Шейд К. Опыты по химии для начинающих.
Пер. с нем. № 15. Изд. стереотип.

Оглавление

Предисловие переводчика

Заглавие "Опыты по химии для начинающих" определяет назначение книги, но не охватывает полного ее содержания. Наряду с огромным числом простейших опытов, доступных начинающему, автор включил некоторое количество и более сложных, требующих значительных навыков и опытности в экспериментировании. К таковым можно отнести: приготовление сернистой кислоты, требующее умения поджечь серу в стеклянной трубке и пропускать получающийся сернистый газ через воду; окисление железа и меди одновременным нагреванием и вдуванием воздуха; восстановление меди из ее окиси в струе водорода; непосредственное получение хлористых металлов нагреванием их в атмосфере хлора и некоторые другие. Последние два из упомянутых опытов мы совершенно не рекомендуем начинающим, что, впрочем, ясно из оговорок, сделанных при их изложении. В общем автор старался расположить опыты в порядке возрастания трудности их производства, однако во многих случаях он руководствовался и другими соображениями. Во всяком случае, начинающий может смело приступить к производству опытов, начиная с первого, и идти в порядке их изложения. По мере приобретения навыка начинающему не трудно будет разобраться, какие опыты представляют наибольшие затруднения, и из всей массы их выбирать наиболее доступные и интересные, а таких опытов приведено весьма большое количество.

Главная цель книги – дать обильный материал для практического ознакомления с разнообразными химическими явлениями. Кое-какие теоретические сведения даются лишь попутно. Однако переводчик счел не лишним выразить главнейшие реакции химическими формулами, объяснив в конце книги их значение. Этот точный и сжатый научный язык, дающий возможность краткой формулой выражать всевозможные сложные тела и их превращения друг в друга, должен очень заинтересовать начинающего. Ознакомившись с обозначениями химических элементов, он будет все время иметь перед собой полную картину тех превращений, которые совершаются перед ним в скрытом виде. Иначе ведь опыты будут производиться как бы "в слепую". С этой целью и приведены в дополнении обозначения всех сколько-нибудь известных простых тел, а также кое-какие сведения общего характера; служить же каким-либо кратким конспектом химии это дополнение отнюдь не претендует.

Введение

– Принадлежности работ по химии. – Фильтрование. – Просверливание пробок. – Подготовка стеклянных трубок. – Несколько общих замечаний.

Для производства химических опытов не требуется много приборов. Несколько стаканов и колб, несколько пробок и стеклянных трубочек, резиновая трубка – вот, в сущности, на первых порах и все. Но вещества, с которыми приходится производить химические опыты, тратятся в порядочном количестве и должны быть постоянно возобновляемы. Хотя для производства описываемых ниже опытов не потребуется ничего особенно дорогого, но все-таки иногда необходимы такие вещества, стоимость которых сравнительно высока. В особенности дорого обходятся химические препараты тогда, когда их покупают по мелочам, вместо того чтобы сразу купить значительное количество. Начинающий, для которого производство опыта и составляет в сущности всю цель работы, должен гордиться умением самостоятельно получать из простых исходных веществ материал для своих дальнейших опытов; не по богатству лаборатории, а по умению экспериментировать познается ученый. Конечно, самому не приготовить таких употребляемых для разнообразнейших целей веществ, как сода, жженая известь, поваренная соль и т.п.; все это производится несравненно лучше и дешевле на больших фабриках. Но все-таки химику не только следует знать, как он мог бы себе приготовить какое-либо из этих веществ, но и на самом деле уметь выполнить это, а такое умение достигается только упражнением.

