Химия и Химики № 6 2011. Химия для любознательных. Основы химии и занимательные опыты

Химия и Химики № 6 2011
Предварительный вариант

Химия для любознательных. Основы химии и занимательные опыты

Гроссе Э., Вайсмантель X.

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

8. АРСЕНАЛ ЮНОГО ХИМИКА
Что нам понадобится?

При выполнении описанных в этой книге опытов мы обойдемся без громоздкого и дорогого лабораторного оборудования. Понадобятся лишь скромно оснащенное рабочее место, дешевые приборы и ограниченный набор химических реактивов. Тем не менее нужно заранее тщательно продумать, как лучше оборудовать свою лабораторию. Только при этом условии нам удастся с самого начала обеспечить строгое выполнение правил техники безопасности, особенно тех, которые связаны с предотвращением пожара.

Во избежание, с одной стороны, лишних расходов, а, с другой стороны, обычно раздражающего во время работы отсутствия под рукой необходимых вещей, необходимо, чтобы все оборудование точно соответствовало нашим требованиям. Тот, кто приходит в магазин, не решив заранее, что ему понадобится, часто зря тратит деньги на покупку сложных и ненужных приборов, забывая при этом купить незаменимые и простые вещи. Многое из того оборудования, которое работающие в лабораториях специалисты-химики получают со склада и которое производится специально для этих целей, мы сможем, ничего не проигрывая при этом, заменить предметами домашнего обихода. Кое-что нетрудно изготовить и самим.

Так же обстоит дело и с химическими реактивами. Вместо коллекционирования дорогостоящих экзотических реактивов и, разумеется, ядов мы начнем работать с небольшим, разумно подобранным набором наиболее употребительных реактивов. Заранее продумаем, сколько каких реактивов нам понадобится. Для правильного хранения и обращения с ними нужно знать, насколько они опасны. Об этих и других подобных вопросах пойдет речь в данной главе. Мы надеемся, что каждый читатель добросовестно изучит эту главу, которая, хотя и служит приложением к книге, но тем не менее содержит очень важные сведения.

РАБОЧЕЕ МЕСТО

Многие читатели будут проводить опыты в коллективе - в школьном химическом кружке, во Дворце пионеров, на станции юных техников и т. д. Как правило, в распоряжении у них будет лаборатория, оборудованная специалистами. Поэтому советы, как лучше организовать свое рабочее место, адресованы только тем юным химикам, у которых нет такой возможности и которые поэтому хотят самостоятельно заняться химическими опытами дома - одни или вместе с небольшой группой товарищей. Для наших целей, как правило, подойдет любой уголок в жилом доме или пристройке, однако при непременном соблюдении нескольких условий. Прежде всего, выбранное помещение не должно иметь дощатых стен или использоваться одновременно для хранения легковоспламеняющихся материалов. Поэтому проводить химические опыты в деревянном сарае, на чердаке, в гараже и т. д. было бы преступным легкомыслием и, разумеется, категорически запрещено.

При многих опытах могут выделяться неприятно пахнущие, едкие или даже ядовитые газы и пары, поэтому рабочее место должно хорошо проветриваться. Оно должно быть расположено вблизи окна, которое во время работы следует открыть. Часто при проведении опытов целесообразно обеспечить сквозное проветривание. Обычно при описании опытов, сопровождающихся сильным выделением газов и паров, в этой книге указано, что их нужно проводить в вытяжном шкафу или на открытом воздухе. Для таких опытов удобны лоджии. (В домашних условиях можно использовать для вытяжки кухонный вентилятор - Прим. перев.).

Конечно, очень желательно, чтобы вблизи от рабочего места был подвод воды и газа, а при использовании электроплиток - штепсельная розетка. (В домашних условиях без подвода газа во многих случаях можно обойтись - Прим. перев.). Подводить газ по длинному резиновому шлангу недопустимо, а использование слишком длинного шланга для воды тоже может привести к неприятным последствиям. Для опытов с кратковременный водяным охлаждением можно приспособить большой бак с водой, установив его на достаточной высоте. Вода из бака должна попадать в установку через сифон. Вытекающую из холодильника воду собирают в другой бак, стоящий на полу. Разумеется, при такой системе охлаждения нужно позаботиться о своевременном заполнении верхнего бака.

Теперь, когда вместе с родителями удалось выбрать подходящее место для работы, можно заняться его оборудованием. Чтобы не повредить мебель и другие вещи, оборудуем себе скромное по размерам, но постоянное место для опытов. Если найдется угол и свободный старый стол, пусть он и будет постоянным лабораторным столом. Если же опыты придется проводить на столе, который в другое время должен служить для других целей, то понадобится специальная доска, чтобы класть на него во время опытов. Можно взять любую деревянную доску (например, крышку от старого кухонного стола) и приспособить ее для работы точно так же, как крышку обычного лабораторного стола (см. ниже).

Химическая лаборатория

Склад реактивов

Как оборудовать лабораторный стол

Нас устроит любой старый стол с крышкой не меньше 1 м².

Прежде всего тщательно проверим его на устойчивость: если он качается, опыты могут плохо кончиться.

Важнее всего хорошо оборудовать крышку стола. Покрытие для лабораторного стола должно быть устойчивым к кислотам и, как правило, к высокой температуре. Кроме того, у крышки должны быть слегка возвышающиеся бортики, чтобы пролитая жидкость не могла стекать вниз. Для этого к краям крышки прибьем деревянные рейки. Затем обработаем ее жидким стеклом (раствором силиката натрия), чтобы уменьшить опасность воспламенения дерева. Для покрытия лучше всего взять кусок линолеума. Прибьем его маленькими гвоздиками по краям или приклеим клеем для обуви. Не нужно укреплять покрытие слишком прочно: возможно, через некоторое время его придется заменить. Швы на стыках кусков линолеума можно заварить кусочками поливинилхлорида из плитки для пола или пленки.

В результате верхняя часть стола приобретает форму большой кюветы. Она стойка к кислотам и негорюча, но не выдержит высокой температуры. Поэтому половину поверхности стола защитим дополнительно, проложив между линолеумом и деревянной крышкой кусок тонкого листового железа или алюминия. Еще лучше использовать для той же цели прокладку из асбестового картона. Горелка при длительном нагревании должна быть изолирована от крышки стола. Поэтому будем ставить ее на кафельную плитку или кирпич, которые всегда нужно иметь наготове.

Новые лабораторные столы обычно покрывают декоративным бумажно-слоистым пластиком (ДБСП). Он очень прочен и окрашен в светлые чистые тона. Его окраска устойчива к свету и другим воздействиям. Кроме того, этот материал устойчив по отношению ко многим химическим реактивам. Он огнестоек и отлично выдерживает нагревание. Листы из этого материала можно купить в хозяйственных магазинах или магазинах строительных материалов в любом крупном городе. (Хорошим покрытием для стола могут служить также многие другие пластики. Наиболее стойкие к действию кислот и щелочей фторопласты. Прежде чем приобрести большой лист пластика, целесообразно предварительно испытать маленький кусочек его на механическую прочность и особенно на стойкость к кислотам, органическим растворителям и нагреванию - Прим. перев.).

Чтобы работать было удобнее, можно пристроить к столу полку для хранения всех необходимых под рукой предметов. Сбоку от нее, как показано на рисунке, можно укрепить колышки для сушки посуды. Под столом будем держать пластмассовое ведро или глиняный горшок для отходов химических реактивов, стекла, фильтровальной бумаги и т. д. Концентрированные кислоты и щелочи нельзя выливать в раковину, а отходы химических реактивов ни в коем случае нельзя выбрасывать в ведро для обычного мусора.

Химическая лаборатория

Что всегда нужно иметь под рукой

Одни защитные очки (а если опыты проводят вместе с товарищами, то защитные очки для каждого). На приобретении очков ни в коем случае нельзя экономить. Темные очки для защиты от солнца не подойдут, потому что они не защищают глаз сбоку.

Промывалка, всегда заполненная водой. С помощью промывалки можно, например, быстро удалить попавшие на кожу брызги кислоты.

Небольшое количество перевязочных материалов, перечень которых приведен в конце книги в таблице под названием "Первая помощь при несчастных случаях".

Бутылки с 3 %-ным уксусом и 3 %-ным раствором питьевой соды (гидрокарбоната натрия). Если немного кислоты или щелочи прольется, то с помощью этих растворов их можно быстро нейтрализовать. Этикетку на склянке с уксусом обведем красным лаком, а на склянке с содой - синим.

Склянка с 5 %-ным раствором сульфата меди. Эта соль служит быстродействующим рвотным средством при отравлении.

Достаточно большой сосуд (бак, ведро или стеклянная банка) с водой для гашения огня. Ящик с песком и совок.

Щипцы, чтобы держать горячие предметы (тигельные щипцы, щипцы для углей, не слишком маленькие ухватики и т. д.).

Тряпки для вытирания стола, фильтровальная бумага.

Штативы. Для закрепления приборов непременно понадобится один или несколько штативов. Надежное крепление особенно важно при работе с крупной посудой. Оно помогает сохранить ценные приборы и в значительной мере способствует безопасному и успешному выполнению опыта.

В продаже имеются штативы различной величины. Они состоят из железной подставки и ввинченного в нее стержня. В комплекте со штативом продаются лапки, муфты для лапок, кольца разных типов и величины и другие принадлежности. Однако нетрудно самим изготовить штатив, который позволит достаточно надежно закреплять и крупную посуду. Для этого от толстой широкой доски отпилим кусок, длина которого равна ширине крышки лабораторного стола - так, чтобы он упирался в ее бортики. Эту доску, как обычно, несколько раз обработаем жидким стеклом.

Затем, как показано на рисунке выше, вставим в нее и надежно закрепим три железных стержня толщиной около 10 мм и длиной от 60 см до 1 м. Укрепить их можно, например, с помощью винтовой резьбы на концах стержней и гаек. Конечно, толстые металлические стержни лучше всего. Однако можно заменить их и трубками, например из карнизов для штор или трубками для торшера. К этим вертикальным стержням прикрепим два горизонтальных, чтобы штатив был устойчивее. Проще всего связать стержни проволокой. В месте, где будет намотана проволока, напильником сделаем насечку, чтобы она не соскакивала. На полученной сетке из стержней можно закрепить купленные в магазине муфты с лапками и кольцами. Тот, кто умеет мастерить, сможет, конечно, изготовить и самодельные лапки. Собранный штатив прикреплен к крышке лабораторного стола двумя винтовыми зажимами (струбцинами) или винтами с барашковыми гайками.

