С физико-химическим
явлением, о котором сейчас пойдет речь,
знаком, наверное, каждый, хотя, может
быть, не знают, что оно называется
адсорбцией. Если даже вы и не
проходили адсорбцию на уроках,
наблюдали вы ее неоднократно. Как
только вы сажаете чернильную кляксу
на бумагу или, что гораздо хуже, на
одежду, так сразу и знакомитесь с этим
явлением. Когда поверхность одного
вещества (бумаги, ткани и т. д.)
поглощает частицы другого вещества (чернил
и проч.), это и есть адсорбция.
Очень
хороший адсорбент - уголь. Причем не
каменный, а древесный, и не просто
древесный, а активный (активированный).
Такой уголь продают в аптеках, обычно
в виде таблеток. С него и начнем опыты
по адсорбции.
Приготовьте
бледный раствор чернил любого цвета и
налейте в пробирку, но не доверху.
Положите в пробирку таблетку
активного угля, лучше растолченного,
закройте пальцем и встряхните как
следует. Раствор посветлеет на глазах.
Поменяйте раствор на какой-либо
другой, но тоже окрашенный - пусть это
будет разбавленная гуашь или акварель.
Эффект окажется таким же. А если взять
кусочки древесного угля, то они будут
поглощать краситель значительно
слабее.
В этом
нет ничего странного: активный уголь
отличается обычного тем, что у него
гораздо большая поверхность. Его
частицы буквально пронизаны порами (для
этого уголь особым способом
обрабатывают и удаляют из него
примеси). А коль скоро адсорбция - это
поглощение поверхностью, то ясно:
больше поверхность, тем и поглощение
лучше.
Адсорбенты
способны поглощать вещества не только
из растворов.
Возьмите
пол-литровую стеклянную банку и
капните на одну каплю одеколона или
любого другого пахучего вещества.
Обхватите банку ладонями и подержите
ее так с полминуты, чтобы немного
нагреть пахучую жидкость - тогда она
будет быстрее испаряться и сильнее
пахнуть. Как принято в химии, не нюхай
вещество прямо из склянки, а легкими
взмахами руки направьте к носу воздух
вместе с парами летучего вещества: не
всегда ведь известно, хорошо ли пахнет
то вещество, которое в склянке.
Каким
бы ни был запах, вы его, конечно,
почувствуете явственно. А теперь
положите в склянку немного активного
угля, закройте ее плотно крышкой и
оставьте на несколько минут. Снимите
крышку и вновь направьте воздух к себе
взмахами ладони. Запах исчез. Он
поглотился адсорбентом, или, точнее,
поглотились молекулы летучего
вещества, которое вы поместили в банку.
Не
обязательно брать для этих опытов
активный уголь. Есть много других
веществ, которые могут служить
адсорбентами: туф, сухая размолотая
глина, мел, промокательная бумага.
Словом, самые разные вещества, но
обязательно с развитой поверхностью.
В том числе и некоторые пищевые
продукты - вы, наверное, знаете, как
легко хлеб впитывает посторонние
запахи. Недаром пшеничный хлеб не
советуют держать в одной упаковке со
ржаным - их запахи смешиваются, и
каждый теряет свой особый, только ему
присущий аромат.
Очень
хороший адсорбент - воздушная
кукуруза, или кукурузные палочки,
столь любимые многими из нас. Конечно,
тратить на опыт пакет или даже
четверть пакета нет смысла, но
несколько штук... Попробуем.
Предыдущий
опыт с пахучими веществами повторите
в присутствии кукурузных палочек - и
запах совершенно исчезнет. Конечно,
после опыта есть палочки уже нельзя.
Если вы
работаете в химическом кружке и уже
научились получать и собирать такие
окрашенные газы, как хлор и оксид
азота (дома с ними дела иметь не надо,
тут требуется хорошая тяга), то можете
испытать на них действие угля и
кукурузных палочек.
В сосуд
с окрашенным газом поместите
адсорбент, встряхните несколько раз -
и окраска если не исчезнет совсем, то
заметно ослабеет.
Сейчас
на многих кухнях над газовыми плитами
ставят разнообразные устройства для
очистки воздуха от чада и дыма. В таких
устройствах, помимо прочего, есть
патрон с каким-либо адсорбентом, через
который прогоняют загрязненный
воздух. Что при этом происходит, вы
теперь знаете. А когда вся поверхность
будет занята посторонними, "впитанными"
из воздуха частицами, патрон заменяют
свежим