Принадлежности работ по химии

Стеклянную посуду лучше и дешевле всего покупать у стеклодува. Для многих простейших опытов, в которых приходится лишь наблюдать появление какого-либо осадка, изменение окраски жидкости и тому подобное, годятся обыкновенные чайные стаканы. Однако они неудобны в том отношении, что слишком велики и для производства опыта требуют затраты слишком большого количества материала; кроме того, вообще не рекомендуется производить какие-либо химические эксперименты в посуде, употребляемой в хозяйстве, так как весьма возможно по недосмотру перемешать ее с той, которая подается к столу. Несравненно удобнее для вышеозначенных целей пользоваться так называемыми пробирками – длинными, в палец ширины стаканчиками (в виде запаянной с одной стороны трубки) из тонкого стекла. Огромное их преимущество перед обыкновенными стаканами состоит в том, что их можно свободно нагревать на лампочке, не опасаясь за их целость. Ввиду того что дно пробирок круглое, их приходится ставить в особую стойку. Эту стойку легко сделать самому, пользуясь, например, ящиком от сигар. Для этого стоит лишь удалить дно и крышку, снять одну из боковых дощечек (длинную), просверлить в ней несколько отверстий подходящей величины, вставить затем дощечку на место – и стойка готова (рис. 1).

Пробирки рекомендуется покупать дюжинами, а не по одной или по две. Это обойдется значительно дешевле, так как пробирки нужны на каждом шагу и легко бьются.

Для кипячения и нагревания больших количеств жидкости употребляются так называемые колбы, т.е. тонкостенные бутыли той или иной формы и всевозможных размеров (см. рис. на с. 8). Тонкость стенок в стеклянной посуде играет огромную роль, так как такая посуда не лопается даже при быстром нагревании. Рекомендуется не приобретать колбы со слишком широкими горлами, так же как и с излишне узкими и длинными. Для предлагаемых ниже опытов достаточно иметь две колбы вместимостью 150–200 см³ и одну – 500 см³. Больший запас, конечно, не вредит, однако ведет к тому, что с посудой не так осторожно обращаются. Весьма прочны для кипячения круглодонные колбы, но они неудобны тем, что их нельзя ставить на стол. Наоборот, весьма устойчивы и также прочны так называемые колбы Эрленмейера в форме конусообразных бутылок (см. рис. на с. 8).

Кто опытен в стеклодувном искусстве, тот может и сам приготовить себе небольшую колбочку из трубки. Но у самодельных колб обыкновенно стенки далеко не одинаковой толщины, и поэтому эти колбы при нагревании лопаются. Но, во всяком случае, попробовать выдуть колбочку весьма полезно, как упражнение по стеклодувному искусству.

Наряду с колбами следует указать и на так называемые химические стаканы (тонкого стекла), продаваемые целыми "гнездами". Полезно приобрести такое "гнездо" стаканов с носиками.

Ни один стеклянный сосуд, даже пробирку, не следует подносить к пламени, если он влажный снаружи. В таких случаях он должен быть тщательно вытерт, иначе он может легко лопнуть. Пробирки можно непосредственно держать в пламени, однако так, чтобы пламя охватывало лишь ту часть пробирки, в которой находится нагреваемая жидкость. Если же пламя будет касаться и того места пробирки, где жидкости нет, то стекло слишком раскалится, и достаточно попасть на него одной капельке жидкости, чтобы оно (вследствие быстрого охлаждения) лопнуло. Чтобы не обжечь пальцы, следует держать пробирку, охватив ее полоской плотной бумаги (так, как показано на рис. 2). В продаже имеются также специальные держалки из дерева и металла с достаточно длинной ручкой, удобные на тот случай, если кипящая жидкость брызжет из пробирки.

Колбы же следует подносить к пламени с большой осторожностью, причем все-таки нельзя поручиться за их целость. Вот почему лучше всего ставить их на предохранительную металлическую сетку. Подставкой должен служить металлический треножник, настолько высокий и широкий, чтобы спиртовая лампочка (или газовая горелка) свободно подходила под него и могла бы быть также быстро удаляема. Треножник должен быть устойчивый и настолько солидный, чтобы свободно выдерживал до 1 килограмма (2 1/2 фунта) веса. Его проще и надежнее купить готовый. На треножник накладывается обыкновенно еще металлический треугольник соответствующих размеров, на этот последний накладывается металлическая сетка (железная или латунная), и только на нее ставится колба. При соответствующем размере колба не проваливается, но, опираясь на стороны треугольника, находится в достаточно устойчивом равновесии. Металлическая сетка делает нагревание стекла значительно более равномерным и, таким образом, предохраняет колбу от лопанья. Железные сетки дешевле медных, но зато несколько скорее перегорают. Надо приучаться никогда не оставлять без надобности пламя под сеткой, тотчас удаляя его, если снята колба. Этим, во-первых, мы долее сохраним сетку, а во-вторых, предохраним от разбивания и колбу, ибо часто случается, что холодная колба, будучи поставленной на раскаленную сетку, лопается.