Конечно, на оборудование рабочего места уйдут труд и время. Но эти затраты с лихвой окупятся большей надежностью в работе и экономией времени при сборке приборов.

Химическая лаборатория

ПРОСТОЕ ЛАБОРАТОРНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ

Ниже приведен полный перечень оборудования, необходимого для проведения опытов, описанных в этой книге. Хотя он и длинный, пугаться не надо: подавляющее большинство опытов можно выполнить, пользуясь самыми простыми подручными средствами. Ограничимся приобретением лишь самого доступного лабораторного оборудования, которое нам безусловно понадобится. Не стоит заводить слишком много посуды. Гораздо выгоднее вместо колбы недостаточной вместимости иметь вдвое большую, и можно обойтись без множества колб разного размера. Пробки нужно подобрать лишь такие, чтобы они подходили к имеющимся у нас колбам, а отверстия в пробках должны соответствовать диаметру имеющихся стеклянных трубок.

Простая стеклянная посуда

Пробирки применяются чаще всего; это самая незаменимая разновидность стеклянной посуды. Мы рекомендуем приобрести 10-50 пробирок обычно величины (диаметром 16 и длиной 160 мм). Нужно иметь также не менее пяти пробирок из тугоплавкого стекла.

Пробирки для полумикроанализа меньше по размерам и дешевле. Проведение опытов в таких маленьких пробирках позволяет экономить реактивы.

Почти незаменимы пробирки с боковым отводом. Целесообразно приобрести три таких пробирки диаметром 16 и длиной 160 мм и столько же пробирок для полумикроанализа с боковым отводом.

Стеклянные трубки из простого легкоплавкого стекла постоянно будут нужны для соединения сосудов. Трубок с внутренним диаметром 4-5 мм купим не менее 3 метров. Кроме того, нам понадобится 40 см трубки с внутренним диаметром 10-12 мм. Из нее можно будет нарезать кусочки для соединения более широких резиновых шлангов.

При прокаливании некоторых веществ понадобятся трубки из тугоплавкого стекла. Достаточно будет трех таких трубок длиной по 40 см. Внутренний диаметр их должен быть около 16 мм. В крайнем случае их можно заменить обрезками стальной трубы. Для некоторых опытов нужна будет трубка из тугоплавкого стекла диаметром 25 мм и длиной 40 см. Ее можно заменить стеклом для керосиновой лампы.

Стеклянные палочки. Для перемешивания жидкостей нам понадобится их от 3 до 6, толщиной несколько миллиметров и длиной 20-30 см.

Часовые стекла очень нужны при исследовании кристаллов и вообще при работе с малыми количествами реактивов, в частности при выполнении капельных цветных реакций.

Тройники и воронки. Два тройника из стеклянной трубки с внутренним диаметром 4-5 мм позволят нам разветвлять резиновые шланги.

Для переливания жидкостей и для фильтрования понадобятся три стеклянные воронки диаметром 30, 40 и 150 мм.

Химические стаканы. Два на 100 мл (высокие, с носиком), один на 250 мл (низкий, с носиком) и один или два на 600 мл (низкие, с носиком).

Колбы. Наиболее распространены колбы Эрленмейера (конические), а также круглодонные и плоскодонные колбы. Читателям лучше всего приобрести следующие колбы, которые в большинстве опытов будут взаимозаменяемыми.

Колбы Эрленмейера: 3-5 штук вместимостью 300 мл (из них не меньше двух с широким горлом), 1-2 штуки вместимостью 500 мл (с узким горлом).

Круглодонные или плоскодонные колбы: две вместимостью 50 мл (с коротким горлом) и две вместимостью 250 мл (с длинным горлом).

Приобретая колбы, нужно предпочитать те, которые сделаны из иенского стекла, так как они более устойчивы при нагревании. (Наряду с колбами и стаканами из иенского стекла удобна для работы и более распространена в наших лабораториях посуда из пирекса - тугоплавкого стекла, которое отличается высокой механической прочностью и термической устойчивостью - Прим. перев.).

Реторты. На протяжении многих столетий реторты были символом химии, однако в наши дни их вытеснила посуда со шлифами, и они вышли из моды. Поскольку для нас эта посуда слишком дорога, а соединения на резиновых пробках нельзя применять при работе с разрушающими резину веществами, в таких опытах мы воспользуемся ретортой на 250 мл. Если реторт не окажется в продаже, то можно заказать их стеклодуву, который, скорее всего, не откажется выполнить такой заказ.

Цилиндры понадобятся нам для собирания газов. Нам хватит двух цилиндров высотой 15 см. Впрочем, их вполне можно заменить бутылками.

Большой сосуд из стекла понадобится нам при работе с газами, в частности как пневматическая ванна. Кроме того, такой сосуд удобно подставлять снизу при проведении рискованных опытов, когда может треснуть стекло. Подойдет маленький аквариум, но можно заменить его пластмассовой кюветой для фотографии, а также пластмассовой или эмалированной миской.

Пробирки

Колбы

Колба Фаворского

Химический стакан

Фарфоровая посуда

Так же как и тонкостенная стеклянная посуда, тонкостенная посуда из фарфора не боится нагревания.

Выпарительные чашки нужны для упаривания растворов. Одна, две диаметром 60 мм и одна диаметром 100 мм.

Тигли незаменимы для прокаливания твердых веществ, плавления металлов и т. д. Нам понадобятся два диаметром 30 мм (с крышками) и один диаметром 50 мм.

Ступки с пестиком служат для измельчения твердых веществ. Кроме того, целесообразно приобрести так называемую ступку Фрайбергера. Это плоская маленькая ступка, которая очень удобна для работы с полумикроколичествами.

Иногда можно обойтись вместо лабораторной ступки старой кухонной ступкой или просто металлической пластиной и молотком.

Лодочки. Их нужно иметь одну - две.

Фарфоровая ступка с пестиком

Агатовая ступка с пестиком - незаменимая вещь для важных химических работ

Выпарная чашка

Тигель с крышкой (фарфор)

Фарфоровые тигли

Тигель из корунда (для плавки металла)

Графитовые тигли разного размера, самый большой - на 500 мл. Эти тигли выдерживают температуру до 1500°C

Плавление золота

Платиновый и кварцевый тигель.
Платиновый тигель внешне напоминает стальной

Фарфоровая лодочка

Мерная посуда

При всех точных опытах количества веществ следует отмеривать объемным или весовым методом.

Мерные цилиндры позволяют быстро, хотя и не очень точно измерить объем жидкости. Для наших целей они вполне подойдут (один на 10 мл и один на 250 мл).

Пипетки. Для очень точного измерения объемов жидкости химики используют пипетки и мерные колбы. Пипетками называют калиброванные, обычно с расширением посредине стеклянные трубки, в которые жидкость засасывают ртом или (при работе с кислотами или ядами) с помощью резиновой груши, а также других приспособлений. (Удобно набирать жидкость в пипетку с помощью шприца без иглы, соединенного с пипеткой кусочком резинового шланга. Другие приспособления описаны в книге: Л.Н. Захаров. Начала техники лабораторных работ. Л., "Химия", 1981 г. [ссылка] - Прим. перев.). У обычных пипеток (пипеток Мора) в верхней части имеется единственная метка, до которой нужно набирать жидкость. Градуированные пипетки имеют шкалу с делениями, но они менее точны. Нам понадобится градуированная пипетка на 10 мл для измерения малых объемов жидкости. Внимание! При калибровке пипетки учитывают объем жидкости, вытекающий при легком соприкосновении кончика пипетки с горлом сосуда. Поэтому при пользовании пипеткой не следует выдувать из нее остаток жидкости!

Бюретка. Бюретка представляет собой градуированную стеклянную трубку с притертым краном и служит для точного измерения расхода жидкости при титровании. Вначале мы сможем обойтись без бюретки и при наличии опыта заменить ее градуированной пипеткой. Если читатель сможет себе это позволить, то лучше всего приобрести бюретку на 25 мл. Цена простой бюретки невысока. Разумеется, бюретки высокого класса точности намного дороже.

Термометры

По возможности нужно приобрести ртутный термометр от 0 до 360 °С. Однако для большинства опытов подойдет и более дешевый термометр до 120 °С. В опытах, которые проводятся при охлаждении, можно использовать термометр, служащий для измерения температуры за окном.

Весы

Химия стала точной наукой лишь после того, как Лавуазье и другие химики применили очень точные весы. Безусловно, простые весы необходимы и для наших опытов. Нам понадобится взвешивать от 100 мг до 50 г. Поэтому даже чувствительные кухонные весы для наших целей слишком грубы. Почтовые весы для взвешивания писем и бандеролей тоже недостаточно чувствительны. Очень хорошо подойдут ручные или аптечные весы с чашками, чувствительность которых достигает 10 мг. Их можно подвесить на любом штативе. Однако эти весы не дешевы. При наличии сноровки и умения преодолевать трудности можно попытаться изготовить простые весы самостоятельно.

(В наше время электронные весы почти вытеснили другие виды весов из лабораторной практики. Такие весы можно купить в магазине. Для юных химиков вполне подойдут весы, которые обеспечивают точность до 0.01 г, для большинства целей достаточно весов, которые взвешивают с точностью до 0.1 г (такие весы дешевле). - Прим. ред. ).

Мерные колбы

Химические стаканы

Пипетки

Бюретка с автоматическим набором раствора

Ртутный термометр

Электронные весы

Приготовление микробиологической питательной среды
(взвешивание сухой среды)

Горелки, электроплитки и принадлежности к ним

Успех многих опытов зависит от правильного выбора нагревательных приборов. Классический нагревательный прибор химиков - горелка Бунзена. При наличии бытового газа можно купить их одну или две. Газовая горелка Ландманна обеспечивает минимальный расход газа и удобна при работе с малыми количествами веществ.

Принцип действия бунзеновской горелки хорошо знаком всем из школьного курса. Самое горячее пламя получается при полностью открытом доступе воздуха. Наиболее высокая температура в верхней части средней, несветящейся зоны пламени.

