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役立つ奇跡。 化学実験
有益な奇跡には以下が必要です。
ちなみに、家庭で必要なものを扱うほとんどの店には、化学製品の売り場があります。 石けんも洗剤も知らなかった私たちの遠い祖先が、どうやって汚れた衣服を川の水で洗っていたのかを考えると恐ろしいです…。 いいえ、正しい洗い方を教えるつもりはありません。 しかし、洗浄や他の多くのことは化学的な奇跡に直接関係しているため、この場合に何が起こるかを理解するのに役立つ実験を設定してみましょう。 そして、おそらく、新しい知識を得て、あなたは何かをより良く、より速く行うでしょう. ぬるま湯の入ったボトルに小さな洗濯石鹸を入れ、指でボトルの蓋を閉め、よく振ります。 フェノールフタレイン溶液を石鹸溶液に数滴加えます。 覚えているとおり、深紅の色は、私たちの前に基礎があることを示しています。 または、化学者がよく言うように、この溶液はアルカリ反応を起こします (アルカリは最も一般的で非常に活性な塩基です。アルカリは非常に腐食性が高いため、私たちは直接扱わないようにしています)。 石鹸が溶解すると、水と相互作用して弱いアルカリ性を生成することは古くから知られていました。 そして、これが石鹸が手やリネンの汚れを取り除く理由であると彼らは考えました。 そして、洗濯ソーダもアルカリ性溶液を生成し、特に適切に沸騰させた場合、衣服もよく洗います... しかし、すべてが間違っていたことが判明した。 さらに、すべてが逆であることが判明しました。 ソーダが汚れを消すのは、汚れ（ほとんどの場合、ある種の脂肪）と結合すると、石鹸のような物質が形成されるためです。 それで、さあ、あなたと私はソーダから石鹸を手に入れますが、洗濯中に洗面器ではなく、事前に試験管またはグラスに入れておきます。 鍋に水を入れて熱し、洗剤（ソーダ灰）を少しずつ注ぎ、絶えずかき混ぜます。 ソーダが溶けなくなったら、彼らが言うように、ソーダの強力な濃縮溶液が自由に使えるようになります。 熱くなったら、それを小さいながらも常に薄壁のフラスコ、できれば試験管に慎重に注ぎます。 ピペットを使用して、植物油が溶けなくなるまで一滴ずつ加えます。 オイルを溶かしたワックスに置き換えることはできますが、当然、ピペットで滴下することはできません。 フラスコ内で石鹸が形成されましたが、今のところ液体の状態です。 石鹸工場では、このような石鹸は塩析されます。つまり、溶液に塩 (最も一般的な食塩) が加えられます。 全く同じことをしてください。 塩と固形石鹸を XNUMX ～ XNUMX つまみ加えると、表面に浮き上がります。 慎重に取り外して、泡立ち、泡立ち、フェノールフタレインとの反応などをテストします。 残念ながら、私たちが自由に使える物質からは、洗って洗える良い石鹸を作ることはできません。 さて、ステアリンからだけであれば... ステアリンキャンドルからいくつかの破片を取り出します（パラフィンキャンドルもありますが、これらはこの実験には適していません）。 薄いガラスの破片を熱湯に入れて加熱します。 ステアリンが溶けたら、強力な洗剤溶液を加えます。 ここに白い塊が現れます。 これは石鹸です。 熱湯の中でさらに数分間放置し、火傷しないように注意して（手袋を着用して）マッチ箱に注ぎます。 塊が固まると、洗浄に使用できる固形石鹸が得られます。 そして、「逆に」実験を行うこともできます。つまり、固形石鹸からキャンドルを作ります。 洗濯用石鹸ナイフでスライスし、チップをよく洗ったブリキ缶に入れ、水を注ぎ、できれば水浴で加熱します。木の棒で常にかき混ぜることを忘れないでください。 石鹸が溶けたらすぐに酢を加えます。すると白い塊が表面に浮かびます。 ステアリンです。 瓶が冷えると表面に固まります。 スプーンですくって清潔なボウルに入れ、水ですすぎ、ティッシュや濾紙に包んでステアリンを乾燥させます。 今度はそれからキャンドルを作ります。 太い糸（灯油の芯など）を取り出し、加熱して溶かしたステアリンの中に入れます。 芯を取り出し、ステアリンを硬化させ、溶けた塊の中に戻します。 キャンドルが芯に伸びるまでこれを繰り返します。 簡単にするために、芯を作りたてのまだ温かい塊で一度コーティングすると、ソープキャンドルの準備が整います。 しかし、石鹸の話に戻ります。 