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UNTERHALTIGE ERFAHRUNGEN ZU HAUSE
Lehrreiche Wunder. Chemische Experimente
Unterhaltsame Erlebnisse zu Hause / Chemieexperimente für Kinder
Lehrreiche Wunder erfordern:
Kristalle züchten macht nicht nur Spaß. Kristallisation ist ein sehr verbreiteter Prozess in der Chemie, kaum eine Produktion kommt ohne sie aus. Aber natürlich werden Kristalle nicht aus Schönheitsgründen in Fabriken gezüchtet. Dort ist die Aufgabe, wie Sie verstehen, etwas anders. Aber wenn es gleichzeitig schön wird – ist es dann schlecht? Und manchmal ist es wirklich schön. Zum Beispiel, wenn künstliche leuchtend rote Rubine gezüchtet werden. Und das nicht nur für Schmuck. In Armbanduhren dienen sehr harte Rubine beispielsweise als Träger für rotierende Teile. Und jetzt haben sie gelernt, synthetische Diamanten zu züchten, die härtesten Kristalle der Welt ... Ich hoffe, Sie werden nicht verärgert sein, wenn Sie erfahren, dass wir keine Rubine, Diamanten oder andere Edelsteine anbauen können. Aber was wir tun können, ist, glauben Sie mir, auch ganz schön. Wir werden alle Kristalle aus gesättigten Lösungen gewinnen, also aus solchen, in denen so viel Stoff gelöst ist, dass er sich nicht mehr auflöst. Wir erhitzen das Wasser, dann enthält es mehr Substanz. Sie wissen, dass sich Zucker in heißem Tee besser und schneller auflöst als in kaltem Leitungswasser. Bereiten Sie die Lösung wie folgt vor: Gießen Sie die Substanz portionsweise in heißes (aber nicht kochendes) Wasser und rühren Sie mit einem Glas oder Holzstab um, bis sie vollständig aufgelöst ist. Sobald sich der Stoff nicht mehr löst, bedeutet dies, dass die Lösung bei einer bestimmten Temperatur gesättigt ist. Wenn es dann abkühlt und das Wasser allmählich zu verdunsten beginnt, fällt die „überschüssige“ Substanz in Form von Kristallen aus. Ich rate Ihnen, mit einer einfacheren Substanz zu beginnen – mit Speisesalz und Kristallzucker. Bereiten Sie in zwei dünnen Gläsern heiße gesättigte Lösungen vor. Legen Sie einen Stock oder Bleistift darauf, um den ein Faden gewickelt ist. Bringen Sie am freien Ende des Fadens eine kleine Last an, mindestens einen Knopf, damit sich der Faden aufrichtet und senkrecht in der Lösung hängt, ohne ein wenig bis zum Boden zu reichen. Lassen Sie das Glas zwei bis drei Tage lang stehen. Sie werden sehen, dass der Faden mit Kristallen überwuchert ist: Zucker in einem Gefäß, Salz im anderen. Wiederholen Sie diese Experimente mit anderen Substanzen: Ammoniak, Calciumchlorid, Natriumthiosulfat, Waschmittel (Soda), Borax aus der Apotheke, Bittersalz (Magnesiumsulfat), Kupfersulfat, Salpeter. Untersuchen Sie jedes Mal sorgfältig, wann sich die Kristalle gebildet haben: Viele von ihnen werden unterschiedliche Formen haben. Manche sehen aus wie Würfel, andere wie Nadeln, wieder andere wie bizarre Polyeder. Es ist bequemer, kleine Kristalle durch eine Lupe zu betrachten. Jetzt komplizieren wir das Experiment etwas. Versuchen wir, eine Substanz zu kristallisieren, von der Sie sicherlich wissen, dass sie auf unterschiedliche Weise Kristalle bildet. Sie können ein beliebiges Salz aus der obigen Liste nehmen oder diese Liste basierend auf den Ergebnissen Ihrer eigenen Beobachtungen ergänzen. Durch Erhitzen des Wassers und Zugabe der Substanz wird wie zuvor eine heiße, gesättigte Lösung hergestellt. Aber legen Sie keinen Thread hinein. Gießen Sie kaltes Leitungswasser in eine Schüssel oder einen Topf (ein paar Eiswürfel aus dem Gefrierschrank stören nicht) und geben Sie ein Glas Lösung hinein. Es fallen sehr schnell viele kleine Kristalle aus. Sie sind so klein, dass sie wie Pulver aussehen. Jetzt wissen Sie: Um kleine Kristalle zu erhalten, müssen Sie die Lösung schnell abkühlen. Und Sie können davon ausgehen, dass es bei großen Kristallen wünschenswert ist, die Lösung langsamer abzukühlen. Ganz recht! Bereiten Sie eine neue Portion der gesättigten Lösung vor. (Wenn kleine Kristalle jedoch keinen Nutzen haben, können Sie sie einfach mit der abgekühlten Lösung erneut erhitzen – sie werden wieder gesättigt.) Wie dem auch sei, lassen Sie die Lösung dieses Mal nicht schnell abkühlen. Decken Sie dazu das Gefäß mit Watte ab oder wickeln Sie es in ein altes Handtuch. Und noch besser: Gießen Sie die Flüssigkeit in eine Thermoskanne, verschließen Sie sie mit einem Korken und lassen Sie sie ein oder zwei Tage lang stehen. Vergessen Sie nicht, die Thermoskanne danach gründlich und mehr als einmal mit einer Sodalösung oder speziellen Geschirrspülmitteln auf Hochglanz zu waschen. Beim langsamen Abkühlen fallen viel größere Kristalle auf den Boden des Gefäßes. Manchmal fallen sie ordentlich aus, manchmal sind sie miteinander verbunden und bilden bizarre Klebestellen. Wenn sie zu fest sind, bereiten Sie eine neue Lösung vor und nehmen Sie mehr Wasser oder weniger Salz. Noch eine Warnung. Die Substanzen, mit denen Sie arbeiten, sind möglicherweise nicht sehr rein. Sollte sich Schmutz in der Lösung befinden, muss diese sofort nach dem Erhitzen gefiltert werden. Stecken Sie ein Stück Watte in die Tülle des Trichters und gießen Sie die von Ihnen zubereitete Lösung durch den Trichter in ein anderes Gefäß. Ich empfehle Ihnen, den Trichter mit kochendem Wasser auszuspülen, damit die Lösung bei Kontakt damit nicht abkühlt. Andernfalls kann es bereits im Ausguss zu einer Kristallisation kommen... Sie können Verwandten und Freunden große Kristalle zeigen, die auf den Boden gefallen sind, oder Sie können, wenn Sie genug Geduld haben, noch größere, einfach außergewöhnlich schöne Kristalle desselben Speisesalzes, Kupfersulfats oder Salpeters wachsen lassen. Aus Alaun werden wunderbare Kristalle gewonnen. Sie werden manchmal in Fotogeschäften verkauft, es gibt sie auch in Apotheken – blutstillende Stifte werden aus Alaun hergestellt. Es gibt verschiedene Alaune, dabei handelt es sich um eine ganze Gruppe von Salzen; Welche Sie kaufen können, spielt keine Rolle, und wenn Sie verschiedene kaufen, ist es nur das Beste. Sammeln Sie also die Kristalle, die sich beim langsamen Abkühlen am Boden abgesetzt haben, trocknen Sie sie auf einer Serviette oder einem Blatt Löschpapier und füllen Sie sie in Flaschen mit fest verschlossenen Stopfen. Gießen Sie keine gesättigten Lösungen ein – in ihnen wachsen schöne große Kristalle. Um die Lösungen nicht zu verwechseln, wenn Sie mehrere davon haben, machen Sie Etiketten und kleben Sie diese auf die Gläser. Finden Sie von den Kristallen jeder