Если подача воздуха слишком велика или недостаточно давление газа в сети, то пламя "проскакивает". При этом газ горит со свистом внутри горелки, и сама горелка очень сильно разогревается; может загореться и газоподводящий резиновый шланг. Поэтому за работающей горелкой все время нужно следить. При проскоке пламени необходимо немедленно закрыть газовый кран, дать горелке остыть и только после этого зажечь ее снова при уменьшении доступа воздуха.

Для нагревания трубок очень удобна насадка со щелевидным отверстием, дающая широкое пламя. Большую посуду - стаканы, колбы - можно быстро нагреть на кухонной газовой плитке. Возможно удастся найти ненужные старые нагревательные приборы. Если в доме нет газовой сети, можно использовать спиртовые, пропановые или бензиновые горелки. Особенно удобны поступающие в продажу горелки, предназначенные для туристов - примусы и т. п. В продажу поступают и такие спиртовые и бензиновые горелки, которые предназначены именно для лабораторных работ, но они не дешевы. При работе с любыми нагревательными приборами нужно очень точно соблюдать правила безопасного обращения с ними, приведенные в прилагаемой к ним инструкции.

Электронагревательные плитки лучше всего подходят для нагревания до не слишком высоких температур. Разумеется, мы будем использовать только плитки с закрытым нагревательным элементом, которые содержатся в хорошем состоянии, с надежно изолированными проводами. (В домашних условиях подавляющее большинство опытов, описанных в этой книге, можно провести с помощью закрытых электроплиток достаточной мощности. Когда потребуется голый огонь, например при изучении поведения пробы пластмассы в пламени, можно воспользоваться стеклянной спиртовкой. Во всех случаях, когда это не вызвано необходимостью, следует избегать использования в домашних условиях газовых горелок, так как работа с ними менее безопасна. Кухонную плиту можно использовать только для безопасной подготовительной работы, например нагреть воду для бани. Кроме того, плита годится, хотя и не очень хорошо, для сгибания стеклянных трубок. - Прим. перев.).

Непосредственно на голом огне можно нагревать только пробирки, стеклянные трубки и тигли. При нагревании колб, стаканов и другой химической посуды нужно отделить сосуд от пламени проволочной асбестированной сеткой, которую, в зависимости от условий опыта кладут на треногу или на укрепленное в штативе кольцо со стержнем.

Фарфоровый тигель при нагревании вставляют в фарфоровый треугольник. Приобретая треугольник, проверим, что он подходит к тиглю. (Треугольник изготовлен из трех насаженных на проволоку фарфоровых трубок. Его легко можно сделать самостоятельно, купив фарфоровые или другие подобные трубки в магазине электротоваров. - Прим. перев.).

Крупную посуду обычно нагревают осторожно, с помощью водяной или песочной бани. При этом не только уменьшается вероятность разбить посуду, но и обеспечивается более точное соблюдение заданной температуры. Водяные бани для маленьких колбочек и выпарительных чашек легко можно смастерить из старых жестяных консервных банок, но можно использовать для этого и термостойкие стаканы. (Обычно для этой цели используют алюминиевые или эмалированные кастрюли. - Прим. перев.). Песочной баней нам послужит старая сковородка или кастрюля, в которую нужно насыпать по возможности тонкий песок. Толщина слоя песка должна быть 2-3 см. Нагреваемый сосуд ставится непосредственно на песок. Существенно, что песочная баня долго удерживает тепло, и в результате колба, стоящая на такой бане, остывает очень медленно.

Газовая горелка

Горелка Бунзена

Спиртовка

Колбы (нагрев)

Холодильники

Холодильник Либиха

Органический синтез

Стеклянная тара

Нам понадобится много бутылок и банок самой различной величины для хранения реактивов, а иногда и для использования во время опытов. Можно сэкономить немало денег, если собрать освободившиеся бутылки и банки из-под лекарств, хотя придется повозиться, чтобы тщательно отмыть их. Лучше всего вымыть эту посуду горячей водой с применением песка, ершей и обычных подручных средств, используемых для мытья кухонной посуды.

Бутылками же из-под молока, пива и вина мы совсем не будем пользоваться, чтобы наверняка не перепутать химические реактивы с продуктами питания (хранение реактивов в такой посуде запрещено законом!).

Для большинства жидкостей годятся простые стеклянные бутылки с корковыми или завинчивающимися пробками. При хранении чистых органических веществ рекомендуется завернуть пробку в алюминиевую фольгу. Реактивы, которые понадобится добавлять по каплям (индикаторы), будем хранить в маленьких бутылочках из-под лекарств, снабженных приспособлением для выливания по каплям (например, бутылочки из-под санорина или других лекарств для закапывания в нос). Приобретем капельницу на 30 мл из коричневого стекла с завинчивающейся пробкой, в которую вставлена стеклянная пипетка с резиновым баллоном. (Подобную капельницу легко сделать самостоятельно из пенициллиновой бутылочки, просверлив резиновую пробку к ней и вставив в нее обычную аптечную пипетку. - Прим. перев.).

Если реактивы сильно разъедают корковые пробки или алюминиевую фольгу (щелочи, многие кислоты), то их надо закрывать резиновыми или полиэтиленовыми пробками.

Концентрированные минеральные кислоты и другие агрессивные химические реактивы нужно хранить в бутылках или банках с притертыми стеклянными пробками. Еще лучше для этих целей полиэтиленовые бутыли. В последнее время их становится в обиходе все больше. Эти бутыли хороши тем, что не бьются и устойчивы к действию всех наиболее употребительных химических реактивов, за исключением концентрированной серной кислоты.

Твердые вещества трудно насыпать в бутылки с узким горлом, к тому же их трудно потом извлечь. Поэтому такие вещества мы будем, как правило, хранить в банках с широким горлом и завинчивающейся пластмассовой крышкой.

Безусловно, необходимо снабжать все бутылки и банки четкими, устойчивыми при длительном хранении этикетками, а для ядовитых веществ, кроме того, знаком опасности. (Чреватую самыми серьезными последствиями опасность перепутать химические реактивы с продуктами питания или друг с другом можно исключить только при соблюдении простого правила: в лаборатории ни одной минуты не должно быть ни одной бутылки или банки без четкой этикетки! Нарушение этого правила неопытными химиками не раз приводило к несчастным случаям. Этикетки можно быстро приклеивать с помощью полиэтиленовой ленты с липким слоем. - Прим. перев.).

Химическая лаборатория (склянки для растворов "капельницы")

Химическая лаборатория. Бутылочки из-под лекарств можно пустить в дело

Реактивы

Вспомогательные приспособления

Пробки. Нам понадобятся резиновые и корковые пробки разного диаметра. Резиновые пробки дороже, но они незаменимы, когда приходится собирать сложную установку, а также при работе с агрессивными химическими реактивами. Пробки всегда должны быть хорошо подогнаны. Нарушение этого правила - применение такой пробки, которая утоплена в горле сосуда или вставлена неплотно - одна из самых распространенных причин несчастных случаев в лабораториях.

Вспомогательные лабораторные приспособления

Поэтому при покупке необходимо внимательно выбрать пробки нужного размера. Периодическое смазывание глицерином позволяет дольше сохранить резиновые пробки в эластичном состоянии. Часть резиновых и корковых пробок нужно просверлить - пробки с одним, двумя и тремя отверстиями понадобятся нам для того, чтобы вставлять в них стеклянные трубки. Для этого нам хватит набора из трех сверл для пробок. Можно и самостоятельно изготовить такое сверло, заострив любую металлическую трубку (например, из карнизов для штор) с помощью круглого напильника. Для резиновых пробок очень удобны быстродействующие сверла типа бормашины. Заранее просверлим также кружки из листового металла - такие шайбы понадобятся для защиты резиновых пробок при высокой температуре.

Шланги. Нам потребуется несколько метров тонкостенного резинового шланга для соединения стеклянных трубок. Он должен давать с ними плотное соединение. Кроме того, нужны толстостенные резиновые шланги для подвода газа и воды. Требуемое количество этих шлангов зависит от расстояния до источника газа или воды.

Зажимы. Понадобится не менее двух зажимов, из них один винтовой.

Шпатели, ложки, щипцы. Шпатель лучше всего сделать самим. Для этого расплющим молотком оба конца толстой алюминиевой или стальной проволоки и подравняем края, как показано на рисунке.

Для пересыпания химических реактивов используем пластмассовую ложку. Для пробы на сгорание подойдет старая металлическая ложечка. Ручку ее отогнем вертикально вверх и нарастим проволокой.

Щипцы и пинцеты помогут нам избежать ожогов. Приобретем тигельные щипцы длиной 20 см, а также угольные щипцы, пассатижи и пинцет.

Ерши. Нужны маленькие ерши для мытья пробирок и большие для колб, бутылок и другой химической посуды. При использовании старых ершей с голым металлическим концом пробирки часто бьются.

Трехгранный напильник понадобится для разрезания стеклянных трубок.

Фильтровальная бумага нужна в лаборатории не только для фильтрования, но и в качестве подстилки или для впитывания пролитой на стол жидкости. Приобретем 10 листов фильтровальной бумаги. Из нее мы сможем вырезать круглые бумажные фильтры, не покупая их готовыми. Для грубого фильтрования иногда можно использовать металлический фильтр от кофеварки. (Предметы домашнего обихода, использованные для химических опытов, нельзя применять затем для приготовления пищи. - Прим. перев.).

Палочки из жженой магнезии. Огнеупорные палочки из магнезии понадобятся при исследовании окрашивания различных веществ в пламени и для опытов с перлом буры, Для начала нам хватит десятка. Можно заменить их проволочками, на которых держится нить в лампах накаливания. Эти проволочки лучше всего вынуть из перегоревших ламп, желательно большого размера.

Синее стекло понадобится нам для наблюдения за окраской пламени (при обнаружении ионов калия).

Штативы для пробирок бывают в продаже деревянные и металлические. Последние дороже, зато служат очень долго. (Удобнее штативы из пластмассы - Прим. перев.). Кроме того, всегда нужно иметь наготове два кусочка резинового шланга длиной 1-2 см, разрезанных продольно. Надев эти кусочки шланга на кончики большого и указательного пальцев правой руки, мы сможем брать горячие предметы, не опасаясь ожогов.

Паяльная трубка понадобится нам для того, чтобы направить горячее пламя на поверхность очень малой площади.

