Владимир Рюмин - Занимательная химия

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!

Алхимики называли металлы именами мифологических богов древней Эллады. Свинец они называли Сатурном (бог времени - отец всех богов), ртуть - Меркурием (бог воровства - был и такой) и т. д.

Вот почему дендритные (растениеобразные) скопления искусственно выкрашенных кристалликов свинца и носили у них название "сатурнова дерева".

Но не кажется ли вам задача получения металла, хотя бы и такого легкоплавкого, как свинец, в правильных кристаллах, при наших более чем скромных средствах, при отсутствии плавильной печи и огнеупорных тиглей, неразрешимой?

Нет, плавить свинец или хотя бы растворять его в чем-либо, чтобы выделить, как делали с кристаллами солей, осаждением из раствора, нам не придется.

В этом опыте мы пойдем совсем другим путем, мы вытесним металлический свинец другим металлом из раствора его уксуснокислой соли (свинцового сахара).

Рис. 49. Получение «Сатурнова дерева»

Для этого мы нальем в небольшую широкогорлую баночку (рис. 49) профильтрованный насыщенный раствор названной соли и закроем банку пробкой, в которую снизу вколота спирально изогнутая цинковая проволока. Проволока предварительно должна быть очищена наждачной бумагой от покрывающего ее поверхность окисла и обезжирена промывкой в эфире или крепком спирте.

Уже через несколько минут мы заметим, что поверхность проволоки по всей длине спирали начнет покрываться крохотными кристалликами свинца. Оставьте прибор на сутки, и у вас получится ветвистое "сатурново дерево" древних алхимиков.

Цинк вытеснит из раствора свинцовой соли металлический свинец, а в растворе окажется уксуснокислая соль цинка.

Лет 20 тому назад химик В. Александров усовершенствовал постановку предыдущего опыта алхимиков, сконструировав для него особый приборчик.

Как видите (рис. 50), это обыкновенная пробирка, самая широкая, какую мне удалось найти. Через плотно входящий в нее кружок желтого картона, вдвинутого до половины высоты пробирки, пропущена медная проволока, верхним концом припаянная к цинковому кольцу. Ширина кольца 1 см, таково же и расстояние его от картонного кружка. Снизу проволока доходит почти до дна пробирки. На расстоянии между цинковым кольцом и картонным кружком она покрыта слоем расплавленного сургуча, сургучем же она приклеена к картону.

Рис. 50. Кристаллизация металлов

Наливаю предварительно в пробирку насыщенный раствор свинцового сахара до половины высоты пробирки, на него опускаю картонный кружок и сверху последнего наливаю раствор селитры так, чтобы он стоял выше цинкового кольца.

Пробирку ставлю в станочек. Наш приборчик - маленький гальванический элемент. В нем возникает ток, ускоряющий выделение металлического свинца.

Смотрите. Не прошло и 15 минут, а наше "сатурново дерево" уже выросло внутри пробирки.

Приборчик хорош тем, что в нем можно получать кристаллы и других металлов, а не только свинца.

Заменив свинцовую соль раствором хлористого олова, подкисленного несколькими каплями соляной кислоты, а раствор селитры - раствором поваренной соли, заметим через 15 минут возникновение у перегородки блестящих кристалликов олова. Через несколько часов они заполнят всю нижнюю часть пробирки.

На предыдущих страницах вам уже не раз приходилось знакомиться с электрохимическими процессами. Если вы сможете раздобыть два-три гальванических элемента Гренэ, то ваше знакомство с химическим действием электрического тока станет более близким.

Для любительских занятий электрохимией элементы Гренэ наиболее удобны, они работают часами, не уменьшая силы тока, и не выделяют вредных для дыхания газов. Их положительным электродом служит кокс, отрицательным - цинк, действующей жидкостью - раствор в теплой воде хромпика (двухромовокислого калия) или, что лучше, двухромовокислого натрия, к которому добавляют серной кислоты. На 100 частей воды 12 ч. хромпика, на 100 куб. см воды 25 куб. см серной кислоты (считая на безводную). Раствор лучше заказать в аптеке, если же готовить самим, то с величайшей осторожностью, вливая кислоту малыми порциями, защитив глаза очками и имея под руками нашатырный спирт и большое количество воды для смывания брызг кислоты.

Элементы соединяются параллельно для увеличения силы тока (цинк одного с цинком другого, кокс одного с коксом другого). Когда элементы не в работе, электроды поднимают выше уровня жидкости.