Олег Ольгин.  Опыты без взрывов
    П. Старосельский. Бенгальские огни.



    Олег Ольгин.
    Опыты без взрывов

    ПРЕДИСЛОВИЕ

    1. ДОМАШНЯЯ ЛАБОРАТОРИЯ

    2. ПЕРВЫЕ ОПЫТЫ
  * РИСОВАНИЕ ИОДОМ.
  * САМОДЕЛЬНЫЕ ИНДИКАТОРЫ.
  * ЭКСТРАКЦИЯ.
  * ОПЫТЫ С ГАЗАМИ.
  * ОКИСЛЕНИЕ-ВОССТАНОВЛЕНИЕ.
  * АДСОРБЦИЯ.
  * ХИМЧИСТКА.
  * СТИРКА.
  * СВЕЧА ИЗ МЫЛА.
  * МЕЛ, МРАМОР, СКОРЛУПА...
  * ЭЛЕКТРОЛИЗ В СТАКАНЕ.
  * ОЛОВО И СВИНЕЦ.
  * АЛЮМИНИЙ, ХРОМ И НИКЕЛЬ.
  * ОПЫТЫ С МЕДНОЙ ПРОВОЛОКОЙ.

    3. ЗАГЛЯНЕМ В КУХОННЫЙ ШКАФ.
  * ОПЫТЫ С БЕЛКОМ.
  * ОПЫТЫ С УГЛЕВОДАМИ.
  * САХАР ИЗ ОПИЛОК.
  * ЧАШКА ЧАЯ.
  * КОСТИ - В ДЕЛО!
  * ОТЧЕГО ЯГОДЫ ПУСКАЮТ СОК.
  * ЛЕТНИЕ ОПЫТЫ.
  * СКОЛЬКО В ЯБЛОКЕ ВИТАМИНА С?
  * МИНДАЛЬ - ГОРЬКИЙ И СЛАДКИЙ.

    4. ПРИЯТНОЕ С ПОЛЕЗНЫМ.
  * МАСЛЯНЫЕ КРАСКИ.
  * ПИГМЕНТЫ.
  * АКВАРЕЛЬНЫЕ КРАСКИ.
  * СРЕДСТВО ОТ РЖАВЧИНЫ.
  * КРАСИМ БЕЗ КРАСКИ.
  * ГАЛЬВАНОСТЕГИЯ.
  * ГАЛЬВАНОПЛАСТИКА.
  * БЛАГОРОДНАЯ ПАТИНА.
  * СТЕКЛО И ЭМАЛЬ.
  * САМОДЕЛЬНЫЙ ПЛАСТИЛИН.
  * ПОСЕРЕБРИМ ЗЕРКАЛО!

    5. ЛОВКОСТЬ РУК.
  * ЛОЖКА-ВЫПРЯМИТЕЛЬ.
  * ЗАЖГИТЕ ЛАМПУ СПИЧКОЙ!
  * ДОЛГАЯ ЖИЗНЬ БАТАРЕЙКИ.
  * ИСТОЧНИКИ ТОКА ИЗ ПОДРУЧНЫХ СРЕДСТВ.
  * КРИСТАЛЛЫ - БОЛЬШИЕ И МАЛЕНЬКИЕ.
  * КРИСТАЛЛИЧЕСКИЕ УЗОРЫ.
  * КЛАД НА ТАРЕЛКЕ.
  * КАК НЕВИДИМОЕ СДЕЛАТЬ ВИДИМЫМ.
  * ПРОСТЫЕ ФОКУСЫ.
  * ХИМИЧЕСКИЕ ЧАСЫ.
  * РАДУГА БЕЗ СОЛНЦА.
  * СВЕТЯЩИЕСЯ РАСТВОРЫ.
  * СВЕЧЕНИЕ ТВЕРДЫХ ТЕЛ.
  * ФАНТАСТИЧЕСКИЙ БУКЕТ.