Sorte den schönsten (nicht unbedingt den gleichmäßigsten), binden Sie ihn mit einem dünnen Seiden- oder Nylonfaden, zum Beispiel aus einem alten Strumpf, zusammen und tauchen Sie ihn in eine Lösung des entsprechenden Salzes. Sie können den Faden um einen Bleistift wickeln, den Sie an den Rändern des Glases platzieren, und die Oberseite mit einem Papierdeckel abdecken, damit kein Staub in das Glas gelangt. Vergessen Sie nicht, ein paar Löcher in den Deckel zu stechen, damit das Wasser aus dem Glas verdunsten kann. Wenn es für Sie bequemer ist, binden Sie einen Faden an ein Streichholz und fädeln Sie das Streichholz durch eines der Löcher in der Papierabdeckung. Das Gewicht ist nicht groß und das Streichholz hält aus. Bewahren Sie die Gläser, in denen die Kristalle wachsen, an einem abgelegenen Ort auf, fern von Zugluft. Sagen wir, hinter dem Glas eines Sideboards oder Bücherregals. Behalten Sie den Füllstand der Lösung im Auge und geben Sie, wenn viel Wasser verdunstet ist, eine Portion frische gesättigte Lösung hinzu. Der Kristall muss immer vollständig in der Flüssigkeit sein. Sei geduldig. Es dauert mehrere Tage, bis sich die Kristalle merklich vergrößern und die Fäden schließen, die sie verbinden. Möglicherweise entstehen auf den Kristallen hässliche Wucherungen. Sie können durch Kratzen mit einem Rasiermesser und leichtes Reiben mit einem feuchten Tuch entfernt werden. In zwei bis drei Wochen werden die Kristalle so stark wachsen, dass sie vorgeführt werden können. Und Sie können warten, wenn Sie natürlich die Geduld haben. Und zwei Monate warten, und sechs Monate ... Wenn Sie über mehrere Alaunarten verfügen, ist es interessant, gesättigte Lösungen jeder Art herzustellen und abwechselnd einmal pro Woche den Faden mit dem Kristall von einer Lösung in eine andere zu übertragen. Dann erhält man einen mehrschichtigen Kristall. Das Wachstum des Kristalls kann kontrolliert werden, indem man ihn von Zeit zu Zeit aus dem Glas nimmt und daran zwickt. Entfernen Sie unnötige Auswüchse; Wenn Sie möchten, dass eine Linie nicht mehr wächst, schmieren Sie sie mit Vaseline ein. Damit es wieder zu wachsen beginnt, entfernen Sie die Vaseline mit einem mit Aceton befeuchteten Wattestäbchen. Wenn wir jedoch von Anfang an verschmolzene oder verzweigte Kristalle nehmen, erhalten wir einen Kristallhaufen (man nennt ihn Drusen). Aber bitte beachten Sie: Wenn Sie sich entscheiden, eine Drusen oder einen großen Kristall aus der Lösung zu entfernen, vergessen Sie nicht, sie sofort mit farblosem Möbellack oder Nagellack zu bestreichen. Andernfalls beginnen die Kristalle sehr bald, nach ein paar Tagen, zu erodieren und Ihre ganze Arbeit geht den Bach runter. Unser letztes Erlebnis mit den Kristallen wird in der Tat wie ein Wunder sein. Lasst uns Kupferkristalle züchten. Nicht Kupfersulfat (das haben Sie schon gemacht), sondern echtes metallisches Kupfer. Ohne es zu wissen, haben Sie einmal ein ähnliches Experiment durchgeführt – als Sie einen Eisennagel in eine Vitriollösung getaucht haben. Aber die roten Kristalle, die den Nagel bedeckten, waren so klein, dass sie einem wie ein fester Film vorkamen. Und im Allgemeinen ist die Züchtung kleiner Kristalle, wie Sie bereits wissen, kein Trick. Nun, lasst uns groß werden. Dafür ist es jedoch notwendig, die Reaktion von Eisen mit Kupfersulfat irgendwie zu verlangsamen. Wir werden sie mit Speisesalz bremsen. Geben Sie auf den Boden des Glases etwas blaues Vitriol und füllen Sie es mit feinem Speisesalz, vorzugsweise der Sorte „Extra“. Schneiden Sie aus einem Löschpapier einen Kreis aus, der so groß ist, dass er die Wände des Glases berührt, und verschließen Sie das Vitriol mit Salz damit. Legen Sie einen etwas kleineren Eisenkreis auf das Papier. Wie man es ausschneidet, finden Sie selbst heraus, vergessen Sie aber nicht, es vor dem Experiment mit Sandpapier abzuwischen und gut zu waschen. Gießen Sie eine gesättigte Kochsalzlösung in das Glas und lassen Sie den Eisenkreis vollständig bedecken. Lassen Sie das Glas etwa eine Woche lang in Ruhe. Entfernen Sie dann den Kreis und schauen Sie: Im Glas sind rote Kupferkristalle gewachsen. Vielleicht möchten Sie sie behalten? Nehmen Sie es in diesem Fall heraus, spülen Sie es mit Wasser aus, füllen Sie es in eine kleine Flasche und füllen Sie diese mit pharmazeutischer Salzsäure (oder Essig). Verschließen Sie die Flasche mit einem Stopfen und die Kristalle bleiben lange haltbar. Die Arbeit mit Kristallen ist in aller Ruhe möglich und während die Kristalle wachsen, können Sie andere lehrreiche Experimente durchführen. Zum Beispiel mit Gelatine. Gelbliches Gelatinepulver wird in Lebensmittelgeschäften verkauft. In Verbindung mit Wasser bildet diese Substanz ein mehr oder weniger dichtes Gelee. Aus diesem Grund werden mit Hilfe von Gelatine verschiedenste Leckerbissen zubereitet – von der Fischsülze bis zum süßen Gelee. Gelee ist in diesem Fall übrigens nicht der Name des Gerichts, sondern ein völlig wissenschaftliches Wort, das solche gefrorenen, halbflüssigen, halbfesten Lösungen bezeichnet. Wo außer beim Kochen wird Gelatinegelee verwendet? Ja, zumindest im Film. Die Emulsion fast aller Fotofilme wird auf der Basis von Gelatine unter Zusatz lichtempfindlicher Substanzen hergestellt. Das Gelee haftet sehr stark an der Folie, gefriert darauf, ist transparent und lässt Lichtstrahlen durch. Sie können überprüfen, wie klebrig Gelatinegelee ist. Geben Sie einen unvollständigen Esslöffel Gelatine (ca. 10 g) in eine viertel Tasse kaltes Wasser und lassen Sie es ein oder zwei Stunden lang stehen, damit das Pulver richtig quellen kann. Gießen Sie die Mischung in einen kleinen Topf. Daran ist nichts Gefährliches, denn Gelatine ist ein Lebensmittel. Erhitzen Sie die Mischung bei schwacher Hitze, achten Sie darauf, dass sie auf keinen Fall kocht! Rühren Sie den Inhalt des Topfes um, bis sich die Gelatine vollständig aufgelöst hat. (Noch besser, wenn auch umständlicher, ist es, im Wasserbad zu erhitzen, d. h. das Gefäß mit der Mischung in ein anderes, größeres Gefäß zu stellen, in das Wasser gegossen wird. Es sollte heiß, aber nicht kochend sein, etwa 50 °C. ) Wenn Sie eine homogene, transparente Lösung erhalten, gießen Sie einen Teil davon auf ein sauberes Stück Glas oder unnötige Keramikfliesen. Und der andere Teil – auf einer Plastikfolie, zumindest auf einer durchsichtigen Tüte, in der das Brot aufbewahrt wird, damit es nicht altbacken wird. Lassen Sie die Lösung trocknen. Und