Химия и Химики № 5 2012. Горение угля и серы в расплаве калиевой селитры

Нитрат калия при нагревании плавится, а затем - разлагается с выделением кислорода. Расплав нитрата калия обладает окислительными свойствами, например, в нем способны гореть уголь и сера. Данный эксперимент принадлежит к числу наиболее красивых опытов.

Пробирку закрепляют в штативе и насыпают в нее калиевой селитры (слой высотой в несколько сантиметров). Пробирку нагревают газовой горелкой до тех пор, пока селитра не расплавится и не начнется выделение пузырьков кислорода.

Возьмем кусочек дерева и обуглим его в пламени горелки. Раскаленный уголек бросим в пробирку. Уголь будет бегать по поверхности расплава, раскалившись до красного или желтого цвета и постепенно сгорая. При горении образуется темный дым.

(Обратите внимание, что размер уголька должен быть таким, чтобы он свободно пролез в пробирку. Можно бросить один за другим несколько кусочков угля).

Теперь горение серы. Опыт можно проводить после демонстрации горения угля или со "свежим" расплавом селитры.

В расплав селитры бросим несколько кусочков серы. Сера загорится ярким желтым пламенем, которое будет бить из отверстия пробирки. По мере сгорания добавляют новые кусочки серы. В ходе этого опыта пробирка нередко плавится и изгибается, иногда дно пробирки отпадает. Интересно, что пламя серы желтое, хотя и на воздухе, и в кислороде она горит синим (или голубым) огнем.

Теперь несколько особенностей. Пробирку для данного опыта следует рассматривать как одноразовую.

Если вы хотите достичь плавления пробирки (чтобы дно отвалилось), пробирку стоит закрепить по диагонали. Во-первых, это увеличивает поверхность расплава (а значит и поверхность контакта селитры и серы), что усилит горение.

Во-вторых, если пробирка будет закреплена не вертикально, а по диагонали, образуется рычаг, который увеличит усилие, что действует на размякшее стекло в месте горения. В результате пробирка изогнется, растянется, а дно ее отпадет. Если же пробирку закрепить вертикально, она может "размякнуть" и вытянуться, но дно ее, скорее всего, не отвалится.

В-третьих, для "чистоты эксперимента" перед тем, как бросать уголь или серу в расплав, необходимо прекратить нагрев пробирки. Но на практике нагрев расплава желательно продолжить (особенно в месте контакта угля или серы с селитрой). Если этого не сделать, горение может прекратиться.

Вместо калиевой селитры можно использовать натриевую (таких опытов мы не проводили, но она почти наверняка подойдет). Аммиачная селитра (нитрат аммония) не годится.

Поскольку пробирка с горячим расплавом может треснуть, под нее следует подставить металлический поддон или другую подходящую огнеупорную поверхность. Кроме того, пробирка в ходе опыта может расплавиться (к этому, по сути, и нужно стремиться - если вы хотите удивить зрителей).

При горении серы образуется много едкого дыма, поэтому опыт нужно проводить под тягой или на свежем воздухе.

Смотреть Видео - Уголь и сера (161 Мб, .avi ) Смотреть Видео - Уголь (31 Мб, .avi )
Смотреть Видео - Сера (94 Мб, .avi ) Смотреть Видео - Сера (122 Мб, .avi )