それにしてもなぜ洗うのでしょうか？ 重要なのは、石鹸分子の「頭」と「尾」が互いに大きく異なることです。 分子の一端 (これを「頭部」とします) は、脂肪や他の同様の物質と容易に結合します。 そしてもう一方の端 (つまり「尻尾」) も同じように水を愛しています。 汚れの粒子にぶつかると、石鹸の分子が「頭」で汚れに付着し、ハリネズミの針のようなものを形成します。 そして、水は「尾」をつかんで、汚れの粒子をさまざまな方向に引っ張り、一緒に運び去ります。 だから汚れもきれいになります。 残念ながら、分子は目で見ることができないので、私の言葉を信じていただく必要があります。 しかし、それでも何かが見えてくるでしょう。 たとえば、こんな感じです。 XNUMXつの同じ泡を半分まで水で満たしますが、異なります。最初の泡は雨または溶けた雪（冷凍庫から霜をこすり取ることができます）、XNUMX番目は普通の水道水、XNUMX番目はボトルからミネラルです。 ミネラルウォーターがない場合は、古い実験で残っているものに応じて、通常の水に塩化カルシウム溶液を大さじXNUMX杯、または苦い塩を小さじXNUMX/XNUMX杯加えます。 別に、薄壁のガラスに少量の石鹸を入れ、熱湯に溶かします。 石鹸フレーク（コップ半分の水にトップなしで大さじ約XNUMX杯）を摂取する方が便利です。 既製のフレークがない場合は、洗濯石鹸のバーをナイフで切ります。 溶液が透明になるようによくかき混ぜます。 さあ、体験そのものです。 最初の石鹸水のボトルに一滴ずつ落とします。 滴下するたびによく振って、泡を観察してください。 ドロップを数えるのを忘れないでください。 泡が豊かになって安定したら、滴下を止めます。 滴の数を書き留めて、次のバブルに進みます。 水道水が泡立つには雨水よりも多くの石鹸が必要であり、ミネラルウォーターはさらに多くの石鹸が必要であることがわかります。 これがそれが起こる理由です。 雨（または雪）の水には溶けた不純物はほとんどありませんが、水道水やミネラルウォーターには不純物が溶けており、特にミネラルウォーターには多く含まれており、治癒効果をもたらします。 私たちにとって関心のある不純物は塩ですが、食卓塩のようなナトリウムではなく、カルシウムとマグネシウムです。 このような塩を含む水は硬水と呼ばれ、塩が含まれていない水は軟水と呼ばれます。 泡を生成するのに費やした同じ石鹸液の滴を数えることによって、井戸、池、川など、さまざまな水源からの水の硬度を比較できます。 沸騰した水と生の水も比較してください。沸騰すると水の硬度は低下しますが、残念ながら硬度が消えるわけではありません。 硬度の高い塩は自分の目で見ることができます。 これを行うには、少なくともろうそくの炎の上ですべての水を蒸発させる必要があります。 水の入った古いティースプーンを慎重に火の上にかざし（さまざまな供給源から水を順番に取ります）、さまざまなケースでどのくらいの沈殿物が残っているかを比較します。 蒸発するたびに、スプーンを沈殿物から適切に洗うことを忘れないでください。 硬水中の石鹸は、スプーンに残っていたものと同じカルシウム塩やマグネシウム塩と反応し、洗浄能力をすべて失います。 ボウルの水に大さじ数杯の苦い塩または乾燥海塩（薬局でも販売されています）を溶かします。 次に、石鹸を使ってそのような水で汚れた部分を洗ってみて、この作業に意味があるかどうかを確認してください。 そして今度は、まったく同じ水に、家庭にある洗剤を少量入れます。 そしてすぐに良い泡が立ちます。 パッチは軽くこするだけですぐにきれいになります。 なぜなら、粉末洗剤は石鹸と違って硬水を恐れないからです。 塩は彼らに害を及ぼさず、海水でも汚れを洗い流します。 ただし、すべての洗剤がすべての洗濯シーンに適しているわけではありません。 石鹸液と同様の粉末溶液もアルカリ性であり、この場合、綿や麻には適していますが、ウールやシルクには適していません。 そして、たとえばウールのセーターをある種の粉末で洗うことができるかどうか突然疑問が生じた場合、外部の助けなしでこの問題を解決できます。 粉末を水に溶かし、フェノールフタレインを滴下します。 溶液が赤くなりました。これはアルカリが含まれていることを意味し、羊毛にとって危険です。 赤くなったり、わずかにピンク色になったりしません - 危険はありません。 昔は洗濯用洗剤などなく、普通の石鹸は高級品でした。 