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有用的奇迹。 化学实验
有益的奇迹需要：
顺便说一句，几乎每家销售家居用品的商店都设有化学用品部门。 想想我们的远古祖先，他们既不知道肥皂，也不知道洗衣粉，是如何用河水洗脏衣服的，真是可怕…… 不，我不会教你如何正确清洗。 但由于洗涤和许多其他事情都与化学奇迹直接相关，让我们做一些实验来帮助您了解在这种情况下会发生什么。 也许，获得了新的知识，你会做得更好更快。将一小块洗衣皂放入一瓶温水中，用手指盖上瓶子并摇匀。 在肥皂溶液中加入几滴酚酞溶液。 正如你所记得的，深红色表明我们面前有一个基础。 或者，正如化学家常说的那样，该溶液发生碱性反应（碱是最常见且非常活跃的碱；我们尽量不直接处理它们，因为它们具有很强的腐蚀性）。 人们早就知道肥皂在溶解时会与水相互作用并形成弱碱。 他们认为这就是肥皂可以去除手和亚麻布上的污垢的原因。 而且洗涤苏打也提供碱性溶液，而且它也能很好地洗衣服，特别是如果你正确地煮沸它...... 但事实证明一切都是错误的。 而且，一切的结果却适得其反。 苏打水可以擦除，因为当与污垢（通常是某种脂肪）结合时，它会形成肥皂等物质。 所以来吧，你和我会从苏打水里得到肥皂，但不是在清洗时放在盆里，而是提前放在试管或玻璃杯中。 在平底锅中加热一些水，然后分批倒入洗涤剂（纯碱），不断搅拌。 当苏打水停止溶解时，您将得到一种浓稠的浓溶液，正如他们所说的那样。 热时，小心地将其倒入一个小但总是薄壁的烧瓶中，最好是在试管中。 用移液器一滴一滴地加入植物油，直至不再溶解。 油可以用融化的蜡代替，但是，当然，你不能用移液器滴它。 肥皂在烧瓶中形成，但到目前为止它是液体形式。 在肥皂工厂，这种肥皂会被盐析，即将盐（最常见的是食盐）添加到溶液中。 完全一样。 一两撮盐和固体肥皂会浮到表面。 小心地取出并测试它——它是如何起泡的，是否形成泡沫，它与酚酞发生什么样的反应。 不幸的是，用我们现有的物质，无法制造出可以清洗和清洗的优质肥皂。 现在，如果仅来自硬脂...... 取一些硬脂蜡烛的碎片（也有石蜡蜡烛，它们不适合这个实验）。 将碎片放入薄玻璃杯中，放入热水中加热。 当硬脂融化时，加入浓的洗涤碱溶液。 这是白色团块出现的地方。 这是肥皂。 让它在热水中再静置几分钟，然后小心地以免烫伤自己（戴上手套），将其倒入火柴盒中。 当肿块变硬时，您将得到一块可用于清洗的肥皂。 你可以“相反”进行实验：用一块肥皂制作一支蜡烛。 用洗衣皂刀切片，将碎片放入洗干净的锡罐中，倒入水并加热，最好在水浴中，不要忘记用木棍一直搅拌。 肥皂溶解后，加入醋，白色物质就会浮到表面。 这是硬脂。 当罐子冷却时，它会聚集在表面。 用勺子舀起，放入干净的碗中，用水冲洗干净，然后用纸巾或滤纸包好，吸干硬脂。 现在用它制作一支蜡烛。 取一根粗线（例如，来自煤油灯芯的线）并将其放入加热并熔化的硬脂中。 取出灯芯，让硬脂变硬，然后将其放回熔化的物质中。 这样做直到蜡烛在烛芯上长大。 为了简单起见，您可以在烛芯上涂上一层新鲜准备的、仍然温暖的物质——肥皂蜡烛就准备好了。 但回到肥皂。 为什么还是要洗？ 诀窍在于肥皂分子的“头”和“尾”彼此非常不同。 该分子的一端（让它成为“头”）很容易与脂肪和其他类似物质结合。 而另一端（即“尾巴”）也同样热爱水。 遇到污垢颗粒后，肥皂分子会用“头”附着在污垢颗粒上，形成类似刺猬针的东西。 水抓住“尾巴”，将污垢颗粒拉向不同的方向，并将它们带走。 于是脏的就变干净了。 唉，分子无法用眼睛看到，所以你必须相信我的话。 但我们仍然会看到一些东西。 例如，这就是什么。 将三个相同的气泡装满一半的水，但不同：第一个气泡 - 雨水或融化的雪（您可以从冰箱中刮下霜），第二个 - 普通自来水，第三个 - 瓶子里的矿物质。 