Равным образом не следует доливать холодную жидкость в стоящую над огнем колбу, так как может отскочить дно; необходимо прежде отставить лампочку и уже потом прилить жидкость.

Вместо металлической сетки можно употреблять асбестовый лист (асбест или горный лен – весьма огнеупорное белое вещество). Асбест прекрасно предохраняет от чрезмерно быстрого нагревания, но зато слишком много поглощает тепла и, таким образом, требует непроизводительной траты горючего материала. Весьма полезен асбестовый лист тогда, когда приходится оставлять что-либо кипеть без присмотра. Но в этом случае можно также воспользоваться каким-либо железным плоским сосудом, разбитой фарфоровой тарелкой и т.д., наполнив их мелким сухим песком и поставив в песок колбу. Такое приспособление называется "песочной ванной". Для более умеренного нагревания устраивается так называемая "водяная или паровая баня". Под этим именем подразумевают жестяной сосуд с кипящей водой; нагреваемый предмет помещается или непосредственно в воду, или держится в парах. Весьма удобно для этой цели снабдить жестяной сосуд жестяной же крышкой с несколькими вырезанными в ней круглыми отверстиями различных размеров (рис.fig:3). К каждому отверстию нетрудно приспособить крышки в виде жестяных кружков несколько большего диаметра. Если нужно нагреть на парах, например, колбу, то, сняв один из кружков с отверстием подходящих для колбы размеров, ставят ее на место снятого кружка, наподобие того как поступают кухарки на обыкновенной плите.

Для выпаривания жидкостей лучше всего пользоваться неглубокими фарфоровыми сосудами (в виде широких чашек). В большинстве случаев достаточно иметь несколько таких сосудов от 6 до 12 см шириной. Если нужно испарять жидкость и предоставить ей для этого наибольшую поверхность, то проще всего воспользоваться обыкновенной тарелкой (но без трещин). Непосредственно на пламя ее ставить не годится; лучше всего поместить над паровой баней.

Наряду с пробирками и колбами при химических опытах приходится иногда пользоваться так называемыми ретортами – стеклянными сосудами особой формы (см. рис. на с. 8). Однако в большинстве случаев можно обойтись и без них. Чтобы нагреть реторту, необходимо иметь для нее штатив с зажимом, в котором можно закрепить эту реторту. Наиболее прочные штативы – металлические, с металлическими зажимными винтами. Такой хорошо оборудованный штатив довольно дорог, но зато может быть полезен при всевозможных опытах. Значительно менее хороши, но зато дешевы, деревянные штативы. Их главный недостаток в быстрой порче деревянных винтов, которые вскоре отказываются служить надежными зажимами и должны заменяться новыми. Можно, при желании, и самому изготовить себе штатив для держания реторт или пробирок следующим образом.

Просверлим в толстой и хорошо обструганной доске отверстие сантиметра в полтора диаметром и укрепим в нем прямой деревянный шест соответствующей толщины. В стержне предварительно просверлим в различных местах сквозные отверстия. Они должны быть лишь настолько широки, чтобы сквозь них можно было продеть бечевку или проволоку. Сверлом может служить, за отсутствием лучшего инструмента, раскаленная докрасна вязальная спица. Реторту (или пробирку) можно укрепить в желаемом месте, обвязав накрест бечевкой, продетой концами сквозь два соседних и близких друг к другу отверстия. Чем толще и тяжелее доска, тем получается большая устойчивость.

Весьма существенным вопросом является вопрос об источнике тепла. Разумеется, самым лучшим источником является газ в бунзеновской горелке, дающей возможность регулировать приток воздуха и тем самым температуру пламени. Но так как в частных домах весьма редко имеется газопровод, то приходится довольствоваться спиртовой лампочкой. Спиртовая горелка вполне достаточна для всех описываемых в этой книге опытов по химии. Равным образом она достаточна для простейших работ со стеклянными трубками, для их сгибания, оттягивания и т.п.