次に、同じソーダ、いくつかの木の灰、野菜の煎じ薬など、他のさまざまな物質が洗浄のために使用されました。 石鹸には程遠いですが、それでも洗えました。 いくつかの植物の根には、石鹸のように作用する物質が含まれています（「石鹸の根」という表現さえありました）。 一般的な屋内植物であるシクラメンやサクラソウの根、そして中央の車線に生えているカラスアイやザルガイの煎じ薬を試してみてください。 ただし、簡単にするために、豆の煎じ薬やマスタードパウダーを飲むこともできます。 言うまでもなく、マスタードは洗濯と競合しませんが、それでも泡立ちます... 洗浄から、それは別の化学的手順である洗浄への単なるステップです。 これらの実験について長く説明する必要はありません。目的は新しいもの (汚れの除去) ですが、手段は古くてすでによく知られている、抽出と酸化です。 脂肪斑と言いましょう。 それらは、ガソリンまたはテレビン油などの適切な溶媒を選択して、抽出によって除去できます。 ただし、このような溶剤は可燃性であることを覚えておいてください。 近くに火事があってはいけません！ 油汚れの場合は、これを行う必要があります。綿棒を溶剤で湿らせ、数回拭くと、脂肪が溶解します。 それが私たちが必要としていたものです。 ただし、生地にかすれ跡が残る場合がございます。 洗剤を溶かした溶液で拭き、水ですすぎ、乾燥させます。 このような実験のために、衣服に汚れを付ける必要はないことをご自身で推測していただければ幸いです。 一般に、スーツやコートをすぐにクリーニングしないほうがよいでしょう（それが自分のものか他人のものかは関係ありません）。 布の端切れを数枚用意し、スポットを当てて練習します。 実験は無事に終了し、より深刻な問題に移ります。 ただし、一部の生地は特定の溶剤の影響で破損したり変色したりする可能性があることに注意してください。 したがって、最初に内側のどこかで、このようなクリーニング中に生地が劣化していないかどうかを確認してください。 奇跡は奇跡ですが、注意しておいて損はありません。 油絵の具を XNUMX つの溶剤で除去するのは困難です (ただし、汚れが非常に新しい場合は可能です)。 汚れをテレビン油で湿らせて柔らかくし、ガソリンで取り除きます。 この場合、生地の事前チェックを忘れないでください。 衣服にインクがついた場合、事態はさらに複雑になります。 ここで、少量（数滴）のアルコールが必要になります。アルコールはインクの一部である染料を溶かします。 しかし、一度抽出しただけではまだ不十分です。 吸着も関与する必要があります。 砕いたチョークまたは歯磨き粉をシミの上に少し注ぎ、アルコールを少し落とします。チョークがインクを吸収して吸収したら、鈍いナイフで取り除きます。 この手順を数回繰り返すと、最終的にチョークは汚れなくなります。これは、チョークがインクを完全に吸収したことを意味します。 乾いたチョークの残りをブラシで払い落とします。それだけです。 そして、約束された酸化はどうなるでしょうか？ 少なくともこの方法では、白い布にジュースをこぼしたり、砕いたベリーが付着した場合は、数滴のアンモニアを加えた過酸化水素が役立ちます。 綿棒を溶液で湿らせ、汚れを拭き、きれいな水ですすぐと、汚れはほとんどの場合消えます。 ただし、色のついた生地を過酸化水素で汚さないでください。 これは非常に強力な酸化剤であり、おそらく汚れとともに過酸化物が布地から塗料も除去してしまうでしょう。 傷口を滑らかにするために使用されたヨウ素が衣服に付着した場合は、思い出させてください。ヨウ素と次亜硫酸ナトリウムはすでに実験済みです。 次に、次亜硫酸塩がバイアル内のヨウ素を脱色しました。 今、彼はそれを跡形もなく生地から取り除きます。 この反応では酸化も起こりますが、酸化剤の役割だけが汚れに含まれるヨウ素に引き継がれます。 ヨウ素について話しているので、ヨウ素を使って非常に役立つ奇跡を起こしてみましょう。アイロンにヨウ素チンキを使って絵を描きます。 むしろ、腺を引っ掻くように、腺にくぼみを作ります。 このプロセスは酸洗いと呼ばれ、工場でよく使用されます。 この目的のために彼らはヨウ素ではなく、さらに強力に作用する他の物質を摂取するだけです。 たとえば、自分のペンナイフに自分の名前を書くことにしたとします。 お願いします！ 碑文を入れる場所は、表面が光るようにサンドペーパーで適切に拭きます。 