Mollusk shells and hydrochloric acid
В.Н. Витер
|
Оглавление № 6 2010
Оглавление № 2 2016 |
Видео опыты по химии | Видео опыты по физике | На главную страницу |
|
Химия и Химики № 6 2010 / 2 2016 Журнал Химиков-Энтузиастов |
|
Растворение раковин моллюсков в соляной кислоте
Mollusk shells and hydrochloric acid В.Н. Витер | |
|
Обнаружив ошибку на странице, выделите ее и нажмите Ctrl + Enter
Раковины моллюсков состоят из карбоната кальция CaCO3 и связующего белка (конхиолина). Карбонат кальция может содержаться в раковинах в виде модификаций с разной кристаллической структурой: арагонита, кальцита и фатерита (ватерита). Арагонит и фатерит являются нестабильными формами карбоната кальция и постепенно переходят в кальцит, однако необходимое для этого время может исчисляться миллионами лет.
Убедиться в том, что раковины содержат карбонат кальция очень легко. Возьмите любую раковину моллюска и опустите ее в разбавленную соляную, азотную или уксусную кислоту. Мы взяли для этой цели ракушки, найденные на берегу р. Днепр (см. фотографию) и соляную кислоту, разбавленную в три раза водой. |
Раковины моллюсков, использованные в опыте Mollusk shells |
|
При контакте раковины с кислотой сразу же началось выделение углекислого газа, раствор стал окрашиваться в желтый цвет (видимо, за счет органических веществ раковины). Через несколько минут от раковин осталась только эластичная белковая пленка.
|
 Растворение раковин моллюсков в соляной кислоте Mollusk shells and hydrochloric acid |
|
|
|
|
|
|
|
|
 |
Моллюск жемчужница |
|
|
Поскольку мы коснулись вопроса о химическом составе раковин моллюсков, стоит упомянуть жемчуг.
Жемчуг - драгоценный камень, который добывают из раковин некоторых видов моллюсков (морских или пресноводных). Жемчуг высоко ценится и используется для производства ювелирных изделий. Жемчужина образуется внутри раковины моллюска в результате попадании туда постороннего предмета (песчинки, осколка раковины и т.п.). Моллюск пытается изолировать постороннее тело, в результате вокруг него происходит отложение перламутра. Перламутр представляет карбонат кальция (арагонит), скрепленный белком конхиолином (роговое вещество). Таким образом, жемчуг состоит из минеральных и органических веществ. Стоимость жемчужины зависит от ее размера, формы и цвета, в частности очень ценится черный жемчуг. В наше время с целью получения жемчуга моллюсков разводят искусственно. |
Жемчуг |
|
|
Самая большая жемчужина была найдена в 1934 году вблизи Филиппинских островов. Жемчужина весит около 6.37 кг, ее длина 24 см и диаметр 14 см |
|
Жемчужины, найденные в раковине гигантского моллюска тридакна гигантская (Tridacna gigas) |
|
Поскольку жемчуг состоит в основном из карбоната кальция, он легко растворяется в кислоте (даже в уксусе). Согласно легенде, египетская царица Клеопатра VII (69 г. до н.э. - 30 н.э.) заключила пари с римским политиком и военачальником Марком Антонием. Она утверждала, что сможет за раз пообедать на 10 миллионов сестерциев (римская монета). Римский историк и натуралист Плиний Старший (23-79 гг. нашей эры) так описывает эту легенду в своей "Естественной истории":
"Она велела, чтобы слуги поставили перед нею сосуд с уксусом. Она сняла сережку и бросила жемчужину в уксус, а когда он растворился, она выпила все это". Скорее всего, это просто красивая легенда, но описанные события вполне правдоподобны. В последнее время даже нашлись желающие поэкспериментировать с уксусом и жемчугом, чтобы проверить рассказ Плиния. Итак, моллюски сооружают свои раковины из карбоната кальция, но такой строительный материал не является универсальным. Например, одноклеточные организмы радиолярии строят свой скелет из диоксида кремния и сульфата стронция (целестина). У живой радиолярии скелет находится внутри клетки. Радиолярии являются разновидностью планктона и обитают преимущественно в теплых океанических водах. |
Радиолярии |
|
|
|
|
|
Растворение раковин моллюсков в азотной кислоте Dissolution of mollusk shells in nitric acid В.Н. Витер |
|
Раковины моллюсков легко растворяются в соляной кислоте [ссылка], поскольку они состоят из карбоната кальция и связующего белка. Провел аналогичный эксперимент с азотной кислотой. Азотная кислота (в отличие от соляной кислоты) не включена в список т.н. "прекурсоров", что является несомненным преимуществом. Учителя химии или лекционные демонстраторы могут показывать действие азотной кислоты на раковины моллюсков аудитории, не опасаясь, что их посадят за "незаконный оборот" наркотиков и "приравненных к ним веществ".
На этот раз использовал раковины двух разных типов: спиралевидную раковину речного моллюска (ракушка найдена на берегу р. Днепр) и раковины морских двустворчатых моллюсков. Сначала поместил раковину речного моллюска в стакан с водой, добавил азотную кислоту (65-70% "концентрированная" кислота). Началось активное выделение углекислого газа. Ракушка постоянно всплывала, поэтому приходилось ее погружать стеклянной палочкой. Раствор становился желто-коричневатым. Через несколько минут от ракушки осталась только коричневая пленка (это белковое связующее - как и в опыте с соляной кислотой). |
Растворение раковин моллюсков в азотной кислоте Dissolution of mollusk shells in nitric acid |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Во втором опыте поместил в чашку Петри раковины двустворчатых морских моллюсков, залил их водой, добавил азотную кислоту. Началось активное выделение газа, ракушки плавали на поверхности, быстро растворяясь. Через несколько минут они растворились без видимого остатка. Раствор приобрел желтый цвет.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|