Из истории химии – химические опыты в древности
Химический анализ в самом примитивном виде появился много столетий назад. Служил он тогда в основном для разоблачения всевозможных подделок. В Древней Греции одной из самых дорогих красок считалась ярь-медянка — основная уксуснокислая соль меди. Она высоко ценилась за красивый зеленый цвет, а смешанная с белилами, давала очень устойчивую краску. Получали же ее окуриванием меди парами винного уксуса, и выход готового продукта был, разумеется, ничтожным.
В те далекие времена на некоторых кустарных фабриках хитрили и вместо ярь-медянки продавали доверчивым покупателям медный купорос, который похож на дорогую краску по цвету, но как окрашивающий пигмент никуда не годится.
Какое-то время хитрость удавалась, но, в конце концов, фальсификаторов научились разоблачать. Помогли в этом чернильные орешки (так называют наросты на листьях некоторых растений). Из орешков делали отвар и пропитывали им бумажки. Эти самые древние индикаторы опускали в раствор зеленой краски, которую выдавали за ярь-медянку, и если бумажка чернела, то подделка была налицо.
Объяснить это явление в те времена, конечно, не могли, но фальсификация красителя, по крайней мере, пошла на убыль. Секрет почернения бумажки заключается в том, что чернильный орешек содержит танин — сложное органическое вещество, хорошо растворяющееся в воде. Танин в небольшом количестве присутствует в чае и дубовых листьях. Соли железа окрашивают танин в густой черный цвет (кстати сказать, в старинных рецептах чернил применялись как раз такие составы).
Но купорос-то был медным, а не железным! И здесь объяснение простое: в Древней Греции искусства разделения солей не существовало, и в медном купоросе всегда были значительные примеси железного, который можно было так легко обнаружить.
Эту химическую реакцию, возраст которой исчисляется тысячелетиями, вы можете повторить у себя дома. Купите в аптеке танин (он широко применяется теперь в медицине), растворите несколько таблеток в воде и прибавьте немного любой растворимой соли железа, хотя бы того же железного купороса. Вы сможете наблюдать ту же реакцию, что и древние химики-аналитики, разоблачавшие незадачливых обманщиков.
НА ВКУС И СЛУХ
В значительно более поздние времена, каких-нибудь двести—триста лет назад, химики пользовались удивительными, на наш теперешний взгляд, способами анализа. Вот как, например, испытывали селитру, которая в огромных количествах шла на изготовление черного пороха.
Ученый того времени рекомендовал просто-напросто пожевать кусочек селитры, и если селитра «солона и горька, то она не добра, а только она на языке покусывает и сладка слышится, то такова селитра добра». Можно только пожалеть пороховых мастеров, которым приходилось брать пробы каждой новой партии селитры.
Вкусовой метод был, конечно, не слишком точным, а к чистоте селитры зачастую предъявляли высокие требования. Особенно качественную селитру употребляли для засолки мяса, чтобы продукт сохранил красный цвет. В этом случае нужна была селитра, «досольно переочищенная», и для испытания ее сжигали. Если она сгорала быстро и без остатка, то считалось (и, в общем, справедливо), что «селитра чиста и имеет надлежащую остроту, потребную для, произведения в мясе красного цвета».
Чтобы приготовить порох, кроме селитры, нужна еще и сера. Она тоже подлежала испытанию, но в отличие от селитры уже не на вкус, а на слух. Кусок серы зажимали в руке и подносили к уху. Обычно при этом было слышно легкое потрескивание, и тогда серу пускали в работу. Но если даже в полной тишине нельзя было услышать «голоса серы», то, значит, в ней слишком много примесей. Такую серу безжалостно выбрасывали, потому что порох с примесями может взорваться неизвестно когда…
Отчего же сера трещит в руке? Ответ на первый взгляд неожиданный: из-за своей очень плохой теплопроводности. В руке сера пусть слабо, но все же нагревается, и в ней появляются участки с разной температурой (вот где сказывается теплопроводность). В материале от этого возникают напряжения, и он разваливается на кусочки — ведь сера так непрочна. А мы при этом слышим слабый треск. Но когда в сере есть хотя бы один процент примесей, то теплопроводность ее повышается настолько, что, сколько ни держи серу в руке, не услышишь ни звука.
Автор: Жак Брюм.