versuchen Sie, es vom Glas oder den Fliesen abzureißen. Du wirst es wahrscheinlich nicht schaffen... Kein Wunder: Gelatine schlechterer Qualität, nicht so sorgfältig wie bei Lebensmitteln, geschält, wird Holzleim genannt. Zwar gibt es mittlerweile viel mehr moderne Klebstoffe, aber nicht nur bei Schreinern ist der Schreinereiklebstoff immer noch im Einsatz: Mit seiner Klebekraft ist er selten zu vergleichen. Kommen wir nun zum Gelatinefilm, der auf einer Plastiktüte eingefroren ist. Da es fast nicht an Polyethylen haftet, entfernen Sie vorsichtig ein dünnes Blatt und schneiden Sie, ohne es zu zerreißen, die Silhouette eines Fisches daraus aus. Legen Sie den Fisch auf Löschpapier und atmen Sie vorsichtig durch. Der Fisch fängt sofort an, sich zu winden und zusammenzurollen. Durch den Atem wird die Folie befeuchtet, nimmt etwas Wasser auf, allerdings nur auf einer Seite, auf der Außenseite. Hier beugt sie sich. Warum nicht konzentrieren? Mit einer dickflüssigen Gelatinelösung können Experimente auch im Reagenzglas (oder in Fläschchen) durchgeführt werden, hierfür ist jedoch ein flüssigeres Gelatine erforderlich. Wenn Sie noch eine Gelatinelösung aus früheren Versuchen haben, dann erhitzen Sie diese vorsichtig, am besten in heißem Wasser, verdünnen Sie sie viermal mit Wasser, rühren Sie gut um und erwärmen Sie sie, bis die Lösung homogen wird. Wenn Sie die Lösung erneut zubereiten möchten, nehmen Sie etwa zwei Gramm Gelatine auf ein Viertelglas Wasser, also etwa einen halben Teelöffel. Denken Sie daran, nicht zu kochen! Gießen Sie die heiße Lösung in zwei Fläschchen. Wenn es aushärtet (um die Blasen zu beschleunigen, können Sie die Blasen in den Kühlschrank stellen), stecken Sie mit einer schnellen und vorsichtigen Bewegung in die Mitte der Blase die Pinzette, in die der Kaliumpermanganatkristall eingeklemmt ist. Öffnen Sie die Pinzette leicht und nehmen Sie sie ebenso schnell heraus. Achten Sie dabei darauf, das Gelee nicht zu zerreißen. Geben Sie in ein anderes Fläschchen einen Kristall Kupfersulfat. Gelatine verlangsamt ihre Auflösung und mehrere Stunden hintereinander kann man ein sehr interessantes Bild beobachten: Um den Kristall herum wächst eine farbige Kugel. Vielleicht funktioniert diese Erfahrung nicht beim ersten Mal. Es lohnt sich jedoch zu üben, damit es irgendwann gelingt. Gießen Sie die gleiche heiße Gelatinelösung in zwei andere Fläschchen. Geben Sie vor dem Aushärten etwas Phenolphthaleinlösung in ein Fläschchen und etwas Waschsodalösung in das andere. Wenn sich ein Gelee gebildet hat, führen Sie wie zuvor mit einer Pinzette einen Klumpen Soda in die Mitte der ersten Blase und ein Körnchen Phenolphthalein in die Mitte der zweiten ein. In beiden Fällen breitet sich langsam eine purpurrote Farbe in der eingedickten Lösung aus. Aber aus einem Körnchen Phenolphthalein wird es sich langsamer bewegen. Die Erklärung ist folgende: Phenolphthaleinmoleküle sind viel größer als Sodamoleküle und bewegen sich daher langsamer. Das nächste Experiment mit Gelatinegelee wird etwas komplizierter. Es werden nicht zwei, sondern drei Substanzen benötigt: Zitronensäure, Kaliumbichromat und Silbernitrat. Mit Zitronensäure ist alles einfach. Was die anderen beiden Substanzen betrifft, so ist Kaliumdichromat, auch Kaliumdichromat genannt, in Fotogeschäften erhältlich, und Silbernitrat ist in einer Apotheke erhältlich. Dieses Nitrat hat einen anderen, vielleicht bekannteren Namen – „Lapis“. Bitte beachten Sie, dass für unsere Experimente kein reines Silbernitrat erforderlich ist. Ein in der Apotheke erhältlicher Lapisstift funktioniert ebenfalls (er wird zum Kauterisieren der Haut verwendet). Die Spitze dieses Bleistifts besteht hauptsächlich aus dem gleichen Nitrat und die darin enthaltenen Verunreinigungen stören uns nicht. Bereiten Sie erneut, wie Sie es bereits getan haben, eine Gelatinelösung vor – im Verhältnis von einem halben Teelöffel zu einer viertel Tasse Wasser. Ich möchte Sie daran erinnern, dass die Lösung auf keinen Fall gekocht werden darf. Während die Gelatinelösung noch heiß ist, gießen Sie etwa 10 cm3 Wasser in zwei saubere Flaschen (hier ist der Becher praktisch). Lösen Sie in der ersten Flasche etwa ein halbes Gramm Kaliumbichromat auf, in der zweiten die gleiche Menge Zitronensäure. * Wenn Sie keine Schuppen haben, nehmen Sie diese Substanzen auf die Spitze eines Löffels, es ist keine besondere Genauigkeit erforderlich. Geben Sie nun zur Gelatinelösung etwa ein Zehntel, also etwa 1 cm3, des Inhalts der ersten Flasche (Kaliumdichromatlösung) und die Hälfte der zweiten Lösung (Zitronensäure) hinzu. Während die Mischung noch nicht abgekühlt ist, gießen Sie etwas davon auf eine saubere Glasplatte und lassen Sie es eine Weile stehen, damit die Lösung zu einem Gelee wird. Und wenn das passiert, tropfen Sie einen, aber großen Tropfen einer Silbernitratlösung (Lapis) ganz in die Mitte. Diese Lösung sollte stark genug sein, also nehmen Sie nicht zu viel Wasser dafür. Lassen Sie es etwa dreimal so viel wie Lapis sein. Wie bei vielen anderen Experimenten mit Gelee ist auch hier Geduld gefragt: Denn in verdickten Lösungen laufen die Reaktionen nicht schnell ab. Aber wie Sie wahrscheinlich erwarten, laufen sie nicht ganz normal, .. Ihre Erwartungen werden wahr. Im Gelee erscheint um den Tropfen herum ein roter Ring. Einige Zeit später erscheint der nächste farbige Ring, danach in einiger Entfernung der dritte, vierte ... Jeder Ring ist durch eine Schicht farblosen Gelee vom nächsten getrennt. In der Mitte, in der Nähe des Tropfens, sind rote Kreise eng beieinander angeordnet, und je weiter von der Mitte entfernt, desto seltener und blasser sind sie. Solche Ringe in Gelees werden nach dem deutschen Chemiker, der sie entdeckt hat, Liesegang-Ringe genannt. In unserem Fall werden diese Ringe durch rötliche Kristalle aus Silberbichromat gebildet – einer Substanz, die durch die Wechselwirkung von Kaliumbichromat (im Gelee) und Silbernitrat (in einem Tropfen) entsteht. Und Zitronensäure hat uns geholfen, die Geschwindigkeit dieser Reaktion leicht zu steigern. Aber wenn ja, dann kann Zitronensäure offenbar irgendwie die Natur der gebildeten Ringe beeinflussen? Ganz recht. Versuchen Sie, die Menge der dem Gelee zugesetzten Zitronensäure zu variieren, und Sie werden feststellen, dass bei mehr Säure die Ringe weniger häufig auftreten und umgekehrt. Sie müssen sowohl die Gelatinelösung als auch die Kaliumbichromatlösung zurückgelassen haben. Kombinieren