如果没有矿泉水，则在普通水中添加一汤匙氯化钙溶液或半茶匙苦盐 - 这取决于您旧实验中剩余的库存。 另外，在薄壁玻璃中，将少许肥皂溶解在热水中。 取肥皂片比较方便（大约一汤匙不带顶的在半杯水中）； 如果没有现成的薄片，用小刀从一块洗衣皂上切下来。 充分搅拌，使溶液澄清。 现在是体验本身。 滴入第一瓶肥皂水中。 每次滴后摇匀并观察是否有泡沫。 不要忘记数一下滴数。 一旦泡沫变得丰富且稳定，就停止滴落。 记下滴数并继续进行下一个气泡。 你会发现自来水比雨水需要更多的肥皂才能起泡，矿泉水甚至更需要。 这就是它发生的原因。 雨（或雪）水中几乎没有溶解的杂质，但它们存在于自来水和矿泉水中，而且矿泉水中的溶解杂质特别多：它们赋予它治疗作用。 我们感兴趣的杂质是盐，但不是像食盐那样的钠，而是钙和镁。 含有这些盐的水被称为硬水，没有它们的水被称为软水。 通过计算用于产生泡沫的相同肥皂溶液的滴数，您可以比较不同来源的水的硬度：例如，来自井、池塘、河流的水。 将开水与生水进行比较：煮沸时，水的硬度会降低，但不幸的是，不会消失。 硬度盐可以用肉眼看到。 为此，所有的水必须蒸发，至少在蜡烛火焰上蒸发。 小心地将装满水的旧茶匙放在火焰上（从不同来源依次取水），并比较不同情况下残留的沉积物数量。 不要忘记每次蒸发后正确清洗勺子上的沉积物。 硬水中的肥皂会与钙盐和镁盐（与勺子中残留的盐相同）发生反应，并失去其所有清洁能力。 将几汤匙苦盐或干海盐（也在药店出售）溶解在一碗水中。 现在尝试用肥皂在这样的水中清洗一些脏污，看看这项工作是否有任何意义。 现在，在完全相同的水中倒入一点洗衣粉 - 任何家里找到的洗衣粉。 立即就会产生良好的泡沫。 只需轻轻擦拭，贴片就会立即变得干净。 因为洗衣粉与肥皂不同，不怕硬水。 盐不会伤害它们，即使在海水中它们也能洗掉污垢。 然而，并不是每种洗衣粉都适合所有洗涤场合。 粉末溶液与肥皂溶液一样，也是碱性的，在这种情况下，它适用于棉和亚麻，但不适用于羊毛和丝绸。 如果突然怀疑是否可以用某种粉末清洗羊毛衫，那么您可以在没有外部帮助的情况下解决这个问题。 将一些粉末溶解在水中并滴入酚酞。 溶液变红——说明含有碱，对羊毛有危险； 没有变红或变成淡粉红色 - 没有危险。 以前没有洗衣粉，普通肥皂也被认为是奢侈品。 然后用各种其他物质进行清洗：同样的苏打水、一些树的灰烬、蔬菜汤剂。 它们离肥皂还很远，但它们仍然会洗。 有些植物的根部含有类似肥皂的物质（甚至有这样的说法——“肥皂根”）。 尝试仙客来或报春花根（常见的室内植物）以及生长在中间车道的鸦眼和鸟蛤的汤剂。 不过，为了简便起见，可以服用豆类或芥末粉煎汤。 不用说，芥末并不与洗涤竞争，但仍然会产生泡沫...... 从清洗到另一个化学程序——清洗只是一个步骤。 对于这些实验，不会有长篇大论的解释：虽然目标是新的（去除污渍），但手段却是老旧且已经熟悉的——萃取和氧化。 就说脂肪点吧。 它们可以通过萃取去除，选择良好的溶剂 - 汽油或松节油。 但请记住：此类溶剂是易燃的！ 附近一定没有起火！ 对于油污，您需要这样做：用溶剂沾湿棉签，擦拭几次，脂肪就会溶解。 这就是我们所需要的。 然而，织物上可能会残留模糊的标记。 用洗衣粉溶液擦拭，用水冲洗并晾干。 我希望你自己猜想，为了进行这样的实验，没有必要在衣服上留下污渍。 一般来说，最好不要立即清洗你的西装或外套（无论是你的还是别人的）。 准备几块布料，在上面涂上斑点并练习。 实验将成功结束——转向更严肃的事情。 但请记住，某些织物在某些溶剂的影响下可能会被破坏或变色。 因此，首先从内部某处检查织物在此类清洁过程中是否变质。 奇迹就是奇迹，但是小心一点，你知道，并没有什么坏处。 用一种溶剂很难去除油漆（尽管如果污渍非常新鲜，这是可能的）。 