Адсорбция
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.
|