Техника - молодёжи 1952-11, страница 41

i

Л ■ ■ а лтл n r-

W

ОПЫТЫ С КРИСТАЛЛАМИ

Наши читатели, вероятно, помнят помещенную в № 6 журнала статью члена-корреспондента Академии наук СССР Н. В. Белова о кристаллах. Некоторые простые опыты с кристаллизацией и кристаллами можно провести и дома, в настольной лаборатории.

Вот, например, опыт с серой. Обычная сера — желтое, мягкое аморфное (некристаллическое) вещество, однако есть условия, в которых она приобретает кристаллическую форму. Осторожно расплавьте серу в металлической баночке, стараясь не перегреть ее, чтобы она не загорелась, и получившуюся желтоватую жидкость вылейте в бумажный конус. Когда расплав начнет остывать, на его поверхности образуется кристаллическая корочка. Разломайте эту корочку и разорвите конус: вы увидите внутри множество тонких игольчатых кристаллов темного цвета. Это кристаллическая форма серы. Она неустойчива и через несколько дней превращается в обычную аморфную серу.

Пользуясь некоторыми свойствами кристаллических веществ, мы можем в любое время года устроить «зимний пейзаж». Среди кристаллических веществ есть такие, которые при нагревании не плавятся, а сразу переходят в пары, из которых, охлаждаясь, выпадают снова в виде твердых кристаллов; это явление называется возгонкой. Возгоняются иод, камфора и другие вещества.

К числу возгоняющихся веществ относится и бензойная кислота, белый кристаллический порошок. Насыпьте немного этой кислоты в фарфоровую чашечку и поставьте ее под стеклянный колпак (например, под широкую банку или закупоренную бутыль с отрезанным дном) вместе с хвойными веточками. Затем нужно спиртовкой нагреть чашечку с кислотой. Колпак наполнится беловатыми парами, которые, охлаждаясь, осядут на

хвое красивыми тонкими кристалликами, напоминающими иней. Этот «зимний сад» очень хорош при ярком освещении, когда «иней» блестит.

Но бензойную кислоту достать трудно. Гораздо легче и проше устроить «зимний сад» из обыкновенной столовой соли, и он получается лучше всего именно в теплую погоду или в теплой комнате.

Положите в глубокую тарелку угловатые камешки, воткните между ними две-три сухие веточки с сучками. На камешки и вокруг них насыпьте 12 столовых ложек обыкновенной соли,

к которой нужно примешать немного синьки. Смажьте края тарелки вазелином, осторожно (не размывая) смочите соль шестью столовыми ложками воды и поставьте тарелку в теплое место, вне прямых солнечных лучей. Каждый день добавляйте 1-2 ложки воды, лучше всего пипеткой, по капле, чтобы не было размыва. Уже на второй день на камешках будет заметен «снег», а недели через две он разрастется так, что покроет камни, веточки и несмазанные вазелином места тарелки.

Объясняется это явление тем, что сухая соль жадно впитывает влагу и растворяется в ней. Этот крепкий раствор вследствие капиллярности проникает в промежутки между камнями, в трещины коры на веточках, образуя на них тонкую пленку, и испаряется. Остается тонкая кристаллическая корочка; следующие порции раствора пропитывают ее, растекаются дальше, и этот процесс повторяется снова и снова.

Подобный же процесс происходит в больших масштабах и в природе, и тогда оказывается совсем не таким невинным, как в нашем «зимнем саду». Бывают области, есть они и в пределах СССР, где глубоко под почвой имеются скопления растворимых в воде солей: хлористого натрия, гипса и другие. Почвенные воды, растворяя их, поднимаются вследствие капиллярности почвы на поверхность и здесь испаряются, оставляя выпавшие кристаллы. А так как это продолжается непрерывно, то постепенно все соли из глубины оказываются перенесенными на поверхность, и почва становится засолоненнбй и бесплодной. Засолоненная почва бывает раз

личного вида, начиная с отдельных соляных пятен — так называемых «выцветов» —и кончая сплошной коркой солончака.

Еще красивее и необычайнее соляного «зимнего сада» можно создать другой сад, тоже из кристаллов.

В стеклянную банку или небольшой аквариум влейте, примерно на У4, раствор жидкого стекла: 1 часть стекла на 3 части воды. Бросьте на дно банки кристаллики следующих веществ: медного купороса (синие), двухромокислого калия или хлористого железа (желтые), марганцевокислого калия (малиновые), сернокислого никеля (зеленые), уксуснокислого свинца или азотнокислого серебра (белые). Каждый кристаллик вскоре покроется пленкой, потом на пленке образуются почки, а из этих почек начнут расти разноцветные стебли, прямые, извилистые или ветвящиеся. Если деревца не растут, нужно прибавить жидкого стекла, чтобы раствор стал крепче. Когда рост деревцев прекратится, раствор нужно осторожно слить с помощью сифона, и деревца останутся такими же, Какими были в нем. Однако для лучшей их сохранности можно наполнить сосуд чистой водой, а еще лучше — прозрачным раствором желатина: застыв, он прекрасно сохранит всю «растительность».

Если предварительно положить на дно несколько камней, раковин и что-нибудь похожее на обломки корабля, то вся сцена будет выглядеть, как морское дно, так как деревца больше похожи на водоросли, чем на настоящие деревья.

Рост деревцев объясняется вот чем. В растворе жидкого стекла каждый кристаллик покрывается полупроницаемой пленкой, состоящей из его силикатного соединения. Сквозь эту пленку вода проходит только в одну сторону — из стекла к кристаллу—и растягивает ее. Не выдержав напора изнутри, пленка где-нибудь лопается, часть раствора кристалла вытекает си тотчас же покрывается такой же пленкой. Таким образом, химические растения могут расти и ветвиться.

Полупроницаемые пленки, аналогичные получившейся в этом опыте, применяются в технике для отделения кристаллоидов (кристаллических веществ) от коллоидов (не кристаллических), с которыми они смешаны в растворе: молекулы кристаллоида проходят сквозь такую «пленку, а молекулы коллоида ею задерживаются. Этот процесс называется диализом.

39