    6. СВОИМИ ГЛАЗАМИ.
  * ОПЫТЫ С ФЕРМЕНТАМИ: ОКСИДАЗЫ И ПЕРОКСИДАЗЫ.
  * ОПЫТЫ С ФЕРМЕНТАМИ: ДЕГИДРОГЕНАЗЫ.
  * ОПЫТЫ С ФЕРМЕНТАМИ: АМИЛАЗЫ.
  * И НЕ ТОЛЬКО АМИЛАЗА.
  * ХРОМАТОГРАФИЯ НА ДОМУ.
  * ЛУЧ УПАЛ НА КРИСТАЛЛ...
  * НЕОБЫЧНАЯ ФОТОГРАФИЯ.
  * ВНИМАНИЕ, СКОРОСТЬ!
  * ИСКУССТВЕННОЕ ВОЛОКНО.
  * ХИМИЧЕСКИЙ СТОРОЖ.

|
--- Table end---------------------------------------------------------------

Олег Ольгин. Опыты без взрывов.

OCR and Spellcheck Афанасьев Владимир

Рецензент: д-р хим. наук М. Г. Гольдфельд

УДК 541

Изд. второе, переработанное. - М.: Химия, 1986. 192 с.

Увлечение химией начинается обычно с опытов. Есть множество полезных,
поучительных и просто красивых экспериментов, которые вполне но плечу и
юным химикам. Именно такие опыты вы найдете в этой книге. Большинство из
них было описано ранее в журнале "Химия и жизнь", в разделе "Клуб Юный
химик".

Опыты подобраны так, чтобы заинтересовать юных читателей, показать им
привлекательность химической пауки и в то же время привить навыки
самостоятельной работы. Название книги выбрано не случайно: все
предлагаемые опыты, если ставить их по описанию, безопасны. В этом, втором
издании (первое вышло в 1978 г.) учтены советы и пожелания читателей:
некоторые главы уточнены и расширены, добавлено несколько новых глав,
трудно воспроизводимые опыты упрошены или вовсе исключены.

Книга рассчитана в основном на школьников, однако она может принести пользу
и педагогам, особенно в проведении внеклассной работы.

(c) Издательство "Химия", 1986 г.

ПРЕДИСЛОВИЕ

В этой книге вы найдете много химических опытов на разные вкусы и различной
сложности, от самых простых, для новичков, до весьма хитроумных, в расчете
на умелого юного химика, который под руководством преподавателя занимается
в химическом кружке. Пусть вас не смущает ни сложность одних, ни простота
других опытов: ведь чем шире выбор, тем легче найти опыты себе по силам и
по склонностям. Совсем не обязательно читать эту книгу от корки до корки,
из нее можно выбрать только то, что вас интересует.

Любые химические опыты, в том числе и приведенные здесь, лучше ставить в
химическом кружке. Конечно, если быть аккуратным и точным, то и домашние
опыты не дадут повода для волнений. Однако в кружке вам помогут разобраться
в сути происходящих реакций, объяснят, как лучше и проще поставить
эксперимент, предоставят оборудование и реактивы.

К сожалению, не у всех есть возможность заниматься в кружках. Что ж, и это
не должно служить препятствием. Многие опыты можно поставить и в скромной
самодельной лаборатории на дому. О том, как ее устроить, будет рассказано
сразу же после предисловия. Мы очень просим внимательно прочесть этот
раздел, особенно его начало, всех без исключения наших читателей, даже тех,
кто уже имеет некоторые навыки в этом деле. И не только потому, что вы,
вполне вероятно, найдете там что-нибудь новое и полезное для себя, а еще и
по той причине, что никогда не помешает лишний раз вспомнить о том, как
сделать опыты безопасными и доступными. Если же вы приступаете к опытам
впервые, то постарайтесь как можно внимательнее прислушиваться ко всем
нашим советам.