Разумеется, мы перечислили не все вспомогательные приспособления, которые полезно заранее приготовить. Нам понадобятся еще ножницы, всякая проволока, древесная стружка, простые деревянные дощечки в качестве подставок, а также дощечки с отверстиями или деревянные ящички, которые можно приспособить вместо штативов для пробирок. Кроме того, пригодится подставка для стеклянной воронки, используемая при фильтровании, которую легко можно выгнуть из толстой проволоки, черепки фарфора или другой керамики, большой кусок древесного угля и стеклянная вата.

Химическая лаборатория (мытье посуды)

Зажим Мора

Тигельные щипцы

Фильтровальная бумага

Химическая посуда специального назначения

Холодильники. Не только при перегонке, но и вообще при нагревании для конденсации паров требуются холодильники. Для охлаждения в них обычно применяется проточная водопроводная вода. Кроме того, для дополнительного охлаждения приемник при перегонке погружают в охлаждающую баню.

Стеклянные холодильники состоят из внутренней трубки и окружающей ее рубашки или муфты. Внутренняя трубка у холодильников Либиха (прямых холодильников) прямая, а во многих холодильниках более новых типов состоит из шарообразных расширений или имеет форму змеевика. Такая форма позволяет увеличить поверхность охлаждения. Через рубашку должна проходить охлаждающая вода.

Можно изготовить самодельный холодильник, вставив узкую стеклянную трубку в более короткую широкую стеклянную трубку с помощью двух резиновых пробок с двумя отверстиями в каждой. Во второе, свободное отверстие в каждой из пробок вставим по короткой изогнутой стеклянной трубке. Надев на них шланги, можно пропустить через рубашку воду. В любой холодильник вода всегда должна поступать снизу, чтобы рубашка была заполнена водой.

При выполнении опытов, описанных в этой книге, удобен простой и эффективный холодильник собственного изготовления. Сделать его легко - достаточно просто намотать спиралью тонкую свинцовую трубку на охлаждаемую стеклянную трубку и с помощью резиновых шлангов подключить свинцовый змеевик к водопроводному крану. Благодаря высокой теплопроводности свинца при этом обеспечивается эффективное охлаждение. Особое преимущество такого холодильника заключается в том, что его очень легко соединить с другими частями любой установки. В качестве свинцовой трубки можно взять оболочку свинцового телефонного кабеля, вытащив из нее содержимое. Нам понадобятся два обрезка кабеля длиной 0,5-1 м. Такие отходы нередко остаются при работах на линиях телефонной сети.

Капельная и делительная воронки. Капельную воронку сделаем из обычной стеклянной воронки и стеклянной трубки. Соединим их кусочком резинового шланга и наденем на него винтовой зажим.

Для разделения несмешивающихся жидкостей удобна делительная воронка. Нам понадобится воронка вместимостью 100 мл. Можно также разделять жидкости в капельной воронке или в пробирке, многократно сливая верхний слой или отбирая соответствующий слой пипеткой.

Промывные склянки. Для очистки и пропускания газов приготовим несколько промывных склянок очень простой конструкции. Каждая из них будет представлять собой пробирку, в которую вставлена пробка с двумя изогнутыми стеклянными трубками. Удобнее пробирки с боковым отводом, в которые достаточно вставить пробку лишь с одной изогнутой стеклянной трубкой. Эту трубку вставляют в пробку, разумеется, длинным коленом. Пробки нужно вставлять в пробирки как можно плотнее, чтобы они не выбивались при избыточном давлении. Лучше всего прикреплять их к пробиркам проволокой.

Промывалки. Нам понадобятся две промывалки. В одну из них нальем водопроводную воду, а в другую - дистиллированную или чистую дождевую воду. Можно приобрести готовую промывалку или взять полиэтиленовую бутылку и закрыть ее пробкой со вставленной в нее стеклянной трубкой, согнутой в верхней части. Сжимая бутылку, мы можем выдавливать из промывалки требуемое количество воды. Такая промывалка лучше обычно применяемой стеклянной, в которой конец трубки приходится брать в рот.

Приборы для получения газа. Для получения газов из твердого вещества и жидкости (например, водорода из цинка и разбавленной серной кислоты или диоксида углерода из кусочков мрамора и разбавленной соляной кислоты) используем один из простых приборов, изображенных на рисунке.

Трубка капельной воронки должна быть не слишком короткой и все время заполненной жидкостью - иначе газ вследствие своего избыточного давления вытеснит жидкость из трубки и кислота начнет разбрызгиваться. (Удобнее использовать для получения газа прибор, изображенный на рисунке в центре, дополнив его простым усовершенствованием. В этом случае подойдет делительная или капельная воронка с короткой трубкой. К отводу колбы Бунзена (коническая плоскодонная колба с отводом) присоединим стеклянный тройник и один конец его соединим с изогнутой стеклянной трубкой, вставленной в пробку делительной воронки. Куски резинового шланга, которые мы используем для соединений, должны быть как можно короче при работе с газами, разрушающими резину. - Прим. перев.).

Поместим в колбу твердое вещество и затем очень медленно начнем добавлять жидкость. Обычно тотчас начинается интенсивное выделение газа. Лишь изредка необходимо осторожное нагревание. Пока газ выделяется, ни в коем случае нельзя перекрывать ему выход, иначе избыточное давление разорвет сосуд, в котором он образуется. Напротив, при пропускании газа в жидкость, в которой он легко растворяется, кран или зажим на выходе из прибора для выделения газа нужно закрыть, как только выделение газа прекратится. Иначе содержащийся в этом приборе газ растворяется и в результате жидкость засасывается в прибор из сосуда, в котором газ поглощался.

Автоматическое регулирование равномерного выделения газа обеспечивается аппаратом Киппа. Для малых количеств сильно упрощенную модель такого прибора можно собрать самостоятельно. Возьмем для этого U-образную трубку, пробирку для полумикроанализа с отверстием в дне, немного стекловаты, пробки с трубками и зажимы (см. рисунок). Чтобы привести прибор в действие, наполовину заполним U-образную трубку жидкостью, а твердое вещество поместим в пробирку. Если закрыть кран, то выделяющийся газ вскоре вытеснит жидкость в другое колено трубки. Вследствие этого выделение газа прекратится.

Приборы для перегонки понадобятся нам очень часто и в различных вариантах. В каждом случае они подробно описаны в соответствующих разделах книги. Все же всегда полезно иметь наготове два простых прибора: один из двух пробирок, а второй - для перегонки большего количества жидкости, включающий коническую колбу в качестве куба и несколько бутылочек-приемников. Для охлаждения подойдет описанный выше змеевик из свинцовой трубки. Ко второму прибору подберем термометр. С помощью этого прибора можно самостоятельно получать небольшие количества дистиллированной воды.

Приборы для фильтрования. Осадок можно отделить от жидкости в простейшем случае отстаиванием и сливанием жидкости (декантацией). Все же при этом часто получается мутная жидкость и приходится применять фильтрование. Простейший прибор для фильтрования состоит из проволочной подставки, которую мы можем сами выгнуть из проволоки, стеклянной воронки и химического стакана. Фильтр складывают в 4 раза, как показано на рисунке, вставляют в воронку и вначале увлажняют водой или соответствующим растворителем. При фильтровании объемистых или очень тонких осадков часто бывает, что раствор проходит через фильтр очень медленно. Через некоторое время совсем перестает проходить, поскольку поры фильтра постепенно забиваются частицами осадка. В таких случаях фильтруют под вакуумом - тогда раствор проходит через нутч-фильтр под давлением атмосферного воздуха. Прибор для фильтрования с отсасыванием состоит из сетчатой фарфоровой или стеклянной воронки (воронки Бюхнера) (применяются также фильтры Шотта с фильтрующей пластинкой из пористого стекла. - Прим. перев.), колбы для отсасывания (колбы Бунзена) и водоструйного насоса.

Водоструйные насосы - насосы, создающие разрежение благодаря тому, что воздух засасывается в них струей воды. Обычный стеклянный водоструйный насос дешев. Поскольку через него должен проходить сильный ток воды, нужно очень надежно присоединить насос к водопроводному крану при помощи толстостенного резинового шланга. Этот кусок шланга закрепим на кране плотно скрученной стальной проволокой. Намного прочнее и производительнее стеклянных насосов металлические или пластмассовые насосы. Сосуд, из которого отсасывается воздух, соединяется с насосом толстостенным резиновым (так называемым вакуумным) шлангом, потому что стенки обычных резиновых трубок слипаются и соединение нарушается. Сосуды, из которых отсасывают воздух, должны быть толстостенными и безупречно надежными. При их выборе нужно обращать внимание даже на самые мелкие трещины. Кроме того, эти сосуды должны быть сферическими - иначе они не выдержат разности давлений. Ни в коем случае нельзя отсасывать воздух из плоскодонных колб, потому что они легко могут лопнуть под давлением атмосферного воздуха снаружи. (Колбы Бунзена тоже плоскодонные, но их можно применять, потому что они изготовлены из очень толстого стекла. Однако при работе с ними требуется осторожность. Рекомендуется, особенно при горячем фильтровании, заворачивать их в полотенце. На промежуточную предохранительную склянку между колбой Бунзена и водоструйным насосом целесообразно надеть старый капроновый чулок или пластмассовую сетку. - Прим. перев.).

При работе под вакуумом резиновые пробки подгоняют особенно тщательно. Для большей надежности места соединений можно замазать. Конечно, удобнее соединения на шлифах со смазкой. (Чаще всего в лабораториях применяют менделеевскую замазку. Перечень замазок и введения о них содержатся, например, в "Кратком химическом справочнике" В. А. Рабиновича и З. Я. Хавина (Л., "Химия", 1978) [ссылка] и др. Следует, однако, подчеркнуть, что замазывать места соединения следует только в крайнем случае. При тщательной подгонке резиновых пробок легко можно обойтись без этого. - Прим. перев.).

Между водоструйным насосом и прибором, в котором проводится опыт, следует подключить предохранительный толстостенный сосуд, например, колбу Бунзена. Иначе вода из насоса может попасть в прибор.

Для безопасности при работе под вакуумом всегда нужно надевать защитные очки!