Когда спиртовая лампочка не зажжена, фитиль ее всегда должен быть закрыт имеющимся при лампочке колпачком для избежания испарения спирта. Надлежит приучаться и тушить лампочку не задуванием, а одеванием колпачка, подобно тому как тушат газ только закрыванием крана (отнюдь не задуванием). Чем больше выдвинут фитиль, тем больше получается пламя. С зажженной лампочкой следует обращаться осторожно, чтобы как-нибудь не разлить находящийся в ней спирт, что может повести за собой воспламенение всего спирта и взрыв лампы. Никоим образом нельзя доливать спирт, пока лампа зажжена. Пары спирта легко воспламеняются и могут вызвать катастрофу.

Для более сильных нагреваний, требуемых при некоторых работах со стеклом и плавке металлов, употребляются так называемые паяльные лампы различных конструкций, но для нагревания стеклянной или фарфоровой посуды они не годятся, так как при этом посуда легко лопается. Обращаться с такими лампами надо умеючи, и мы не рекомендуем их для наших опытов.

Весьма важным прибором при химических работах являются весы. Для грубых взвешиваний значительных количеств материала годятся, конечно, любые кухонные весы, чашечные или даже пружинные. Для точного же взвешивания малых количеств (в долях грамма) надо приобрести хотя бы маленькие аптекарские весы, привешиваемые к какому-либо штативу. Точные химические весы очень дороги, поэтому поневоле приходится довольствоваться более дешевыми и маленькими. Граммовые разновесы надо купить; в полном наборе имеются и доли грамма. Последние можно постараться изготовить и самому, приготовив, например, два кусочка проволоки, точно весящие по грамму, и затем разрезав один пополам, а другой на четыре равных части и сравнив вес полученных частей.

Перечисленное здесь не исчерпывает всего того, чем нам придется пользоваться в дальнейшем. Но для значительного числа начальных опытов этого вполне достаточно. Остальное будет приобретаться постепенно, по мере производства опытов, где читатель и встретит соответствующие указания. Здесь упомянем еще о так называемых мензурках, т.е. стеклянных цилиндрах, разделенных на кубические сантиметры и употребляемых для отмеривания надлежащих объемов жидкости. Полезно приобрести одну мензурку в 100 см³, а другую – в 1000, т.е. в один литр. Так как число см³ воды соответствуешь числу ее граммов, то такие мензурки служат для одновременного отмеривания как объемного, так и весового количеств воды.

Фильтрование

При производстве химических опытов нам придется на каждом шагу отделять жидкость от мути и вообще от образовавшегося в ней осадка. Достигать этого одним сливанием "отстоявшейся" жидкости крайне неудобно, так как при этом весьма легко слить и часть осадка, причем все-таки часть жидкости останется не слитой.

Гораздо практичнее пользоваться особым очистительным прибором, а таковым является весьма легко изготовляемый бумажный фильтр. Для устройства такого фильтра необходимо иметь воронку и особую фильтровальную бумагу. Воронку лучше всего иметь стеклянную. Для наших целей достаточно приобрести одну, от 8 до 10 см в диаметре. При покупке надо обратить внимание на то, чтобы носик воронки не был слишком короток, угол, образуемый стенками, составлял бы 60 градусов, а сами стенки не имели бы наружных или внутренних выпуклостей. Для проверки этого стоит лишь вырезать из картона равносторонний треугольник соответствующей величины и вкладывать его в воронку; во всех положениях он должен плотно прилегать к ее внутренним стенкам, не оставляя промежутка и не изгибаясь. На прилагаемом рисунке (рис. 4) изображено, какой должна быть воронка и какой быть не должна. Фильтровальная бумага не должна быть слишком толстой, иначе она слишком медленно будет пропускать жидкость; равным образом она не должна быть и слишком тонкой, так как в таком случае она легко рвется.

