Разбивание резины
| Оглавление | Видео опыты по химии | Видео опыты по физике | На главную страницу |
|
Химия и Химики № 1 2013 Журнал Химиков-Энтузиастов |
Опыты с жидким азотом ч.1 В.Н. Витер |
|
Обнаружив ошибку на странице, выделите ее и нажмите Ctrl + Enter
Хрупкость резины
Для многих слово "резина" служит синонимом способности растягиваться (упругости). Данное слово вошло в нашу речь не только в буквальном, но и в переносном смысле. Вспомните выражения: "терпение не резиновое", "тянуть резину", "автобус не резиновый" и т.п.
Однако резина бывает упругой далеко не всегда: при охлаждении до низких температур резина теряет упругость и становится хрупкой - такую резину легко можно разбить. Аналогично становятся хрупкими при охлаждении и многие другие полимеры, например, полипропилен, полиэтилен и поливинилхлорид. В то же время, тефлон сохраняет пластичность даже при температуре жидкого азота. Наиболее удобный способ продемонстрировать хрупкость резины - охладить ее жидким азотом. Если в вашем распоряжении нет жидкого азота, его можно заменить сухим льдом: смеси ацетона, спирта или бензина с сухим льдом дают вполне достаточную температуру. Итак, мы взяли резиновую трубку и опустили ее в термос с жидким азотом. Когда бурное кипение прекратилось, трубку вынули, положили на доску и ударили гаечным ключом. Охлажденная резина оказалась не только хрупкой, но и довольно твердой - разбить ее удалось далеко не с первого удара. Во втором опыте, чтобы избежать подобных проблем, мы ударили охлажденную трубку массивной железной болванкой: резина разлетелась на куски. В третьем опыте кусок трубки опустили в стакан с жидким азотом, в результате стали свидетелями любопытного явления. В процессе охлаждения резиновая трубка треснула, как горячее стекло, помещенное в воду. После охлаждения трубку вынули, положили на железную наковальню и ударили ее молотком. От ударов резина превратилась почти в порошок. Кстати, такой способ используется на практике для измельчения некоторых полимеров или биологических тканей: объект сначала замораживают жидким азотом, потом разбивают, измельчают и растирают. |
|
Разбивание резины |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Внимательные читатели, вероятно, заметили, что термос, в который был налит азот (первый и второй эксперименты), покрылся инеем. Плохо это или хорошо? Очень плохо: такие термосы (сосуды Дьюара) отвратительно "держат" жидкий азот - в них он выкипает всего за несколько часов (при объеме 1-2 л). Образование инея - признак больших потерь холода.
Качественный термос (сосуд Дьюара) не должен покрываться инеем. Обычный бытовой термос - если он качественный - способен держать жидкий азот 1 сутки и более (при объеме термоса 1-2 л). Термосы со стеклянной колбой обычно держат азот лучше, чем металлические, однако мы рекомендуем пользоваться именно металлическими термосами - стеклянные при наливании жидкого азота могут взорваться (наглядную иллюстрацию см. в статье Взрыв сосуда Дьюара при наливании жидкого азота - ссылка). |