Химия и Химики № 7 2010. "Холодный" огонь

Опыт выглядит особенно эффектно в темном помещении.

Автор книги утверждает, что охлаждение за счет резкого испарения смеси, предотвращает ожог.

Прочитав описание, я отнесся к нему достаточно скептически. Первое, что вызвало серьезные сомнения - тетрахлорид углерода (тетрахлорметан, четыреххлористый углерод) может с успехом быть использован для тушения пожаров, поскольку его тяжелые пары преграждают доступ воздуха к горючим веществам. Единственное, что мешает массовому применению тетрахлорметана для этих целей, - образование токсичного фосгена.

Другими словами, возникли сомнения, что смесь почти равных количеств CCl₄ и CS₂ будет гореть. Сероуглерода под рукой не оказалось, но возникла идея использовать вместо него циклогексан.

Была приготовлена смесь из 5 мл тетрахлорметана и 5 мл циклогексана. Смесь при поджигании загоралась, но потом гасла. Как правило, горение продолжалось несколько секунд.

Смесь из 6 мл CCl₄ и 4 мл C₆H₁₂ при поджигании загоралась, но после короткой вспышки горение прекращалось.

Смесь из 7 мл CCl₄ и 3 мл C₆H₁₂ не горела, но ее удавалось поджечь, пропитав этой смесью вату.

Для экспериментов была выбрана первая смесь: 5 мл тетрахлорметана и 5 мл циклогексана, т.е. CCl₄ : C₆H₁₂ (1 : 1).

Ладонь смачивают водой. Это необходимо не для защиты от высокой температуры (мокрая кожа наоборот значительно лучше проводит тепло, чем сухая), а для того, чтобы смесь не впитывалась в кожу.

После этого ладонь держат горизонтально, наливают в нее 1-2 мл смеси и поджигают. Вспыхнет желтое коптящее пламя. Примерно 2-3 секунды пламя не причиняет неудобств, потом самостоятельно гаснет. Чистый циклогексан горел бы значительно дольше и успел бы серьезно обжечь руку. Но в случае смеси CCl₄ - C₆H₁₂ пары циклогексана сгорают, а пары тетрахлорметана накапливаются и преграждают доступ воздуха.

Если горение через несколько секунд не прекратится, пламя будет жечь. Его гасят, быстро сжимая ладонь в кулак. Постарайтесь, чтобы горючая смесь не попала на нижнюю (внешнюю) часть кисти. Если смесь будет гореть под ладонью, пламя будет сильно жечь. При необходимости перед поджиганием лишнюю часть смеси стряхивают на пол, переворачивая ладонь.

Но почему огонь не причиняет ожог? Горение происходит не на поверхности ладони, а над ней, поэтому пламя нагревает руку не сильно. Присутствие тетрахлорида углерода, безусловно, понижает температуру пламени, но основная его роль не в этом: пары CCl₄ отсекают пламя от кожи и быстро его гасят. Ни о каком "охлаждении за счет быстрого испарения", как это утверждал Leonard A. Ford, не может быть и речи.

Задача экспериментатора: успеть продемонстрировать зрителям пламя, но не успеть получить ожог. Огонь холодным не бывает.

Наготове всегда держите мокрое полотенце, которым можно накрыть руку, если пламя выйдет из-под контроля. Разумеется, рядом должен стоять человек, способный в случае непредвиденных ситуаций подстраховать экспериментатора.

Обратите внимание, смесь нужно поджигать сразу же после нанесения ее на ладонь, в противном случае она может не загореться. Зажигалки от контакта со смесью и ее парами часто отказывают, поэтому нужно позаботиться о более надежном источнике пламени, иначе такая мелочь может испортить эксперимент.

При горении смеси образуется много копоти, может также образоваться фосген COCl₂. Хлорорганические соединения (тетрахлорид углерода и продукты хлорирования циклогексана) ядовиты для человека и животных, в частности, они разрушают печень. Эксперимент следует проводить в большом, хорошо проветриваемом помещении или на свежем воздухе.

В результате горения смеси распространяется запах, похожий на запах горелого поливинилхлорида (ПВХ). ПВХ используется для изоляции электропроводов, поэтому соседи могут подумать, что горит проводка (это и случилось во время съемки опытов).

После нескольких экспериментов рука пахла хлорорганикой около суток (несмотря на все попытки ее отмыть - вплоть до использования щелочи). Поэтому подобными опытами недопустимо увлекаться, а главное - не следует проводить их регулярно.

Теперь вернемся к эксперименту, описанному в начале раздела. Поскольку смесь тетрахлорметана и циклогексана в соотношении 5 : 5 горела, то не вызывает сомнений, что близкая по составу смесь тетрахлорметана и сероуглерода 4 : 6 также загорится. Более того, благодаря высокой летучести сероуглерода вероятность получить ожог значительно меньше, чем в случае циклогексана. Однако, сероуглерод очень ядовит: налив сероуглерод на руку, вполне можно получить отравление, поэтому повторять такой эксперимент не стоит [1].

С другим - несколько отличным - вариантом опыта мы познакомимся в следующей части статьи - [ссылка].

______________________________________________
¹ После описанных в статье экспериментов у автора наблюдалось легкое отравление: четыреххлористый углерод и продукты его превращения в пламени также довольно ядовиты. Систематическое действие четыреххлористого углерода может привести к циррозу печени и другим неприятным последствиям.

Смотреть (11.5 Мб, .avi )
Замедленный повтор Смотреть (4.0 Мб, .avi )