Отрежем ножницами от листа фильтровальной бумаги кусок приблизительно квадратной формы с таким расчетом, чтобы сторона квадрата была приблизительно в полтора раза больше ширины отверстия воронки. Перегнем затем полученный квадрат пополам по его диагонали, так чтобы согнутый нами вдвое лист принял форму прямоугольного треугольника, и хорошенько разгладим. Перегнем снова полученный треугольник пополам по линии, соединяющей середину гипотенузы с вершиной прямого угла так, чтобы снова получить прямоугольный треугольник, но вдвое меньше. Затем срежем ножницами острые углы треугольника, так чтобы он принял форму кругового сектора, т.е. гипотенузу треугольника превратим в дугу четверти окружности, – и наш фильтр готов. Вложим теперь наш четырехслойный сектор, не разворачивая его, в воронку и в ней постараемся хорошенько расправить его, так чтобы к одной половине внутренней поверхности воронки плотно прилегал один слой нашего четырехслойного сектора, а остальные три слоя плотно прилегали к другой половине, покрывая друг друга. Если приготовленный таким образом фильтр развернуть полностью на столе, то должен получиться круг, разделенный сгибами бумаги на четыре равных сектора. Когда он будет вложен в воронку, то одна ее половина закроется одним сектором, а три другие сектора, налегая друг на друга, закроют другую половину воронки. Чтобы фильтр плотнее прилегал к воронке, его следует смочить несколькими каплями воды.

В тех случаях, когда хотят по возможности скорее профильтровать жидкость, причем все задержанное фильтром не имеет для нас ценности и будет выкинуто, пользуются так называемым складчатым фильтром. Приготовить такой фильтр несколько сложнее, но зато фильтрование делается весьма быстро.

Само приготовление фильтра рекомендуем сделать, следя за прилагаемым чертежом (рис. 5), к которому приурочено наше описание. На нем обозначены римскими цифрами все те перегибы, которые нам придется сделать в вырезанном из бумаги квадрате. Итак, прежде всего перегибаем его по диагонали (перегиб I-I); затем, как и при изготовлении обыкновенного фильтра, перегибаем по линии II, причем как можно лучше сглаживаем перегиб ногтем, чтобы линия перегиба оставалась по-возможности более заметной. При изготовлении простого фильтра работа по перегибанию на этом и заканчивалась; здесь же она только начинается. Перегнув по линии II, тотчас опять разогнем; затем таким же образом перегнем по линиям III и IV и опять разогнем. Теперь у нас получены главные перегибы складчатого фильтра, и нам остается еще сделать по три перегиба между каждыми из четырех главных (между I и III, III и II, II и IV, IV и I). Делаем их так: налагая сгиб I на III, получаем сгиб V; налагая I на V, получаем сгиб VI, но на этот раз сближаем первые два сгиба (I и V) с противоположной стороны, так что при разворачивании на столе, в то время как изгибы II, III, V и I прилегают к столу, изгиб VI обращен острым углом вверх.

Совершенно так же, как VI, сделаем из V и III изгибов VII. Подобно V изгибу сделаем из III и II – VIII. Подобно изгибам VI и VII сделаем изгибы IX и X. Таким образом, одной половине нашего треугольника придана складчатая форма веера. Придадим подобным образом такую же форму и другой половине, сделав надлежащим образом последовательно изгибы: сначала XI, за ним XII и XIII, далее XIV, за ним XV и XVI. Хорошенько "заострив" изгибы надлежащим их разглаживанием и снова срезав ножницами острые углы, так чтобы при разворачивании наш фильтр представлял собой складчатый круг (с выходящими из центра по радиусам изгибами), вложим его в воронку и вдвинем в нее немного поплотнее его вершину: сами складки распределим так, чтобы фильтр как можно более плотно прилегал к стенкам (рис. 6). Изготовление подобного фильтра на практике, при некотором навыке, займет, конечно, гораздо менее времени, нежели описание этого приготовления. Рекомендуем на досуге изготовить несколько как простых, так и складчатых фильтров, так как каждый фильтр может служить только один раз.