Увлечение химией начинается обычно с опытов, и не случайно едва ли не все
знаменитые химики с детства любили экспериментировать с веществом. Но
некоторые начинающие химики почему-то полагают, будто настоящие опыты - это
гром и сверкание, клубы дыма и едкие запахи. Вовсе нет, уверяем вас. Есть
множество очень интересных опытов, не таящих в себе никакой угрозы, но от
того не менее поучительных и красивых. Если ваши родители обеспокоены
предстоящими химическими занятиями, то дайте им прочисть следующую фразу,
которую мы специально начнем с красной строки.

Если ставить опыты, помещенные в этой книге, именно так, как мы советуем,
то взрывов никогда не будет.

Но - еще и еще раз - предпочтительнее заниматься химией не дома, а в
кружке. Более того, некоторые опыты вообще не удается поставить дома - не
столько даже из-за сложности эксперимента, сколько из-за отсутствия в
домашних условиях нужных реактивов и приборов. Но если уж опыт пригоден для
домашней лаборатории, мы постараемся сделать так, чтобы можно было обойтись
подручными средствами и теми веществами, которые можно купить в аптеке или
в хозяйственном магазине. А некоторые опыты настолько просты, что их могут
поставить юные любители химии, еще не начавшие изучать в школе эту
замечательную науку.

Надеясь, что наши опыты будут ставить юные химики из разных классов и с
разной подготовкой, мы не стали, как это принято в учебниках, приводить в
каждом случае уравнения реакций, а ограничились только упоминанием веществ,
которые получаются в, результате той или иной реакции. Это даст возможность
легко читать текст и тем, для кого сложные химические уравнения остаются
пока тайной за семью печатями. А старшеклассники, если их заинтересует
точная химическая запись реакции, всегда смогут найти соответствующие
уравнения в учебниках и пособиях. Чтобы такой поиск облегчить, мы время от
времени будем писать формулы исходных или образующихся в ходе реакции
веществ.

Эта книга состоит из шести разделов, В первом - предварительные советы и
наставления, как устроить свою лабораторию, а в остальных - собственно
опыты. Чтобы облегчить поиск экспериментов и отделить одну серию опытов от
другой, каждый раздел разбит, в свою очередь, на главы. Иногда, чтобы не
повторяться, мы будем отсылать вас к главе, в которой уже упоминались
интересующие нас вещества, реакции и приемы работы: пользуясь оглавлением,
вы без труда отыщете нужные сведения.

И последнее, о чем обязательно надо сказать в предисловии. В
научно-популярном журнале "Химия и жизнь" есть раздел "Клуб Юный химик", а
в нем рубрика с тем же названием, что и эта книга. Как нетрудно догадаться,
в книге собраны опыты преимущественно из этой рубрики.

Советуем вам, когда вы исчерпаете опыты из этой книги, заглядывать в
журнал: почти в каждом номере вы найдете эксперимент, который любопытно
будет поставить в домашней лаборатории или в химическом кружке.

И наконец, назовем людей, которые описали те опыты, что вы вот-вот будете
ставить: Г. А. Балуева, Н. В. Бовин, Ю. И. Булавин, Ю. В. Власенко, Н. Ф.
Гринева, М. А. Гуревич, В. Е. Жвирблис, В. И. Зубрицкий, Ю. А. Койдан, Н.
Н. Красиков, И. А. Леенсон, Г. В. Лисичкин, Ю. Г. Орлик, Н. А. Паравян, В.
А. Пчелин, В. И. Сафонов, К. И. Севастьянова, В. Ф, Скобелев, А. М.
Схундии. Автор (и, будем надеяться, вы тоже) благодарит их от всей души.

Отдельно и особо автор выражает признательность всем, кто способствовал
появлению на свет этого, второго издания книги, и прежде всего - докторам
химических наук М. Г. Гольдфельду, П. В. Козлову, Г. В. Лисичкину,
кандидату химических наук И. А. Леенсону.