用松节油润湿污渍直至软化，然后用汽油清除。 在这种情况下，不要忘记预先检查面料。 衣服上有墨水，事情就更复杂了。 这里您需要一点（几滴）酒精 - 它会溶解墨水中的染料。 但一次提取仍然不够。 还必须涉及吸附。 将少许碎粉笔或牙粉倒在污渍上，滴入少许酒精，待粉笔吸收、吸附墨水后，用钝刀将其除去。 如果重复此过程几次，粉笔最终会停止染色，这意味着它已完全吸收墨水。 用刷子抖掉干粉笔的残留物——就这样。 那么承诺的氧化呢？ 至少是这样：如果果汁洒在白布上或压碎的浆果沾到上面，那么加入几滴氨水的过氧化氢会有所帮助。 用溶液沾湿棉签，擦拭污渍，用清水冲洗 - 污渍很可能会消失。 但不要尝试用过氧化氢涂抹有色织物！ 这是一种非常强的氧化剂，而且过氧化物很可能会与污渍一起去除织物上的油漆。 如果用来润滑伤口的碘沾到了衣服上，那么我提醒你：你已经尝试过碘和次亚硫酸钠了。 然后，次亚硫酸盐使小瓶中的碘脱色； 现在他会把它从布料上取下来，不留下任何痕迹。 在这个反应中，也会发生氧化，只是氧化剂的作用被染色剂中的碘所取代。 既然我们谈论的是碘，那么让我们用它来创造一个非常有用的奇迹：用碘酊在熨斗上画画。 相反，我们会在腺体上留下凹痕，就像刮擦它一样。 这个过程称为酸洗，常用于工厂； 只是他们为此目的而不是碘，而是其他作用更强烈的物质。 举例来说，您决定在自己的小刀上写下您的名字。 请！ 将要刻字的地方用砂纸好好擦拭一下，使表面光亮。 点燃蜡烛并倾斜它，使几滴落在金属表面上。 稍微加热刀，然后制成蜡烛的硬脂或石蜡就会铺成薄薄的一层。 当它变硬时，用针在上面划一个名字（或者图画，如果你愿意的话），一定要一直划到金属上。 将药房碘酊剂从移液器滴入凹槽中。 几分钟后，溶液将明显变白，然后滴下另一份碘。 大约一个小时内不要碰刀，然后擦掉蜡烛的痕迹并正确清洗。 熨斗表面会留下划痕。 当然，为了获得这种体验，不一定要带刀，您可以带自行车扳手或任何其他铁制物体。 但为什么要蜡烛呢？ 然后，她阻止碘与铁发生反应。 在发生反应的划痕中，形成了一种新物质——碘化铁，这是一种松散的粉末，很容易从表面去除。 顺便说一句，碘不仅会毒害铁，还会毒害铜和铜合金，例如制造门把手的黄铜。 好东西不应该被毒害，而是过时了…… 如果铜或黄铜的东西（相当不错）随着时间的推移变暗并覆盖有绿色涂层 - 如何清洁它？ 家庭主妇都知道：你需要用氨水或氨水和铜的稀粥来擦它。 但为什么？ 将一根红铜线绕在铅笔上或将其夹在衣夹中，在线的另一端形成一个小螺旋。 将这个螺旋放在火焰中。 很快，表面就会覆盖一层黑色涂层。 空气中的氧气在加热时会氧化铜，变成氧化铜。 将另一根热线浸入一瓶氨水中。 将会发出嘶嘶声，螺旋将再次变得闪亮和红色。 氧化铜分解，重新形成纯铜。 清楚为什么家庭主妇要用氨水进行清洁吗？ 他们还添加牙粉以吸收污垢。 你记住，这叫做吸附。 重复这个实验几次，瓶中的液体就会逐渐变成蓝色。 那里形成了一种非常复杂的物质，就像帮助我们区分氨和其他物质的物质一样。 发黑的铜线可以用另一种方法清洁。 将加热的线圈浸入药用盐酸中（它并不危险，因为它是高度稀释的）。 铜将再次变得闪亮，液体将变成蓝色。 另一种选择：用热螺旋接触倒在小瓶底部的氨（氯化铵）。 一团白烟将升起——这是氨蒸发——螺旋将再次像新的一样闪闪发光。 尝试将变黑的螺旋放入瓶子中，并在底部倒入少量古龙水。 古龙水里含有的酒精也会让她恢复原来的红色。 但为什么家庭主妇更喜欢氨呢？ 是的，因为它无需加热即可工作。 虽然速度较慢。 关于清洁的更多信息。 但不是门把手，而是浴室里的洗脸盆。 或者一些陶器。 碰巧你不能马上洗掉，然后你就擦、擦旧污垢，但它不离开。 不过，洗脸盆却可以毫不费力地清洗。 但在开始之前，请先在旧盘子或搪瓷碗上练习。 越脏越好。 