Если нам надо профильтровать какую-либо жидкость, например, известковую воду, то прежде всего дадим по возможности осесть мути. Тогда фильтрование идет гораздо быстрее, чем оно шло бы при вливании на фильтр мутной жидкости, так что мы с избытком выиграем то время, которое затратили, ожидая, чтобы вся муть осела. Сам осадок выложим на фильтр как можно позднее, когда уже почти вся жидкость слита. Бутылка, в которую фильтруем, должна быть очень тщательно вымыта. Чтобы дать возможность входить свободно воздуху, несмотря на вставленную в горло бутылки воронку, полезно зажать между воронкой и горлом узкую полоску толстой бумаги.

При выливании из стакана и особенно из плоской посуды часть жидкости весьма легко течет мимо по наружным стенкам этой посуды, что влечет за собой ненужную потерю жидкости и производит немалую пачкотню. Этого легко избежать, если держать, как показано на рисунке (рис. 7), деревянную, или лучше стеклянную, палочку у того места, из которого выливаем, и таким образом заставлять жидкость стекать вдоль этой палочки. Фильтр отнюдь не следует переполнять жидкостью, а то она легко может попасть в сосуд нефильтрованной, перейдя чрез край фильтра. Только старательно выполнив все эти мелкие условия, можно получить действительно чистый фильтрат (т.е. профильтрованную жидкость).

Просверливание пробок

Для соединения между собой стеклянных сосудов, равным образом и для многих других целей, нам придется пользоваться пробками с одним, а иногда и с двумя отверстиями, в которые вставляются стеклянные трубки. Пробки должны быть хорошего качества и отнюдь не разламываться при сильном их сдавливании; пробки с длинными бурыми трещинами, из которых сыплется бурая пыль, оказываются во многих случаях не вполне непроницаемыми и не годятся для наших целей. Равным образом нехорошо, если пробка слишком тверда, в таком случае она не равномерно плотно прилегает к горлу склянки, а при сверлении часто разламывается. Хорошая пробка должна без особого труда входить в несколько более узкое горлышко бутылки. При закупоривании пробкой надо плотно обхватить рукой то место горла колбы, в которое вдвигаем пробку, и вдвигать ее, вращая, т.е. как бы ввинчивая; иначе тонкое стекло, из которого делается химическая посуда, может легко раздавиться и осколками сильно поранить руку.

Для проделывания в пробках отверстий химики пользуются особыми сверлами. Они представляют собой тонкостенные латунные или стальные трубки различной ширины, с одного конца заостренные (рис. 8). С помощью ручки, вставляемой в их другой конец, их вдавливают винтообразно в пробку, упирающуюся в стол или в дверной косяк. Чем шире должно быть отверстие, тем шире надо взять сверло. Если отверстие окажется несколько узким для вставляемой в него трубки, то можно расширить его, оттачивая круглым напильником. Если же оно слишком широко, то пробка для данной трубки не годится вовсе. Когда всавляешь в пробку стеклянную трубку, надо держаться того же правила, как и при помещении пробки в горлышко колбы: надо держать трубку непосредственно за то место, которое мы в данный момент вдвигаем в пробку. Весьма опасно оставлять между пробкой и нашей рукой, вдвигающей стеклянную трубку, расстояние более сантиметра.

Можно просверлить пробку, проткнув ее раскаленной на свече вязальной спицей, и затем, пользуясь круглым напильником, увеличить надлежащим образом отверстие. Если надо сделать два отверстия, то прежде надлежит точно соразмерить их расстояния, чтобы при сверлении они не оказались слишком близко друг от друга и, во всяком случае, отнюдь не соприкасались.

Подготовка стеклянных трубок

Стеклянные трубки надлежит приобретать не поштучно, а прямо на вес в магазине химической посуды или у стеклодува, например, купить целый фунт. При покупке поштучно за них приходится платить значительно дороже. Несравненно легче иметь дело с так называемыми "трубками для гнутия", чем с тугоплавкими.

Сгибать широкие трубки весьма не легко; для этого нужно иметь и особое приспособление, да и значительный опыт. Несравненно проще иметь дело с трубочками обыкновенной небольшой ширины, но и здесь необходимо иметь хорошую спиртовую лампу (еще лучше, если имеется газ; надев на рожок каучуковую трубку и присоединив к ней бунзеновскую горелку, получим наиболее подходящее пламя для обработки стекла; но, конечно, в частном доме редко имеется газ).

