Водоросли в стакане

Намедни _nikolya_ у себя в ЖЖурнале проводил конкурс на лучший научный эксперимент для шоу. Просматривая описания экспериментов финалистов, так заностальгировал за зрелищными химическими опытами, кои в своё время демонстрировал перед одноклассниками в "химические пятницы" (учился-то в классе с химуклоном).
Решил немного вспомнить и описать их у себя в журнале - чтобы не забыть (а может быть, кто и своей детворе покажет).
Первым номером идёт один из моих любимых опытов - Водоросли в стакане.
Для него необходимы следующие реактивы:

1. Водный раствор силиката натрия Na₂SiO₃. Я использовал разбавленный водой в соотношении 1:1 канцелярский (силикатный) клей. Вместо канцелярского клея можно использовать "жидкое стекло", представляющее собой раствор силикатов калия и натрия.


2. Окрашенные соли: сульфат меди (медный купорос) CuSO₄, нитрат кобальта Сo(NO₃)₂, хлорид железа (хлорное железо) FeCl₃, нитрат никеля Ni(NO₃)₂, нитрат марганца Mn(NO₃)₂, сульфат хрома Cr₂(SO₄)₃ и т.п. К сожалению, не знаю, насколько доступны эти соли сейчас, но медный купорос (да и хлорное железо) уж точно можно найти.

Раствор силиката натрия наливаем в высокий химический стакан и добавляем туда по несколько кристалликов разных солей. Кристаллики желательно выбирать покрупнее - более эффектные "водоросли" получаются. В зависимости от металла "водоросли" имеют разную окраску. Например, медный купорос даёт голубой цвет, хлорное железо - бурый, нитрат марганца - белый, который со временем становится бурым (из-за окисления марганца), сульфат хрома - зелёный, нитрат никеля - светло-зелёный. Наиболее быстро растут "бурые водоросли" из хлорного железа.
Растут "водоросли" в результате образования тонкой полупроницаемой плёнки силикатов на поверхности кристаллов по реакциям обмена. Например:
Cr₂(SO₄)₃ + 3Na₂SiO₃ = Cr₂(SiO₃)₃ + 3Na₂SO₄
2FeCl₃ + 3Na₂SiO₃ = Fe₂(SiO₃)₃ + 6NaCl
Кристалл оказывается в своеобразной капсуле. Концентрация солей под плёнкой силикатов получается выше, чем в растворе. А поскольку плёнка полупроницаемая, то в результате осмоса в капсулу проникает вода, капсула раздувается и лопается. На месте разрыва вновь образуется плёнка силикатов, и процесс повторяется.
Пара иллюстраций из интернета:

P.S. В процессе написания заметки нашёл на просторах Великого и Необъятного другой вариант этого опыта. Цитирую: В высокую стеклянную банку налейте 1 л жидкого стекла, добавьте 0,5-0,7 л воды и перемешайте. После этого нужно одновременно из двух стаканов вылить в эту банку водные растворы сульфата хрома(III) Cr₂(SO₄)₃ и хлорида железа(III) FeCl₃. В результате вырастут силикатные "водоросли" желто-зеленого цвета, которые, причудливо переплетаясь, опускаются сверху вниз. Добавив в ту же банку по каплям раствор сульфата меди(II) CuSO₄, мы заселим аквариум причудливыми "морскими звёздами" и круглыми колючими "морскими ежами" синего цвета.

P.P.S. После проведения этого опыта довольно сложно отмыть химическую посуду от силикатов.

---

Фараоновы змеи

Существует множество реализаций этого опыта.
Из найденного на просторах Великого и Необъятного:
Вы поджигаете небольшую палочку, вспыхивает слегка заметный огонёк и из палочки, извиваясь, начинает выползать чёрно-зелёная пористая масса, по форме напоминающая змею.
Для того, чтобы провести этот опыт вам понадобятся три довольно доступных вещества: нитрат калия, дихромат калия и сахар. Вот состав смеси:
нитрат калия KNO₃ - 5 г;
дихромат калия K₂Cr₂O₇ - 10 г;
сахар C₁₂H₂₂O₁₁ - 10 г.
Все компоненты смеси тщательно растирают в ступке и смешивают. Далее небольшими порциями (буквально по несколько капель) добавляют воду. После каждой новой порции воды смесь тщательно перемешивают. Увлажнение необходимо прекратить тогда, когда смесь будет иметь консистенцию творога. Теперь у вас довольно легко получится скатать из неё палочки диаметром ~5-8мм и длиной около 5 см.
Лучше всего проводить этот опыт на керамической плитке или на листе железа.
Примечание 1: Этот опыт получится ещё интересней, если из смеси сформировать не палочки, а шарики диаметром ~1-2 см. Но поджигать их необходимо с трёх сторон сразу, тогда получится не змея, а настоящий дракон.
Примечание 2: Пористая масса, которая составляет "змею", - это большей частью токсичный оксид хрома(III), так что проводите этот опыт очень осторожно и обязательно вымойте руки после его проведения.

