Химия и Химики № 5 2011. Опыты с водородом

В предыдущих разделах статьи описаны опыты, в которых происходило горение водорода на воздухе. А как насчет горения в атмосфере водорода? Нередко приходится слышать утверждение: водород горит, но не поддерживает горение. В принципе, это верно, но необходимо сделать уточнение: водород не поддерживает горение веществ-восстановителей, зато такие окислители как воздух (кислород) или хлор способны гореть в водороде. Образно говоря, это "горение наоборот": не водород горит в атмосфере воздуха, а воздух горит в атмосфере водорода (аналогично можно сказать о кислороде или хлоре).

Постановка эксперимента не вызывает особых трудностей, по сути, нужен только источник водорода. У нас есть под рукой водородный баллон, что значительно упростило дело.

Перевернутую колбу на 500 мл поставили в кольцо штатива, вставили в нее стеклянную трубку, по которой начали подавать водород. Когда колба заполнилась, водород возле отверстия подожгли - газ вспыхнул желтоватым пламенем. Подачу водорода отрегулировали так, чтобы возле горлышка образовалось сравнительно сильное пламя. После этого в колбу внесли трубку, через которую вдували воздух (ртом).

В атмосфере водорода воздух загорелся синим пламенем (иногда ионы натрия из стекла трубки окрашивали пламя в желтый цвет).

В первые моменты видно, как на стенках колбы конденсируются мелкие капельки воды, но стекло быстро нагревается и эффект исчезает. Иногда возле колбы можно наблюдать "дым" из водяного пара (вернее, из мелких капелек воды).

Скорость подачи воздуха должна быть значительно ниже скорости подачи водорода. Желательно, чтобы трубка, по которой подается воздух, была широкой (в нашем случае - около 5 мм), но поток воздуха в ней был медленным. Мы взяли пипетку на 25 мл, к носику прикрепили резиновую трубку (через которую вдували воздух), другой конец пипетки внесли в водород. Узкий носик не давал возможности вдувать воздух слишком сильно.

В пробных экспериментах вместо пипетки для подачи воздуха использовали резиновую трубку с пластмассовым наконечником: пластмасса плавилась не сразу, что давало возможность наблюдать горение. Видимо, этот эксперимент целесообразно проводить с перевернутой колбой Бунзена (подача водорода через боковой отросток), но мы такой вариант не пробовали. Кроме того, колбы Бунзена имеют не очень хорошую термостойкость.