Experiments with aluminium beverage cans - Chemistry and Chemists № 3 2023

Обнаружив ошибку на странице, выделите ее и нажмите Ctrl + Enter

Potassium aluminate and sodium bicarbonate - p.10

A precipitation of aluminium hydroxide from an alkaline solution by carbon dioxide is one of the stages of aluminium production (from low-quality aluminium ore). The process is called carbonation. At first the ore is mixed with sodium carbonate and calcium carbonate and sintered. Then sodium aluminate is dissolved by water. Then carbon dioxide is used to precipitate pure aluminium oxide from the solution (carbonation).

We carried out a similar reaction, but it is not identical to the one mentioned above.

Aluminium hydroxide was precipitated from a solution of potassium aluminate by a solution of sodium bicarbonate.

This reaction does not used in industry but it may be useful as laboratory demonstration.

That is interesting: the both solutions is alkaline, but they react each with another to form aluminium hydroxide.

В результате реакции алюминия из пивной банки и гидроксида калия образовался раствор алюмината калия, который мы уже использовали для нескольких экспериментов (см. предыдущие части статьи Experiments with aluminium beverage cans [link]). Эксперименты были разными, но суть их схожая: при действии на раствор алюмината кислот или других веществ, которые реагируют с гидроксидом калия, образуется осадок гидроксида алюминия. Пока что я использовал для осаждения гидроксида алюминия азотную кислоту и сульфат алюминия.

Провел и немного другой эксперимент: раствор силикатов калия и натрия (жидкое стекло) далосадок с раствором алюмината, по-видимому, образовался алюмосиликат калия.

Какие еще можно провести эксперименты с алюминатом калия?

Желательно - что-то новое, не под копирку от предыдущих экспериментов. Кое-что придумал.

Моя специальность по диплому - химик-технолог. В университете нас учили марксизму-маразматизму, а также - многим другим никому не нужным вещам. Иногда - абсурдным. Часто - оторванным от практики. Большинство из преподаваемых в университете предметов не были нужны ни тогда, ни сейчас. Не пригодятся они и в будущем. Учили немного и химической технологии. Преимущественно той, что абсолютно не нужна сейчас и была ограниченно востребована на момент учебы. Но немого для "общего развития" курс химической технологии все-таки дал. Я бы даже сказал - много. Вот только осознаю, какие конкретно знания требуют от химиков-технологов сейчас на реальных работах, и понимаю, что всему этому нас в университете не учили и близко.

А на будущей работе? Может там научат? Идеальным кандидатом на работу химика является 18-летний молодой человек с 30-летним опытом работы именно в этой конкретной области. Т.е. вы обязаны знать заранее то, чего вас не учили, чтобы попасть на работу, где есть шанс этому научиться.

Часто в такой ситуации нет злого умысла: т.к. оказывается, что на новой работе или физически нет человека, способного вам все показать (прошлый технолог ушел со скандалом), или такие люди есть, но они боятся за свое место, поэтому не спешат делиться знаниями с новыми сотрудниками.

Итак, технология неорганических веществ. Получение алюминия. Разумеется, всего, что я читал про получение алюминия из руд, я не запомнил (25 лет прошло), но кое-что в голове осталось, а главное - уже знал, что и где искать.

В промышленности металлический алюминий получают электролизом расплава оксида алюминия (глинозем). Поэтому из руды сначала необходимо выделить оксид алюминия. Алюминиевая руда представляет собой концентрат минералов алюминия. Лучше всего - боксит, но используются и алунит, а также нефелин.

В процессе переработки руды оксид алюминия сначала растворяют, а затем - осаждают. В самом простом и экономичном методе (способ Байера) боксит нагревают в автоклаве с едким натром, потом раствор отделяют от не растворившихся примесей. Оксид алюминия растворяется в щелочи, а большинство примесей не переходят в раствор, поэтому они отделяются от жидкой фазы механически, исключение составляет диоксид кремния. Диоксид кремния реагирует с едким натром и переходит в раствор, давая силикат натрия, который взаимодействует с алюминатом в растворе и образует осадок нерастворимого алюмосиликата [1]. В результате кремний также отделяется, но при этом теряются и оксид алюминия, и щелочь. Именно поэтому метод Байера подходит только для переработки качественной руды с высоким содержанием оксида алюминия (и низким содержанием примесей, прежде всего - диоксида кремния).