Трубки обыкновенно продаются очень длинными, и прежде всего надо уметь их обрезать. Для этого служит небольшой трехгранный напильник. Острое ребро, которым мы хотим сделать надрез, полезно смочить несколькими каплями воды. Трубку кладут на стол, крепко держат двумя пальцами левой руки за то место, где хотят ее обрезать, и проводят коротким, но твердым нажатием ребра напильника не особенно глубокую царапину. Затем берут трубку у самого места надреза большим и указательным пальцами обеих рук и пробуют переломить ее. Если это не удается, то следует еще углубить и удлинить надрез ребром напильника. При некотором навыке все это делается весьма легко, так что использовать специальный инструмент излишне.

Можно разламывать таким же способом и широкие трубки, даже бутылки и т.п. Для этого по обеим сторонам той линии, по которой хотят произвести излом, наматывают плотную бумагу, так что остается непокрытой лишь тонкая полоска стекла. Эту полоску надо каким-нибудь образом сильно нагреть, так чтобы прилегающие части стекла остались сравнительно холодными. Например, можно смочить водой бумагу и затем держать бутылку над лампой. Можно также обхватить в этом месте бутылку веревкой, как петлей, и, сильно натянув концы, быстро двигать бутылку взад и вперед, как бы распиливая ее. Или, обвязав бутылку в месте излома крепкой толстой ниткой (или бечевкой), смочить ее спиртом и зажечь, причем смоченную водой бумагу, прикрывающую остальную бутылку, придвинуть как можно ближе к веревке. Во всех этих случаях мы нагреем узкую кольцеобразную полоску стекла; если затем сразу облить ее холодной водой, стекло само лопается вследствие резкого охлаждения как раз по нагретому месту. Но и в этих случаях полезно провести ребром напильника ряд царапин по предполагаемому месту излома.

Края излома очень остры и могут легко разрезать вставленную в отверстие пробку или надетую на него каучуковую трубку. Поэтому надлежит их сгладить, расплавив на пламени. Для этой цели вводят совершенно сухую трубку ее внешним острым краем в пламя спиртовой или газовой горелки и медленно, но непрерывно, вращают, так чтобы весь конец трубки равномерно накалился и несколько размяк; при этом острые края плавятся и закругляются сами собой. Если слишком долго нагревать или не соблюдать при этом надлежащей осторожности, то все отверстие может сузиться.

Чтобы согнуть трубку, ее следует продержать в пламени, медленно, но непрерывно вращая, до тех пор пока она не начнет размягчаться. Когда мы заметим, что нагреваемое место достаточно размягчилось, то выпускаем один конец трубки из руки, и трубка изгибается под влиянием собственного веса; при коротких кусках часто следует слегка помочь изгибанию. Здесь, как и во всех прочих случаях, можно научиться различным, наиболее подходящим приемам только на практике (рис. 9).

Правильно изогнутая трубка не должна быть сплюснута в месте изгиба. Равным образом не должна заметно измениться и толщина стенок. Если трубка не была достаточно нагрета, то при насильственном сгибании она может легко сломаться, причем осколки стекла разлетаются во все стороны и могут попасть в глаза. Поэтому при сгибании трубки отнюдь не следует употреблять сколько-нибудь заметного усилия.

Если нам нужно иметь трубку, изогнутую близ самого кончика, то надо предварительно изогнуть более длинную трубку, а затем лишний конец обрезать. Если же необходимо отогнуть кончик именно у данной трубки, то надо к ней предварительно припаять другую, которая нам послужить ручкой. Для этого одновременно нагреваем в пламени край нашей трубки и той, которую хотим припаять. Когда оба края достаточно раскалятся, сблизим их до взаимного соприкосновения, слегка сожмем и таким образом сплавим. Теперь уже нетрудно изогнуть нашу трубку в желаемом месте, а затем припаянный кусок отрезать.

