Горизонты техники для детей, 1964 №10 - [5]
На следующий день, я, как ответственный по вопросам, касающимся химии, был откомандирован с важным поручением в ближайший городок для получения более подробных информаций о тайнописи и секретных чернилах. В библиотеке я нашел нужные нам материалы и, нагруженный разными химикатами, вернулся в лагерь. Теперь у нас тоже было секретное оружие. Игра уже приняла серьёзный характер: кто же первый попадет на необитаемый остров?
Не помню, какая команда победила, но зато запомнил на всю жизнь из чего делаются секретные чернила.
Некоторые химические соединения обладают свойством обугливать бумагу при довольно сильном нагреве. Таким именно свойством обладает нитрат калия (KNO>3), то есть обычная калийная селитра, и хлорат калия (КCl>3), иначе называемый Бертолетовой солью. 2–3 грамма одного из этих соединений надо растворить в 50 мл теплой воды. Полученными совершенно бесцветными «чернилами» можно писать или чертить на бумаге. Как только «чернила» высохнут, на листе не остаётся и следа.
Чтобы прочитать написанное, надо лист бумаги сильно, но равномерно, нагреть, например, над электрической плиткой. Под влиянием тепла окисляющие вещества, из которых сделаны наши «чернила», вступят в реакцию с бумагой, частично при этом обугливая её. На листе проступят написанные ранее слова.
Подобная реакция бумаги происходит с сернокислой медью (CuSО>4) и сернокислым железом (FeSO>4), которые при нагреве тоже частично обугливают бумагу. Недостатком последних соединений является лишь то, что на белой бумаге буквы не проступают отчетливо. Раствором сернокислой меди надо писать на голубой бумаге, а раствором сернокислого железа — на желтой.
Все перечисленные соединения, обугливающие бумагу, оставляют рисунок даже после того, как бумага остынет.
Существуют, однако, и другие химические вещества, которые изменяют свой цвет в зависимости от количества воды, находящейся в них.
Давайте рассмотрим это на примере хлористого кобальта (СоСl>2). Тайные чернила, называемые иначе симпатическими чернилами, получаем в виде 3–5 % водяного раствора этого соединения. На высушенной бумаге не видно написанных ранее слов. В этом случае хлористый кобальт присоединил к себе одну частицу воды и в таком виде (формула СоСl>2∙Н>2O) он бесцветен.
При нагревании до температуры 80–90 °C частички хлористого кобальта теряют частицы воды, приобретая при этом ярко-голубой цвет. СоСl>2 голубого цвета.
В отличие от ранее описанных чернил, чернила из хлористого кобальта, охлаждаясь вместе с бумагой, вновь начинают поглощать из воздуха частицы воды, превращаясь в СоСl>2∙Н>2O. В результате, спустя некоторое время, засекреченное письмо опять становится невидимым.
Конечно, не все симпатические чернила становятся видимыми после нагревания. Возьмите, например, несколько граммов салициловой кислоты в виде прозрачных кристалликов. Салициловую кислоту можно купить в аптеке. В 20 мл воды растворите 1–1,5 грамма кислоты. Чернила готовы. На высушенной бумаге такие чернила не видны. Не поможет ни нагревание, ни окунание в воде. Для них нужен специальный проявитель, которым является раствор хлористого железа (FeCl>3). Растворяем 10 г мягкой железной проволоки в 50 мл соляной кислоты (НСl), а затем добавляем 15 мл азотной кислоты (HNO>3). Раствор нагреваем в выпарном сосуде до тех пор, пока из бурого он не станет светло-желтым.
Растворяем 5 мл этого раствора в 50 мл воды. Проявитель для чернил готов. Пропитываем этим проявителем промокательную бумагу, которую затем кладем на лист с секретным письмом. В местах, где были написаны буквы, появятся голубые линии. Это хлористое железо вступает в реакцию с салициловой кислотой, в результате чего появляется новое химическое соединение ярко-голубого цвета.
Дядя Пробирка
Физика вокруг нас
Мы с вами уже говорили, что температура каждого тела является показателем сложных явлений, происходящих за кулисами нагретой (или охлажденной) материи.
За кулисами, значит недоступно для наших ощущений, для нашего созерцания. Ибо ни в каком увеличении мы не сможем увидеть молекулы материи, совершающие непрерывное движение. Результатом движения совокупности всех молекул является именно температура.
Всё это кажется странным и невероятным, не говоря уже о том, что трудно себе представить движение молекул тела, находящегося в состоянии покоя. Но даже не видя движения, мы легко можем убедиться в его существовании. Достаточно, например, в одном углу комнаты открыть флакон с духами, чтобы через некоторое время почувствовать в другом углу запах духов. Это очевидное свидетельство движения в воздухе молекул духов.
Свобода каждого движения весьма ограничена: меньше всего ограничена в газах, больше всего в твердых телах. Жидкости в этом отношении находятся между газами и твердыми телами. Как видите, ребята, три состояния материи: твердое, жидкое и газообразное — это одновременно три категории свободы движения молекул.
Газы заполняют любое доступное им пространство. Движения частичек газа ограничиваются только стенками сосуда, например, в котором они находятся.
Жидкости принимают форму сосуда, но в отличие от газа имеют постоянно одинаковый объем и не могут «расползтись» по всему сосуду. Следовательно, молекулы жидкости движутся только в пространстве, занятом жидкостью.
