Журнал «Юный техник» - Юный техник, 2015 № 04

Реакция Бригса-Рошера является самой зрелищной разновидностью реакции Белоусова-Жаботинского, скрещенной в каком-то виде с реакцией Брея-Либавски.

Раствор А : разбавим водой 400 мл 30 %-ной перекиси водорода до объема 1 л.

Раствор Б : растворим 43 г йодата калия в воде, добавим туда 13,7 мл 70 %-ной (плотность = 1,67) хлорной кислоты (НСIO 4) и доведем объем раствора до 1 л.

Раствор В: растворим при нагревании 0,3 г крахмала в воде. В этот крахмальный клейстер добавим 16 г малоновой кислоты и 3,38 г сульфата марганца (II) MnSО 4H 2О. Объем раствора затем доводится до 1 л.

Смешиваем одинаковые объемы трех растворов — А, Б и В. Система изменится от бесцветной до цвета желтого лимонада, затем резко меняет окраску на синий цвет, и так далее. Механизм этой реакции соответствует в каком-то виде суперпозиции двух реакций, Брея-Либавски и Белоусова-Жаботинского. Что касается ее движущей силы, то она базируется на уравнении: HOOC–CH 2-COOH = HOOC–CHI–COOH + I 2

Поместим в поллитровую бутылку 300 мл дистиллированной воды и 10 г гидроксида калия (КОН). После полного растворения добавим 10 г глюкозы и 5 капель водного раствора 0,2 %-ной метиленовой синьки.

Каждый раз при взбалтывании этот бесцветный раствор будет становиться голубым, но тут же обесцвечиваться в покое. Такая демонстрация может повторяться неограниченно долго, по крайней мере, пока в растворе остается глюкоза, способная окисляться.

Были описаны многочисленные варианты этой реакции, наравне с другими, дающими место обратимым виражам цветов, среди которых одна, позволяющая четко разглядеть обратный эффект: голубой раствор обесцвечивается во время встряхивания, но если оставить раствор в покое, он довольно быстро возвращает свой цвет.

Встряхивание бутылки позволяет кислороду воздуха раствориться и окислить здесь бесцветную форму метиленовой синьки в голубой пигмент. В покое глюкоза, которая является сахаром-восстановителем, снова трансформирует метиленовую синьку в ее бесцветную форму.

В 1986 году немецкий химик Р.Е. Лизеганг открыл появление концентрических колец хромата серебра в тонком слое желатинового геля, пропитанного хроматом калия (К 2СrО 4), в середину которого положили кристалл нитрата серебра (AgNO). Такие соединения находятся, например, в некоторых минералах (лимонит, халцедон, малахит) или на крыльях некоторых бабочек.

Многочисленные реактивы обеспечивают явление Лизеганга. Большая часть демонстрационных опытов выполняется в пробирках, что приводит к появлению колец, называемых кольцами Лизеганга.

Вот один типичный метод. Растворить 1,5 г желатина и 2,5 г хромата калия в 50 мл дистиллированной воды. Наполнить пробирку на две трети этим раствором. Заткнуть и оставить в покое приблизительно на 12 часов. Затем вылить на полученный гель водный раствор (вода дистиллированная) нитрата серебра 0,1 М так, чтобы полностью наполнить пробирку. Прикрыть смотровым стаканом и подождать 1 день.

Наблюдать кольца Лизеганга в виде красного осадка. Схема реакции: К 2СrО 4+ 2AgNO = AgCrO 4+ 2KNO 3

P.S.Все эти реакции вы можете провести и под руководством учителя. Большинство приводимых химикатов довольно распространены и вполне могут оказаться в школьном кабинете химии.

(Продолжение. Начало см. в «ЮТ» № 3-2015 г.)

Следующие достоинства выявляются, если обратиться к схеме детекторного приемника для компьютера, показанной на рисунке. Длинную антенну вы вряд ли сделаете, а антенна короче 10 м оказывается электрически малой в диапазонах ДВ и СВ. Емкость антенны можно оценить из расчета 6…10 пФ на метр длины провода (зависит от его толщины и наличия окружающих предметов). Таким образом, емкость антенны не превзойдет 60…100 пФ, поэтому ее можно подключить ко всему контуру. Если же антенна длиннее, между ней и контуром следует включить конденсатор емкостью от 5,6 до 68 пФ. Чем меньше эта емкость, тем слабее связь с антенной и меньше потери, вносимые ею в контур. Этим несколько повышается селективность (избирательность) контура.

Основу приемника составляют колебательный контур L1, C1 и детекторный диод VD1. В моих экспериментах использовалась готовая катушка СВ от магнитной антенны (МА) старого транзисторного приемника.

Вставляя и вынимая ферритовый стержень от той же МА, удается в больших пределах регулировать индуктивность L1. При самостоятельном изготовлении катушки ферритовый стержень (или его обломок, мы ведь не используем катушку как МА, чувствительность детекторного для этого недостаточна) надо обмотать двумя-тремя слоями плотной бумаги, пропитать полученную гильзу парафином и намотать в один слой виток к витку 60.70 витков провода ПЭЛШО 0,22.0,35, а лучше — литцендрата.

Конденсатор переменной емкости (КПЕ) С1 можно взять любой, с воздушным диэлектриком от старых ламповых приемников, или малогабаритный, с твердым диэлектриком от портативных и карманных транзисторных. Максимальная емкость может быть от 180 до 510 пФ. Обычно КПЕ выпускают в виде сдвоенных блоков, для приема на ДВ обе секции можно соединить параллельно, на СВ достаточно одной. Оснастите КПЕ ручкой настройки большого диаметра, хорошо подходят шкивы от тех же КПЕ транзисторных приемников и крышки от пластиковых бутылок.

Для приема на КВ к клеммам антенны и «земли» подключают проволочную рамку с периметром 3…4 м, как описано в недавней статье в нашем журнале. СВ-катушку при этом можно не отключать, она практически не влияет на прием.

Лучшими диодами из широкодоступных оказались старые советские германиевые Д18…Д20. Из более современных — ГД507, а немного хуже— Д311. Поскольку высокоомные телефоны, обычно применяемые в детекторных приемниках, имеют сопротивление постоянному току не выше 4,4 кОм, а входное сопротивление звуковой карты намного больше, нагрузка детектора R1 значительно увеличена. Это улучшает работу детектора, повышает его чувствительность и входное сопротивление, нагружающее контур. В результате повышаются и чувствительность, и селективность всего приемника. Кроме того, на микрофонный вход карты достаточно подавать напряжение ЗЧ в единицы милливольт, которое в телефонах уже не слышно.

Более того, оказалось, что можно использовать и кремниевые миниатюрные диоды, которые имеют порог открывания 0,5 В, из-за чего в детекторном приемнике, где сигналы значительно меньше, просто не детектируют. Помог случай: в первом макете приемника не было разделительного конденсатора С3, и приемник не заработал. Оказалось, что диод полностью открыт током, идущим из компьютера через разъем ХТ1. Перемена полярности диода не помогла — диод оказался наглухо закрыт. Расследование с помощью тестера показало, что на крайнем выводе разъема, куда и надо было подавать сигнал, присутствует постоянное напряжение около +6 В, подведенное через значительное сопротивление в несколько килоом (внутреннее сопротивление этого «источника»). Оно и нарушало работу детектора. Несложно было догадаться, что предназначалось это постоянное напряжение для питания электретного микрофона. Но ведь им, этим напряжением, можно сместить рабочую точку кремниевого диода на участок с максимальной кривизной характеристики, то есть чуть-чуть приоткрыть диод, тогда он заработает даже на самых слабых сигналах!