Упаривание под вакуумом или тем более вакуум-перегонку мы советуем проводить только тем читателям, у которых уже есть немалый опыт работы в лаборатории. Однако и в этом случае нужно вначале посоветоваться со специалистом или ознакомиться с методикой работы по другим книгам (см., например: П.И. Воскресенский. Техника лабораторных работ. М., "Химия", 1973 [ссылка]; А.Я.Берлин. Техника лабораторной работы в органической химии. М., "Химия", 1973. [ссылка]).

Установка для фильтрования под вакуумом (бумажный фильтр, воронка Бюхнера и колба Бунзена)

Установка для фильтрования под вакуумом (бумажный фильтр, воронка Бюхнера, колба Бунзена и водоструйный насос)

Водоструйный насос (стеклянный)

Водоструйный насос (металлический)

Воронка Бюхнера

Фильтры Шотта

Фильтр Шотта

Колба Бунзена и фильтр Шотта (фильтрование под вакуумом)

Фильтры Шотта

Бумажный фильтр под микроскопом

Трехгорлая колба с обратным холодильником и капельной воронкой (органический синтез)

Анализ фенола

Лаборатория

Аппарат Киппа - прибор для получения газов

Приборы для опытов по электрохимии

С учетом исключительного значения соответствующих процессов в промышленности, в этой книге описан ряд опытов по электрохимии. Для электролиза (так называют процесс разложения веществ под действием электрического тока) нам понадобится источник постоянного тока с низким напряжением. Однако ток в этих опытах не должен быть слишком низким. Для простых опытов по электролизу годится даже плоская батарейка для карманного фонаря. Можно также взять 3-6 круглых элементов, включенных последовательно. Намного эффективнее свинцовый аккумулятор на 6 или 12 В, обладающий не слишком малой зарядной емкостью. Многие читатели, вероятно, смогут воспользоваться аккумуляторными батареями от автомобиля. Как правило, они подойдут, хотя работают лишь в течение довольно короткого промежутка времени. Поэтому мы должны тщательно подготовить опыт, и провести его сразу после того, как аккумулятор заряжен.

При работе с такими источниками питания можно без опасения дотрагиваться до голых проводов. Разумеется, и при низком напряжении контакты должны быть очень надежными. Наверное, у читателя найдется знакомый радиолюбитель, который сможет посоветовать как лучше собрать цепь. При плохих контактах возникают искры, а это может привести, например, к воспламенению выделяющегося водорода.

Между источником тока и электролитической ячейкой в большинстве случаев следует включить сопротивление. Лучше всего взять ползунковый реостат сопротивлением 10 Ом, рассчитанный на не слишком малый ток (1-5 А).

Количественные электрохимические опыты возможны только при измерении сил тока. Если удастся приобрести амперметр или многопредельный ампервольтметр, то во всех опытах целесообразно измерять силу тока.

Конструкция электролитических ячеек зависит от условий опыта и указана в тексте книги - там, где описаны соответствующие опыты.

Электролиз воды

Электролиз иодида цинка

Опыты с электрической дугой

Опыты с электрической дугой требуют гораздо большей осторожности. Их можно проводить только в химических кружках!

Как известно, электрическая дуга образуется, если кратковременно привести в соприкосновение два электрода из угля или металла, а затем раздвинуть их на несколько миллиметров. Для возникновения электрической дуги требуется напряжение не меньше 30 - 40 В. Правда, дугу можно получить с помощью источника как постоянного, так и переменного тока. Ток в наших опытах должен быть не менее 3 - 5 А. В физических кабинетах хорошо оборудованных школ имеется трансформатор переменного напряжения или большая батарея нужного напряжения и емкости. Между источником тока и электродами обязательно надо включить в электрическую цепь входное сопротивление, иначе произойдет короткое замыкание.

При опытах с электрической дугой необходимы все меры предосторожности, требуемые при работе с высоким напряжением. К их числу относятся использование надежных, тщательно изолированных контактов и отсутствие влаги в окружающей среде. Работать нужно, положив под ноги электроизоляционный материал, например резиновый коврик, в резиновых или, в крайнем случае, в других (сухих!) перчатках. Разумеется, ни в коем случае нельзя прикасаться к электродам. Перед тем, как загорится электрическая дуга, нужно надеть очень темные очки (очки для сварки). Иначе из-за ослепительного яркого света можно сильно повредить глаза. Обычные солнцезащитные очки для этого опыта не подойдут.

Электрическая дуга

Электрическая дуга (высоковольтная)

Смотреть Видео (2 Мб, .ogg)

Электрическая дуга (дуговая металлургическая печь)

ОБРАБОТКА СТЕКЛА

Стеклянные трубки незаменимы для соединения частей самых разнообразных приборов. Для этой цели купленные длинные стеклянные трубки приходится резать, оплавлять и сгибать. Поэтому каждый юный химик должен усвоить основные правила работы со стеклом.

Горелка

За исключением резания и шлифовки, при обработке стекла, как правило, необходимо нагревать его до размягчения. В отличие от кристаллических веществ, стекло не имеет четкой температуры плавления. При нагревании оно сначала размягчается, потом становится вязкотекучим и, наконец, совсем жидким. Самая важная, но и самая трудная задача при обработке стекла - поддерживать оптимальную температуру. Для обработки простого стекла нужна температура от 450 до 600 °С. Для изменения же формы иенского и других тугоплавких стекол их нужно нагревать выше 600 °С.

Для многих простых операций подойдет хорошая горелка Бунзена. Для сгибания стеклянных трубок очень удобна дополняющая ее насадка со щелевидным отверстием. Если же читателю хочется сгибать более толстые трубки, припаивать стеклянные трубки друг к другу и вообще научиться стеклодувному делу, то для этого нужна паяльная горелка. Для подвода к ней воздуха можно воспользоваться водоструйным насосом, феном или пылесосом. (В качестве воздуходувки можно применить также микрокомпрессоры МК-Л и ВК-1, предназначенные для насыщения воздухом воды в аквариумах. Описание самодельной паяльной горелки - см. в книге: И.Н. Чертков, И.А. Черняк, Ю.А. Колударов. Самодельные демонстрационные приборы по химии. М., "Просвещение", 1976. [ссылка] - Прим. перев.).

Стеклодувная горелка

Резка трубок

Чтобы разрезать тонкую трубку, вначале сделаем в требуемом месте надрез трехгранным напильником или специальным ножом для резки стекла (из твердой стали). Затем возьмем трубку обеими руками как можно ближе к надрезу и так, чтобы надрез приходился как раз посередине. Надломим трубку, одновременно слегка растягивая ее. При этом трубку следует завернуть в кусок ткани, чтобы защитить руки от осколков стекла. После некоторой тренировки нам удастся резать трубки так, чтобы края у них были почти ровные. Эти острые края нужно еще оплавить, чтобы сгладить их. Для этого конец трубки поместим ненадолго в пламя горелки Бунзена. Неоплавленные концы трубок повреждают резиновые пробки и шланги, что часто приводит к неприятным последствиям.

Чтобы вставить стеклянную трубку в пробку или надеть на нее резиновый шланг, смочим конец трубки глицерином или, в крайнем случае водой, чтобы уменьшить трение. При этом свободный конец трубки, как правило, нужно оставлять коротким, иначе он образует длинное плечо рычага, и трубка легко ломается.

Толстые стеклянные трубки (диаметром более 25 мм) разрезать таким способом не удается. Нужно, чтобы они дали в требуемом месте круговую трещину. Для этого рекомендуется много способов, хотя все они не всегда дают хороший результат. (Для этой цели удобен самодельный электростеклорез, позволяющий обойтись без газовой горелки. См. И.Н. Чертков, И.А. Черняк, Ю.А. Колударов. Самодельные демонстрационные приборы по химии. М., "Просвещение", 1976. [ссылка] - Прим. перев.). Проще всего вначале сделать на трубке равномерный кольцевой надрез. Затем в несветящейся зоне пламени горелки нагревают стеклянную палочку до тех пор, пока конец ее не раскалится докрасна. При этом он размягчается до вязкотекучего состояния и окрашивает пламя в желтый цвет. Прижмем этот размягченный конец палочки к кольцевому надрезу. В результате резкого нагревания стекло обычно дает глубокую кольцевую трещину. В тонкостенной трубке часто можно получить такую трещину, если разогретое место затем быстро смочить капелькой воды. Таким же способом можно, например, отколоть дно от бутылки. Если повезет, края получатся ровными.

Сгибание трубок

Чтобы согнуть трубку, нагреем ее до размягчения, но не слишком сильно. Трубка должна сгибаться уже под действием своего собственного веса, если держать ее за один конец. Разумеется, можно при этом держать ее и за оба конца. Вынем трубку из пламени и, сгибая ее, придадим ей требуемую форму.

Просто согнуть стеклянную трубку удастся каждому начинающему экспериментатору. А вот согнуть ее так, чтобы в месте сгиба не было сужения, складки, вздутия или других дефектов, не так-то просто - для этого требуется немалая тренировка. Важно поддерживать правильную температуру сгибания, прогревать трубку по всей окружности и на не слишком коротком участке, то есть при непрерывном и равномерном вращении.

При сгибании толстой трубки один конец ее нужно закрыть пробкой и после сгибания места сужения выровнять, вдувая в трубку воздух. Обычно вначале при этом получаются дырки - воздух вдувают слишком сильно.

Еще более толстые трубки и все крупные предметы из стекла, например, колбы, нужно предварительно равномерно нагревать при непрерывном вращении светящимся пламенем, чтобы они не лопнули. (Это общее правило, относящееся и к тонким трубкам. После обработки сильным пламенем стекло в конце операции прогревают светящимся пламенем, без подвода воздуха к горелке и оставляют медленно остывать. - Прим. перев). Согнутые трубки дают трещину, если их положить горячими на холодную подставку. Поэтому целесообразно изготовить пару деревянных подставок в виде брусков с выточенными канавками. Трубки нужно класть на подставку так, чтобы их горячая часть не касалась подставки и других предметов.

Растягивание трубок

Для многих опытов нам понадобятся стеклянные трубки с оттянутым концом. Изготовить такую трубку нетрудно. Нагреем стекло до размягчения, вынем трубку из пламени, растянем ее и разрежем в месте сужения. В зависимости от температуры, до которой трубка была нагрета, а также от скорости растягивания мы получим трубку с длинным или коротким суженным концом.