1. ДОМАШНЯЯ ЛАБОРАТОРИЯ



Очень просим вас прочесть этот раздел даже в том случае, если вы
собираетесь ставить опыты не дома, а в школе, на станции юных техников или,
скажем, в Доме пионеров. Во-первых, может быть, пригодятся некоторые
простые советы по использованию для эксперимента подручных, средств. А
во-вторых, что еще важнее, мы начнем эту главу с предупреждений и
напоминаний, которые обязательны для всех юных химиков, где бы они ни
ставили эксперименты и какими бы многоопытными себя ни считали.

Вот семь наших обязательных условий.

* Первое и главное условие: строго и точно соблюдайте все наши
рекомендации.

Вы, наверное, знаете, что одна и та же химическая реакция может идти
по-разному, если изменить условия опыта. Например, если повысить
температуру, или добавить в пробирку какое-либо вещество, или добавлять
вещества в иной, чем указано, последовательности. От этого мы вас и
предостерегаем: нет гарантии, что реакция пойдет так, как вы предполагаете.
Вот самый простой пример.

Возможно, вам известно, что при разбавления серной кислоты всегда льют
медленно и понемногу кислоту в воду, осторожно перемешивая раствор.
(Пожалуйста, запомните это правило раз и навсегда, и ни в коем случае не
поступайте наоборот.) Но, казалось бы, какая разница, что к чему добавлять?
У всех химических правил есть глубокий смысл.

В чем же причина именно такого порядка смешивания серной кислоты с водою?

При таком смешивании выделяется много тепла. Кислота гораздо тяжелее воды,
и когда ее вливают понемногу в сосуд с водой, кислота сразу опускается, и
граница, где выделяется тепло, оказывается глубоко под водой. Смесь
нагревается постепенно и равномерно, словно на горячей плите. А если лить
легкую воду в тяжелую кислоту, то вода растечется тонким слоем по
поверхности, сразу же нагреется и превратится в пар - будто воду вылили на
раскаленную сковородку. Пар захватит брызги кислоты, они могут попасть на
одежду и на кожу, вызвать ожоги, повредить глаза. Вот такие могут быть
последствия от несоблюдения простого химического правила.

И в этом случае, и во всех остальных - пожалуйста, следуйте нашим советам
неукоснительно!

* Второе условие: никогда не смешивайте два реактива, просто чтобы
посмотреть, что получится. Не всегда получается хорошо.

Совсем другое дело, если вы точно знаете, что образуется в результате
реакции и как она идет. Скажем, если вы уже проходили реакцию в школе и
совершенно уверены, что опыт безопасен. Но и в этом случае берите
минимально необходимые количества веществ. Не стаканы и даже не столовые
ложки, а буквально граммы или даже доли грамма. Чтобы наблюдать ход
реакции, этого вполне достаточно. Я даже если вам нужно получить
самостоятельно заметное количество вещества, прежде поставьте прикидочный
опыт, чтобы познакомиться с тонкостями реакции.

* Третье условие: не используйте для опытов посуду, из которой едят. Для
опытов нужна своя, отдельная посуда. И ни в коем случае не пробуйте
вещества на вкус (кроме тех случаев, когда в описании опыта прямо сказано,
что продукт можно попробовать).
* Четвертое условие: храните реактивы в отдельных склянках или коробках.
Чтобы не было путаницы, наклейте этикетки и напишите, что находится внутри.
Если препарат вам больше не нужен (или если опыт закончен, а продукты
реакции вам ни к чему), то немедленно выбросьте ненужные вещества - так
спокойнее, и путаницы не будет.
* Пятое условие: не оставляйте грязной посуды. Во-первых, ее будет потом
трудно отмыть, может быть, придется даже выбрасывать. Во-вторых, некоторые
вещества окисляются на воздухе, реакции между ними могут продолжаться и
после того, как опыт закончен, и в результате таких реакций может
получиться нечто такое, на что мы с вами не рассчитывали. Словом, после
каждого опыта мойте посуду сразу и тщательно.

Между прочим, когда чисто, то и работать приятнее, и старшие лучше будут
относиться к вашим занятиям. Да и вообще экспериментатор только тогда
достигает успеха, когда работает аккуратно.