Описанные процедуры дают раствор алюмината натрия. Дальше необходимо осадить из него гидроксид алюминия и регенерировать щелочь. Потом гидроксид алюминия прокаливают для получения оксида алюминия - глинозема. Как осадить гидроксид алюминия из раствора алюмината натрия? Добавить кислоты?

Можно и так, только при этом расходуется кислота и теряется возможность регенерировать едкий натр.

В методе Байера раствор алюмината натрия просто охлаждают и разбавляют, для ускорения осаждения - вводят затравки гидроксида алюминия: в результате алюминат натрия постепенно распадается, гидроксид алюминия выпадает в осадок, а щелочь возвращается в раствор. Т.е., происходит процесс обратный тому, который имел место при растворении оксида алюминия из руды. В сторону осаждения гидроксида алюминия равновесие сдвигается за счет охлаждения и разбавления раствора.

Существует и другой способ получения оксида алюминия из руды - метод спекания. Если сырье низкокачественное (содержит много диоксида кремния - кремнезема), его перерабатывают данным методом: в трубчатой печи спекают шихту, состоящую из трех компонентов: алюминиевая руда, известняк и сода. Потом образовавшийся алюминат натрия выщелачивают водой, поскольку он хорошо растворим, а многие другие компоненты спеченной шихты - нет.

Дальше из полученного раствора алюмината натрия выделяют гидроксид алюминия совсем другим методом, который называется, карбонизация. Через раствор пропускают углекислый газ, который связывает едкий натр в карбонат натрия (соду), одновременно - разлагает алюминат натрия с образованием соды и гидроксида алюминия.

2NaOH + CO₂ = Na₂CO₃ + H₂O

2Na[Al(OH)₄] + CO₂ = Na₂CO₃ + 2Al(OH)₃ + H₂O

Углекислый газ для процесса карбонизации берут в виде топочных газов, которые образуются при сгорании топлива в барабанной печи (где и спекают шихту).

Т.е. роль кислоты, которая разрушает алюминат, играет углекислый газ.

Провести такой эксперимент с алюминатом калия?

В будущем - надеюсь. Но, поскольку у меня на кухне барабанной печи нет, углекислый газ придется получать отдельно. Можно, хотя это усложняет эксперимент. Поэтому для начала решил попробовать другой вариант - гидрокарбонат натрия. Он же - бикарбонат натрия, он же - питьевая сода, NaHCO₃.

Гидрокарбонат натрия также должен реагировать со щелочью, вызывая осаждение гидроксида алюминия из алюмината.

KOH + NaHCO₃ = 1/2Na₂CO₃ + 1/2K₂CO₃ + H₂O

K[Al(OH)₄] + NaHCO₃ = 1/2Na₂CO₃ +1/2K₂CO₃ + Al(OH)₃ + H₂O

Подкупала не сколько простота, сколько оригинальность метода с точки зрения химии: вместо кислоты мы берем питьевую соду, которая оказывает то же действие на объект, что и сильная кислота!

Напомню, раствор гидрокарбоната натрия имеет слабощелочную реакцию, а не кислую. С технологической точки зрения толку от нашего эксперимента мало. Зато в качестве демонстративного эксперимента он может быть полезен. Исходные вещества недорогие и доступные: металлический алюминий, едкий натр/едкое кали и соду в списки "сильно-страшных веществ, запрещенных законом" пока не внесли.

На этой разностной ноте мы можем законч...

Ой! Немного забыл... Отвлекся.

Все сказанное выше (про реакцию гидрокарбоната натрия и алюмината калия) - теория. Остается проверить, как будет на практике.