キャンドルに火をつけて傾けると、金属の表面に数滴落ちます。 ナイフを少し加熱すると、キャンドルの原料であるステアリンまたはパラフィンが薄い層に広がります。 固まったら、針で名前（または絵など）を金属の部分までしっかりと傷つけます。 薬局のヨウ素チンキをピペットから溝に滴下します。 数分後、溶液は明らかに青白くなり、さらにヨウ素を滴下します。 XNUMX時間ほどナイフに触れずに、キャンドルの跡を消し、きちんと洗います。 アイロンの表面にはスクラッチ跡が残ります。 もちろん、この体験にはナイフを使用する必要はありません。たとえば、自転車レンチやその他の鉄製の物体を使用できます。 しかし、なぜキャンドルなのでしょうか？ そして、ヨウ素が鉄と反応するのを防いだこと。 そして、反応が起こった傷の中で、新しい物質、つまり表面から簡単に除去できるルースパウダーであるヨウ化鉄が形成されました。 ちなみに、ヨウ素は鉄だけでなく、ドアハンドルの材料となる銅や真鍮などの銅合金も毒します。 良いものは毒されるべきではありませんが、時代遅れになるべきです... 銅や真鍮のもの（非常に良いもの）が時間の経過とともに黒ずみ、緑がかったコーティングで覆われている場合、どうすればきれいになりますか？ 主婦は知っています：アンモニア、またはアンモニアと銅のお粥でこする必要があります。 しかし、なぜ？ 赤い銅線を鉛筆に巻き付けるか、洗濯バサミで挟んで、ワイヤーのもう一方の端に小さな螺旋を作ります。 この螺旋を炎の中に入れてください。 すぐに表面は黒いコーティングで覆われます。 空気中の酸素が加熱されると銅を酸化し、酸化銅に変化します。 別の熱線をアンモニアのボトルに浸します。 シューという音が鳴り、スパイラルは再び光沢のある赤くなります。 酸化銅が分解し、純粋な銅が再形成されました。 主婦が掃除にアンモニアを使用する理由は明らかですか? そして、汚れを吸収するために歯磨き粉を加えます。 覚えておいてください、これは吸着と呼ばれます。 この実験を数回繰り返すと、ボトルの中の液体が徐々に青色に変わってきます。 そこでは、アンモニアを他の物質から区別するのに役立つような、非常に複雑な物質が形成されます。 黒くなった銅線は別の方法でもきれいにすることができます。 加熱したコイルを医薬品塩酸に浸します（高度に希釈されているため危険ではありません）。 銅は再び輝き、液体は青くなります。 別のオプション: バイアルの底に注がれたアンモニア (塩化アンモニウム) を熱いスパイラルで触れます。 白い煙の雲が立ち上ります - これはアンモニアが蒸発しています - そして、スパイラルは再び新品のように輝きます。 黒ずんだスパイラルをボトルの中に下げ、底に少量のコロンを注ぎます。 ケルンに含まれるアルコールも元の赤い色に戻ります。 しかし、なぜ主婦はアンモニアを好むのでしょうか？ はい、加熱せずに動作するためです。 遅いですが。 掃除についてもう少し。 ただし、ドアハンドルではなく、バスルームの洗面台です。 あるいは土器とか。 すぐに洗えず、古い汚れをこすったりこすったりしても、落ちないことがあります。 しかし、洗面台は手間をかけずに掃除できます。 ただし、それに取り組む前に、古い皿かホーローのボウルで練習してください。 汚いほど良い。 過マンガン酸カリウム（「過マンガン酸カリウム」）に少量の酢を注ぎ、この混合物を汚れた場所に塗ります。 酢の臭いが不快だと思う場合は、クエン酸に置き換えてください。過マンガン酸塩と均等に混合し、水を加えてください。 混合物を塗った物体をXNUMX分放置し、その後水で洗います。 汚れは確かにどこかに消えてしまいました（あなたも私も知っていますが、それは「過マンガン酸カリウム」によって酸化されたものです）。 しかし、今ではすべてが茶色いコーティングでなんと汚れていることでしょう。 おそらく経験する前よりもさらに怖かったでしょう。 トリビア。 あなたはすでにこの汚れに対処する方法を知っています。 「過マンガン酸カリウム」の汚れをどうやって落としたか覚えていますか？ 今も同じことをしてください。 少量のクエン酸を過酸化水素に注ぎ、かき混ぜます（過酸化水素と酢に加えても構いません）。 この液体を綿棒または布にとり、力を入れずに静かに汚れた場所を拭きます。 まるで茶色の斑点がなかったかのように、再び輝きます。 そして最も重要なことは、こすったり皮をむいたりする必要がないことに注意してください... 