Химия и Химики № 7 2010. "Холодный" огонь

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

Горящая ладонь
Горение смеси тетрахлорметана и циклогексана (3 : 2)

Как было отмечено в первой части статьи [ссылка], смесь из 6 мл тетрахлорметана и 4 мл циклогексана (т.е. CCl₄ : C₆H₁₂ (3 : 2)) при поджигании вспыхивала, но сразу же гасла. Фактически, горели только пары, которые скопились над жидкостью. Когда пары циклогексана сгорали, в газовой фазе накапливался CCl₄, новые порции паров уже не могли вспыхнуть, и горение прекращалось.

Если нанести такую смесь на ладонь и поджечь ее, как описано выше, происходила быстрая вспышка, на чем все и заканчивалось. Оказалось, что с данной смесью можно провести очень эффектный эксперимент, но для этого необходимо изменить технику проведения опыта. Фактически, пришлось отказаться от многих рекомендаций, приведенных в первой части для смеси состава (1 : 1).

Итак, держите ладонь горизонтально (не забудьте предварительно смочить ладонь водой) и налейте на нее примерно 4-5 мл смеси CCl₄ : C₆H₁₂ (3 : 2). При этом смесь должна хорошо смочить всю верхнюю и нижнюю поверхность кисти. Теперь слегка наклоните ладонь и подожгите ее пламенем горелки (горелка не только надежнее спичек или зажигалки, но и красивее смотрится. Если пламя на руке погаснет, быстро зажгите его вновь). Смесь сразу же вспыхнет и будет гореть как сверху, так и снизу кисти. Первое время пламя не будет жечь (или будет жечь умеренно). Очевидно, благодаря более высокому содержанию CCl₄ в смеси температура пламени ниже, а защитное действие паров тетрахлорметана сильнее, чем в предыдущем эксперименте.

Но есть и другой фактор. При просмотре видео эксперимента четко заметно, что огонь гаснет в одних местах ладони и вспыхивает в других. Другими словами, горение носит колебательный характер: в тех местах, где накапливаются пары тетрахлорметана, пламя гаснет, но оно успевает перекинуться на участки, где еще достаточно паров циклогексана. Со временем защитный слой паров CCl₄ над потухшими участками рассеивается, и если там еще осталось жидкое топливо, горение возвращается.

Разумеется, полагаться на естественный порядок вещей не стоит: горящую ладонь переворачивают, делают ей медленные движения в стороны (а иногда и не слишком медленные). Это необходимо, чтобы пламя гасло в одних местах, но вспыхивало в других. Когда пламя все-таки начнет жечь, погасите его несколькими резкими взмахами руки (просто сжать ладонь в кулак в данном случае недостаточно).

В крайнем случае, пламя гасят, накрывая руку мокрым полотенцем. Очень важно, чтобы как минимум один человек был на подстраховке. Не менее важно, чтобы у этого человека были достаточно крепкие нервы (без всякой иронии).

Во втором варианте эксперимента при горении образуется заметно больше сажи и токсичных газов, чем в первом.

Смотреть (7.4 Мб, .avi )
Замедленный повтор Смотреть (8.3 Мб, .avi )

Приведенный способ проведения экспериментов с "холодным" пламенем далеко не единственный. Например, в журнале были описаны эксперименты по горению на ладони пены, заполненной пропан-бутановой смесью или водородом. Для аналогичных целей используют нитрованную вату, а также ряд других веществ и смесей - [ссылка].

Мы взяли циклогексан, поскольку под рукой не оказалось другого горючего легкокипящего углеводорода. С таким же успехом можно было бы использовать гексан, бензин, и, видимо, петролейный эфир. Обратите внимания, что указанные в статье соотношения тетрахлорметана и циклогексана не являются абсолютными. На горение смеси может влиять много факторов: температура в лаборатории, скорость движения воздуха, чистота реактивов и т.д. Всего заранее предвидеть невозможно. Для иллюстрации приведем цитату из книги Ричард Ф. Фейнман - "Вы, конечно, шутите, мистер Фейнман!" - [ссылка].

"Обычно мы устраивали волшебные представления - химические чудеса - для ребят из квартала. Мой друг был в этом силен, и мне это тоже нравилось. Мы проделывали на маленьком столе разные трюки с зажженными бунзеновскими горелками, стоявшими на столе напротив друг друга. На горелках - стеклышки от часов (плоские стеклянные диски), на них капельки йода, из которого получался прекрасный пурпурный пар, поднимавшийся с обоих концов стола во время всего представления. Это было великолепно! Мы делали множество трюков, например, превращение "вина" в воду и другие химические опыты с изменением цвета. Под занавес мы проделывали один трюк, используя эффект, который сами обнаружили. Я незаметно опускал руки сначала в раковину с водой, а затем в бензин. Потом, как бы случайно, я касался одной из бунзеновских горелок, и рука загоралась. Я хлопал в ладоши, и обе руки вспыхивали (это безвредно, поскольку бензин сгорает быстро, а рука благодаря воде остается холодной). Тогда я, размахивая руками, бегал вокруг и вопил: "ПОЖАР, ПОЖАР!" - и зрители приходили в сильное возбуждение. Они выбегали из комнаты, и на этом представление кончалось.

Позднее я рассказал эту историю в колледже моим собратьям по студенческому объединению, и они сказали: "Чепуха! Ты не мог этого сделать!"

(Я часто сталкивался с такой же сложностью: как продемонстрировать людям что-нибудь такое, во что они не верят. Например, однажды разгорелся спор, вытекает ли моча просто под действием силы тяжести, и я вынужден был продемонстрировать, что это не так, показав, что можно помочиться стоя на голове. Или был другой случай, когда кто-то утверждал, что если принять аспирин и кока-колу, то немедленно упадешь в смертельной слабости. Я сказал им, что это чистейший вздор, и предложил выпить аспирин и кока-колу вместе. Затем они затеяли спор, нужно ли пить аспирин перед кока-колой, сразу после или вместе. Тогда я выпил 6 таблеток аспирина и три стакана кока-колы, один за другим. Сначала я принял две таблетки аспирина и запил стаканом кока-колы, потом мы растворили две таблетки в стакане, и я выпил и это, и, наконец, я выпил еще стакан кока-колы и две таблетки аспирина. И каждый раз эти верящие идиоты стояли вокруг меня в ожидании, чтобы подхватить, когда я начну падать. Но ничего не случилось. Я, правда, помню, что плохо спал той ночью, но утром я нормально поднялся, сделал много рисунков и работал над какими-то формулами, относящимися к тому, что называется дзета-функцией Римана).

- Хорошо, ребята, - сказал я. - Пойдем и достанем немного бензина.

Они легко нашли бензин, я сунул руки в воду в раковине, затем в бензин и поджег его... Это было чертовски больно. Дело в том, что за это время на внешней стороне рук у меня отросли волосы. Они действовали как фитили и удерживали горящий бензин на месте, а когда я делал свой фокус раньше, волос на руках не было. После того как я проделал этот эксперимент для моих студенческих товарищей, волосы на руках навсегда исчезли."

Единственное, не повторяйте этот "опыт" с чистым бензином. Даже если вы сразу же сильно не обожжетесь, второй раз делать такое точно не захочется.