В своей демонстрации я не использовал сахар, а использовал коллодий (коллодиум), который в мои школьные годы можно было купить в аптеке; смешивал соли и маленькими порциями добавлял коллодий до консистенции творога. Ну, а затем формировал палочки и высушивал их. Поджигал в фарфоровой чашке, установленной на высоком штативе. Получалось весьма эффектно!

---

Вулкан в пробирке

Основной реагент для этого опыта - дихромат аммония (NH₄)₂Cr₂O₇.
В пробирку насыпаем приблизительно на 1/5 высоты дихромат аммония, зажимаем пробирку в держатель и аккуратно прогреваем над огнём, чтобы пробирка не лопнула. Далее нагрев продолжаем в районе поверхности соли. По достижении необходимой температуры оранжевый дихромат аммония превращается в чёрно-зелёные хлопья, которые под давлением выбрасываются из пробирки, напоминая извержение вулкана.
В основе опыта лежит окислительно-восстановительная реакция:

(NH₄)₂Cr₂O₇ = Cr₂O₃ + N₂ + H₂O

Нашёл видео с одной из реализаций этого опыта:

P.S. Будьте аккуратны - при попадании на кожу дихромат аммония может вызвать аллергию.
P.P.S. Оказывается, ещё этот опыт называется "Вулкан Бёттгера" по имени химика Рудольфа Бёттгера, получившего дихромат аммония в 1843 году.

---

Опыт Пелиго

Цилиндр высотой 25-30 см вымойте изнутри горячей водой и через воронку по стенке налейте в него горячий очень концентрированный раствор гипосульфита, чтобы он заполнил цилиндр на 1/3. Этот раствор готовят так: 450 г гипосульфита растворяют при нагревании в 45 мл воды.
Второй раствор - ацетата натрия (300 г на 45 мл воды) также горячим влейте через ту же воронку еще на 1/3 цилиндра. Лейте очень аккуратно, этот раствор не должен смешиваться с ранее налитым раствором. Наконец, верхнюю треть цилиндра столь же осторожно заполните горячей водой, которая предохранит насыщенный раствор от преждевременной кристаллизации.
В сосуде три слоя: вода, пересыщенный раствор ацетата натрия, пересыщенный раствор гипосульфита. Накройте цилиндр стеклом, дайте остыть до комнатной температуры, а после этого можно приступать к опыту. К концу стеклянной палочки прикрепите кусочком воска маленький, незаметный кристаллик гипосульфита (воск слегка расплавьте, нагрев его над пламенем). На глазах у зрителей быстро опустите палочку в нижний слой. Концентрация соли столь высока, что тотчас вокруг кристаллика нагромоздится множество новых кристаллов, образуя подобие цветка. А в среднем слое "чужое" вещество вокруг кристалла гипосульфита кристаллизоваться не будет.
Другую, точно такую же палочку с воском, но уже с маленьким кристаллом ацетата натрия (зрители не должны заметить разницы) опустите в средний слой - здесь тоже вырастет цветок, но совсем другой! Цилиндр, если обращаться с ним осторожно, удается использовать несколько раз.

P.S. Описание опыта взял из книги Ольгин О. Опыты без взрывов. Изд. второе, переработанное.- М.: Химия, 1986.- 192 с.

---

Хоть и боянъ, но всё же

... Дьявол вдруг оторвался от монитора и треснул себя копытом по лбу. Рога завибрировали, пошел низкий гул.
- Какой же я идиот!
Дрессированная секретарша-суккуб схватила блокнот и ручку.
- Брось, - сказал ей Дьявол. - Никакой новой каверзы не будет. Уже поздно.
Суккуб преданно смотрела на босса.
- Ты ЖЖ читаешь? - спросил он.
- Иногда, мой господин.
- Так вот... Три тысячи лет назад я обязан был это придумать. Обязан, понимаешь?
- Что именно, мой господин?
- Комментарии! Просто и изящно, я меня побери, комментарии!
Он захихикал.
- Ты только представь, две скрижали с заповедями - и пара триллионов срача в комментах...

---