Владимир Рюмин - Занимательная химия

Когда этот белый кристалл достигнет, скажем, размера, равного по продольной оси одному сантиметру, опустите его осторожно в раствор зеленых железных квасцов. Вы увидите, что ваш белый кристалл в таком растворе постепенно покроется слоем зеленых железных квасцов. Когда размер кристалла увеличится до двух сантиметров, перенесите его в темно-фиолетовые хромовые квасцы и т. д. в любом порядке и столько раз, насколько хватит терпения. Распилив лобзиком полученный сложный кристалл, можете удивить им товарищей. В нем белый, зеленый и темно-фиолетовый слои будут сменять друг друга.

Вы знаете, что вещества, способные кристаллизоваться, выделяются из растворов в течение более или менее продолжительного времени. Чем слабее раствор, чем медленнее он охлаждается, тем медленнее растут кристаллы растворенного в нем вещества, и тем крупнее они получаются. Но можно и в один момент превратить раствор кристаллического вещества целиком в твердое тело. При этом вода, в которой оно было растворено, химически соединяется с ним: жидкость мгновенно затвердевает.

Опыт эффектный, но требующий большой аккуратности.

Лучше всего он идет с уксуснонатриевой солью. Измельчив ее в порошок, растворяют в кипящей воде до насыщения, присыпая порошок до тех пор, пока ни взбалтывание колбы, ни размешивание осадка стеклянной палочкой не будут больше способствовать растворению излишка соли. Насыщенный раствор сливают с осадка в другую меньшую колбу, заполняя ее до самого верха и плотно закупоривая пробкой. Охладившись, раствор не выделяет кристаллов и является уже не только насыщенным, а пересыщенным, - пересыщенным потому, что в данном объеме воды комнатной температуры нельзя растворить столько соли, сколько содержится в нем.

Раствор можете взбалтывать, можете бросить в него кристаллик какой-нибудь другой соли, например, селитры или квасцов, - все это не вызовет кристаллизации. Бросьте теперь в раствор самый крохотный кристаллик уксуснонатриевой соли. Этот кристаллик оказывается способным моментально выделить всю растворенную соль в твердом виде. Проделывая этот опыт перед аудиторией, можно обставить его весьма эффектно. Для этого надо особым образом подготовить кристаллик, вызывающий мгновенное превращение раствора в твердое тело. Расплавьте в фарфоровой чашечке немного парафина. Совершенно чистую стеклянную палочку опустите в расплавленный парафин и, пока он не застыл на ней, коснитесь палочкой кристаллика уксуснонатриевой соли. Он прилипнет к палочке. Окуните его на один момент в жидкий парафин и сбросьте в колбу с пересыщенным раствором. Тонкий слой парафина, облегающий поверхность кристаллика, воспрепятствует действию его на раствор. Показывая опыт аудитории, вы сможете вызвать мгновенную кристаллизацию в любой момент, - стоит вам, опустив стеклянную палочку в раствор, раздавить ею парафинированный кристаллик. Соприкосновение обнаженной поверхности кристалла с раствором тотчас вызовет выпадение в твердом виде всего количества уксуснонатриевой соли, в нем находившегося.

Если почему-либо уксуснонатриевой соли не достанете, можно заменить ее сернокислым натрием (глауберовой солью). Ее растворите до насыщения в горячей воде (градусов около 70), отфильтруйте раствор в меньшую колбу и, закрыв отверстие колбы комочком ваты, оставьте остыть в полном покое. В остывший раствор бросьте кристаллик глауберовой соли. Вы увидите, как быстро вокруг него станут нарастать звездообразно-игольчатые кристаллы, как возникнут они и в других местах раствора и также станут быстро расти. Секунда, и вся внутренность колбы заполнится ими. Раствор застыл в твердое тело.

Воды залива Кара-Бугаз (Каспийского моря) содержат в растворе минерал, носящий название "чудесный" (мираболит). Это, так сказать, минерал сезонный, то появляющийся, то исчезающий. По химическому составу это сернокислый натрий, выкристаллизовывающийся с 10 молекулами воды. Зимой воды залива стынут, мираболит выпадает из раствора и весенними бурями выбрасывается на берег. Как груды снега сверкает белая соль на солнце. Но солнце быстро прогревает неглубокие воды залива, и их волны "слизывают", вновь растворяют залежи мираболита.

Пользуясь временем, пока соль еще не смыта водой, ее собирали и везли за тысячи километров сначала караванами верблюдов, потом по железной дороге на заводы для переработки.

Но зачем везти так далеко почти двойной груз против действительно нужного, зачем везти вместе с глауберовой солью почти такое же по весу количество кристаллизационной воды?

Рациональнее переработку мираболита производить по месту его добычи. Но частным предпринимателям создание промышленного центра в местности, которую избегали посещать даже туземцы-кочевники, было не под-силу.

На богатства Кара-Бугаза еще в 1918 г. обратил внимание Ленин, и теперь в некогда бесплодной пустыне растет индустриальный центр, вырос и расширяется химический комбинат, перерабатывающий мираболит и ряд других ценных ископаемых, добываемых тут же поблизости.

Разностью растворимости при различных температурах пользуются у нас для эксплоатации поваренной соли наших многочисленных соляных озер, для получения ее испарением воды соляных источников и вымораживанием воды северных морей.

В технике эта разность используется для отделения солей разной растворимости из их смешанного раствора. При понижении температуры последнего из него сначала выкристаллизовываются труднорастворимые соли, а легкорастворимые остаются в маточном растворе.

Природными источниками технически применяемых солей СССР необычайно богат. Что нигде нет такого количества поваренной соли (каменной, в соляных озерах и источниках), это знали даже во времена царизма. Но вот, например, калиевые соли в прежнее время выписывались из Германии, а их месторождения у нас, оказывается, тоже являются богатейшими в мире. Вблизи Соликамска найдены и широко эксплоатируются месторождения калиевых солей. Кстати сказать, здесь при проходке первой шахты проявили чудеса производственного энтузиазма комсомольцы, впервые в СССР применившие метод замораживания грунта. А осенью 1934 г. и весной 1935 г. были открыты еще более мощные залежи калиевых солей вблизи Березников и в издревле известных Илецких пластах каменной соли. Теперь мы эти соли не ввозим, а, наоборот, экспортируем за границу.

А в Сибири у нас имеются озера с самородной содой, количество которой так велико, что ежегодно ее можно добывать больше, чем сейчас на заводах готовится из поваренной соли. Там же имеются озера с глауберовой солью. Интересно отметить, что еще в 1784 г. Лаксман применял сибирскую глауберову соль для варки стекла вместо соды. В Сибирь он был послан в качестве пастора, но, будучи по натуре естествоиспытателем, он от этой профессии вскоре отказался, занявшись исследованием природных богатств Сибири.