levasovas idomioji chemija 1966
DESCRIPTION
Levasovas Idomioji ChemijaTRANSCRIPT
V. LEVAŠOVAS
ĮDOMIOJICHEMIJA
Š v i e s a
KAUNAS, 1966
54Le 384
MIKLAS SK MTYTOJAUl
Šioje knygoje tu rasi apybraižų, pasakojančių apie chemijos praeitį ir dabartį. Vienose jų kalbama apie klaidžiojimus, pagimdžiusius pseudomokslą alchemiją, ir apie tai, kaip, vėl klysdama, chemija iš jos išsivadavo. Kitose pasakojama, kaip ilgai ir sunkiai tekdavo dirbti, kol būdavo padaromi atradimai ir išradimai, davę žmonijai reikalingų dalykų ir medžiagų. Dar iš kitų tu sužinosi apie kietąjį benziną ir stebuklingąsias dervas — jonitus.
Būtinai perskaityk jas! Tu įgysi įdomių ir naudingų chemijos žinių, kurios padės sėkmingiau įsisavinti šio nepaprasto mokslo pagrindus.
Chemijos žinios— tai ne tik faktai ir teorija, apie kuriuos kalbama per pamokas ir vadovėlyje, bet ir sugebėjimas paaiškinti cheminius reiškinius mus supančioje aplinkoje. Šioje knygoje pateiktų pasakojimų ir bandy- mų-mįsiių bei viktorinos „Ar moki chemiją?" klausimų tikslas — patikrinti, kiek tvirtos ir gilios tavo žinios iš chemijos. Todėl, perskaitęs, pavyzdžiui, pasakoj imą-mįslę, neskubėk atsiversti jau paruošto atsakymo (skyriaus „Atsakymai"), o iš pradžių kaip reikiant pagalvok, pamėgink atsakyti į jį savarankiškai. Geriausia nagrinėk juos ne vienas, o su draugais, nebijodamas pasiginčyti, o skyrių „Atsakymai” atsiverskite tik tam, kad išsiaiškintumėte, kurio atsakymas teisingesnis.
Ir dar vienas patarimas. Perskaitęs šią knygą, nepasitenkink vien ja. Atidžiai peržiūrėk pateiktą joje populiariosios mokslinės literatūros sąrašą,, pasitaręs su chemijos mokytoju, susidaryk sąrašą knygų, kurias galima gauti jūsų bibliotekoje. Perskaityk iš pradžių vieną, paskui antrą, trečią knygą iš to sąrašo ir tada tu suprasi, kiek daug įdomių dalykų galima iš jų sužinoti ir kiek daug naudos jos tau gali duoti, ruošiantis gyvenimui.
Autorius
IŠ BURTININKES CHEMIJOS PRAEITIES
IR DABARTIES
LEGENDA APIE „FILOSOFINĮ AKMENĮ“
(apie a Icheriiją !)
, ,Įsivaizduokite sau kurį nors Vokietijos miestą viduramžiais, tas siaurutėles, kreivas gatveles,
aukštus gotiškus namukus, o tarp jų seną, kone griūvantį namą samanotomis, apkerpėjusiomis sienomis. Atrodo, kad jame nėra jokios gyvybės, bet gilią naktį melsvas dūmas byloja apie vis dar tebebudintį senį, jau pražilusį nuo ieškojimų, tačiau dar tebepuoselėjantį viltį,— ir dievobaimingas amatininkas pabūgęs šalinasi buveinės, kur, jo manymu, apsigyvenusios dvasios ir kur įsikūrė ne dvasios, o negęstantis troškimas." 2
Pabandysime, skaitytojau, drauge prasiskverbti į šią buveinę, kurią taip vaizdingai aprašė N. Gogolis, susipažinsime su jos šeimininku ir sužinosime, kas verčia jį budėti gilią naktį ir kodėl miestelėnai, žvalgydamiesi ir šnibždėdami maldas prieš ,,nelabąsias dvasias", skubiai praeina pro jo namelį.
Ir štai mes skliautuotame rūsyje su lentynomis prie sienų, kuriose pristatyta kolbų ir retortų, stiklinių ir stiklainių su kažkokiomis medžiagomis. Tarp jų matyti
1 Alchemija — viduramžiais arabų duotas chemijos pavadinimas. Jis sudarytas iš arabų artikelio ai ir jau anksčiau žinomo žodžio chemija.
2 H. В. Г о г о л ь , О средних веках.
5
Alchemiko laboratorija
pelėdos ir šikšnosparnio iškamšos bei nuo laiko patamsėjusi žmogaus kaukolė. Ant suolų ir akmeninių grindų matyti grūstuvės, puodeliai ir kiti reikmenys, kurių dabar nerasi nė vienoje laboratorijoje. Prie krosnies, panašios į kalvės žaizdrą, pagyvenęs tarnas tylėdamas pučia dumplėmis ugnį, o kitas, dar beūsis, triūsia prie keisto distiliavimo aparato. Nuo žibinto krintą keistos formos šešėliai ir krosnies liepsnos atšvaistės, virpančios ant stiklinių indų, daro rūsį panašų į kažkokią burtininko laboratoriją, kur nakties priedangoje vyksta paslaptingi dalykai.