Sie sie in diesem Fall im gleichen Verhältnis, fügen Sie jedoch keine Zitronensäure hinzu. Füllen Sie ein hohes Fläschchen oder Reagenzglas zu etwa drei Vierteln mit einer warmen Lösung und lassen Sie es mehrere Stunden, am besten einen Tag, stehen. In das entstandene Gelee tropfen Sie ein paar Tropfen Silbernitratlösung, allerdings nur zwei- bis dreimal verdünnt im Vergleich zur vorherigen Erfahrung. Verschließen Sie das Fläschchen mit einem Korken und legen Sie ein mit Wasser angefeuchtetes Wattestäbchen darunter, damit die Lösung nicht verdunstet. Wenn Sie das Reagenzglas mehrere Tage lang an einem dunklen Ort stehen lassen, bilden sich darin wie im vorherigen Experiment Liesegang-Ringe. Nur befinden sie sich dieses Mal auf der Höhe des Reagenzglases und im oberen Teil, näher am Tropfen, sind die Ringe dicker und röter. Haben Sie den Warnhinweis beachtet, dass das Reagenzglas besser an einem dunklen Ort aufbewahrt werden sollte? Bitte vernachlässigen Sie diesen Hinweis nicht: Experimente mit Liesegang-Ringen gelingen am besten, wenn sie nicht in helles Licht gestellt werden. Und am besten in einem kühlen Raum. Auf jeden Fall sollte die Temperatur im Raum, in dem Sie diese Experimente durchführen, nicht höher als 20 °C sein. Und für einige Experimente mit Gelatine ist harter Frost erforderlich. Mit richtig zubereitetem Gelee können Sie Eismuster wie auf Glas im Winter erhalten und diese nicht nur erhalten, sondern auch warm halten (was bei echten Frostmustern auf Glas leider nicht möglich ist). Diesmal ist das Verhältnis von Gelatine und Wasser wie folgt: 5 g Pulver (etwa ein Teelöffel) auf eine viertel Tasse Wasser (etwa 50 g). Die Kochmethode ist dieselbe. Gießen Sie die warme Lösung auf eine Glasplatte und stellen Sie sie sofort in den Gefrierschrank. Wenn es draußen Winter ist, können Sie die Schallplatte natürlich auch in die Kälte stellen. Nach zwei bis drei Tagen ins Zimmer bringen und langsam auftauen lassen. Das Eis wird, wie Sie wissen, verschwinden, aber die Abdrücke der frostigen Muster werden bleiben. Aber vielleicht interessieren Sie sich mehr für die Erfassung von Fingerabdrücken, etwa in Kriminalgeschichten über Detektive und Kriminelle? Nun, es ist kein so schwieriges Problem. Natürlich verfügen die Ermittler über eine bessere Ausrüstung, sie finden die schwächsten Abdrücke kaum wahrnehmbar. Aber sie tragen auch eine Verantwortung. Und für die Show eignen sich auch improvisierte Mittel durchaus: eine Kerze, ein Teller und Talkumpuder aus der Apotheke. Für die Rußzubereitung werden eine Kerze und ein Teller benötigt. Halten Sie einen kalten Teller über eine brennende Kerze. Sie wird mit Ruß bedeckt sein. Kratzen Sie die schwarzen Rückstände von der Platte auf ein Blatt Wachspapier, Pergament oder Plastikfolie. Mehrmals wiederholen. Wenn eine spürbare Menge Ruß vorhanden ist – beispielsweise ein Viertel Teelöffel –, mischen Sie ihn mit der gleichen Menge Talkumpuder. Hinterlassen Sie nun einen Abdruck: Atmen Sie einen Finger an und drücken Sie ihn auf ein weißes Blatt Papier. Bisher ist auf dem Blatt nichts zu erkennen. Besprühen Sie diese Stelle mit schwarzer Mischung. Schütteln Sie ein Stück Papier, sodass die Mischung den Bereich, auf den Sie Ihren Finger gedrückt haben, gut bedeckt. Sie können mit einem weichen Eichhörnchenpinsel mehrmals ganz vorsichtig zeichnen. Gießen Sie den Rest der Mischung zurück auf Pergament oder Polyethylen. Wenn alles sorgfältig gemacht wurde, bleibt ein deutlicher Fingerabdruck auf dem Papier zurück. Sehen Sie, ob Ihre anderen Fingerabdrücke wie er aussehen. Sehen Sie sich an, wie die Fingerabdrücke verschiedener Personen aussehen (bitten Sie sie, ihre Finger auf das Papier zu drücken). Verstehen Sie jetzt, warum Fingerabdrücke am Tatort einen Verbrecher verraten? Unter ihnen sind keine zwei gleich, genauso wenig wie es zwei völlig identische Gesichter gibt. Sie können prüfen, ob sich diese Methode zur Erkennung von Aufdrucken auf Zeitungen und Zeitschriften, auf Kartons und Plastikschachteln sowie auf Glas eignet. Im letzteren Fall verwenden Sie eine Art Glas, vorzugsweise ohne Wert. Wenn Sie eine Mischung aus Ruß und Talk herstellen, nehmen Sie mehr Talk, etwa die doppelte Menge. Nachdem Sie die Glasoberfläche mit der Mischung bestreut und die Rückstände abgeschüttelt haben, erhitzen Sie das Glas leicht über der Kerze – die Abdrücke werden deutlicher sichtbar. Es bleibt nur zu erklären, was hier los ist. Ob es uns gefällt oder nicht, wir haben immer etwas Fett auf unserer Haut. Es wird von den subkutanen Talgdrüsen abgesondert. Was auch immer wir berühren, wir hinterlassen auf allem eine unmerkliche Spur. Und die von Ihnen zubereitete Mischung haftet gut am Fett. Dank des schwarzen Rußes wird der Abdruck sichtbar. Aber vielleicht noch überraschender ist, dass die Markierung auch dann erhalten bleibt, wenn sich kein Fett auf der Oberfläche befindet. Absolut saubere Oberflächen gibt es in der Natur wahrscheinlich überhaupt nicht. Sie können natürlich künstlich erzeugt werden (wenn nicht perfekt sauber, dann nahezu ideal), aber unter natürlichen Bedingungen ist auf jedem Objekt, selbst auf einem, das uns sehr sauber erscheint, voller Schmutz. Woher kommt dieser Schmutz? Durch Kontakt mit anderen Stoffen und Gegenständen. Fingerfett ist nur eine der möglichen Verunreinigungen, obwohl es sehr häufig vorkommt. Und selbst wenn das Objekt, wie es uns scheint, mit nichts in Kontakt gekommen ist, macht es nichts – es steht in ständigem Kontakt mit Luft. Und in der Luft gibt es Staubpartikel, die mit bloßem Auge sichtbar sind, und Schmutzpartikel, die so klein sind, dass man sie nur mit einem Mikroskop sehen kann, und sogar so klein, dass man sie sogar mit einem Mikroskop nicht sehen kann. Und es gibt winzige Flüssigkeitströpfchen, die in Form von Dampf und Nebel in der Luft sind ... Deshalb lagern sich auf der Oberfläche jedes Objekts Tausende und Abermillionen Partikel verschiedener Stoffe ab. Es findet Adsorption statt (Sie kennen dieses Wort natürlich schon), und wir können es in einem sehr einfachen Experiment leicht nachweisen. Nehmen Sie einen kleinen Spiegel (Sie können auch den verwenden, den Ihre Familie verwendet, denn ihm wird nichts Schlimmes passieren). Wischen Sie den Spiegel sehr vorsichtig mit einem sauberen Tuch ab, damit keine sichtbaren Schmutzspuren darauf zurückbleiben. Auf dem Spiegel werden wir versuchen, die Zeichnung von einer flachen Metallplatte zu „übersetzen“. Sie