Сперва нужно выбрать порядок прибавления реагентов:

1. добавить раствор гидрокарбоната натрия в раствор алюмината калия;

2. добавить раствор алюмината калия в раствор гидрокарбоната натрия;

3. попробовать сразу два варианта (если между ними ожидается интересное отличие).

В принципе можно сделать и так, и так. Решил добавлять алюминат калия в раствор питьевой соды - чтобы процесс шел в избытке гидрокарбоната, а не гидроксида калия, и гидроксид алюминия начал выпадать сразу (если к алюминату калия добавлять гидрокарбонат, то гидроксид алюминия тоже должен выпадать сразу, но он растворится при перемешивании).

Пробовать сразу два варианта нецелесообразно, поскольку различия, конечно, будут, но аналогичные эксперименты уже проводились в предыдущих разделах статьи.

Эксперимент.

Пищевую соду залил дистиллированной водой, перемешал, оставил на сутки (при периодическом перемешивании), часть гидрокарбоната осталась в осадке - над осадком образовался насыщенный раствор (что и требовалось). Сначала планировал просто декантировать раствор с осадка, но оказалось, что частички соды плавали в растворе, - пришлось фильтровать через хлопковую вату.

Получил около 100 мл насыщенного раствора гидрокарбоната натрия, перелил его в стакан. Стал небольшими порциями добавлять алюминат калия. Сразу же начал выпадать белый гелеобразный осадок гидроксида алюминия. Большая его часть собралась на дне, часть - плавала возле поверхности, часть образовала "колонны", которые соединяли дно с поверхностью. При перемешивании осадок, разумеется, не растворился. Он образовал хлопья и более мелкую суспензию, после прекращения перемешивания - осел на дно.

Чем больше я добавлял алюмината калия - тем больше выпало гидроксида алюминия.

Если добавлять алюминат калия дальше, то гидрокарбонат натрия в растворе рано или поздно израсходуется и гидроксид алюминия начнет растворяться, пока не растворится полностью, - за счет реакции с избыточным гидроксидом калия (который поступает вместе с раствором алюмината калия). Но я делать этого не стал, ибо подобное уже не раз было (см., например, реакцию сульфата алюминия и алюмината калия [2]).

Еще раз подчеркну: гидроксид алюминия выпал в осадок при взаимодействии двух растворов, каждый из которых имеет щелочную реакцию (алюминат калия - сильнощелочную, гидрокарбонат натрия - слабощелочную).

Нет, я не говорю:

- Забудьте все, чему нас учили в школе/университете.

Но говорю:

- Не забывайте, что такое - наша школа (университет), и что качество образование в них - часто ниже плинтуса. Всему надо знать цену - в т.ч., нашему школьному/университетскому образованию - это убережет от некоторых жизненных потрясений.

__________________________________________________
¹Аналогичная реакция была описана в восьмой части статьи Reaction of potassium aluminate and waterglass (sodium and potassium silicates) - pt.8 / Реакция алюмината калия и жидкого стекла (силикатов натрия и калия) [Link]. Причем на момент проведения эксперимента я не задумывался, что такой же процесс (только с натрием) имеет место при выделении оксида алюминия из руд. Если в технологии алюминия данная реакция нежелательна и ведет к потерям алюминия и щелочи, то в нашем случае из осадка аморфного алюмосиликата можно было бы "сварить" цеолиты - если бы такая задача стояла.

² Reaction of potassium aluminate K[Al(OH)₄] and aluminium sulphate Al₂(SO₄)₃ - pt.9 / Реакция алюмината калия K[Al(OH)₄] и сульфата алюминия Al₂(SO₄)₃ [Link].

Reaction of carbon dioxide with potassium aluminate (aluminium hydroxide precipitation) - p.11

Aluminium hydroxide was precipitated from a potassium aluminate solution by bubbling of carbon dioxide through the solution.

2K[Al(OH)₄] + CO₂ = 2Al(OH)₃ + K₂CO₃ + H₂O

Carbon dioxide was obtained by the reaction of marble and concentrated nitric acid.

Precipitated aluminium hydroxide was dissolved by adding of a new portion of a solution of potassium aluminate, because this solution also contains excess of potassium hydroxide.

