Бруно Донат - Физика в играх
Еще раз напоминаем об осторожном обращении с фосфором.
Как зажечь железо на открытом воздухе. Вы видели, как сталь накаляется в кислороде до температуры плавления. Вместо стали можно взять железо и заставить его гореть не в чистом кислороде, а в обыкновенном атмосферном воздухе. Конечно, сплошной кусок железа не будет гореть в воздухе, потому что для действия кислорода воздуха его поверхность слишком мала. Но если взять мелкие железные опилки, этим можно облегчить доступ кислорода к частицам железа и заставить их гореть.
Возьмите магнитом щепотку железных опилок — вы получите нечто вроде железной губки, пропитанной воздухом. Теперь вам остается только минуту подержать щепотку железа над пламенем.
Опилки быстро и равномерно раскалятся докрасна.
Опустите эту раскаленную щепотку в кислород, и вы получите прекрасный фейерверк.
Двуокись углерода, или углекислый газ, выдыхается животными и поглощается растениями, для питания которых он необходим. Углекислый газ тяжелее воздуха. Поэтому при добывании его не нужно столько приспособлений, как при добывании других газов, и хранить его можно просто в стаканах, прикрытых картонками.
Добыть углекислый газ можно в такой же банке, в какой добывали водород, только вместо цинка надо взять кусочки мела или мрамора и облить их разбавленной соляной кислотой.
Газ выделяется немедленно, потому что кислота энергично соединяется с известью (мрамор — это углекислая известь) и освобождает углекислый газ.
Выделениями углекислого газа знаменит так называемый Собачий грот близ Неаполя, на дне которого газ расстилается подобно озеру. В Германии тоже есть гроты, в которых выделяется двуокись углерода, например близ Пирмонта в Вестфалии.
Есть простое средство удостовериться в присутствии углекислого газа: пламя моментально гаснет в нем.
Если фонарь, внесенный в винный или пивной погреб, потухнет, надо быть очень осторожным — значит, в этом помещении много углекислого газа.
Как залить пламя невидимым газом. Понятно, что под названием «невидимый газ» мы подразумеваем углекислый газ. Прикрепите к картонке несколько свечей различной высоты, зажгите их и опустите на дно высокой банки. Впустите в банку углекислый газ с помощью длинной стеклянной трубки, доходящей до дна банки (рис. 142). Углекислый газ станет собираться на дне. Потом он поднимется и погасит одну свечу за другой, начав с самой короткой.
Так как двуокись углерода тяжелее воздуха, ее можно осторожно переливать из одного сосуда в другой. Чувствительные весы, на которые можно поставить два сосуда, наглядно покажут прибавление веса.
Рис. 142
Рис. 143
Если вы выльете углекислый газ из стакана на пламя свечи, пламя съежится, а при большой массе газа свеча совсем потухнет, будто ее опустили в воду (рис. 143).
Превращение воды в жидкость молочного цвета. Опустите в стакан с водой несколько кусочков негашеной извести и размешайте. Часть извести растворится в воде. Отфильтруйте раствор. Вы получите светлую жидкость, которую можно сохранять для следующих опытов.
Если в эту, так называемую известковую воду впустить струю углекислого газа, вода тотчас же замутится и станет похожей на молоко.
Помутнение известковой воды — очень чувствительное средство для определения присутствия двуокиси углерода. Достаточно подышать через маленькую трубку в жидкость, чтобы она замутилась.
Превращение бесцветной жидкости в синюю, белую и красную. При химических соединениях всегда получаются новые вещества, свойства которых подчас резко отличаются от свойств составных веществ. Так, например, одно из свойств серы — горючесть, а железа — притягиваться магнитом.
Однако соединение обоих веществ — сернистое железо — не горит и не притягивается магнитом.
Прибавив несколько капель раствора азотнокислого серебра (ляписа) к соленой воде, мы получим творожистый осадок, совершенно безвредный, хотя ляпис сильно ядовитое вещество. Известны краски, составные части которых совершенно бесцветны. Есть также неокрашенные вещества, полученные соединением двух окрашенных.
Приготовьте три раствора таких веществ: 1) желтой кровяной соли, 2) ляписа и 3) роданистого калия. На 100 кубических сантиметров воды возьмите по несколько граммов этих веществ и налейте растворы их в склянки с надписями. В четвертой склянке приготовьте раствор хлорного железа такой концентрации, чтобы раствор был желтым.