Чтобы этот заостренный конец был не слишком тонким, нужно нагревать достаточно сильно и растягивать трубку совсем медленно, одновременно вращая ее. Если нам нужна аккуратно запаянная стеклянная трубка, то растягивать нужно быстро или в пламени. Тогда образуется тончайший капилляр, который легко заплавить. Затем мы можем нагреть этот конец трубки до размягчения и слегка подуть в нее.

Дополнительные советы

При наличии паяльной горелки, интереса к стеклодувному делу и немалого терпения, можно попытаться перейти к более трудным операциям. Чтобы спаять трубки, нужно по возможности ровно обрезать их и соединяемые концы немного развернуть, то есть расширить, чтобы они приобрели форму воронки. Можно сделать это с помощью заостренного графитового стержня, который вы используете в качестве угольного электрода. При спаивании трубок разного диаметра одной из них сначала нужно дать немного сузиться в пламени. Оба конца одновременно нагревают, вынимают из пламени и прикладывают друг к другу. Затем вращением, нагреванием и размягчением, вытягиванием и поддуванием придают шву правильную форму. Если при этом появляются вздутия и отверстия, можно заварить их расплавленным концом стеклянной палочки. Недостаточный прогрев места спая и неровности в этом месте вызывают в стекле напряжения. В таких случаях через некоторое время в этом месте может появиться трещина.

Чтобы припаять одну трубку к другой под углом, в требуемом месте спая одну из трубок сильно нагревают до размягчения коротким пламенем паяльной горелки. Затем один конец этой трубки закрывают пробкой и дуют в трубку. В нагретом месте образуется пузырь с очень тонкой стеклянной оболочкой, которую легко можно удалить. В результате получается круглое отверстие. Его развертывают, придавая ему форму воронки (см. выше). Таким же образом развертывают конец той второй трубки, которую нужно припаять к первой. Конец второй трубки соединяют с отверстием первой и равномерно спаивают трубки, при поддувании выравнивая место спая. (Надежный спай получают, чередуя приемы нагревания, осаживания и поддувания. Более подробные сведения о работе со стеклом - см. М.М. Голь. Руководство по основам стеклодувного дела. Л., "Химия", 1974, [ссылка] - Прим. перев.). При этом два из трех концов спаиваемых трубок, разумеется, предварительно закрывают пробками.

Если нужно выдуть шар, то трубку оттягивают и заплавляют ее. При непрерывном вращении, наклонив трубку, сильно нагревают ее до тех пор, пока на конце не накопится достаточный излишек стекла. Затем вынимают трубку из пламени и, не прерывая вращения, слегка дуют в нее.

Все эти стеклодувные работы требуют, как мы уже говорили, немало терпения, так что вначале не обойдется без разочарований. Полезнее, чем слушать любые объяснения, понаблюдать за работой опытного стеклодува.

Стеклодувные работы

Стеклодув

Изготовление елочных игрушек (заготовка) tov-tob.livejournal.com

Изготовление елочных игрушек

ОСНОВНЫЕ ХИМИЧЕСКИЕ РЕАКТИВЫ

К настоящему времени химики исследовали более миллиона различных соединений. Разумеется, в процессе обучения и дальнейшей работы каждый химик непосредственно знакомится лишь с ничтожно малой частью этих веществ. В данной книге мы ограничимся несколькими сотнями соединений которые, однако, являются характерными представителями самых различных классов. Большинство химических реактивов мы получим самостоятельно из других веществ в результате присоединения, разложения или иных превращений. Кроме того, к числу важнейших исходных реактивов относятся отдельные вещества, с которыми мы встречаемся в повседневной жизни. Например, в наших опытах мы используем соду, поваренную соль, различные металлы, кусочки пластмассы, уксус, крахмал, сахар и даже листья крапивы и капли крови. Приготовление этих веществ описано в прописях соответствующих опытов и поэтому не нуждается в дополнительных пояснениях.

Иначе обстоит дело с химическими реактивами в узком смысле слова, т. е. с такими соединениями, которые можно приобрести только в аптеках, аптекарских магазинах и магазинах химических реактивов. Многие из них ядовиты или вызывают ожоги, что следует иметь в виду уже при их покупке и хранении. Всего для выполнения описанных в настоящей книге опытов понадобится около 100 реактивов этой группы. Большинство из них легкодоступно. Мы рекомендуем читателям, если они не работают в большом коллективе, объединиться с товарищами и вместе направить общий заказ в магазин химических реактивов, расположенный в крупном городе. Узнать адреса этих магазинов можно, обратившись к учителю химии.

Те читатели, которые живут и учатся неподалеку от крупного химического предприятия, могут найти там помощь и поддержку.

Кроме того, учтем, что все сто реактивов ни в коем случае не понадобятся нам с самого начала все сразу. Напротив, безусловно разумнее начать работать с маленьким основным набором реактивов и оборудования, а потом постепенно пополнять его. К тому же большинство этих реактивов понадобится только для одного или нескольких опытов. Между тем многие читатели, хотя бы из-за недостатка времени, не смогут выполнить абсолютно все опыты, описанные в книге.

Но ограниченный набор основных реактивов все-таки незаменим. К ним относятся, в первую очередь, некоторые кислоты и основания, о которых нам придется поговорить подробнее. Ввиду токсичности этих веществ и их способности вызывать ожоги, следует обратить особое внимание на правила их хранения и работы с ними.

Все химические реактивы, за исключением упомянутых веществ, применяемых в быту, будем хранить в отдельном шкафчике. Сделаем на нем отчетливую надпись: "Шкаф с химическими реактивами. Осторожно - яды!" Шкафчик нужно держать запертым на ключ, чтобы дети ни в коем случае не добрались до реактивов. Кроме того, реактивы нельзя хранить в непосредственной близости от газовой плиты, рефлекторов, печей и т. п., потому что некоторые органические жидкости, которые мы, правда, будем применять лишь в малых количествах, огнеопасны.

Если реактивов мало, то можно расставить их либо по группам (кислоты, основания, щелочи, органические вещества и т. д.), либо в алфавитном порядке. При большом количестве реактивов алфавитный порядок всегда предпочтительнее. Водный раствор аммиака лучше всего хранить не в шкафу вместе с другими реактивами, а отдельно. Дело в том, что аммиак при хранении его в одном шкафу с соляной кислотой образует в воздухе хлористый аммоний, неприятный белый налет которого постепенно покрывает все бутылки и банки. О необходимости четких этикеток уже было сказано раньше. Хранить реактивы без этикетки - все равно, что их выбрасывать.

Этикетка должна содержать точное химическое название вещества (например, гидроксид натрия), техническое название (едкий натр) и формулу (NaOH). Кроме того, для ядовитых, едких или огнеопасных веществ она должна содержать соответствующие предостережения (в нашем примере "Вызывает ожоги! Яд!" и символ яда - изображение черепа с костями). (Для ознакомления с правилами хранения реактивов в нашей стране и степенью их опасности - см. Л.Н. Захаров Техника безопасности в химических лабораториях. Л., "Химия", 1985. [ссылка] - Прим. перев.).

Реактивы: этиленгликоль

Реактивы: диоксид марганца и перекись водорода (пероксид водорода)

Реактивы: фенолфталеин, едкий натр и уксусная кислота

Реактивы: бромная вода и олеиновая кислота

Реактивы: диэтиловый (этиловый) эфир и этанол (этиловый спирт)

Реактивы: карбид кальция

Реактивы: этиловый спирт, нормальный бутиловый спирт, изоамиловый спирт

ГЛАВНЫЕ НЕОРГАНИЧЕСКИЕ КИСЛОТЫ

Концентрированные кислоты вызывают очень сильные ожоги и поэтому ядовиты. Если при разбрызгивании капля кислот попадает на кожу, то в этом месте появляется болезненное покраснение, которое при более длительном действии кислоты может превратиться в трудно заживающую рану. Поэтому эту каплю кислоты нужно тотчас же смыть большим количеством воды и при необходимости нейтрализовать раствором гидрокарбоната натрия (питьевой соды). Разумеется, ни в коем случае нельзя засасывать кислоту в пипетку ртом! При работе с концентрированными кислотами всегда будем надевать защитные очки.

Кроме того, учтем, что концентрированные кислоты, а при длительном воздействии и разбавленные кислоты прожигают почти любую одежду. Поэтому химическими опытами нужно заниматься в старой одежде или в рабочем халате. Некоторые виды пластмасс и резина совсем не разрушаются или почти не разрушаются кислотами. Существуют фартуки из этих материалов для защиты от кислот. Для наших опытов пригодится фартук из поливинилхлоридного пластиката.

Соляная кислота НСl (хлористоводородная кислота) представляет собой раствор газообразного хлористого водорода в воде. Чистая кислота бесцветна, а техническая имеет желтоватый оттенок, вызванный следами соединений железа.

Концентрированная соляная кислота (максимальная концентрация 39 %, плотность 1,19 г/см³) на воздухе дымит вследствие выделения хлористого водорода - газа с едким запахом, который соединяется с влагой воздуха. Большинство опытов мы сможем провести с разбавленной (10 %-ной) соляной кислотой, работать с которой намного приятнее. Мы либо приобретем разбавленную кислоту наряду с концентрированной, либо приготовим ее в результате разбавления последней. При этом, как всегда, будем лить кислоту в воду, а не наоборот.

Серная кислота H₂SO₄ - бесцветная жидкость, не имеющая запаха. Техническая серная кислота выглядит более или менее темной из-за присутствия в ней следов обугленных органических соединений.

Концентрированная серная кислота содержит 97-98 % H₂SO₄. Плотность ее 1,84 г/см³. Это маслообразная сильно гигроскопичная жидкость, вызывающая очень сильные ожоги. Концентрированная серная кислота незаменима для химических опытов, но является самым опасным из всех наших реактивов. Прежде всего, учтем, что при разбавлении всегда приливают кислоту к воде (или иной жидкости, используемой в опыте) малыми порциями. Иначе из-за выделения большого количества тепла кислота может разбрызгаться или даже лопнет сосуд.

Правило гласит: сначала вода, потом кислота, иначе случится большая беда!

При работе с концентрированной серной кислотой следует обязательно надевать защитные очки.

В продажу поступает разбавленная серная кислота с концентрацией 10 %. Доступна также 29 %-ная серная кислота, применяемая в аккумуляторах.

В отличие от других кислот, серная кислота нелетуча. Поэтому даже сильно разбавленная серная кислота может сильно прожигать одежду, после того, как испарится содержащаяся в ней вода.

