Химия и Химики № 3 2015. Электропроводность, электролиты, электролиз с переменным током

Оказалось, что кроме малиновых пятен появляются черные и коричневые: бумага от нагрева током обугливается. Когда электрод двигался и терял контакт с мокрой бумагой, вспыхивала электрическая дуга.

Если электроды просто положить и не трогать, то со временем все равно вспыхивала электрическая дуга: от прохождения электрического тока раствор грелся, вода испарялась, проводимость ухудшалась. В результате - локальный перегрев, шипение и дуга.

Дугу можно было погасить, добавив в район электродов несколько капель раствора хлорида натрия. Со временем вода снова испарялась. Результат - шипение, искры и дуга.

Чтобы зажечь дугу, достаточно приподнять один из гвоздей - так, чтобы кончик гвоздя с трудом касался бумаги.

Первоначально я просто хотел продемонстрировать химическое действие переменного тока: бесцветный раствор фенолфталеина становился малиновым. Но неожиданно оказалось, что с помощью бумаги, раствора хлорида натрия и двух гвоздей можно зажечь электрическую дугу, которая позволяет рисовать. Дуга оставляет на бумаге черный след: двигая гвозди, можно рисовать линии.

Когда гвозди просто лежат на бумаге, лампа горит ярким светом. Когда я отводил один из электродов, чтобы зажечь дугу, лампа тускнела и даже временно гасла. Если соединить гвозди, лампа ярко вспыхивала, т.к., проводимость металла (железо) значительно выше, чем проводимость раствора электролита (хлорид натрия).

Для рисования дугой по бумаге заменил один из гвоздей на заточенный графитовый стержень (электрод для резки металла). Таким "карандашом" было сравнительно удобно рисовать на бумаге: дуга оставляла обугленную линию. Благодаря присутствию натрия дуга имела ярко-желтый цвет.

Эти строки пишу в палатке на армейском полигоне возле границы с Польшей. Когда (и если) вернусь с этой войны, рассчитываю провести аналогичные опыты, использовав вместо хлорида натрия соли других металлов, например, лития, калия, стронция, меди. Надеюсь, пламя дуги хотя бы частично окрасится атомами данных металлов в характерные для них цвета (есть опасения, что примеси натрия все забьют).

Уже после эксперимента вспомнил, что изменение окраски фенолфталеина при действии тока на бумажку, пропитанную солью калия, было описано в детской книге [1]. Таким способом предлагается отличить положительный полюс аккумулятора от отрицательного (у положительного полюса фенолфталеин становится малиновым). В случае переменного тока, разумеется, малиновой становится бумажка вокруг обоих электродов - так можно без приборов отличить переменный ток от постоянного.

Электрическая дуга между графитовым электродом и раствором электролита - тоже не новость, в частности для хлорида натрия, такой опыт был описан в нашем журнале [2].

__________________________________________________
¹ Г. Низе Игры и научные развлечения (1958, перевод с немецкого) [ссылка].

В книге написано "калийная соль": по-видимому, имелся в виду технический хлорид калия.

² Электрическая дуга в домашних условиях ч.5. Электрическая дуга между раствором хлорида натрия и графитом [ссылка]

Смотреть Видео (33 Мб, .avi ) Смотреть Видео 2 (132 Мб, .avi )