Для опыта возьмите четыре стакана с водой. Прибавьте к ней по несколько капель из каждой склянки. Поставьте теперь три первых стакана в ряд: 1) кровяная соль, 2) ляпис и 3) роданистый калий, а четвертый стакан, в который влито несколько капель хлорного железа, поставьте в стороне. Подлейте теперь в первые три стакана прозрачной жидкости из четвертого. Тотчас же жидкости в стаканах окрасятся в синий, белый и красный цвет. Если вы покажете опыт своим товарищам, они, не зная вашего секрета, наверное, очень удивятся.
Превращение желтой жидкости в голубую. Налейте в большой сосуд побольше воды и растворите в ней 1 весовую часть индиго в порошке, 2 весовые части железного купороса и 3 весовые части негашеной извести. Сосуд закройте крышкой и оставьте в покое на несколько часов. Все вещества растворятся. Первоначально голубая окраска заменится желтой. Дайте твердым частицам осесть в воде и слейте желтую жидкость в глубокий сосуд.
При переливании цвет жидкости изменится, и в другой сосуд она будет наливаться темно-голубой. Окраска индиго зависит от количества поглощенного им кислорода, который окрашивает индиго в голубой цвет. Так как железный купорос отнимает часть кислорода, попадающего из воздуха, окраска индиго становится белой, а известь делает ее желтой. При соприкосновении с воздухом индиго получает достаточно кислорода, чтобы снова стать голубым.
Изменение окраски при нагревании. Растворите в воде медный купорос, сильно разбавив раствор. Теперь подливайте в слабый раствор медного купороса едкий калий до тех пор, пока при легком взбалтывании красивый голубой осадок не будет больше растворяться. Затем прибавьте в сосуд немного виноградного сахара. Это никак не повлияет на раствор. Но если вы нагреете в пробирке небольшое количество этой жидкости, она станет оранжевой или красной.
Такой же опыт можно проделать с раствором марганцовокислого калия в холодной воде. Сначала раствор калия зеленовато-синий, но, как только вы нагреете его до кипения, он станет светло-красным.
Превращение красной розы в белую, потом в зеленую и черную. Положите несколько красных роз под стеклянный колпак и под колпаком зажгите серу. В парах серы роза делается неприглядной, пестрой и, наконец, белой. Одну из этих роз окуните в слабый раствор серной кислоты, и она снова станет красной. Вторую розу опустите в раствор свинцового уксуса — она станет зеленой. Третью розу опустите сначала в слабый раствор соды, а затем в раствор железного купороса — она почернеет.
Если вы подставите под пары крепкой соляной кислоты влажные фиалки, они сделаются красными. Под парами нашатырного спирта фиалки станут зелеными, а под парами свинцовой извести с добавлением соляной кислоты — белыми.
Темно-голубые мальвы, как и розы, белеют в парах серы, становятся чудного красного цвета при добавлении серной кислоты в раствор свинцового сахара (очень ядовит). Обесцвеченные мальвы в поташе или содовом растворе делаются светло-зелеными и, наконец, в слабом растворе серной кислоты опять становятся красными.
Бенгальские огни. Бенгальскими называются огни, окрашенные в какой-нибудь цвет и получаемые при сжигании одного или нескольких смешанных веществ. Все смеси делаются в порошках, в известной пропорции — по весу или объему. Порошки употребляют или просто насыпанными на доску, или набитыми в бумажные гильзы. Тогда их называют свечами. В порошке состав дает больше света, а в свече меньше, потому что в свече уменьшается поверхность горения.
До смешивания отдельных веществ их надо предварительно хорошенько просушить, а затем растереть в мельчайший порошок. Порошки никогда не растирайте после смешивания веществ, особенно если в состав их входит бертолетова соль. Бертолетова соль очень легко взрывается, и ее даже отдельно надо растирать с предосторожностями, не просушивая и не сильно надавливая, с перерывами, чтобы она не нагревалась. Составы надо размешивать на картонке деревянной лопаточкой или палочкой.
Самые чистые и красивые огни — только красный, зеленый, да еще разве белый. Остальные выходят гораздо хуже.