Азотная кислота HNO₃. Кислота, поступающая в продажу, представляет собой смесь HNO₃ с водой, содержащую не более 69 % HNO₃ (максимальная плотность 1,4 г/см³). Азотная кислота высокой концентрации выделяет на воздухе газы, которые в закрытой бутылке обнаруживают в виде коричневых паров (оксиды азота). Эти газы очень ядовиты, так что нужно остерегаться их вдыхания. Концентрированная азотная кислота вызывает сильные ожоги и является сильным окислителем. При попадании на кожу азотная кислота окрашивает ее в желтый цвет. Эту окраску невозможно отмыть сразу, она исчезает лишь через некоторое время.

Азотная кислота понадобится нам реже, чем другие минеральные кислоты. Поэтому вначале мы сможем обойтись без нее. Разбавленную кислоту мы легко сможем приготовить, выливая концентрированную кислоту в воду. Азотная кислота сильно разъедает резину. Поэтому ее можно хранить только в бутылках с притертыми или полиэтиленовыми пробками.

Так называемые дымящие азотная и серная кислота - это особо концентрированные кислоты. Дымящая серная кислота (олеум) содержит дополнительно растворенный в ней оксид серы (VI), то есть серный ангидрид SO₃, а дымящая азотная кислота - оксид азота (IV) NO₂. Эти особо опасные кислоты мы применять не будем.

Серная кислота, бихромат калия и анилин

Серная кислота, перекись бария, крахмал (раствор) и иодид калия

ВАЖНЕЙШИЕ ОСНОВАНИЯ

В качестве оснований чаще всего употребляются водные растворы щелочей - гидроксидов щелочных и щелочноземельных металлов.

Раствор едкого натра (водный раствор гидроксида натрия NaOH + H₂O).

Мы приобретем твердый гидроксид натрия. Он продается в виде гранул, чешуек или пластинок. Гидроксид натрия чрезвычайно гигроскопичен и на воздухе быстро расплывается. Для приготовления раствора мы поместим его в химический стакан и осторожно растворим в холодной воде (сильное разогревание!). Концентрированный раствор едкого натра содержит около 40 % NаОН. Приготовим также более разбавленный (5 %-ный) раствор.

Способность щелочей вызывать ожоги часто недооценивают. На кожу щелочи часто действуют сильнее, чем кислоты, потому что они разрушают защитный слой жира. Особенно опасно попадание щелочей в глаза. Поэтому при работе с концентрированными щелочами мы будем соблюдать все необходимые меры предосторожности и всегда надевать защитные очки.

Концентрированные щелочи нельзя хранить в бутылках с притертыми пробками, потому что щелочь разъедает стекло и вызывает "заедание" пробок. Поэтому растворы щелочей закрывают резиновыми или полиэтиленовыми пробками.

Раствор едкого кали (раствор гидроксида калия в воде, КОН + Н₂О) сходен по свойствам с раствором едкого натра, но вызывает еще более сильные ожоги и поэтому опаснее. Кроме того, едкое кали намного дороже едкого натра, так что мы вообще обойдемся без него.

Гидроксиды щелочноземельных металлов, прежде всего, кальция и бария, трудно растворимы в воде, но полученные при этом разбавленные растворы тоже проявляют все свойства щелочей. Хотя по сравнению с едким натром они менее опасны, все же нужно учитывать их способность вызывать ожоги, а для гидроксида бария, помимо того, его токсичность, свойственную также всем солям бария. (Это не относится к сульфату бария, который настолько нетоксичен, что, например, используется в медицине для приема внутрь при рентгеноскопии желудка. Безвредность этой соли обусловлена ее исключительно низкой растворимостью. - Прим. перев.).

Известковую и баритовую воду мы получим в результате энергичного и продолжительного встряхивания гидроксида кальция (гашеной извести) или соответственно гидроксида бария с водой и последующего фильтрования через мелкопористый фильтр.

Гидроксид аммония (аммиачная вода, NH₄OH + Н₂O) представляет собой водный раствор аммиака NH₃ в воде. Ион аммония NH₄⁺, хотя он, конечно, не является простым ионом одного элемента, ведет себя подобно ионам щелочных и щелочноземельных металлов, например, образует соли. Концентрированный водный раствор аммиака, поступающий в продажу, содержит около 25 % аммиака и имеет плотность приблизительно 0,91 г/см³. На воздухе он дымит газообразным аммиаком, имеющим очень резкий запах. Аммиак с парами кислот образует белый дым. Вдыхать аммиак в больших количествах опасно для здоровья.

Мы будем хранить этот раствор аммиака в тщательно закрытой склянке с резиновой или притертой пробкой на рабочем столе, а не в шкафу с другими реактивами. Приготовим также разбавленный (5 %-ный) раствор аммиака.

Едкий натр (гидроксид натрия, каустическая сода)

Ожоги от разбавленного (<10%) раствора гидроксида натрия.
Снимок сделан через 44 часа после происшествия

Сводная таблица важнейших органических и неорганических реактивов

В этой таблице собраны полезные и необходимые сведения о реактивах, использованных в наших опытах. Особое внимание уделено опасностям, которые могут возникнуть при работе с этими веществами.

В таблице приняты следующие обозначения:

А - горючие жидкости, которые не смешиваются с водой или смешиваются лишь частично и которые поэтому нельзя тушить водой:

Б - горючие жидкости, которые смешиваются с водой в любых соотношениях.

По своей пожароопасности все горючие жидкости (ЛВД) разделены на три группы:

I - температура вспышки ниже 21 °С;

II -температура вспышки от 21 до 55 °С:

III -температура вспышки от 55 до 100 °С.

Неорганические реактивы

Название	Формула	Внешний вид	Опасность	Частота использования в книге	Примечания
Алюминий	Аl	Порошок, проволока, жесть	Безопасен	Часто	В некоторых случаях можно использовать алюминиевую краску и опилки
Алюминия оксид (глинозем)	Al₂O₃	Белый порошок	"	Редко	-
Аммония нитрат (аммиачная селитра)	NH₄NO₃	"	В растворах безопасен; поддерживает горение	"	Не нагревать в закрытых сосудах, взрывоопасно
сульфат	(NH₄)₂SO₄	"	Безопасен	Часто	Можно использовать удобрение того же состава
хлорид (нашатырь)	NH₄CI	"	"	"	Сублимирует при нагревании
Бария хлорид	BaCl₂	"	Соль ядовита	"	Использовать только в очень небольших количествах (1-2 г) в виде разбавленного раствора в дистиллированной воде для обнаружения SO₄^2- иона
Бром	Br₂	Красно-коричневая жидкость	В обращении требует большой осторожности; на коже вызывает ожоги; ядовит	Редко	Пары брома очень ядовиты; жидкость применять каплями; хранить в сосудах с хорошо притертыми пробками
Висмут	Bi	Красноватые кусочки с характерным блеском	Безопасен	"	-
Водорода пероксид (перекись водорода)	Н₂О₂	Бесцветная жидкость	Сильный окислитель; взрывоопасен	Очень часто	30%-ный раствор (пергидроль) требует большой осторожности; для многих опытов применим 10- или 3%-ный раствор
Железа (III) оксид	Fe₂O₃	Красный порошок	Безопасен	Часто	-
(II) сульфат	FeSO₄·7H₂O	Светло-зеленые кристаллы	"	"	Получение: растворить железные опилки в разбавленной H₂SO₄ и выпарить раствор. Можно использовать соль Мора
(II) сульфид	FeS	Темное вещество	"	"	На влажном воздухе дает ядовитый H₂S; получение описано в книге
(III) хлорид	FeCI₃	Коричнево-желтые частицы; гигроскопичен	"	"	Получение: растворить железный порошок в неразбавленной НСl и затем добавить Н₂О₂ до появления коричневой окраски
Железо	Fe	Порошок, опилки, проволока	"	Очень часто	-
Иод	Раствор I₂ в спирте	Коричневый раствор	Требует осторожности при работе	Редко	Использовать по несколько миллилитров
Калия бихромат	K₂Cr₂O₇	Оранжевые кристаллы	Сильный окислитель; ядовит	Очень часто	-
бромид	КВг	Белый порошок	Безопасен	Редко	Можно купить в магазине фототоваров
гексациано(III)-феррат (желтая кровяная соль)	K₄[Fe(CN)₆]	Желтые кристаллы	Соль ядовита; нельзя нагревать кристаллы	"	-
карбонат (поташ)	К₂СО₃	Белый порошок	Безопасен	Часто	-
нитрат (калийная селитра)	KNO₃	"	Сильный окислитель	Очень часто	Не смешивать с горючими веществами
перманганат	КMnО₄	Фиолетовые кристаллы	"	То же	Оставляет коричневые пятна, которые можно удалить раствором тиосульфата натрия
роданид (тиоцианат)	KSCN	Белый порошок	Безопасен	Редко	Применять только в небольших количествах
хлорид	КСl	"	"	Часто	-
Кальция карбид ("карбид")	СаС₂	Кусочки грязноватого цвета	В больших количествах взрывоопасен; беречь от воды	Очень часто	Хранить в сухом состоянии
карбонат	СаСО₃	Белый порошок	Безопасен	То же	Используют в виде порошка и кусочков мрамора для получения СО₂ а также как слабое нейтрализующее средство
оксид (негашеная известь)	СаО	Белый порошок; гигроскопичен	Беречь от воды	"	Едкое вещество; при взаимодействии с водой выделяется большое количество тепла
фосфат	Са₃(РО₄)₂	Белый порошок	Безопасен	Редко	Можно применить фосфорные удобрения
хлорид	CaCl₂·6H₂O	Бесцветные кристаллы; очень гигроскопичен	"	Часто	Перед использованием в качестве осушающего средства нагреть в тигле; остаток растереть в порошок
Кобальта (II) хлорид	CoCl₂·6H₂O	Рубиновые кристаллы	"	Редко	-
Магний	Mg	Порошок, опилки	Металл горюч	Очень часто	Можно заменить опилками сплава электрон; порошок Mg не смешивать с сильными окислителями; не проводить опыты на свой страх и риск
Магния оксид (негашеная магнезия)	MgО	Белый порошок	Безопасен	Редко	-
Марганца (IV) оксид (пиролюзит)	МnО₂	Черный порошок	"	Очень часто	Можно использовать порошок из использованной батарейки для карманного фонарика
Меди (II) оксид	CuO	"	"	Редко	Можно получить, осаждая из раствора медной соли разбавленным раствором NaOH и нагревая осадок Сu(ОН)₂
сульфат (медный купорос)	CuSO₄·5H₂O	Голубые кристаллы	Соль ядовита	Очень часто	-
Медь	Cu	Проволока, листы	Безопасен	Часто	-
Натрия гидрокарбонат	NаНСО₃	Белый порошок	Безопасен	Очень часто	Применяется в домашнем хозяйстве (питьевая сода)
дигидрофосфат	NaH₂PO₄	"	"	Редко	-
карбонат (сода)	Na₂CO₃·10Н₂О	Крупные бесцветные кристаллы	"	Очень редко	Применяется в домашнем хозяйстве
нитрат (натриевая селитра)	NaNO₃	Белый порошок	Поддерживает горение	Часто	При сильном нагревании переходит в NaNO₂
силикат	Раствор Na₂SiO₃ в Н₂О	Бесцветный сироп	Безопасен	Очень часто	-
сульфит	Na₂SO₃	Белый порошок	"	Редко	Легко окисляется в растворе
тиосульфат (гипосульфит - фиксаж для фотографии)	Na₂S₂O₃	Белые кристаллы	"	"	-
хлорид (поваренная соль)	NaCl	Белый порошок	"	Очень часто	-
Никель	Ni	Металл	"	Редко	-
Никеля сульфат	NiSO4	Зеленые кристаллы	Ядовит	"	-
Олово	Sn	Металл	Безопасно	"	Припой; старые оловянные сосуды и т. д. Соли олова ядовиты
Свинец	Pb	"	Вызывает сильные отравления, особенно пары	Часто	-
Свинца диацетат (свинцовый сахар)	Pb(CH₃COO)₂	Белый порошок	Соль ядовита	Редко	Применять только в небольших количествах. Получение: кусочки свинца залить уксусной кислотой
Сера	S	Желтый порошок или кусочки	Легко горит	Очень часто	Применяется для окуривания
Серебра нитрат (ляпис)	AgNO₃	Белый порошок	Соль ядовита	Часто	Применять сильно разбавленный раствор в дистиллированной воде. (Осторожно! Едкое вещество! Оставляет черные пятна). Получение см. в книге.
Цинк	Zn	Порошок, листы	Безопасен	Очень часто	-
Цинка сульфат (цинковый купорос)	ZnSO₄	Бесцветные кристаллы	Соль ядовита	Редко	Получается взаимодействием Zn с разбавленной H₂SO₄