* Шестое условие: никогда не берите реактивы руками, не наклоняйтесь над
склянками, в которых идут реакции, не нюхайте вещества с едким запахом.
Берегите и одежду, и кожу, и прежде всего глаза от брызг и крупинок. Это
условие коротко можно сформулировать так: будьте всегда осторожны!
* И наконец, самое последнее, седьмое условие, которое вы обязаны
выполнять, если хотите стать настоящими экспериментаторами: приступайте к
работе только после того, как вам будут ясны все ваши действия. Еще до
начала работы внимательно прочтите описание опыта от начала до конца.
Запишите все, что вам может понадобиться: посуда, реактивы, штатив,
держалки и тому подобное, вплоть до тряпки. Разложите их на рабочем месте
так, чтобы все было под рукой. И только после такой подготовки приступайте
к работе.

Может быть, вы даже не представляете себе, насколько важен этот последний
совет. Если вы будете ему следовать, это избавит вас от суматохи и
недоразумений. Представьте себе, что вы приступили к опыту без подготовки,
едва раскрыв книгу. Написано: "налейте в бутылку разбавленной уксусной
кислоты и бросьте кусочек сульфита натрия, завернутого в фильтровальную
бумагу". Это, положим, вы сделаете без труда, если только второпях, в
поисках фильтровальной бумаги, не опрокинете бутылку с уксусом. Началась
реакция, стал выделяться газ. А вы тем временем читаете: "закройте бутылку
пробкой с отводной трубкой и пропустите газ через раствор перманганата
калия". Пока вы будете искать пробку, подбирать к ней трубку и доставать из
домашней аптечки марганцовку - можете быть уверены, реакция в бутылке давно
закончится, и все придется начинать сначала, А что стоило прочесть заранее
и приготовить все загодя...

Если вы уже неплохо знаете химию, то для точного выполнения этого же
условия очень полезно будет записать уравнения реакций, протекающих в ходе
опыта, выверить их по авторитетным книгам или справиться у знающих людей,
скажем, у учителя химии. Тогда все ваши действия станут вам яснее и, может
быть, вы сможете несколько видоизменить опыт, расширить его рамки. Но,
повторяем, только при полной уверенности в том, что опыт пойдет так, как вы
ожидаете,

И всем юным химикам, независимо от их подготовки и опыта, настоятельно
советуем завести лабораторный журнал. Настоящий химик обязательно
записывает в лабораторный журнал план работы, список реактивов, порядок
действий, зарисовывает прибор и перечисляет, из каких деталей прибор
состоит. Он заносит в журнал условия опыта, уравнения реакций,
подсчитывает, сколько надо веществ для опыта. А потом записывает свои
наблюдения и делает из них выводы.

Чтобы вам было понятнее, как надо вести лабораторный журнал, (а это,
кстати, может быть обычная тетрадь), мы приводим для иллюстрации запись из
такого журнала. Разумеется, это не образец, следовать ему в точности не
обязательно; ведите записи так, как вам удобнее и привычнее. Но иметь перед
глазами пример записи не помешает...

Если ваши наблюдения были точными, записи - аккуратными, а выводы -
правильными, значит, вы сумели не просто поставить опыт (что интересно само
по себе), но еще понять его смысл и извлечь пользу (а это гораздо важнее).
Пожалуйста, не ленитесь заглядывать в учебники и популярные книги по химии,
экспериментатор обязан понимать сущность опыта и его особенности. Мы
умышленно возлагаем эту работу на вас, в противном случае с подробными
разъяснениями книга превзошла бы разумные размеры и часть опытов пришлось
бы из нее убрать. А как раз этого нам и не хотелось бы делать.

Теперь, после предварительных замечаний, к которым вы, конечно же,
отнеслись со всей серьезностью, пора переходить к устройству своей, на
первых порах очень скромной, лаборатории.