高锰酸钾（“高锰酸钾”）倒少量醋，用这种混合物涂抹脏地方。 如果您认为醋气味难闻，可以用柠檬酸代替 - 将其与高锰酸盐均匀混合并加水。 将涂有混合物的物体放置半小时，然后用水清洗。 污垢确实去了某个地方（你我都知道 - 它被“高锰酸钾”氧化）。 但现在所有的东西都被某种棕色的涂层弄脏了！ 也许比之前的经历更可怕。 琐事。 您已经知道如何处理这些污垢。 您还记得如何去除“高锰酸钾”上的污渍吗？ 现在也做同样的事情。 将少许柠檬酸倒入过氧化氢中并搅拌（可以将其添加到过氧化氢和醋中）。 将这种液体放在棉签或抹布上，然后毫不费力地平静地擦拭脏地方。 它们会再次发光，就好像没有棕色斑点一样。 最重要的是，请注意：您不需要摩擦或剥离...... 事实上，这样不仅可以清洁彩陶脸盆和盘子，还可以清洁浴缸和搪瓷盆。 然而，频繁使用，酸会损坏牙釉质。 所以，如果锅很脏，有时可以用“高锰酸钾”来清洗。 但在其他情况下，最好使用商店出售的清洁产品。 我不知道你是否注意到，在一些化学反应中——包括那些伴随着氧化的化学反应——会释放热量。 有时这只是有益的，因为当加热时，许多反应会进行得更快。 有时是有害的，因为高温下的反应可能会按照预期完全错误，然后必须冷却物质混合物。 有时，反应是为了放热而专门进行的。 最明显、最容易理解的例子就是燃烧：炉子里的柴火、锅炉房里的煤气、汽车发动机里的汽油、火力发电厂炉子里的燃油。 来吧，我们将通过化学反应获得热量。 我们不会将这些热量扔到风中，但我们会尝试利用它。 我建议建造一个化学加热垫。 事实上，有许多不同的化学加热垫。 其中一些在为猎人和渔民出售商品的商店中出售。 但要制造这样的设备，我们也许超出了我们的能力——而且设计很复杂，而且并不是所有的物质都能买到。 所以让我们更快地做一些事情。 例如，从蛋黄酱下面取出一个小玻璃罐，将一根弯曲成螺旋形的铝线放入其中。 电线应该很好地贴合墙壁，然后弯曲，以便更多的铝进入玻璃罐。 准备可与铝发生反应的混合物。 三茶匙蓝硫酸与两茶匙食盐充分混合； 我提醒大家，一定要使用实验专用的勺子，而不是吃的勺子。 可能会有几毫米大小的大颗粒落入混合物中。 用勺子揉搓它们，否则以后的反应可能会变慢。 将约 30 克锯末加入盐和硫酸的混合物中。 由于锯末很轻，用茶匙测量需要很长时间。 所需量约为五汤匙或两把。 适当搅拌这些物质，然后用铝线将混合物填充到罐子里，但不要到最顶部，而是低于一两厘米。 因为我们仍然需要将水倒入罐子中 - 如果没有水，加热垫将无法开始工作。 现在主要操作：将四分之一杯水倒入罐子中（如果发现水太多，并且部分水没有被锯末吸收，请立即排出多余的水）。 稍等一下，实际上是一两分钟，加热垫将开始散发热量。 很快温度就会达到50°C左右。 此后的另外两个小时，化学加热垫会变热。 在装满混合物的玻璃罐中，会同时发生多种化学反应。 当您更好地了解化学时，您可以轻松地弄清楚铝在那里发生了什么。 与此同时，我们会对结果感到满意：加热垫变暖，这是主要的事情。 在我们完成这一章并继续讨论其他化学奇迹之前（也许不是那么有用，但同样有趣），让我们再做一个实验，也许有一天会派上用场。 让我们在玻璃上制作一个磨砂图案。 即使在夏天。 将温水倒入瓶子中，不要太多，不要超过一汤匙。 分小份，每次充分搅拌，倒入氨水（氯化铵）。 一旦它停止溶解，用刷子将溶液涂在一块玻璃或镜子上（小心，不要割伤自己！）。 现在你必须等到所有的水都蒸发了。 而当没有水剩下的时候，玻璃上就会出现一个图案，非常类似于霜冻。 只能用氯化铵晶体代替冰。 他们不怕热，但要确保水不会沾到他们身上。 几滴——奇迹就结束了。 作者：奥尔金 O.M.
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