実はこの方法で、ファイアンスの洗面台やお皿だけでなく、浴槽やホーロー鍋も洗うことができます。 ただし、頻繁に使用すると、酸がエナメル質を損傷する可能性があります。 そのため、鍋の汚れがひどい場合は、「過マンガン酸カリウム」を使って掃除することもできます。 ただし、店舗で販売されているクリーニング製品を使用する方が良い場合もあります。 気づいたかどうかはわかりませんが、酸化を伴うものを含むいくつかの化学反応では熱が放出されます。 加熱すると多くの反応がより速く進むため、これは有益な場合があります。 高温での反応は意図したとおりに完全に失敗する可能性があり、その場合は物質の混合物を冷却する必要があるため、場合によっては不利益を被ることもあります。 また、熱を放出するために特異的に反応が行われる場合もあります。 最も明白でわかりやすい例は燃焼です。ストーブでの薪、ボイラー室でのガス、車のエンジンでのガソリン、火力発電所の炉での重油です。 さあ、化学反応によって熱が得られます。 そして、私たちはこの熱を風に投げ込むのではなく、それを利用しようとします。 化学加熱パッドを作ることを提案します。 実際、化学加熱パッドにはさまざまな種類があります。 一部は狩猟者や漁師向けの商品を販売する店で販売されています。 しかし、そのような装置を作るには、おそらく私たちには力が及ばないでしょう - そして、設計は複雑で、すべての物質を購入できるわけではありません。 それで、もっと早く何かをしましょう。 たとえば、マヨネーズの下から小さなガラス瓶を取り出し、その中にらせん状に曲げたアルミニウム線を入れます。 ワイヤーは壁にぴったりとフィットし、より多くのアルミニウムがガラス瓶に入るように曲げる必要があります。 アルミニウムと反応する混合物を準備します。 小さじXNUMX杯の青いビトリオールを小さじXNUMX杯の食卓塩とよく混ぜます。 食べるスプーンではなく、実験用に特別に割り当てられたスプーンを使用する必要があることを思い出してください。 数ミリメートルの大きな粒子が混合物に落ちる可能性があります。 スプーンでこすると、今後の反応が遅くなる可能性があります。 約30 gのおがくずを塩とビトリオールの混合物に加えます。 おがくずは軽いので、ティースプーンで量るのに時間がかかります。 必要な量は大さじXNUMX杯、またはXNUMXつかみ程度です。 物質を適切にかき混ぜ、混合物をアルミニウム線の入った瓶に詰めます。ただし、最上部までではなく、XNUMX〜XNUMXセンチメートル下まで満たします。 まだ水を瓶に注ぐ必要があるため、それがないと加熱パッドは機能しません。 さて、主な操作は、瓶に50分のXNUMXカップの水を注ぎます（多すぎることが判明し、水の一部がおがくずに吸収されない場合は、すぐに余分な水を排出します）。 少し、文字通り XNUMX ～ XNUMX 分待つと、加熱パッドが熱を放射し始めます。 すぐに温度は約XNUMX℃に達します。 その後さらに XNUMX 時間、化学加熱パッドは暖かくなります。 混合物で満たされたガラス瓶の中で、いくつかの化学反応が一度に起こります。 化学をよく理解すると、そこでアルミニウムに何が起こるかを簡単に理解できます。 それまでの間、結果に満足します。加熱パッドが暖かくなり、これが重要です。 この章を終えて他の化学の驚異に移る前に、おそらくあまり役に立たないかもしれませんが、それほど興味深いものではありませんが、もう XNUMX つ実験をセットアップしてみましょう。これは、おそらくいつか役立つでしょう。 ガラスにフロスティ模様を作りましょう。 夏でも。 ボトルにぬるま湯を注ぎます。大さじXNUMX杯を超えないようにしてください。 よくかき混ぜるたびに、少しずつアンモニア（塩化アンモニウム）を注ぎます。 溶解が止まったらすぐに、ガラスか鏡の上にブラシで溶液を塗ります（手を切らないように注意してください！）。 次に、すべての水分が蒸発するまで待つ必要があります。 そして、水がなくなると、ガラスに霜が降りたような模様が現れます。 氷の代わりにのみ - 塩化アンモニウムの結晶。 暑さは怖くありませんが、水がかからないように注意してください。 数滴 - そして奇跡の終わり。 著者：オルギンO.M.
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