Весьма часто нам нужно иметь трубку с суженным, вытянутым кончиком. Для этого надо взять более длинную трубку и вытянуть ее в желаемом месте, что и повлечет за собой надлежащее сужение; надрезав и переломив ее затем посередине сужения, мы получим две трубки с суженным заостренным кончиком. Чтобы вытянуть трубку, станем нагревать ее в намеченном месте, непрерывно вращая в пламени, и медленно вытягивать. При достаточной осторожности и выдержке получим надлежащее сужение (рис. 10). Здесь, однако, успех дается не сразу; вероятно, много трубок совершенно сплавятся и разорвутся, пока, наконец, будет достигнут успех. Если надо сузить кончик именно данной трубки, то опять надлежит предварительно припаять к ней другую трубку, затем вытянуть и обломить придаток.

Продолжительные упражнения в сгибании, оттягивании и плавлении трубок скоро дают известный навык для производства и более трудных операций. Пусть, например, нам надо спаять две трубки, так чтобы впоследствии ими пользоваться как одной. При достаточном терпении и настойчивости можно выполнить и это с успехом. Для этого размягчим края, подлежащие спайке, и немного расширим их, т.е. придадим им вид маленьких воронок. Это сделаем куском заостренного угля. Затем раскалим их и, сблизив до соприкосновения, сдавим; они спаяются. Затем осторожным вытягиванием можно значительно уменьшить размер расширенного места спайки (рис. 11).

Сильно нагретому стеклу надо всякий раз давать медленно охладиться, чтобы оно не оказалось слишком хрупким и не лопнуло. Поэтому следует после работы класть трубку, так чтобы накаленная часть ее ни к чему не прикасалась, например, класть на две подставки холодными концами.

Вышеприведенные указания будут достаточны для обустройства описываемых в этой книге приспособлений со стеклянными трубками.

Еще два слова о резиновых трубках. Их внутренний диаметр должен равняться внутреннему диаметру той стеклянной трубки, на которую мы их хотим надеть, так что при надевании резиновая трубочка всегда немного должна растянуться, чтобы плотно обхватить вставленную стеклянную. При вдвигании в них стеклянной трубки последнюю полезно немного смочить водой и вставлять, вращая, как и при вдвигании в пробку (в случае резиновых пробок, отверстия которых обыкновенно значительно уже вставляемой трубки, особенно важно смочить последнюю водой, как и при удалении с нее ранее надетой и присохшей пробки. Обыкновенные пробки весьма полезно размягчать в горячей воде).

После каждого опыта надлежит хорошо промывать резиновые трубки водой. Если через них проходили еще газы с кислотными свойствами, то следует трубки погрузить в слабый раствор соды, иначе они теряют свою гибкость и непроницаемость.

Несколько общих замечаний

Сделаем еще несколько общих замечаний относительно проведения химических работ.

Прежде всего на всякое химическое вещество, с которым производится опыт, следует смотреть как на яд, будь то даже обыкновенная соль или сода; поэтому для производства каких бы то ни было опытов надо иметь совершенно особую посуду, отнюдь не смешивая ее с той, которая употребляется в хозяйстве.

Одним из существенных условий успешности проведения опыта должна быть строгая аккуратность и неторопливое спокойное отношение к делу. Малейшая поспешность или рассеянность часто ведут к весьма печальным результатам.

Довольно много химических веществ, а тем более растворов трудно или совершенно невозможно отличить по внешнему виду; поэтому надо строжайше придерживаться следующего мудрого правила: на всяких тюбиках, коробках, банках должна быть ясная надпись содержимого. Равным образом все то, что получено как результат опыта, не должно быть оставлено без названия. Если же это название в точности не известно, то самое лучшее надписывать так: "получено из таких-то веществ", например, "из соды и известковой воды" и т.п.

Вся посуда должна содержаться в безукоризненной чистоте; только при этом условии будут хорошо удаваться опыты. Ни под каким видом не откладывать мытья посуды "до следующего раза", ибо в "следующий раз" грязь присохнет и отмыть ее будет в десять раз труднее. Вымытую и насухо вытертую или высушенную посуду следует либо переворачивать, либо тщательно закрывать куском ваты, иначе внутренность посуды вскоре запылится.

Только строго придерживаясь этих общих правил, можно начать опыты сначала с безвредными веществами, и уже затем, приобретя навык в обращении с ними, приступить к опытам с кислотами и едкими щелочами. При описании опытов с ними попутно сделаны и надлежащие замечания.

Об авторе