Приложение I. Без чего нельзя делать опыты

Что должен знать каждый, желающий самостоятельно проделать опыты, описанные в этой книжке

Он должен знать:

1. как гнут и тянут стеклянные трубки,
2. как разрезают бутылки,
3. как нагревают, кипятят и выпаривают жидкости,
4. как обращаются со спиртовой лампочкой,
5. как измельчают и растворяют твердые вещества,
6. как фильтруют растворы.

Кроме того, он должен уметь обращаться с ядовитыми и огнеопасными веществами и знать, чем пособить себе в несчастном случае.

Как гнуть и тянуть стеклянные трубки

Держа трубку в пламени спиртовой лампочки в месте его наивысшей температуры, т. е. приблизительно на двух третях его высоты, все время вращают трубку, чтобы она нагревалась равномерно. Почувствовав, что стекло размягчилось, трубку медленно и не нажимая на нее сильно руками сгибают под желательным углом или дают ей согнуться самой (рис. 53).

Рис. 53. Сгибание стеклянной трубки

Правильно согнутая трубка не должна суживаться в месте перегиба.

Чтобы оттянуть конец трубки и получить узкий конец с небольшим отверстием, размягчают трубку в намеченном месте, как и при изгибе, и растягивают ее в стороны (рис. 54).

Рис. 54. Вытягивание стеклянной трубки

Дав остыть, быстрым движением ломают трубку, после чего слегка оплавляют острые края излома или, если это нужно, заплавляют отверстие.

Режут трубки острым краем трехгранного напильника, намечая им кольцо вокруг трубки и несколько углубив надрез в одном месте. Держа надрез углубленным местом вверх и для безопасности обернув натуго трубку полотенцем, быстро ломают ее. Острые края затупляют напильником или оплавляют в пламени спиртовой горелки.

Как разрезать бутылку

Существует несколько способов разрезки толстостенных бутылок и отрезки у них дна для обращения бутылки в стеклянный колокол или колпак. Одним из лучших будет следующий.

Отступив на два миллиметра от намеченной линии, по которой должна быть разрезана бутыль, обвертывают ее полосками пропускной бумаги шириной в 2-3 сантиметра, накладывая их одну на другую, пока толщина всего кольца не достигнет трех-четырех миллиметров. Таким же кольцом окружаем бутылку с другой стороны линии разреза, также отступив от нее на два миллиметра; между кольцами, следовательно, должен образоваться промежуток шириной в 4 миллиметра.

Полоски привязывают сверху нитью или тонкой проволокой и промачивают насквозь водой. Надрезав напильником бутылку по окружности в середине между полосками бумаги, подносят ее к лампе и нагревают царапину, медленно вращая бутылку.

Если при этом бутылка не лопнет сама по месту надреза, то к горячему еще стеклу прикасаются в одной из точек надпиленной окружности холодным железным стержнем.

Острые края разреза опиливаются полукруглым напильником, смачиваемым керосином.

Как нагревать, кипятить и выпаривать жидкости

Небольшие количества жидкостей нагревают прямо в пробирке на огне, держа пробирку несколько наклонно и все время вращая, чтобы она нагревалась равномерно. Большие количества нагревают и кипятят в колбах или тонкостенных стаканах, прикрывая последние, чтобы жидкость не разбрызгивалась, куском листового стекла, положенного на стеклянных палочках.

Выпаривание с той же предосторожностью производится в фарфоровых чашках.

Колбы, чашки и стаканы ставят на медную или асбестированную сетку на треножнике (рис. 55), под которым ставят спиртовую лампочку.

Рис. 55. Нагревание на сетке

Нагревание не свыше точки кипения воды ведут в ее парах, ставя нагреваемую посуду над кастрюлькой с кипящей водой.

Нагревание спирта и других огнеопасных жидкостей производится опусканием содержащего их сосуда в теплую воду.

Не допускается нагревание, а тем более выпаривание растворов, содержащих летучие кислоты (уксусную, азотную, соляную), в комнатах, а только на открытом воздухе или перед вытяжным колпаком.