können mit einer Feile eine einfachere Zeichnung oder ein paar Buchstaben auf eine Eisenplatte ritzen; Und wenn Sie keine Lust haben, herumzualbern, nehmen Sie einfach eine Kupfermünze. Legen Sie die Platte mit dem Muster vorsichtig auf einen sauberen Spiegel. Sie müssen nicht darauf drücken, sondern können es frei liegen lassen. Eine Minute später, sehr vorsichtig, damit sich Spiegel und Platte nicht relativ zueinander bewegen, heben Sie die Platte an und schauen Sie auf den Spiegel. Ich kann nichts sehen? Nun, genau wie wenn Fingerabdrücke auf der Oberfläche erscheinen, haben wir ein latentes Bild, das entwickelt werden muss. Schließlich wissen wir mit Sicherheit, dass die Moleküle verschiedener Substanzen, die sich auf der Oberfläche des Metalls befanden und es verunreinigten, wahrscheinlich zum Spiegel gelangten, und zwar nicht irgendwo, sondern an den Stellen, an denen das Metall in direkten Kontakt mit dem Glas kam . Aber wie findet man sie? Mit meinem eigenen Atem. Atmen Sie mehrmals auf den Spiegel und Sie werden den Abdruck des Musters sehen, das sich auf der Metallplatte befand. Höchstwahrscheinlich wird dieser Abdruck schwach sein, aber er wird trotzdem da sein. Bei Experimenten mit Kalkwasser, als man das Wasser durch einen Schlauch einatmete, stellte man fest, dass sich in der ausgeatmeten Luft immer Kohlendioxid befindet. Jetzt ist es an der Zeit zu sagen, dass darin zwangsläufig Feuchtigkeit vorhanden ist. Eigentlich hat sie jeder gesehen – in der Kälte entweicht Dampf aus dem Mund. Das Wasser in der Luft, die Sie ausatmen, kühlt in der Kälte sofort ab und verwandelt sich in winzige kalte Tröpfchen, wie die Tröpfchen, aus denen Nebel und Wolken bestehen. So wird unsichtbarer Wasserdampf sichtbar. Es war diese Feuchtigkeit aus Ihrem Atem, die einen Abdruck auf dem Spiegel hinterließ. Auf sauberem Glas und auf Schmutzpartikeln lagert es sich auf unterschiedliche Weise ab. Je sauberer die Oberfläche, desto leichter können sich Wassertropfen darauf absetzen und in kontaminierten Bereichen bleibt die Feuchtigkeit nahezu nicht zurück. So wird das unsichtbare Bild sichtbar. Was Sie im Spiegel sehen konnten, wird sozusagen mit Wasser aus Ihrer Ausatmung gezeichnet. Beeilen Sie sich, um das Bild anzusehen, denn es wird sehr bald verschwinden. Nun, man kann ihn noch einmal anhauchen, dann immer wieder. Aber aus irgendeinem Grund wird der Druck jedes Mal mehr und mehr verblasst. Wäre es im offenen Raum oder im tiefen Vakuum, also in einem Raum, aus dem fast die gesamte Luft abgepumpt würde, wäre der Oberfläche des Spiegels nichts passiert. Doch in der Luft lagern sich immer mehr Partikel ab, allerlei Fremdmoleküle, die das Bild nach und nach trüben und fast ununterscheidbar machen. Wenn Sie möchten, dass das Bild von Anfang an deutlicher hervortritt, wischen Sie den Spiegel vor dem Experiment gründlich mit einem trockenen Woll- oder Synthetiktuch ab. Und zwar nicht so sehr, um es sauberer zu machen, sondern um es zu elektrisieren. Schon in der Antike wurde festgestellt, dass beim Reiben verschiedener Oberflächen elektrische Ladungen auf diesen entstehen. Versuchen Sie, ein paar Mal mit einem Plastikkamm durch Ihr Haar zu fahren oder ihn an Wolle oder Fell zu reiben, und bringen Sie den Kamm dann an das in kleine Stücke gerissene Papier. An einem solchen stromführenden Kamm bleiben Papierreste sofort haften. Glas wird auch elektrisiert, wenn es mit einem Tuch gerieben wird, und die Elektrizität, die sich auf seiner Oberfläche ansammelt, wenn auch sehr schwach, hilft Schadstoffmolekülen, sich schneller zum Spiegel zu bewegen. Und wenn man dann auf den Spiegel atmet, ziehen dieselben elektrischen Kräfte Wassertropfen an und halten sie fest. Im letzten Kapitel dieses Buches gibt es viele Experimente mit Elektrizität, für die jedoch Batterien oder einfachste Akkumulatoren erforderlich sind. Und nun setzen wir das Thema fort und führen ein weiteres Experiment mit elektrifizierten Teilchen durch. Brechen Sie einen einfachen Bleistift, entfernen Sie die Mine und mahlen Sie ihn fein, um ein Pulver zu erhalten. Fügen Sie dazu ein wenig (im wahrsten Sinne des Wortes ein oder zwei Tropfen) einer Mischung aus Haushaltsschmieröl, das beispielsweise zum Schmieren von Fahrrädern und Nähmaschinen verwendet wird, und der gleichen Menge Benzin für Feuerzeuge hinzu. Obwohl Sie nur sehr wenig Benzin benötigen, vergessen Sie nicht, dass es sehr leicht entflammbar ist, und stellen Sie sicher, dass sich keine offenen Flammen in der Nähe befinden. Es entsteht eine schwarze Graphit-Öl-Benzin-Aufschlämmung. Reiben Sie es einige Minuten lang, denn beim Reiben laufen zwei nützliche Prozesse gleichzeitig ab: Erstens werden die Graphitpartikel immer kleiner und zweitens werden sie durch Reibung aufgeladen, was uns im Experiment sehr nützlich sein wird. Wenn Sie mit dem Schleifen fertig sind, verdünnen Sie die Aufschlämmung mit einer neuen Portion der Mischung aus Schmieröl und Benzin. Nehmen Sie jetzt jedoch viel mehr Mischung und achten Sie mit noch größerer Aufmerksamkeit darauf, dass kein Feuer in der Nähe ist. Verdünnen Sie den Brei so weit, dass die Mischung im Fläschchen oder im Reagenzglas fast transparent erscheint. Rühren Sie noch einmal um und nehmen Sie dann einen Kamm oder einen Glasstab, ein Plexiglaslineal usw. in die Hand. Reiben Sie einen solchen Kunststoff- oder Glasgegenstand auf einem Woll- oder Synthetikstoff, sodass er elektrisiert wird. Dies geht schneller, wenn Sie es leicht mit Maschinenöl schmieren – Sie können dasselbe verwenden, aus dem Sie die Mischung zum Verdünnen von Graphitpulver hergestellt haben. Bringen Sie einen Stock oder Kamm zu einem Gefäß mit einer durchsichtig aussehenden Flüssigkeit. Wenn Sie dies tun, beginnen sich die Graphitpartikel, die ebenfalls durch Reibung elektrisiert werden, auf Ihre Hand zuzubewegen. Reiben Sie den Stab oder Kamm erneut, führen Sie ihn zum Gefäß – und tun Sie dies fünf oder sechs Mal. Anschließend die Flüssigkeit ausgießen. In dem Gefäß, in dem es sich befand, direkt gegenüber der Stelle, wohin man den Zauberstab oder Kamm gebracht hatte, befand sich ein deutlicher schwarzer Abdruck auf dem Glas. Ein solches Experiment funktioniert nicht nur mit Graphit gut, sondern auch mit anderen Stoffen, beispielsweise mit gewöhnlichem Speisesalz. Außerdem muss es gut mit einer Mischung aus Öl und Benzin eingerieben werden; dann wird der Versuch in gleicher Weise wie mit Graphitaufschlämmung durchgeführt. Da