Чудеса на выбор, или химические опыты для новичков - [35]

В состав чернил входят очень мелкие частички красителя. Под действием электричества они объединяются, слипаются. Тяжелые частицы, понятное дело, опускаются на дно. Но некоторые из них всплывают наверх вместе с пузырьками пены: их подхватывает газ, который образуется из воды под действием электрического тока.

Вот так электричество может очищать грязную воду. Правда, этот процесс очень дорогостоящ, поэтому применяют его в исключительных случаях. Но что это за газ из воды? И что вообще происходит с водой под действием тока?

Узнаем все это из опыта. В толстостенный стакан вставь в нескольких сантиметрах от дна вырезанный из фанеры кружок с двумя круглыми прорезями как раз такой ширины, чтобы в них плотно входил простой карандаш. Рядом с прорезями проколи шилом два маленьких отверстия, в которые могут войти тонкие изолированные проводки. Вставь в прорези две половинки хорошо очиненных карандашей. На другом их конце, неочиненном, сделай ножом зарубки, чтобы показался грифель, и намотай оголенные концы проводов. Медные жилки должны плотно прилегать к грифелю. Обмотай их изоляционной лентой, а если у тебя есть резиновая трубка, то натяни ее сверху, чтобы изоляция наверняка была надежной.

Вставь кружок в стакан таким образом, чтобы очиненные концы карандашей торчали вверх (но не выше края стакана), поставь это сооружение на тарелку и налей до краев раствор стиральной соды (две чайные ложки на стакан воды). В две пробирки или в высокие пузырьки налей такой же раствор. Возьми одну пробирку, закрой ее пальцем, переверни и опусти в стакан. Под водой надень пробирку на карандаш. Поступи так же со второй пробиркой.

Соедини последовательно три батарейки («плюс» одной — к «минусу» следующей), а к крайним батарейкам подсоедини проводки, идущие от карандашей. Прибор включен. Стакан, говоря строго, называется электролитической ванной, раствор соды — электролитом, карандаши — электродами, а то, что происходит в ванне, — это электролиз. Но что там происходит?

В воде находятся заряженные частицы водорода. Они движутся к положительному электроду. И возле того карандаша, который присоединен к «плюсу» батарейки, поднимаются вверх пузырьки водорода. А у второго карандаша появляются пузырьки другого газа — кислорода.

Когда соберется полная пробирка водорода (он вытеснит почти всю воду), аккуратно вынь ее из раствора и, не переворачивая, поднеси спичку: водород вспыхнет и хлопнет, как хлопушка. А пробирку с кислородом прикрой под водой пальцем, извлеки, переверни и опусти в нее погасшую, но еще тлеющую лучинку: в присутствии кислорода она вновь разожжется.

Получается, что вода под действием электричества разлагается на водород и кислород. Это ее свойство нередко используют для получения газа водорода (а кислорода и в воздухе достаточно).

Но зачем класть соду? Просто для ускорения опыта. Вода очень плохо проводит электричество, и без соды наш опыт слишком бы затянулся.

С тем же прибором повтори опыт еще раз, взяв вместо соды поваренную соль. В одной пробирке, как и прежде, появится водород, а в другой — желтозеленый газ хлор. Помнишь, как называется на химическом языке поваренная соль? Хлоридом натрия.

Вообще-то хлор довольно ядовит, но ты получаешь его в очень малом и безопасном количестве. Пробирку с хлором и остатками раствора соли закрой пальцем, вынь из воды, переверни и встряхни несколько раз. В пробирке — хлорная вода, очень сильный окислитель. Чтобы убедиться в этом, добавь эту воду к слабому чернильному раствору — он сразу обесцветится.

Возле отрицательного электрода капни немного раствора фенолфталеина. Он покраснеет. Значит, получилась еще и щелочь. Действительно щелочь, причем сильная и часто употребляемая — едкий натр. Выходит, что под действием тока раствор обычной соли дает сразу три полезных вещества — водород, хлор и едкий натр. Поваренная соль, которую мы все ценим как необходимую приправу к пище, не менее высоко ценится и в промышленности: это очень важное сырье.

Теперь мы поставим еще один опыт с раствором поваренной соли. Правда, для промышленности он значения не имеет, зато выглядит гораздо красивее, чем предыдущий. Собственно, он мало чем от него отличается. Только вместо грифельных электродов, из простого карандаша, возьми на этот раз медные электроды. Ими могут быть тонкие медные пластинки, а еще проще вырезать два прямоугольника из медной фольги.

Красные медные прямоугольники поставь вертикально по краям небольшой пластмассовой ванночки или эмалированного поддона. Налей в ванночку раствор поваренной соли (соотношение воды и соли особого значения не имеет); пусть этот раствор покроет прямоугольники чуть больше, чем наполовину. Затем двумя проводками присоедини медные электроды к положительному и отрицательному полюсам батарейки для карманного фонарика. Опыт начался.

Следи за тем, что происходит в твоей электролитической ванне. Сначала, как и в прошлом опыте, возле обеих пластинок появляются маленькие пузырьки газа. Правда, на этот раз хлор не образуется — у обоих электродов выделяется водород. А щелочь у отрицательного электрода можно обнаружить и теперь. Но самое интересное впереди.