Химия без преград. Увлекательные научные факты, истории, эксперименты

Вещество получило свое имя за уникальные возможности. Алхимики в давние времена считали золото «царем металлов». Раз золото – царь, то и жидкость, способная растворить его – царская. Жидкость назвали aqua regia («царская вода»), но в русский язык она вошла как царская водка.

Царскую водку используют в качестве химического реактива в лабораториях.

Грабители часто применяют царскую водку в преступных целях – для вскрытия навесных замков. Самоучки при помощи смеси кислот добывают из радиодеталей золото. Несмотря на свою мощь, царская водка бессильна перед родием (Rh), танталом (Ta), иридием (Ir), фторопластом и некоторыми пластиками.

Во время Второй мировой войны, когда немцы оккупировали Копенгаген, химик Хевеши растворил в царской водке золотые нобелевские медали немецких ученых Макса фон Лауэ и Джеймса Франка. Награды прятали от захватчиков в Институте Нильса Бора. Когда война окончилась, Хевеши выделил золото из царской водки и передал его Шведской королевской академии наук. Медали были изготовлены вновь и вручены законным владельцам.

Водка, когда ее пьют, ума не добавляет и не забирает, она проверяет, есть ли он.

Василий Бирюков

№ 62. Горит – значит разлагается. Теория флогистона

Теория флогистона – первая теория научной химии. В XVIII веке именно она подтолкнула перерождение алхимии в химию. Флогистонная теория описывала обжиг металлов. Химики тех времен знали, что при горении металла образуется окалина, масса которой зачастую больше исходной массы материала, и неизвестные газообразные вещества.

Создатели теории флогистона – немецкие химики Иоганн Иоахим Бехер и Георг Эрнст Шталь. Бехер высказал мнение о составляющих частях тел: первая – плавкая и каменистая, вторая – жирная и горючая, третья – летучая. Бехер считал, что масса металла увеличивается при обжиге из-за присоединения «огненной материи». Суть теории флогистона по Бехеру такова.

1. Существует материя флогистон, и она присутствует во всем горючем.

2. Горение – это разложение вещества с выделением флогистона. Вихри флогистона, рвущиеся из горящего тела, – это и есть огонь.

3. Флогистон всегда в контакте с другими веществами. Его нельзя получить в чистом виде. Самые богатые флогистоном тела сгорают без остатка.

4. Флогистон имеет отрицательную массу.

Обжиг металла в контексте теории флогистона описывали так: металл = окалина + + флогистон. Получить металл из окалины или руды можно при помощи любого тела, богатого флогистоном: окалина + богатое флогистоном тело = металл.

Теория имела три существенных достоинства: простоту, непротиворечивость и основательность. Действительно, ни одно следствие теории не противоречило ее основам, а все ее положения подтверждались результатами экспериментов.

Есть только две формы жизни: гниение и горение. Трусливые и жадные изберут первую, мужественные и щедрые – вторую.

Максим Горький

№ 63. А у вас фартук взорвался! Открытие «бездымного пороха»

В 1845 году немецкий химик Христиан Фридрих Шенбейн экспериментировал на кухне со смесью азотной и серной кислот. Супруга запрещала ученому возиться с пробирками на кухне, поэтому он спешил завершить опыты до ее прихода и второпях расплескал немного едкой жидкости на стол. Схватив первое, что подвернулось под руку, – кухонный фартук супруги, Шенбейн затер лужицу. Скрыв следы «преступления», он повесил фартук на крюк рядом с очагом. Когда фартук высох, он взорвался. Шенбейн сразу догадался, что именно он получил.

Это был пироксилин. Немцы называют его «стрелятельный хлопок». В России его сначала называли «порохострельной бумагой» или «бумажным порохом», а сейчас – нитроцеллюлозой. За открытие пироксилина шведское правительство вручило Шенбейну орден Полярной звезды.

№ 64. Что такое триплекс? Как появилось небьющееся стекло

Эдуард Бенедиктус – французский химик. В 1903 году он экспериментировал в своей лаборатории и, погрузившись с головой в работу, нечаянно столкнул со стола пустую колбу. Упав с достаточно большой высоты, склянка осталась цела, лишь покрылась паутинкой мелких трещин. Ученый удивился. Подняв колбу с пола, он обнаружил, что стеклянные осколки держатся на тонкой пленке. Раньше емкость была наполнена нитроцеллюлозой. Вероятно, это вещество и создало слой пленки.

Спустя время Эдуарду попалась газетная статья, в которой говорилось об автобусной аварии. Большинство пассажиров пострадали от ранений осколками стекла. Бенедиктус тут же вспомнил свою небьющуюся колбу. Вскоре ему удалось получить первый пласт безопасного стекла. Эта история положила начало производству небьющегося трехслойного стекла – триплекса. Триплекс представляет собой бутерброд из двух листов стекла, склеенных прозрачной полимерной пленкой. В случае удара пленка держит осколки, не давая им разлететься в разные стороны.