Speisesalz weiß ist, bleibt es nach dem Experiment selbstverständlich, dass ein weißer Abdruck auf dem Glas zurückbleibt. In unseren Experimenten verwenden wir häufig Kochsalz und Natriumchlorid. Dies ist einer der beliebtesten Stoffe in der Chemie, der den Menschen seit der Antike bekannt ist. Vielleicht wissen Sie, dass Salz früher einen hohen Stellenwert hatte und in manchen Ländern als Geldersatz verwendet wurde. Dieser respektvolle Umgang mit Speisesalz war darauf zurückzuführen, dass man sich meist mit einheimischem Salz zufrieden gab, was zumindest an zugänglichen Orten selten vorkommt. Mittlerweile gibt es auf der Welt Salzseen, deren Wasser im wahrsten Sinne des Wortes mit Speisesalz gesättigt ist. Und es gibt Meere und Ozeane, in deren Wasser Millionen Tonnen Natriumchlorid gelöst sind ... Es scheint, als würde man Salz aus Meerwasser gewinnen, davon gibt es auf der Erde mehr als genug ... So ist es, aber neben Speisesalz, Natriumchlorid, sind im Meerwasser auch andere Salze gelöst, was bei uns nicht der Fall ist brauchen wir auf jeden Fall, wenn wir dem Essen Salz hinzufügen. Das werden wir experimentell testen. Wenn Sie nicht am Meer wohnen, können Sie zwei Dinge tun. Bitten Sie entweder jemanden, der ans Meer geht, um eine Flasche Meerwasser (und wenn Sie selbst im Urlaub ans Meer fahren, müssen Sie niemanden fragen) oder – und das ist wahrscheinlich einfacher – kaufen Sie eine Packung Meersalz in der Apotheke. Lösen Sie ein wenig Salz in Wasser auf, sodass die Lösung in ihrer Stärke gewöhnlichem Meerwasser ähnelt. Nehmen Sie dazu dreißig bis fünfzig Gramm Meersalz pro Liter Wasser. Das genaue Verhältnis ist nicht wichtig und existiert auch nicht, da der Salzgehalt des Wassers in verschiedenen Meeren unterschiedlich ist. Es ist möglich, dass aus trockenem Salz hergestelltes Meerwasser nicht sehr sauber ist; Filtern Sie es in diesem Fall durch einen sauberen Tuch- oder Papierfilter. Und dann nehmen Sie einen tiefen Teller und eine große Schüssel (oder Pfanne), gießen Sie normales Leitungswasser hinein und stellen Sie es zum Erhitzen ein. Diese große Schüssel (oder Topf) dient als Wasserbad, in dem Sie das Meerwasser verdampfen lassen. Stellen Sie also einen Teller Meerwasser in ein Wasserbad und beobachten Sie, was passiert. Das erste Mal ist das Meerwasser zwar etwas verdunstet, es gibt jedoch keine Veränderungen. Doch dann, wenn es verdunstet, beginnen im Wasser gelöste Salze auszufallen. Die Reihenfolge hängt von der Zusammensetzung des Meersalzes ab, allerdings fällt Calciumsulfat immer zuerst aus. Sie kennen diesen Stoff wahrscheinlich, aber unter einem anderen Namen: Calciumsulfat ist Gips. Es wird sehr häufig im Baugewerbe, in der Kunst und in der Medizin verwendet, da Gips eine bemerkenswerte Fähigkeit besitzt, in Verbindung mit Wasser auszuhärten und sich in einen weißen Stein zu verwandeln. Wenn sich am Boden der Platte ein weißer Gipsniederschlag bildet, muss dieser vorsichtig aus dem Wasserbad entfernt werden (ich hoffe, Sie verstehen, dass dies nicht mit bloßen Händen, sondern mit einem dicken Lappen erfolgen darf, um sich nicht zu verbrennen). . Sobald die Flüssigkeit etwas abgekühlt ist, filtern Sie sie durch ein sauberes Tuch oder Filterpapier und verdampfen Sie die verbleibende klare Lösung weiter. Bald darauf wird genau das Salz, das wir gewinnen wollten, Natriumchlorid, auszufallen beginnen. Nochmals vorsichtig, um sich nicht zu verbrennen, nehmen Sie die Platte heraus und filtern Sie den Inhalt. Trocknen Sie die weißen, nassen Rückstände, die auf dem Filter verbleiben, an der Luft, und Sie können die Sole weiter erhitzen. Wenn es sich erwärmt, beginnen andere Salze daraus auszufallen, vor allem Magnesiumsalze, die, wie Sie sich wahrscheinlich erinnern, zu den Härtesalzen zählen (wie Calciumsalze). Ihnen ist es zu verdanken, dass Meerwasser extrem hart ist, es absolut unmöglich ist, es mit gewöhnlicher Seife zu waschen, es schäumt nicht einmal. Das durch Verdunstung entstehende Speisesalz ist nicht für die Ernährung geeignet. Um solches Salz als Nahrung zu verwenden, ist eine zusätzliche Reinigung erforderlich, die zu Hause höchstwahrscheinlich nicht möglich ist. In der Industrie lässt sich solches Salz zusammen mit Verunreinigungen recht gut verwenden. Wenn ja, dann können Sie es für chemische Experimente verwenden, bei denen Kochsalz im Spiel ist. Versuchen wir, aus der verbleibenden Sole etwas Magnesiumhaltiges zu extrahieren. Mischen Sie dazu die Sole mit Kalkwasser, dann fällt ein weißer Niederschlag aus. Es heißt Magnesiumhydroxid und ist eine sehr nützliche Substanz für die Industrie. Und man kann aus der Sole auch Jod gewinnen, aber wir werden so ein Experiment gar nicht erst starten, weil wir es nicht können. Um nur ein Gramm Jod zu gewinnen, müsste man etwa zwanzig Tonnen Meerwasser verdampfen ... Und noch eine Möglichkeit, Speisesalz aus Meerwasser zu gewinnen. Glauben Sie, dass das Eis, das im Winter in den Meeren schwimmt, frisch oder salzig ist? Lassen Sie mich Ihnen gleich sagen, es ist frisch. Auch Eisberge, selbst die größten, bestehen vollständig aus reinem Süßwasser. Es gibt sogar Projekte, wie man solche Eisberge an die Küsten Afrikas und Südamerikas, in Wüsten und trockene Steppen schleppen, dort schmelzen und das dabei entstehende Wasser zum Trinken und Waschen nutzen kann ... Eis im Meer ist immer frisch, das heißt, wenn sich Eis bildet, gelangen keine Salze hinein, sondern verbleiben im Wasser. Wir werden versuchen, diese Eigenschaft zu nutzen, um Speisesalz zu gewinnen. Geben Sie etwas Meerwasser in den Gefrierschrank des Kühlschranks. Hierfür können Sie Eisformen verwenden. Da Sie kein Leitungswasser, sondern Meerwasser genommen haben, wird nicht alles zu Eis. Trennen Sie das frische Eis vorsichtig von der Salzlake. Da das Eis mittlerweile fast keine Salze mehr enthält, enthält die Sole, wie Sie sich vorstellen können, diese Salze in einer viel höheren Konzentration als das ursprüngliche Meerwasser. Verdampfen Sie die Sole wie im vorherigen Experiment in einem Wasserbad. Da seine Festigkeit jedoch viel höher ist, werden Salze viel schneller und in größeren Mengen aus ihm ausgefällt. Auch das nächste Wunder wird lehrreich sein. Du und ich bekommen Naturkautschuk. Der gleiche Gummi, aus dem Reifen, Galoschen und Bälle hergestellt werden. Die Basis jedes Gummis ist flexibler, belastbarer Gummi, der sich unglaublich stark dehnen und schrumpfen lässt und dann wieder seine