Органические реактивы

Название	Формула	Внешний вид	Опасность	Частота использования в книге	Примечания
Аминобензол (анилин)	C₆H₅NH₂	Коричневая (из-за примесей) жидкость	Ядовит, обращаться с большой осторожностью	"	Получение см. в книге.
Антоциан	-	Сине-фиолетовый раствор	Безопасен	Часто	Полезный индикатор: в нейтральной среде - бледного голубовато-зеленого цвета, в кислой - краснеет, а в щелочной - желто-зеленый. Получение: мелко нарубленную краснокочанную капусту залить спиртом, через некоторое время отфильтровать; фильтрат держать в склянке из коричневого стекла
Ацетон (пропанон)	СН₃СОСН₃	Бесцветная жидкость	БI; ядовит	Очень часто	Важнейший растворитель; хранить в хорошо закупоренной склянке
Бензальдегид	C₆H₅CHO	Бесцветная жидкость с запахом горького миндаля	При больших концентрациях ядовит	Редко	-
Бензин	-	Бесцветная жидкость	АI; пожароопасен	Часто	Можно использовать бензин для зажигалок
Бензол	С₆Н₆	"	АI, пожароопасен; сам бензол и его пары ядовиты.	Очень часто	Хранить в хорошо закрытом сосуде; застывает при +5 °С; пары ядовиты
Бензолдикарбоновая кислота (фталевая кислота)	C₆H₄(COOH)₂	Белый порошок	Пары ядовиты	Часто	Получение ангидрида фталевой кислоты описано в книге
Бензолкарбоновая кислота (бензойная кислота)	С₆Н₅СООН	Белые хлопья	Относительно безопасна	Редко	Можно использовать в качестве слабого дезинфицирующего средства
Бумага индикаторная универсальная	-	Оранжевые листки	Безопасна	Часто	Очень полезна, заменяет все остальные индикаторы
Бутиловый спирт (бутанол-1)	C₄H₉ОH	Бесцветная жидкость	АII	Редко	Осторожно!
Винная кислота (диоксиянтарная кислота)	С₄Н₆О₆	Белый порошок	Безопасна	"	Для приготовления фелинговой жидкости можно использовать калиево-натриевую соль виннокаменной кислоты (сегнетову соль)
1.3-Дигидроксибензол (резорцин)	С₆Н₄(ОН)₂	Светлые коричневые кристаллы	Безопасен	"	Хранить в хорошо закрытом сосуде, так как при взаимодействии с кислородом воздуха темнеет
Диэтиловый эфир	С₂Н₅ОС₂Н₅	Бесцветная жидкость	АI; ядовит; при работе требует особой осторожности	"	Кипит уже при 34,6 °С, чрезвычайно легко воспламеняется. При хранении под влиянием света образуются взрывопоопасные пероксиды. Хранить только очень небольшие количества (лучше в виде смеси с этиловым спиртом) в сосуде из коричневого стекла; пробку обернуть алюминиевой фольгой
Глицерин	С₃Н₅(ОН)₃	Маслянистая жидкость	Относительно безопасен	Часто	-
Глюкоза (виноградный сахар)	С₆Н₁₂О₆	Белый порошок	Безопасен	"	-
Изоамиловый спирт (З-метилбутанол-1)	C₅H₁₁OH	Бесцветная жидкость	AII; ядовит	Редко	-
Изобутиловый спирт (2-метилпропанол-1)	С₄Н₉ОН	"	АII; ядовит	"	-
Изопропиловый спирт (пропанол-2)	С₃Н₇ОН	"	БI; ядовит	"	Растворитель, похожий на этиловый спирт. (Осторожно! Не применять в пищу!)
Индиго	C₁₆H₁₀O₂N₂	Синий краситель	Безопасен	"	-
Камфора	C₁₀H₁₆O	Белые комочки с едким запахом	В малых дозах безопасна	Часто	Можно приобрести в аптеке
Коллодий	-	Вязкий раствор; легко испаряется	АI; относительно безопасен	Редко	Можно приобрести в аптеке
Крахмал	(С₆Н₁₀О₅)_n	Белый порошок	Безопасен	Часто	Можно использовать рисовый крахмал или картофельную муку
Лакмус	-	Раствор и смоченная бумага	"	Очень часто	Индикатор: в нейтральной среде - фиолетовый, в кислой - красный, в щелочной - синий
Лимонная кислота	С₆Н₈О₇	Бесцветные кристаллы	Безопасна	Часто	Для подкисления косметики и продуктов питания часто используют также адипиновую кислоту
Масляная кислота	С₃Н₇СООН	Жидкость с неприятным запахом	Ядовита	Редко	-
Метиловый оранжевый	-	Оранжевый порошок	Безопасен	"	В виде спиртового раствора - индикатор; в нейтральной среде - оранжевый, в кислой - красный, в щелочной - желтый
Метиловый спирт (метанол)	СН₃ОН	Бесцветная жидкость	БI; ядовит	Часто	Ядовит; применять в небольших количествах; склянку с метанолом пометить
Мочевина	CO(NH₂)₂	Белый порошок	Безопасна	Очень часто	Можно заменить удобрением из мочевины
Муравьиная кислота	НСООН	Бесцветная жидкость с резким запахом	При концентрации выше 5 % ядовита	Часто	Концентрированная кислота очень едкая; применяется в качестве консервирующего средства
Нафталин	С₁₀Н₈	Белые хлопья с сильным запахом	Ядовит, обращаться осторожно	Редко	Средство против моли
Парафин	-	Белая масса	Безопасен	Часто	Можно использовать парафиновую свечу
Салициловая кислота	С₆Н₄(ОН)СООН	Белые хлопья	Безопасен	Очень часто	Применяется в качестве консервирующего средства
Сероуглерод	CS₂	Бесцветная жидкость с неприятным запахом	АI, очень пожароопасен; сильный яд	Редко	Применять только в небольших количествах
Толуол (метилбензол)	С₆Н₅CН₃	Бесцветная жидкость	АI; ядовит	"	-
Фенол (карболовая кислота)	С₆Н₅ОН	Бесцветные кристаллы или жидкость с 5% воды	Ядовит, работать очень осторожно	То же	Едкое вещество, оставляет на коже сильные ожоги; обожженные места смочить этиловым спиртом, только после этого обрабатывать водой
Фенолфталеин	-	Белый порошок	Безопасен	"	В виде спиртового раствора - индикатор: в кислой среде - бесцветный, в щелочной - красный, получение описано в книге
Формальдегид (формалин)	НСНО	40%-ный раствор газообразного формальдегида в воде	При концентрации выше 5% ядовит	"	Большие количества требуются для опытов с пластмассами; склонен к полимеризации
Щавелевая кислота	(СООН)₂	Белые кристаллы	Относительно безопасен	Редко	Оксалат калия применяется для удаления пятен
Этиловый спирт (этанол)	С₂H₅ОН	Бесцветная жидкость	БI; алкоголь	Очень часто	В большинстве случаев можно применять денатурат (Ядовит!); иногда (косметика) необходимо применять этиловый спирт высокой степени очистки

Реактивы: натрий (металлический)

Реактивы: аминоуксусная кислота (глицин) и оксид (окись) меди

Реактивы: метиленовый голубой, глюкоза и едкий натр

Реактивы: сплав Вуда

Реактивы: оксид железа (III) и алюминий (для приготовления термита)

Реактивы: железо (восстановленное водородом)

Реактивы (заброшенная химическая лаборатория)

Лабораторный стол, рН-метр и реактивы

<Опыты по химии> [Отправить сообщение об ошибке]

< Содержание > < Глава 1 > < Глава 2 > < Глава 3 > < Глава 4 > < Глава 5 > < Глава 6 > < Глава 7 > < Глава 8 >