Владимир Рюмин - Химические опыты

В чашечку насыплем горсть бензойной кислоты; под чашкой зажжем спиртовую лампочку.

При 120° бензойная кислота плавится, при 250° испаряется, и ее пары, наполнив колпак, осаждаются мелкими бесцветными кристалликами на ветвях и хвое растений. Уберите лампочку, закройте отверстие колпака пробкой и осветите картину «зимнего леса», выставив колпак на солнечный свет.

Химик может не только среди лета воспроизвести картину зимнего сада, покрытого инеем, — он может вырастить чисто «химический сад», не нуждаясь для этого ни в семенах, ни в саженцах растений.

Выращивается, однако, такой сад не на воздухе. Для растений, в нем произрастающих, нужна не углекислота, а другая питательная среда. Наоборот, все кислоты, даже следы их, гибельны для такого «сада».

Выращивается он в стекле.

— На стекле?

Нет, именно в стекле. Только в жидком, в так называемом растворимом стекле.

Бывает и такое стекло. Обыкновенное хорошо вам известное стекло с химической точки зрения — соль, хотя и нерастворимая или, говоря вполне точно, в высшей степени трудно растворимая в воде. Варится стекло чаще всего из песка (а песок — это кремнезем, ангидрид кремневой кислоты), соды и извести.

Попутно надо сказать, что и такое стекло при очень продолжительном кипячении в горячей воде частью переходит в раствор. Это доказал Левуазье, опровергнув мнение своих современников, утверждавших, что при многодневном кипячении воды из нее выделяется какое-то новое землистое вещество. Взвесив это вещество, он нашел, что вес его равен разности весов стеклянного сосуда до и после опыта. Ясно, что и получилось оно не из воды, а из материала сосуда.

Сплав кремнезема с едким натром дает стекло, легко растворимое в воде и очень легко разлагаемое кислотами. В виду последнего, материалы для нашего химического сада должны быть совершенно чистыми, иначе, предупреждаю заранее, ничего из этого опыта не выйдет.

Купив силикат натрия уже в растворенном виде, слейте его в широкую банку из-под варенья из бесцветного стекла и бросьте в жидкость крохотный кристаллик медного купороса. Упав на дно, он вскоре покроется пленкой, которая в непродолжительном времени образует почки, а из этих почек начнут расти голубые травинки. Ими можно засеять все дно банки; это будет газон голубой «химической травы». На Земле, правда, такая трава не встречается, но, быть может, что-нибудь в этом роде растет на других планетах…

Кристаллик железного купороса дает извивающиеся черные ветви; никелевого — ярко-зеленые, почти прямые стволики; азотно-кислый кобальт разовьется в синие ползучие растения и т. п.

Сулема (хлорная ртуть) — сильный яд, так что брать ее для этого опыта отнюдь не следует, а это отчасти жаль, так как она дает очень красивые оранжевые «растения».

Когда деревья «вырастут», можете очень осторожно слить раствор стекла. Сад будет оставаться таким же, как получился, и в воздухе; воздух был непригоден только для периода развития химических трав и деревьев.

А растут они вот почему: в растворе жидкого стекла кристаллики солей тяжелых металлов покрываются тонкой пленкой их кремнекислых соединений. Сквозь эту пленку диффундирует (проникает) вода и растворяет часть кристаллика. Пленка, не выдержав напора изнутри, где-нибудь лопается, растворившаяся соль тяжелого металла вытекает в отверстие и тотчас в свою очередь покрывается пленкой кремнекислой соли. Процесс этот может повторяться несколько раз, и тогда «химическое растение» ветвится.

Растворимое стекло представляет не единственную «питательную среду» для химических растений.

Заменив его крепким раствором желтой кровяной соли (железисто-синеродистый калий), можно из солей тех же металлов вырастить в этом растворе растения других «семейств», не похожие на прежние.

Так, кристаллик медного купороса, дающий в растворимом стекле голубую травку, в кровяной соли развивается в красно-бурое деревцо, по началу стелящееся по дну банки, а затем вырастающее до самой поверхности раствора. Наоборот, азотно-кислый кобальт дает в этом растворе низкую траву.

Чем не аналогия с биологическим законом приспособляемости организма к окружающей среде?

Но, конечно, химические «растения» отличаются от настоящих: семян они не дают, клеток органических не имеют.

Словом, они не живые!

В самом деле, как же это сделать?

Говорят, что в Сахаре и других тропических пустынях достаточно положить яйцо в песок, чтобы оно испеклось. А как же в нашем климате сварить его хотя бы всмятку, не разводя огня?

Это кажется невыполнимым.

Между тем это очень просто: положите яйцо в глиняный горшочек с негашеной известью и облейте водой. Смесь настолько нагреется, что избыток воды закипит. Дав извести остыть, выньте яйцо из горшка, разбейте скорлупу — и увидите, что ваш завтрак готов.

Многим это покажется удивительным, а право же оно не более удивительно, чем обыкновенный способ варки яиц, или вернее, чем получение нужной для этого высокой температуры путем горения топлива. В обоих случаях мы используем выделение тепла при химических реакциях.

В данном случае это выделение происходит от присоединения к извести (окиси кальция) воды и обращения ее в гашеную известь (гидрат окиси кальция).

Эта реакция недавно нашла применение в самонагревающихся консервах. Их банка имеет двойные стенки, между которыми, разделенные перегородкой, находятся негашеная известь и вода. Поворотом специального ключа можно установить сообщение между известью и водой и тем нагреть содержимое внутренней банки.

Кстати сказать, на возможность такого использования тепла, развиваемого гашением извести, указал чуть не 100 лет тому назад автор научно-фантастических рассказов, известный американский писатель Эдгар По. В рассказе «Небывалый аэростат» приводится перечень предметов в гондоле аэростата, «включая кофейник с приспособлениями для варки кофе посредством гашеной извести, чтобы не разводить огня, если это окажется неудобным».

Напомним, что все без исключения химические реакции либо сопровождаются выделением энергии (горение хотя бы водорода в кислороде), либо требуют притока энергии извне (разложение воды на водород и кислород). Заодно отметим, что если при реакции выделяется тепло, то обратная реакция требует его притока, как это видно из нашего примера, и наоборот.