Химия и Химики № 1 2014. Горение алюминиевой пудры в парах серы

Смесь алюминиевой пудры ("серебрянка") и порошка серы при поджигании ярко вспыхивает, а в закрытых емкостях может взорваться. Однако еще в детстве я провел другой вариант опыта: горение алюминиевой пудры в парах серы.

Техника выполнения была простая. Взял алюминиевую формочку для выпечки теста (высота сантиметра 2, диаметр - сантиметров 10). Насыпал в формочку серы и нагрел ее в пламени "сухого спирта". Когда сера расплавилась, наклонил формочку так, чтобы она приняла диагональное положение, и расплав серы собрался в угол. Дал сере застыть. В противоположный угол поместил алюминиевую пудру ("серебрянку") так, чтобы она находилась подальше от серы. На серебрянку поместил несколько маленьких крупинок серы.

Снова наклонил формочку по диагонали так, чтобы сера была в нижнем углу (и оставалась там после плавления), а алюминиевая пудра была в верхнем углу, но не ссыпалась вниз. Нагрел формочку в сильном пламени сухого спирта. Сера расплавилась и активно закипала, над формочкой вспыхнуло синее пламя серы. Сама формочка была наполнена горячими парами серы.

Тем временем крупинки серы (помещенные на кучку серебрянки) расплавились и начали реагировать с алюминиевой пудрой. В этих местах пудра раскалилась и начала гореть в парах серы. Вскоре вся кучка алюминиевой пудры раскалился до красно-желтого цвета и постепенно сгорела. Горение было менее интенсивным, чем горение алюминиевой пудры на воздухе, но пламя паров серы над горящим алюминием придавало опыту особую эффектность (наблюдалось "двойное горение" - алюминия в парах серы и паров серы в воздухе).

Решил повторить опыт немного в другом варианте, поскольку алюминиевая формочка - не лучший сосуд для видеосъемки опытов. Техника выполнения была аналогичной эксперименту по горению магния и меди в парах серы [1].

Серу нагрел на электрической плитке в конической колбе на 100 мл. Колбу накрыл фарфоровым тиглем, сверху все это накрыл асбестовым полотенцем - чтобы хватило мощности плитки. Один раз процедура нагрева серы удалась даже слишком хорошо - несмотря на высокую температуру кипения (444°С) сера закипела так активно, что выплеснулась из закрытой колбы.

В ложечку для сжигания, сделанную из пивной пробки и пинцета, поместил кучку алюминиевой пудры, сверху поместил крупинку серы. (Заранее проверил, чтобы ложечка для сжигания свободно проходила в горлышко колбы).

Нагрел алюминиевую пудру в пламени горелки, она загорелась (это произошло бы и без крупинки серы). Открыл колбу с кипящей серой, внес ложечку с горящей алюминиевой пудрой. Алюминий раскалился до желтого цвета и сгорел. Горение было неравномерным: оно, то усиливалось, то ослабевало.

Любопытно, что когда я прикасался раскаленной ложечкой к расплаву серы - раздавалось шипение и горение усиливалось. Нечто подобное наблюдалось при горении магния в водяных парах: стоило слегка коснуться ложечкой поверхности кипящей воды - и горение магния резко активизировалось [2]. По-видимому, это объясняется тем, что при контакте раскаленной ложечки с жидкостью образуется интенсивный поток паров (серы или воды соответственно).

Во втором опыте насыпал в ложечку больше алюминиевого порошка, поэтому горение вышло более масштабным. Однако в этот раз сказалась сложность выполнения опыта: алюминий разгорелся, нужно было быстро снять тигель с колбы и внести ложечку внутрь. В большинстве случаев я пользовался пинцетом, но в этот раз взял хирургический зажим, который заклинило. Пока я секунд 5 возился с зажимом, алюминий стал понемногу угасать. Внести ложечку в расплав серы я успел, но именно такие мелочи часто и являются причиной неудач.

__________________________________________________
¹ См. статьи Эксперименты с магнием. Горение магния в парах серы ч.6 [ссылка] и Горение меди в парах серы [ссылка]

² См. статью Эксперименты с магнием. Горение магния в атмосфере водяного пара ч.3 [ссылка]

Смотреть Видео (175 Мб, .avi ) Смотреть Видео 2 (110 Мб, .avi )