Оглавление | Видео опыты по химии | Видео опыты по физике | На главную страницу |
Химия и Химики № 2 2009 Журнал Химиков-Энтузиастов |
Химические водоросли, зеленый чай и... дубовые орешки Chemical Gardens (Colloidal Garden), Green Tea and... Galls В.Н. Витер |
Обнаружив ошибку на странице, выделите ее и нажмите Ctrl + Enter
В прошлых номерах журнала Химия и Химики уже рассказывалось о том, как выращивать "химические водоросли". Вариантов этого опыта известно большое количество, и в каждом случае коллоидный сад получается совсем не таким, как в предыдущих экспериментах.
Один из интересных вариантов данного опыта основан на реакции кристаллогидрата хлорида железа (III) с раствором силикатов натрия и калия. В цилиндр (или колбу, банку) налейте жидкое стекло, разбавленное водой в 2-3 раза. Поместите в жидкость несколько кусочков хлорида железа (сросшихся кристалликов) величиной с горошину. Если кристаллы будут покрыты влагой (а FeCl3 очень гигроскопичен), удалите ее с помощью фильтровальной бумаги. Почти сразу же начнется рост бурых извивающихся водорослей. В начале опыта "стебли" увеличиваются буквально на глазах, причем их рост происходит не только вверх, но и во все стороны. В кусочках FeCl3 между кристалликов было некоторое количество пузырьков воздуха. Теперь эти пузырьки поднимаются, вытягивая за собой стебли "водорослей". Дальше процесс роста идет медленнее, но все равно за 15-30 минут могут вырасти бурые водоросли длинной более 20 см. |
Химические водоросли (коллоидный сад) / Chemical Gardens (Colloidal Garden). Хлорид железа (III) и силикаты натрия и калия |
Таннины бывают гидролизуемые, например I и негидролизуемые (катехины или конденсированные таннины), например II |
Так вот, при взаимодействии с железом таннины образуют интенсивно-окрашенные комплексы. С глубокой древности это явление использовали для приготовления чернил. Правда, в качестве источников танинов тогда использовали дубовые орешки - галлы. Галлы образуются на листьях дуба в результате деятельности насекомых-паразитов. Таких насекомых, способных вызывать образование наростов на листьях дуба (и других растений) известно довольно много.
|
Дубовые орешки (галлы) и Обыкновенная дубовая орехотворка - одно из насекомых, которое вызывает их образование |
Другие фотографии дубовых орешков (галлов) - см. в статье Дубовые орешки (чернильные орешки) [ссылка] |
Галловая кислота является одним из представителей дубильных веществ. Она встречается во многих растениях, чаще всего - в виде производных |
Флавон |
Описано также озеро, вода в котором имеет темный цвет. В озеро впадают две реки, воды которых почти бесцветны. Откуда же взялась интенсивная окраска озера? Дело в том, что вода одной из рек богата соединениями железа, вторая река протекает через болота и ее вода насыщена органическими соединениями, в том числе и полифенолами. Когда воды обеих рек смешиваются в озере, происходит взаимодействие катионов железа с полифенолами, в результате чего образуется интенсивно окрашенный комплекс.
Итак, проведем опыт. Налейте в колбу зеленого чая. После этого капните в эту колбу крепкий раствор хлорида железа (III) FeCl3. Коричневый раствор опустится на дно, распространяя почти черную окраску. От нескольких капель FeCl3 содержимое колбы станет почти черным. Для нашего опыта с FeCl3 подойдет и черный чай, но с ним эксперимент будет не такой наглядный, ведь черный чай и сам по себе интенсивно окрашен. |
Взаимодействие зеленого чая с хлоридом железа (III) |
Таннины можно встретить не только в чае и дубовых орешках. Они содержатся в коре, древесине, листьях и плодах многих растений - дуба, каштана, акации, ели, лиственницы, эвкалипта, чая, гранатового и хинного деревьев, сумаха, квебрахо и др. Присутствие таннинов придают листьям и плодам терпкий вкус.
|
Кожура граната богата таннинами. Она имеет характерный горьковатый вяжущий вкус |
Теперь возьмем черный чай нальем его в два стакана. В первый стакан капнем немного раствора любой кислоты. Чай побледнеет: интенсивность его окраски сильно уменьшится, но цвет не изменится. Для опыта подойдут и слабые органические кислоты - лимонная, уксусная, щавелевая, равно как и сильные неорганические, например, соляная или серная. Помните чай с лимоном? Когда мы кидаем в чай кружочек лимона, его окраска бледнеет. Общеизвестно, что лимон содержит много органических кислот, в чем легко убедится, попробовав его на вкус.
|
В другой стакан с чаем нальем раствор соды, аммиака или любой щелочи. Интенсивность окраски чая заметно усилится. Таким образом, красители, которые содержатся в чае, изменяют интенсивность цвета в зависимости от концентрации ионов водорода. В кислой среде их окраска ослабевает, а в щелочной становится более интенсивной. Описанным фактом иногда пользовались недобросовестные продавцы и проводники в поездах. Для того, чтобы уменьшить расход заварки, они добавляли в чай соды, после он казался более крепким, чем на самом деле.
Как видите, мир вокруг нас полон маленьких чудес, нужно только уметь их увидеть. Далеко не все интересные опыты требуют дорогих и труднодоступных реактивов. |
Полупроводник (научный юмор) |