Al(OH)₃ + KOH = K[Al(OH)₄]

Continuous passing of carbon dioxide through the solution leads to the secondary precipitation of aluminium hydroxide.

This process is used to precipitate aluminum hydroxide from a sodium aluminate solution in the aluminium production.

Итак, у нас еще остался раствор алюмината калия, полученный из пивной банки - время провести с ним новые эксперименты. Решился, наконец, сделать простой опыт: осаждение гидроксида алюминия углекислым газом из щелочного раствора. Как отмечалось в прошлой части статьи, данная реакция лежит в основе одного из промышленных способов выделения гидроксида алюминия из раствора.

Как получить углекислый газ в домашних ("кухонных") условиях?

Способов много и обычно это не составляет проблему.

Взял колбу Бунзена - толстостенную колбу с боковым патрубком, которую обычно применяют для фильтрования под вакуумом. В нашем случае она будет служить для получения углекислого газа. Реакция следующая: мрамор + концентрированная азотная кислота. Выбор азотной кислоты связан с тем, что соляная кислота запрещена (т.н. "прекурсор"), а серная кислота - мало того, что "прекурсор", она дает с карбонатом кальция малорастворимый сульфат кальция, который отлагается на поверхности мрамора и сильно тормозит реакцию. Я использовал продажную "концентрированную" кислоту (~60-70%) - разбавлять водой не стал (как оказалось, - правильно).

Выбор мрамора связан с тем, что это - нерастворимый (малорастворимый) в воде карбонат, который будет реагировать с кислотой достаточно равномерно, а еще с тем, что кусками мрамора у нас посыпали окрестности некоторых мостов. Набрал по случаю, разумеется. Потом оказалось, что легче набрать мрамор еще раз на улице, чем доставать старые запасы (хотя я переписал, что и где лежит) [3].

В качестве газоотводной трубки использовал силиконовую трубку, которая идеально подошла к отростку колбы Бунзена по диаметру - плотно вставлялась внутрь.

В чем отличие газов от жидкостей и твердых тел? Низкая плотность. Т.е., 1 моль углекислого газа занимает гораздо больший объем, чем 1 моль алюмината. Чтобы прореагировал раствор алюмината калия, через него нужно пропустить значительный объем углекислого газа. Поэтому решил использовать минимальное количество алюмината - иначе пропускать углекислый газ через раствор придется долго.

Налил в стакан 150 мл дистиллированной воды, добавил 1.5 мл раствора алюмината калия, перемешал. В стакан была опущена газоотводная трубка - до дна. Зафиксировал ее прищепкой. В колбу Бунзена аккуратно поместил несколько кусков мрамора (во время процедуры колбу наклонил почти горизонтально, если просто бросать мрамор в колбу - можно разбить дно или стенки). Налил в колбу 40 мл концентрированной азотной кислоты, закрыл горлышко пробкой. Почти сразу началось умеренное выделение углекислого газа, которое со временем начало нарастать (плавно).

Через раствор алюмината калия начали подниматься пузырьки углекислого газа. Сначала - ничего: раствор оставался прозрачным, бесцветным и без заметной опалесценции. Углекислый газ реагировал - буквально "с первого пузырька", но в растворе алюмината калия содержался избыток гидроксида калия, с которым в первую очередь и вступал во взаимодействие углекислый газ.

2KOH + CO₂ = K₂CO₃ + H₂O

И гидроксид калия, и карбонат калия - бесцветные вещества, которые находятся в растворе, поэтому начальная реакция внешне незаметна.

Раствор оставался "не мутным" (без признаков образования твердой фазы) несколько минут, после чего стала заметна легкая белая муть. Сначала казалось, что это стенки стакана стали "пыльными". Но твердые частицы были не на стенках, а в растворе. Постепенно мутность жидкости становилась все более интенсивной (на видео я вырезал большие фрагменты, иначе ролик получился бы слишком длительным). Для ускорения выделения углекислого газа я периодически встряхивал колбу с кислотой и мрамором - это ускорило осаждение гидроксида алюминия.

