Кстати, ее белящее действие вдвое сильнее, чем у газообразного хлора. Курьез заключается в том, что хлор не сам белит краски, - их обесцвечивает кислород, выделению которого в свободном состоянии способствует хлор. Сам же хлор является сильным разрушителем волокон пряжи и тканей. Оттого-то на предприятиях отбеленные хлором изделия отмываются раствором антихлора, то-есть гипосульфита, как мы уже о том говорили.
Вы заметили, как желтеют листы очень старых газет, какой ломкой становится бумага, на которой они напечатаны?
Это результат отбелки хлором бумажной массы.
Окраска хлором в синий цвет
Хлором можно не только белить, но и красить. При помощи хлора бесцветное можно сделать цветным.
В пробирке, которую я держу в руке, бесцветный жидкий клейстер. Опускаю в пробирку газоотводную трубку от прибора для получения хлора, - газ проходит через раствор, но не поднимается выше его уровня, раствор же, как видите, приобретает красивый фиолетово-синий цвет.
Клейстер был мною сварен из крахмала в растворе йодистого калия. Из этого последнего хлор вытеснил йод[11], который с крахмалом дает темно-синее окрашивание.
Попутно замечу, что это очень чувствительная реакция на крахмал, и (в упрощенном виде, когда берется прямо готовый йод) служит она для нахождения крахмала в качестве подмеси к творогу, какао, колбасам и пр.
Не забудьте об этой реакции: она еще послужит нам для одной химической шутки за чайным столом.
Окраска хлором в красный цвет
Многие, даже красильные мастера, вообще не слыхали, что хлором можно красить, но изучавшие химию знают, что он выделяет йод из соединений последнего и что йод окрашивает крахмал в синий цвет. Но даже и они не все знакомы с фактом, что хлором можно красить и в красный цвет.
Как это делается, сейчас покажу.
Беру один из стеклянных цилиндров с хлором и отливаю из него немного газа в другой, пустой (то-есть наполненный воздухом) цилиндр. Прикрываю последний сверху стеклом и несколько раз переворачиваю его вверх и вниз, чтобы хлор хорошенько смешался с воздухом. Обратите внимание, что хлора было взято так мало, что смесь газов осталась бесцветной. Опускаю в цилиндр влажную полоску фильтровальной бумаги и вынимаю ее оттуда окрашенной в розовый цвет. Повторяю опыт, прилив немного больше хлора, - бумажка принимает интенсивно красную окраску.
Бумагу я увлажнял раствором бромистого калия (применяется как лекарство при нервных болезнях), к которому была прибавлена капля щелочного раствора, флуоресцина. Хлор вытесняет из бромистого калия бром[12], а бром превращает флуоресцин в ярко-красный эозин, органическое вещество, обладающее весьма большой красящей способностью.
Эту его способность мы также используем в свое время для одного забавного химического фокуса.
Описанным путем в военное время можно обнаружить следы хлора в воздухе ранее, чем он дойдет до окопов, и тем предохранить воюющих от опасности отравления, дав им время надеть предохранительные маски.
Еще окраска хлором
Беру пробирку и, налив ее до половины водой, растворяю в ней кристаллик зеленого хлористого железа. Слабо-зеленоватое окрашивание раствора почти совсем незаметно. Погружаю в пробирку газоотводную трубку от аппарата для добычи хлора и пропускаю некоторое время газ через раствор. Жидкость принимает красно-желтоватый цвет: хлористое железо превратилось в хлорное.
Эта реакция противоположна действию водорода на хлорное железо. Хотя в данном случае кислород в реакции не участвовал, она все же относится к реакциям окисления.
Говоря о восстановлении железной соли водородом, я сказал, что она поможет нам выяснить одну из тайн строения веществ.
Постараюсь выполнить обещанное.
Железо дает с кислородом два окисла: закись - с меньшим содержанием кислорода и окись - с большим. Присоединение к закиси кислорода будет ее окислением, отнятие его от окиси - восстановлением. С хлором железо дает тоже два соединения, соответствующие закиси и окиси. Перевод одного и другого по аналогии также называется окислением и восстановлением.
Тайной же химического строения веществ является то обстоятельство, что элементы соединяются друг с другом в строго определенных весовых отношениях, и когда один из них присоединяется к другому в различных количествах, то эти количества находятся в простых кратных отношениях одно к другому. Так, в воде на одну весовую часть водорода приходится 8 весовых частей кислорода, а в перекиси водорода - 8X2, то-есть 16.
Пока довольно. Мы ведь решили больше развлекаться занимательными химическими опытами, а выводы из них делать лишь попутно и в небольших "порциях".
Горение без воздуха
Что такое горение? В элементарных учебниках говорится, что "горение есть энергичное соединение вещества с кислородом воздуха, сопровождаемое выделением тепла и пламени".
