Оповідання з хімії - Юрій Якович Фіалков
Чому? Може тому, що надто неймовірними здалися хімікам 20-х років факти, які були описані в кількох невеликих статтях, уміщених у наукових журналах. І, як часто буває, люди визнали за краще не шукати розгадки цих дивовижних явищ, а просто забути про них.
А було це так…
Певно, слід почати з хіміка Кольрауша, який протягом кількох років одну й ту саму порцію води переганяв з однієї посудини в іншу. На відміну від вчених острова Лапути, так блискуче описаних Свіфтом в його «Подорожі Гуллівера», Кольрауш мав істинно наукові цілі. Він намагався очистити воду.
Та невже очищення води є такою складною справою, що вимагає багато років роботи? Авжеж так.
Ось хімік прийшов у лабораторію. Йому потрібна вода, щоб приготувати розчин, по можливості вільний від домішок. З водопровідного крана він наливає її в колбу. На погляд хіміка, ця вода страшенно «брудна». У ній багато солей натрію, кальцію, калію, магнію. Коли вода текла по трубах, у неї перейшло залізо в кількості, достатній для того, щоб виявити його з допомогою роданіду калію.
На водоочисній станції воду хлорували, і при цьому в ній залишилась така кількість хлору, що додача до неї кількох крапель азотнокислого срібла робить її схожою на молоко: це випало хлористе срібло.
Крім того, у воді є значна, з точки зору хіміка, кількість органічних речовин: найдрібніші частки рослин, бактерії тощо. У водопровідній воді розчинено дуже багато повітря. Це видно хоч би з того, що, коли холодна водопровідна вода постоїть у кімнаті, на стінках склянки з’явиться велика кількість повітряних бульбашок. А вуглекислий газ, розчинений у воді? А сірчистий газ, який поглинули води Дніпра, протікаючи повз завод, опалюваний вугіллям? А фенол, що його десь у верхів’ї випустив у Дніпро недбайливий директор хімічного заводу?
Словом, у водопровідній воді, крім водню й кисню, є ще добра третина елементів періодичної системи Менделєєва.
Нехай ці домішки і не шкідливі для спраглої людини, але хіміку вони дуже заважають. Щоб видалити домішки, воду кип’ятять спочатку з лужним розчином перманганату калію. При цьому окислюється більшість органічних речовин, що знаходиться у воді. Потім повторно кип’ятять воду з підкисленим розчином перманганату. Ця операція повинна привести до остаточного зруйнування всіх органічних речовин. Після цього воду переганяють і звільняються від основної кількості домішок: солей металів, значної частини повітря.
Добута дистильована вода далеко ще не чиста. В ній залишилось порівняно багато повітря, залишився майже весь вуглекислий газ. Всі операції проводились у скляній посудині, значить, вода містить багато їдкого натру та кремнійової кислоти, які перейшли до її складу з посуду. Словом, до чистої води ще далеко.
Дистильовану воду знову кип’ятять кілька годин, щоб виділити якомога більше газів, у тому числі й хлор, а потім переливають у перегінну колбу, виготовлену з платини. Холодильник, де конденсується водяна пара, відлитий з олова, прийомна колба теж виготовлена з платини. Адже ці метали майже не розчиняються у воді. При перегонці треба стежити, щоб вода ніде не стикалась з повітрям, бо вона знову натягне кисень, азот і вуглекислий газ. Тепер вода вже називається бідистилатом. З цією водою вже можна працювати.
Бідистилат — не абсолютно чиста вода. Встановити це легко. Досить опустити у воду електроди, сполучені з джерелом електричного струму, і стрілка приладу покаже, що вода проводить електрику. Але ж вода — не електроліт, отже, не повинна проводити струм. Очевидно, з неї не повністю видалено домішки. Електропровідність цієї води невелика і має порядок 10–6 зворотних омів. Кольрауш значно старанніше очистив воду і одержав електропровідність у 100 раз меншу; вода у нього була набагато чистішою. Та досить було йому потримати цю воду кілька хвилин у відкритій посудині — в контакті з повітрям, як електропровідність почала швидко збільшуватись.
Те, що я розповів про воду, можна з успіхом віднести до будь-якої іншої речовини. Тільки очищати інші речовини здебільшого доводиться ще довше. Важко приготувати очищену речовину, а ще важче зберегти її в чистому стані. Особливо важко уберегти чисті речовини від домішок повітря і вологи, якими насичена атмосфера. Ось чому очищені речовини часто запаюють у скляні або виготовлені з іншого матеріалу посудини.
Так зробив одного разу англійський хімік Бейкер, запаявши у скляній трубці азотистий ангідрид. Правда, нін запаяв цю речовину у контакті з п’ятиокисом фосфору, бо випадково домішав до азотистого ангідриду деяку кількість води. А п’ятиокис фосфору, як відомо, є одною з найжадібніших до води речовин; майже жодна з відомих нам сполук так сильно не притягує воду, як цей білий порошок. У викладеному вище нема нічого дивного, що могло б послужити матеріалом для сенсації.
Минуло п’ять років. І ось Бейкер згадав, що в його лабораторії зберігається трубка з запаяним азотистим ангідридом, потрібним йому для якогось експерименту. Хіміки всього світу звичайно очищають рідини перегонкою. Щоб відокремити азотистий ангідрид від кусочків п’ятиокису фосфору, Бейкер налив рідину в перегінну колбу і приступив до діла.
Почалася перегонка як завжди: ангідрид налили в охолоджену колбу, бо він кипить вже при температурі +3,5°. Прийомник, де мала збиратися перегнана рідина, теж помістили в лід. Бейкер почав чекати, коли ангідрид, попільно нагріваючись при кімнатній температурі, почне переганятись. Минуло десять хвилин, двадцять, а перегонка не починалась.
Розмовляючи з своїм співробітником, Бейкер машинально глянув на термометр, занурений в рідину, і замовк на півслові. Термометр показував 20°, тобто температуру навколишнього повітря. Азотистий ангідрид повинен був уже давно кипіти, а рідина в колбі залишалась нерухомою. Знизавши плечима у відповідь на німе запитання асистента, Бейкер почав обережно підігрівати колбу. Ніякого ефекту: синя рідина лишалась зовні спокійною. 30°… 35°… 40°… і тільки при 43° почалась перегонка.
«Можливо, це не та рідина, за яку я її вважаю?» — майнула в Бейкера думка. Негайно був зроблений аналіз — чистий азотистий ангідриді Знову повторили перегонку при 43°.
За сусіднім столом асистент Бейкера, озираючись на загадкову колбу,