2K[Al(OH)₄] + CO₂ = 2Al(OH)₃ + K₂CO₃ + H₂O

Из-за образования гидроксида алюминия раствор почти потерял прозрачность.

Формально на этом эксперимент можно было прекратить, т.к. цель достигнута: осадить гидроксид алюминия из раствора алюмината калия путем барботажа углекислого газа. Но я решил продолжить, для начала - обратить реакцию вспять.

Для этого добавил в стакан новую порцию раствора алюмината калия (с избытком гидроксида калия) - чтобы выпавший гидроксид алюминия растворился.

Сначала - добавил 1 мл раствора алюмината - ничего, потом - еще 1 мл, наблюдалось частичное уменьшение мути. Для растворения осадка гидроксида алюминия всего потребовалось 5 мл раствора алюмината (потом добавил еще 1 мл раствора - избыток). В стакане образовался прозрачный, бесцветный раствор без мути (почти).

Как видите, гидроксид алюминия растворился далеко не сразу.

Дело не только в том, что количество едкого кали (которое мы добавляем вместе с алюминатом) должно быть достаточным для реакции с гидроксидом алюминия.

Al(OH)₃ + KOH = K[Al(OH)₄]

В растворе теперь также содержится углекислый газ - как непосредственно (в форме CO₂), так и в форме гидрокарбоната калия, который образовался при пропускании углекислого через раствор, содержащий карбонат калия:

K₂CO₃ + H₂O + CO₂ = 2KHCO₃

И растворенный углекислый газ, и гидрокарбонат калия реагируют со щелочью,

KHCO₃ + KOH = K₂CO₃ + H₂O

что препятствует растворению гидроксида алюминия.

Итак, гидроксид алюминия растворился, но мы продолжили пропускать углекислый газ через раствор. В результате муть гидроксида алюминия снова появилась и начала усиливаться. В этот раз раствор стал еще более мутным, чем в прошлый. Значительная часть осадка гидроксида алюминия собралась возле поверхности раствора. Жидкость стала похожей на молоко. Это не удивительно, поскольку количество алюминия в реакционной смеси теперь в несколько раз больше и весь он перешел в гидроксид.

Снова добавил в стакан раствор алюмината и гидроксида калия. "Молоко превратилось в воду": суспензия гидроксида алюминия перешла в прозрачный и бесцветный раствор алюмината. Часть гидроксида алюминия пристала к поверхности стакана вблизи границы раздела жидкость - воздух. Частично отделил этот гидроксид стеклянной палочкой, но усердствовать не стал.

Поток углекислого газа усилился. Возле поверхности раствора довольно быстро снова образовалась гелеобразная масса гидроксида алюминия. Пузырьки газа, поднимаясь к поверхности, "сбивали" твердые частицы, и они опускались на дно. Вскоре раствор опять стал похож на молоко.

The experiment is over.

Рассказал о результатах коллеге. Он вспомнил, что осаждение гидроксида алюминия из щелочного раствора в промышленности называли "выкручивание". Не выкручивание шурупа или лампочки, а именно - выкручивание раствора.

Этот термин точно относился к декомпозиции раствора алюмината натрия путем его охлаждения и разбавления водой. Был ли он применим и к процессу осаждения гидроксида алюминия путем карбонизации (пропускание углекислого газа через алюминат) - неизвестно.

__________________________________________________
³ По иронии судьбы я взял мрамор для эксперимента именно с того места, о котором рассказывал один из участников форума. Дело было несколько лет назад (еще до полномасштабной войны). Он писал, что собирал здесь белые камни - даже фото местности приложил. И утверждал, что данные камни - не мрамор и они почти НЕ реагируют с кислотой.