Об этом частном случае горения мы с вами поговорим особо: он очень важен в практическом отношении, но с точки зрения химика все же остается не более, как частным случаем. В дальнейшем вы увидите, что гореть вещества могут не только в воздухе, но и под водою, а сейчас я покажу вам, что горение может происходить и без кислорода. Хлор тоже может настолько энергично соединяться с некоторыми веществами, что этому соединению сопутствует выделение тепла и образование пламени. Помните, я говорил вам, что водород горит в хлоре? Дополняю, что не только водород, но и его соединения и, сверх того, некоторые металлы.
Вот я зажигаю огарок свечи, надетый на проволоку, и опускаю его горящим в сосуд, наполненный хлором (рис. 21).
Рис. 21. Горение в хлоре
Видите: свеча продолжает гореть. Правда, коптит вовсю, не хуже керосиновой лампы с слишком выдвинутым фитилем, и по той же причине.
В коптящей лампе пламени не хватает кислорода, и часть углерода, входящая в состав керосина, не сгорая, выделяется в виде сажи. Здесь же совсем нет кислорода, а в хлоре углерод не горит; в нем сгорает только водород, находящийся в составе свечи.
Зато сродство водорода и хлора так велико (смесь равных объемов этих газов взрывается даже без нагревания - на солнечном или ярком искусственном свету), что вещества, богатые водородом, сами собою загораются в хлоре.
Самовоспламенение
Вот еще пример ошибочной привычки обобщать незначительные данные. Мы привыкли видеть, что тела загораются, будучи зажжены каким-нибудь другим, уже горящим телом. Ставят самовар - зажигают лучинки спичкой или в огне печки; закуривают папиросу - зажигают ее о свечу или о пламя спички. При этом как-то забывают, что сама-то спичка ничем не зажигается извне, а самовозгорается от трения ее головки о бумажку на коробке, то-есть от повышения ее температуры.
Не верна поговорка: "Нет дыма без огня". Мы видели, что дым и без огня бывает; а уж тем более было бы неправильно думать, что нет огня без огня. Страшные подземные пожары каменноугольных копей чаще всего возникают от самовозгорания угля. Сырое сено в копне тоже может загораться.
Хлор докажет нам возможность самовозгорания некоторых веществ.
Наливаю в пробирку немного скипидару, согреваю его, опустив пробирку в горячую воду, и смачиваю теплым скипидаром полоску пропускной бумаги.
Бросаю ее в пробирку с хлором, - она вспыхивает и сгорает коптящим пламенем.
И негорючее может гореть
Удивительно виденное нами горение горючих тел без воздуха, но еще более странным кажется горение в хлоре таких веществ, которые мы вообще привыкли считать негорючими.
- Горит ли медь?
- Что за странный вопрос, - скажете вы, - конечно, нет!
- Ну, так смотрите.
Беру медную монету и тру ее о стальной напилок, чтобы получить немного меди в порошке. Работа медленная и скучная. Делаю ее на ваших глазах только для того, чтобы вы видели все приготовления. А вот тут в баночке у меня такой же мелкий порошок бронзы[13]. Для удаления следов жира и грязи я промыл порошки крепким спиртом. Беру еще очень тоненький, тоньше бумажного листа, кусочек меди.
Сбрасываю с бумаги напиленные на ваших глазах медные опилки в сосуд с хлором, - они вспыхивают и сгорают яркими блестками. Понемногу ссыпаю туда же бронзовый порошок, - он также загорается сам собою и сгорает весь без остатка. В заключение опускаю в хлор медный листок; обратите внимание на зеленый цвет его пламени.
Зеленая пыль, покрывшая дно сосуда, - это соединение меди с хлором, хлористая медь.
Итак, негорючесть меди нами опровергнута.
Дымовая завеса
К числу химических "достижений" военного дела относится маскировка расположения воинских частей, сокрытие их действий от наблюдения неприятеля за дымовой завесой.
Только это не дым костров и вообще не настоящий дым, образующийся при горении. И в этом случае на помощь сражающимся пришла химия.
Если мы заменим в нашем предыдущем опыте медь оловом, взятым в виде станиоля (тонких оловянных листов, в какие, например, завертывают плитки шоколада), а самый газ немного подогреем, то эффект будет тот же самый - олово сгорит.
Не буду делать этого опыта: у меня есть уже готовое хлорное олово. Как видите, при обыкновенной температуре это не твердое, а жидкое вещество. На один момент приоткрываю склянку, в которой оно у меня хранится. Замечаете этот густой белый дым? Это хлорное олово соединяется с парами воды, всегда присутствующими в воздухе, и дает тончайшую белую пыль.
Выливая хлорное олово на землю, войска за образующейся густой белой завесой скрывались от врага.
Защита недешевая! Хлорное олово - вещество дорогое, поэтому на войне стали пользоваться дымовыми завесами, получаемыми другими, тоже химическими, способами.