ursprüngliche Form annimmt. Naturkautschuk wird aus dem Saft einiger Pflanzen gewonnen, vor allem der brasilianischen Hevea, die speziell für diesen Zweck in heißen Regionen angebaut wird, und zwar nicht nur in Brasilien, sondern auch in vielen Ländern Asiens und Afrikas. Hevea ist ein immergrüner Baum aus der Familie der Euphorbiaceae. Stoppen! Es gibt viele Wolfsmilchpflanzen auf der Welt; Ist es also möglich, Kautschuk aus anderen Pflanzen zu gewinnen, die weißen Milchsaft enthalten? Es ist möglich, obwohl dieser Gummi von schlechterer Qualität ist als der aus Hevea. Um uns jedoch von dieser Möglichkeit zu überzeugen und selbst zumindest einen Tropfen Naturkautschuk zu erhalten, werden wir ein einfaches Experiment mit einer beliebigen verfügbaren Euphorbia-Pflanze durchführen. Wenn Sie sich für dieses Erlebnis im Sommer entscheiden, gibt es kaum eine günstigere Pflanze als den Löwenzahn. Stattdessen können Sie jedoch auch jede andere Pflanze mit Milchsaft nehmen und auf das Vorhandensein gummiähnlicher Substanzen testen. Und es wird noch einfacher, die Blätter von Ficus zu verwenden – einer sehr verbreiteten Zimmerpflanze. In diesem Fall müssen Sie nicht mehr auf den Sommer warten, denn Ficus ist wie Hevea Brasilianer eine immergrüne Pflanze. Wir werden ihn nicht zerstören, zwei oder drei Blätter werden uns genügen, und für einen Ficus ist das kein großer Verlust. Nehmen Sie also ein paar Löwenzahn- oder Ficusblätter und pressen Sie den Saft so weit wie möglich aus ihnen heraus. Fügen Sie dem Saft ein paar Tropfen Calciumchlorid- oder Ammoniumchloridlösung hinzu. Unter der Einwirkung dieser Stoffe beginnt die Hülle, die von Gummipartikeln im Saft umgeben ist, zu kollabieren. Und wenn eine solche Hülle zerstört wird, hindert nichts die winzigen Partikel, die im Saft schwimmen, daran, sich zu größeren Partikeln zu vereinen. Rühren Sie die Mischung. Obwohl die darin enthaltenen Gummipartikel bereits zu verkleben beginnen, ist dies für das Auge noch unsichtbar. Fügen Sie der Mischung etwas Alkohol oder Kölnisch Wasser hinzu. Nach diesem Vorgang sind Gummitröpfchen mit bloßem Auge zu erkennen. Trennen Sie die in der Flüssigkeit schwimmenden Tröpfchen von der Lösung, indem Sie sie beispielsweise durch Gaze abseihen und lösen Sie sie anschließend in einigen Tropfen Benzin auf. Sie haben eine Lösung aus Naturkautschuk. Natürlich können wir aus diesem Gummi keinen echten Gummi machen; Ehrlich gesagt, selbst wenn dies der Fall wäre, wäre ein solcher Gummi wahrscheinlich nicht haltbar. Die Elastizität des aus dem Saft gewonnenen Gummis lässt sich aber leicht überprüfen. Tropfen Sie die Benzinlösung auf das Glas und warten Sie, bis das Lösungsmittel verdunstet ist. Auf dem Glas sehen Sie einen transparenten, sehr dünnen Film aus getrocknetem Gummi. Trennen Sie es vorsichtig vom Glas und beobachten Sie, wie es sich ausdehnt und zusammenzieht. Nach einem solchen Test besteht kein Zweifel mehr – es handelt sich tatsächlich um einen elastischen Gummi. Bisher war Hevea-Gummi tatsächlich das einzige elastische Material, und sämtlicher Gummi wurde daraus hergestellt. Mittlerweile wurde es merklich durch synthetische Kautschuke ersetzt, also solche, die in Fabriken gewonnen und künstlich aus anderen Stoffen synthetisiert werden. Die Vielfalt synthetischer Materialien – und nicht nur Gummi – wird auf der Welt immer größer. Schließlich sind die Möglichkeiten der Natur nicht unbegrenzt. Zweifellos ist Wolle ein wunderbares Material, aber um die ganze Menschheit in Wollkleider, Pullover und Pullover zu kleiden, müssten so viele Schafe gezüchtet werden, dass sie möglicherweise einfach nicht genug Nahrung hätten. Baumwollstoffe sind auch sehr gut, aber man kann nicht das ganze Land für Baumwolle hergeben, man muss irgendwo Weizen und Kartoffeln, Äpfel und Aprikosen anbauen. Es gibt viele solcher Beispiele. Na, wo ist der Ausgang? Was unsere Kleidung betrifft, besteht der Ausweg natürlich darin, dass neben Baumwolle und Wolle auch Kunstfasern hergestellt werden müssen. Daraus lassen sich Garne und Stoffe herstellen, die nicht schlechter sind als solche aus natürlichen Materialien. Allerdings sind synthetische Stoffe heute, ehrlich gesagt, den natürlichen etwas unterlegen. Aber nicht viel. Und vergessen wir nicht, dass Menschen seit vielen Jahrtausenden Faserpflanzen anbauen und Schafe züchten und die Geschichte der Kunstfasern höchstens einige Jahrzehnte zurückreicht. Die von Chemikern erfundenen Materialien haben also immer noch die Nase vorn ... Lassen Sie uns lernen, wie man Kunstfasern herstellt, und zwar nicht irgendwelche, sondern Seide. Wir werden es fast wie im Werk zubereiten, nur in etwas geringerer Menge ... Die bekanntesten seidenähnlichen Chemiefasern sind Viskose und Acetat. Aber mit den Substanzen, die uns zur Verfügung stehen, können solche Fasern wahrscheinlich nicht gewonnen werden. Aber die allererste (und recht gute) Faser dieser Art – Kupfer-Ammoniak-Faser – wird uns vielleicht gelingen. Bereiten Sie eine Kupferammoniaklösung vor. Lösen Sie fünf Teelöffel Kupfersulfat in einer kleinen Menge Wasser auf, fügen Sie einen Teelöffel Soda hinzu und rühren Sie um. Im Kolben entsteht eine neue Substanz – basisches Kupfercarbonat (basisch – vom Wort „Base“). Gießen Sie die Lösung in eine saubere Dose, beispielsweise eine gewaschene Blechdose, und erhitzen Sie sie bei schwacher Hitze, um das Wasser zu verdampfen. Am Boden wird es Sedimente geben. Gießen Sie das restliche Wasser vorsichtig aus dem Glas, kühlen Sie den Bodensatz ab und übertragen Sie ihn auf ein Stück Löschpapier – lassen Sie ihn trocknen. Dieses Pulver ist ein Bestandteil der Kupferammoniaklösung. Und das zweite ist, wie Sie sich vorstellen können, Ammoniak, dessen Lösung Ammoniak genannt wird. Allerdings ist Ammoniak aus der Apotheke für unseren Zweck eher schwach. Baumärkte verkaufen eine stärkere, 25-prozentige Ammoniaklösung. Denken Sie daran, dass es stark riecht. Lüften Sie den Raum nach der Arbeit (oder sogar während der Arbeit). Oder bringen Sie das Erlebnis auf den Balkon. Ammoniak braucht man ziemlich viel, 20 - 30 ml. Wenn Sie ein Becherglas haben, messen Sie diese Menge ab. Wenn nicht, berücksichtigen Sie, dass ein Esslöffel etwa 20 ml Flüssigkeit enthält. Geben Sie einen Teelöffel Kupfersulfatpulver zur Ammoniaklösung, verschließen Sie das Fläschchen mit einem Gummi- oder Plastikstopfen und schütteln Sie es gut. Sie erhalten eine dunkelblaue Flüssigkeit. Gießen Sie es in zwei kleinere Fläschchen und nehmen Sie jeweils einen Korken zur Hand. Geben Sie portionsweise normale Watte in das erste Fläschchen, verschließen Sie es mit einem Stopfen und schütteln Sie es gut. Im zweiten Schritt legen Sie auf die gleiche Weise kleine Stücke Löschpapier ein. Warten Sie, bis die Lösungen dickflüssig werden, etwa wie Sirup. Solche Lösungen werden Spinnlösungen genannt, weil daraus Fasern gesponnen werden können. Aber versuchen wir zunächst, das Material in Form von Flocken zu bekommen. Gießen Sie etwas verdünnten Essig in ein Glas. Tropfen Sie langsam eine der von Ihnen vorbereiteten Spinnlösungen hinein. Die Flocken fallen sofort heraus.