То, чем вам придется сейчас заниматься, не так интересно, как ставить
опыты, однако необходимо. Впрочем, и оборудование собственной лаборатории,
если взяться за него всерьез, тоже поучительное занятие.

Если при слове "лаборатория" вы представили себе просторную комнату с
вытяжным шкафом, стеклянными приборами, печами, насосами и высоченными
шкафами, доверху набитыми посудой и реактивами, - то вы в данном случае
ошиблись. Речь идет об уголке комнаты, необязательно жилой, в котором можно
поставить небольшой столик и повесить над ним полку. Но прежде чем
устраивать лабораторию, выполните два требования. Первое: точно решите для
себя, хотите ли вы серьезно заниматься химическими опытами, хватит ли у вас
терпения тщательно их ставить, не смущает ли вас подготовка к опытам и
такие скучные занятия, как уборка и мытье грязной посуды. Если вы
сознательно идете на все это, то остается второе требование: получить
согласие старших. Будем надеяться, что ваша твердая убежденность возымеет
действие.

Начнем с устройства рабочего места.

Рабочий стол желательно поставить поближе к окну, чтобы освещение было
хорошим; к тому же, если работать возле окна, то легче проветривать
помещение. Если у окна места нет, позаботьтесь об электрическом освещении.
В любом случае имейте в виду, что нельзя ставить опыты в полутемном
помещении!

Как бы аккуратно вы ни работали, на стол могут попасть брызги
растворов, просыпаться порошки. Во избежание неприятностей, чтобы уберечь
стол, положите на него лист линолеума, или толстую фанеру, или прессованный
картон. В крайнем случае можно обойтись и обычной клеенкой либо
полиэтиленовой пленкой. Если стол не отдан полностью в ваше распоряжение,
сделать это совершенно необходимо. Вдобавок не помешает поставить на стол
еще и поддон - например, большую фотографическую кювету, которую легко
можно вымыть после опыта. Между прочим, и стол после работы нужно протереть
влажной тряпкой, а затем вытереть насухо.

Очень удобно, если над столом можно повесить полку или шкафчик и держать в
них все необходимое для опытов. Если же это невыполнимо, то все равно
держите посуду и реактивы в одном месте, недалеко от рабочего стола. Ни в
коем случае не разбрасывайте их по комнате!

Обзаведитесь, пожалуйста, плотным фартуком, лучше всего клеенчатым. Нам
придется иногда иметь дело с едкими веществами, и фартук предохранит вашу
одежду. В аптеке или хозяйственном магазине купите пару резиновых перчаток
- пригодятся для некоторых опытов.

Теперь поговорим о посуде. Конечно, лучше всего было бы обзавестись
настоящими пробирками, колбами, химическими стаканами и тиглями. Однако
далеко не всегда это выполнимо. Но выход из положения найдется: надо
использовать то, что есть под рукой.

Пробирки проще всего заменить тонкостенными стеклянными ампулами из-под
таблеток. Поскольку дно у них плоское, нагревать их на открытом пламени
нельзя, а вот водяную баню они выдерживают. Для проведения опытов и для
хранения веществ годятся также флакончики из-под пенициллина, стрептомицина
и других лекарств. На первых порах понадобится не более десяти таких
самодельных пробирок.

Иногда пробирки приходится нагревать, и, конечно, их при этом нельзя
держать голыми руками. Лучшего держателя для пробирок, чем деревянная
бельевая прищепка, нам, пожалуй, не найти. Для удобства прищепку можно
удлинить, прикрепив к одной из ее развилок палочку или кусок толстой
проволоки. Из толстой мягкой проволоки нетрудно сделать держатель, но не
забудьте надеть на тот конец, за который вы будете браться рукой, кусок
резинового шланга или обмотайте его изоляционной лентой.

Специальный штатив для большинства опытов не требуется, но полезно сделать
штатив-подставку для пробирок, чтобы не держать их долго в руках. Самый
простой штатив - это брусок, в котором просверлены (не насквозь) отверстия
диаметром чуть больши