Оказалось, что эти камни прекрасно реагируют с кислотой. И раствор качественные реакции на кальций дает. Участник взял чужое фото и пытался "навешать на уши лапши". Зачем? Чтобы выдать себя за юного химика. Узнал по стилю - химиком он когда-то был, работал на Нововоронежской АЭС, пока не попался на тесте на наркотики (проверка персонала). В результате согласился работать на "органы" взамен тюремного срока. Теперь химиком это существо назвать нельзя: оно из кожи лезет - пытается "заполнить" свое вакантное место в тюрьме другими химиками. Вот и верь после этого людям...

Potassium aluminate decomposition by adding of tap water (aluminium hydroxide precipitation by dilution) - pt.12

Decomposition of aluminate in a solution is used to precipitate aluminium hydroxide in the aluminium production technology. We have reproduced this process in the laboratory.

A potassium aluminate solution was added to a large amount of tap water. Potassium aluminate are decomposed to form a solution of potassium hydroxide and a precipitate of aluminium hydroxide.

[Al(OH)₄]^- <=> Al(OH)₃ + OH^-

At first aluminium hydroxide formed a suspension then the precipitate sedimented.

Tyndall scattering was shown for the aluminium hydroxide suspension.

Как было отмечено в предыдущей части статьи, в промышленности для получения оксида алюминия (глинозема) используют обработку алюминиевой руды раствором едкого натра, в результате в раствор переходит алюминат натрия, который отделяют от твердой фазы, затем разлагают, чтобы осадить гидроксид алюминия.

Один из способов разложения алюмината в растворе был продемонстрирован в предыдущей части статьи. А именно - разложение алюмината калия с помощью пропускания углекислого газа (карбонизация) - процесс аналогичный тому, который проводят в промышленности для осаждения гидроксида алюминия из раствора алюмината натрия, полученного выщелачиванием спеченной шихты.

Теперь решился провести другой процесс - аналогичный процессу, который используется в другой технологии получения глинозема - по методу Байера. А именно - разложить алюминат калия путем разбавления раствора водой. В результате концентрация щелочи в растворе падает и алюминат разлагается с осаждением гидроксида алюминия, поскольку реакция образования алюмината в растворе имеет равновесный характер.

[Al(OH)₄]^- <=> Al(OH)₃ + OH^-

В промышленности разложить алюминат простым разбавлением проще, чем пропускать сквозь него углекислый газ, в лаборатории - нет.

Дело в том, что на любом уважающем себя производстве осуществляется аналитический контроль: сырье, промежуточные продукты и готовая продукция подвергаются физико-химическому анализу, чтобы определить их параметры и знать, что делать с ними дальше. На производстве часто бывает, что анализы дают одни результаты, а в журналы (и паспорта качества) записывают другие - чтобы начальство было довольно, но все равно реальные цифры приходится учитывать (пусть неофициально) - иначе производство не сможет функционировать. А, если не повезет, - будут серьезные аварии.

Для разложения алюмината калия водой необходимо "уменьшить щелочь" (понизить концентрацию щелочи в растворе) ниже определенного уровня. А для этого нужно знать исходную концентрацию щелочи в растворе алюмината калия. Определить концентрацию щелочи можно даже в малоприспособленных условиях - методом титрования. Однако же для этого придется организовывать аналитическую лабораторию. Тут нет разницы: один образец вы собираетесь титровать или по сто образцов каждый день - в обоих случаях нужно собрать все необходимое, а потом поставить методику (сделать так, чтобы метод анализа, напечатанный на бумаге или записанный в форме последовательности единиц и нулей на винчестере компьютера, работал на практике). Немногие знают, что поставить и наладить аналитическую методику (с нуля) - сложный и нервный процесс. Это может сделать далеко не каждый химик. Даже, если метод простой и он описан в ГОСТах или другой более солидной литературе. В книгах часто пишут далеко не все.

Именно поэтому умные люди берут за обучение персонала аналитических лабораторий хорошие деньги. К огромному сожалению, эти умные люди - почти исключительно западные специалисты, услуги которых входят в цену пусконаладочных работ при установке импортного оборудования. Нашим специалистам наши же жлобы платить не желают, а западным - вынуждены (иначе они откажутся запускать оборудование).