“ In der Zusammensetzung sind sie genau wie die Faser, die wir zubereiten wollen. In der Zusammensetzung, aber nicht im Aussehen ... Machen wir das so: Gießen Sie Essig in ein Glas und geben Sie einen Tropfen Spinnlösung hinzu. Der Tropfen beginnt zu Boden zu sinken, wird dabei immer dicker und hinterlässt eine Spur in Form eines Fadens. Versuchen Sie es mit einer Pinzette oder einem Splitter aufzuheben, nach dem Training gelingt es; Aber noch besser ist es, das Experiment gemeinsam aufzubauen, sodass einer die Lösung tropft und der andere den Faden zieht. Mit einer medizinischen Spritze oder mit der Nadel einer Spritze, die fest in einen Gummischlauch eingeführt wird, können wir einen guten, glatten, gleichmäßigen und glänzenden Faden herstellen. Geben Sie die Spinnlösung in eine Spritze (oder in einen Gummischlauch; verschließen Sie das freie Ende des Schlauchs mit einem Holzstopfen oder einem geeigneten Stopfen). Gießen Sie den Essig in eine flache Schüssel, beispielsweise einen alten Teller, und drücken Sie die Flüssigkeit vorsichtig heraus, indem Sie auf den Kolben der Spritze drücken oder den Gummischlauch zusammendrücken. Bitten Sie einen Freund, den Faden mit einer Pinzette zu greifen und ihn vorsichtig durch den Essig zu ziehen im Teller. Wenn Sie etwas Übung haben, können Sie diesen Faden sogar auf eine Spule wickeln. In der Fabrik machen sie im Prinzip dasselbe: Sie drücken die Lösung durch sehr dünne Löcher und tauchen sie in ein Bad, wo die Fasern hart, flexibel und glänzend werden, wie es sich für Seidenfasern gehört. Lass es künstlich sein. Nun – ein lehrreiches Erlebnis aus dem Bereich der Fotografie. Vielleicht wissen Sie, dass lichtempfindliche Emulsionen, die Fotofilme und Fotopapier bedecken, Silbersalze enthalten. Diese Salze zersetzen sich unter Lichteinwirkung und es bilden sich Kristalle aus metallischem Silber; In dieser Form wird das Silber schwarz „gemalt“. Hier eine kurze Zusammenfassung des Grundprinzips der Schwarz-Weiß-Fotografie. Sie haben sich kürzlich mit Silbersalz beschäftigt: als Sie mit Gelees experimentiert haben. Nur hatten Sie Lapis, Silbernitrat, und es ist nicht zum Fotografieren geeignet. Hier benötigen Sie beispielsweise Silberchlorid. Es ist einfacher, es aus Nitrat zu gewinnen als aus einer Lunge – führen Sie einfach eine Reaktion mit gewöhnlichem Speisesalz, Natriumchlorid, durch. Bereiten Sie eine Lösung aus Lapislazuli und eine Lösung aus Speisesalz vor. Denken Sie vor dem Mischen daran, dass Sie eine lichtempfindliche Substanz bilden müssen. Und wenn ja, dann muss im Dunkeln gemischt werden (nicht unbedingt in völliger Dunkelheit, aber auf jeden Fall mit guter Verdunklung). Sobald die Lösungen vereint sind, fällt das gewünschte Silberchlorid aus – ein weißes, feines Pulver. Lassen Sie die Lösung abtropfen und legen Sie den Niederschlag in einer gleichmäßigen Schicht auf ein Stück Löschpapier. Decken Sie die darüber liegende Silberchloridschicht mit einem anderen Blatt Papier mit einem ausgeschnittenen Muster oder Pauspapier ab, auf dem etwas mit Tinte gezeichnet oder geschrieben ist. Bringen Sie diese Struktur für einige Sekunden ins Sonnenlicht oder stellen Sie sie unter eine helle Lampe. Die nicht abgedeckten Bereiche werden sehr schnell dunkler: Schwarzes metallisches Silber hebt sich im Licht vom Silberchlorid ab. Ein solches Bild wird sehr fragil sein. Wenn Sie es speichern möchten, müssen Sie genauso vorgehen wie bei einem echten Foto: Zuerst in einer Entwicklerlösung entwickeln (und dann werden die beleuchteten Stellen noch dunkler und deutlicher) und dann in einer Fixierlösung fixieren (und dann das Silberchlorid, das sich nicht durch Licht zersetzt). Jetzt können Sie das Bild auch bei hellstem Licht aufnehmen – es macht nichts mehr. Wie bei der realsten Schwarz-Weiß-Fotografie. Schließlich - die kürzeste Erfahrung des Lehrreichen. Kurz aber effektiv. Nehmen Sie ein halbes Glas Wasser, lösen Sie etwa einen halben Teelöffel Natriumthiosulfat (Hyposulfit) auf, geben Sie fünf bis sechs Tropfen Essig hinzu und rühren Sie um. Es passiert nichts. Beeilen Sie sich nicht, warten Sie! Nach einigen Minuten wird die Lösung plötzlich von selbst trüb. Wie lange wird es dauern? Es hängt davon ab, wie viel Hyposulfit Sie hinzufügen. Aber wenn ja, warum nicht eine chemische Uhr bauen? Lass es uns tun. Bereiten Sie eine Hyposulfitlösung vor – etwas stärker als im vorherigen Experiment (nehmen Sie entweder mehr Pulver oder weniger Wasser). Gießen Sie die Hälfte dieser Lösung in ein Fläschchen und verdünnen Sie den Rest mit Wasser auf das vorherige Volumen. Gießen Sie die Hälfte in das zweite Fläschchen und teilen Sie den Rest erneut mit Wasser. Die Hälfte – in der dritten Durchstechflasche, den Rest mit Wasser vermischen – und die vierte Durchstechflasche. Alle. Stellen Sie vier Fläschchen hintereinander auf und träufeln Sie schnell ein paar Tropfen Essig hinein. Legen Sie eine Uhr mit Sekundenzeiger vor sich hin und markieren Sie die Uhrzeit. In regelmäßigen Abständen wird die Flüssigkeit in den Blasen sofort trüb. Aber was ist die Lehre aus dieser schönen Erfahrung? Die Tatsache, dass nicht alle Reaktionen, auch mit bereits bekannten Substanzen, auf die gleiche Weise ablaufen. Und es ist kein Zufall, dass Chemiker vor dem Bau einer Werkstatt, in der eine wichtige und notwendige Substanz hergestellt wird, lange, manchmal jahrelang sorgfältig Dutzende und Hunderte von Reaktionen in Kolben und Reagenzgläsern studieren. Und das ist, muss ich sagen, ein sehr interessanter Beruf. Autor: Olgin O.M.
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Kommentare zum Artikel: Olga Großartig !!! Ksenia Kudryavtseva Nur mit Salz probiert, 3 Jahre stehen gelassen, die Kristalle sind sehr groß [nach oben]
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