То же самое относится ко всем случаям, когда нагревание сопровождается выделением вредных для дыхания газов.

Если нагревание вызывает слишком бурную реакцию, то лампочку отставляют по временам в сторону.

Как обращаться со спиртовой лампочкой

Лампочка, как и всякая химическая посуда, должна содержаться в полнейшей чистоте. Если она будет обрызгана какой-нибудь кипящей жидкостью, ее следует тотчас же загасить и насухо вытереть тряпкой; если жидкость попала на фитиль, его заменяют новым.

Никогда не заполняют лампочку спиртом, не загасив ее предварительно. Гасят, покрывая фитиль колпачком, а не задувая. Фитиль всегда должен касаться дна лампочки. Пролитый и загоревшийся спирт гасят, засыпая песком.

Как измельчать и растворять твердые вещества

Твердые вещества, как растворимые, так и нерастворимые, купленные в больших кусках, измельчают ударами молотка, обернув в белую фильтровальную бумагу, чтобы не допустить разбрасывания осколков. Дело не столько в экономии, сколько в нежелательности потери даже ничтожного кусочка какой-нибудь не безразличной для здоровья соли.

Мелкие куски толкутся, вернее, растираются в совершенно чистой фарфоровой (но не металлической!) ступке, таким же чистым фарфоровым пестиком.

Рис. 56. Ссыпание в колбу

Особенно внимательно следует производить эту операцию с веществами, взрывающимися при ударе или в смеси с другими веществами, например, при измельчении бертолетовой соли. Растворяют обращенные в порошок твердые вещества, ссыпая их с листа бумаги (рис. 56) в колбу, которую держат наклонно.

Большинство веществ лучше растворяется при нагревании или в нагретом предварительно растворителе. Для ускорения растворения полезно помешивать растворяемое вещество совершенно чистой стеклянной палочкой.

Как фильтровать растворы

Вырезав кружок фильтровальной бумаги так, чтобы его радиус был несколько меньше, чем образующая конуса^* воронки, складывают его вчетверо по двум взаимно перпендикулярным диаметрам. Для более быстрого фильтрования кружок складывают наподобие бумажного веера. Горячие жидкости фильтруются скорее холодных, но в первые моменты осадок при этом проходит сквозь фильтр, так что фильтрат (процеженный раствор) приходится при этом сливать обратно в воронку. Фильтр должен плотно прилегать к стенкам воронки, что достигается пропусканием через фильтр до начала фильтрования небольшого количества горячей воды. Фильтруемую жидкость, раньше чем слить в воронку, надо хорошенько взболтать. Сливают взболтанный раствор по стеклянной палочке (рис. 57).

^* (Образующей конуса называется прямая линия, соединяющая вершину конуса с одной из точек окружности основания. )

Рис. 57. Фильтрование

Когда не гонятся за полнотой отделения осадка от фильтрата, то дают смеси устояться, осадку осесть на дно и осторожно сливают с него жидкость.

Как обращаться с огнеопасными веществами

Главное правило: никогда не забывать об их огнеопасности.

Не зажигать горючие газы, не убедившись в их чистоте, во избежание взрыва их смеси с воздухом. Опыты сожжения таких газов и взрывов небольших количеств смеси их с воздухом проделывать не в непосредственной близости к прибору, в котором получается огнеопасный газ, а как можно от него подальше.

Сосуды, в которых взрывают газы, должны быть не туго обернуты полотенцем. Отверстие сосуда должно быть направлено в сторону от экспериментатора и зрителей.

Не держать запаса огнеопасных жидкостей, манипулировать с минимально необходимым количеством их. Плотно закупоривать и отставлять подальше от лампы бутылку, из которой наполнялась лампочка горючим.

Не проделывать никаких опытов с эфиром в помещении с горящей лампочкой, свечой и т. п.

Загоревшиеся жидкости гасить песком.

Не держать в запасе никаких взрывчатых смесей твердых тел; приготовленные для опыта и почему-либо не израсходованные уничтожать.