Хорошая новость в том, что проводить химический анализ раствора в нашем случае не обязательно. Есть другой вариант - trial and error method (метод проб и ошибок, он же метод "научного тыка"). Т.е., нам необходимо угадать, каким количеством воды нужно развести раствор алюмината калия.

Еще одна ремарка. Для данного эксперимента я буду использовать не дистиллят, а воду из-под крана. Водопроводная вода содержит гидрокарбонаты и растворенный углекислый газ, которые будут реагировать с гидроксидом калия и способствовать осаждению гидроксида алюминия. Но на производстве явно используют для этих целей не дистиллированную воду или не деионизированную воду. Нет потребности удорожать продукцию, используя слишком чистую воду. Наверняка не знаю, но уверен, что для процессов получения оксида алюминия идет обычная природная вода, которая прошла частичную очистку обработкой нужными реагентами (т.н., процесс промышленной водоподготовки, аналогичный, хотя и не идентичный процессу очистки питьевой воды).

Итак, в рамках "программы угадывания" решил: чем больше - тем лучше, в смысле степени разбавления раствора.

Взял 5-л банку, почти полностью заполнил ее водой. Добавил 5 мл раствора алюмината калия. Угадал: скоро раствор стал мутным - начали образовываться частички гидроксида алюминия. Угадал с химией, но не с освещением.

Светлый и мутный раствор на светлом фоне выглядел недостаточно контрастно. Попробовал черный фон - еще хуже. Тем же методом проб и ошибок установил, что свет должен падать на банку сверху в низ - лампу необходимо закрепить над банкой. Но эта лампа не должна посылать лучи в стороны: ни на светлый фон за банкой (фон получался слишком ярким), ни непосредственно в объектив камеры (прямой свет лампы ослеплял камеру).

Проблему решил с помощью абажура из фольги - направил с его помощью свет строго вниз на раствор. Теперь свет будет падать на жидкость сверху, рассеиваться в стороны частичками суспензии, потом - попадать в объектив камеры, а прямые или отраженные от фона лучи лампы - нет (их отсекает абажур).

Для второго дубля взял 5 л водопроводной воды и 10 мл раствора алюмината калия. Вылил весь алюминат в воду, перемешал. Сразу же появилась опалесценция, вскоре раствор стал бело-мутным: образовалась суспензия гидроксида алюминия.

Взял зеленый лазер (указка), посветил сквозь раствор - сбоку и сверху. Луч дал в жидкости яркое рассеяние (Tyndall effect - эффект Тиндаля). Вид луча в растворе напоминал "лучевой меч" из фильмов "Звездные войны" и выглядело это гораздо эффектнее, чем в моих прошлых экспериментах. Одно дело - луч в стакане или пробирке, другое - в пятилитровой банке (масштаб немного больше). Светился не только сам луч (линия прохождения лазерного луча), также светилась и окружающая суспензия (рассеянный свет повторно рассеивался). Плюс луч отражался от стенок банки, отраженный луч тоже проходил чрез раствор и светился (разумеется, он был более тусклым).

В отличие от моментального осаждения хлорида серебра при реакции нитрата серебра и хлорида натрия, осаждение гидроксида алюминия при разбавлении раствора алюмината происходило медленно. Прозрачность раствора постепенно уменьшалась (усиливалась мутность).

Оставил банку на 24 часа. Ожидал увидеть на дне осадок гидроксида алюминия и прозрачный бесцветный раствор. Так и произошло: на дне банки собрался гелеобразный осадок гидроксида алюминия, частично он пристал к стенкам. Раствор над осадком был без видимой опалесценции. Осадок получился не совсем белым - в массе было заметно, что он имеет слегка коричневатый оттенок. По-видимому, это - примесь железа из водопроводной воды (которую мы пьем, кстати). Вместе с гидроксидом алюминия выпало небольшое количество гидроксида железа (III).

Перемешал содержимое банки стеклянной палочкой - осадок распался на хлопья и быстро образовал суспензию. Суспензия и хлопья оседали медленно.

Мой раствор алюмината калия закончился, а с ним - и данная серия экспериментов.