O štai ir rūsio šeimininkas! Žilas ir rūstus, jis sėdi giliame krėsle, prie stalo, apkrauto senovinėmis knygomis, ir įsigilinęs skaito mokslinį traktatą, kurio eilutės tolydžio nutrūksta, užleisdamos vietą paslaptingiems ženklams ir simboliniams piešiniams.
Pažvelkime, ką vaizduoja vienas jų, ties kuriuo jis taip susimąstė. Soste išdidžiai sėdi mantija pasipuošęs karalius su karūna ant galvos ir skeptru rankoje, o prieš jį nusižeminusių prašytojų pozoje nusilenkę šeši jaunuoliai. Tai šeši „netaurieji" metalai maldauja vyresnįjį brolį — auksą, kad šis jiems atskleistų savo pranašumo paslaptį. Bet vyresnysis brolis nusigręžė į šalį, lyg sakydamas, kad veltui jie maldauja,— ši paslaptis visada priklausys tik jam.
Šeši jaunesnieji broliai — metalai — maldauja vyresnįjį brolį — auksą — perduoti jiems savo pranašumo paslaptį
7
Senio vaizduotėje jau ryškėja toji ilgai laukta diena, kada pagaliau išsipildys jo slapčiausioj i svajonė, dėl kurios geriausi gyvenimo metai prabėgo šiame niūriame lūšyje. Jis galės gauti brangaus metalo tiek, kiek tik panorės, o tada ateis ir turtas, garbė bei valdžia,— viskas, ką gali duoti žmogui visagalintis auksas.
Alchemijos gimimas
Mintis, kad auksą galima gauti iš „netauriųjų metalų", atėjo žmonėms į galvą dar neatmenamais laikais, kai, vystantis prekybai, auksas pamažu virto pinigais — brangiu metalu, kurį turintis žmogus buvo laikomas turtingu ir galėjo valdyti kitus žmones.
Dar daug metų prieš mūsų erą Egipte, Indijoje, Kinijoje ir senovės Graikijoje buvo žinoma, kad auksas gali būti sulydomas su sidabru, variu ir kitais metalais. Gauti lydiniai buvo taip panašūs į grynąjį auksą, kad žmonės tada dar nemokėjo jų atskirti, ir šiuos lydinius auksu laikė net tie, kurie juos gamindavo. Taip atsirado receptai, nurodantys, kaip galima gauti dirbtinį auksą „dvigu- binimu", t. y. pridedant į jį vario ir kitų metalų. Seniai žinomas „netauriųjų11 metalų — raudonojo vario ir baltojo alavo — pavertimas auksaspalve bronza, labai panašia į auksą, tartum patvirtino prielaidą, kad metalus galima tobulinti, t. y. paversti auksu.
296 m. Romos imperatorius Diokletianas buvo priverstas išleisti įsakymą, reikalaujantį sudeginti visus egiptiečių rankraščius, kuriuose pateikiami tokie receptai: netikro aukso antplūdis rinkoje grėsė prekybai. Tačiau visi panašūs įsakymai bei persekiojimai beveik nedavė rezultatų.
Gelbėdamiesi nuo persekiojimo, alchemikai iš Egipto bėgdavo į Siriją, Bizantiją ir kitas šalis, įsirengdavo savo laboratorijas apleistose pilyse ir namuose, dirbdavo naktimis, atkakliai tebeieškodami būdų „netauriesiems" metalams paversti brangiuoju auksu.
Tikėjimo, kad auksą galima gauti dirbtiniu būdu, gajumas paaiškinamas tuo, jog daugelis tuo metu Iduvo Aristotelio mokymo įtakoje. Sis senovės graikų filosofas tvirtino, kad visa gamtoje sudaryta iš keturių elementų — žemės, vandens, oro ir ugnies,— kurie skiriasi vienas nuo kito tik skirtingu „pirminių kokybių"— šilumos, šaltumo,8
drėgnumo ir sausumo — santykiu. Todėl elementai ir iš jų sudarytos medžiagos gali virsti vieni kitais. Pavyzdžiui, metalai vienas nuo kito skiriasi tik tuo, kad juose yra nevienodas kiekis žemės. Juo metale yra daugiau žemės, juo jis mažiau taurus. Vadinasi, norint geležį ar varį paversti sidabru arba auksu, pakanka iš jų pašalinti visą arba beveik visą žemę. Sunkiausia yra tai, kad, šalinant žemės perteklių, geležyje ar varyje reikia palikti tiek kitų elementų (vandens, oro ir ugnies), kiek jų yra gryname aukse arba sidabre. 1
Si kliūtis atrodė ne tokia didelė, o viltis pašalinti ją — pernelyg viliojanti. Bet visi mėginimai praktiškai įgyvendinti „didžiąją transmutaciją"— paversti „netauriuosius" metalus brangiuoju auksu — nedavė rezultatų.
Ieškant begalinių nesėkmių priežasties, buvo prieita išvada, kad, matyt, čia dar reikalingas gamtos, tai yra jėgos, esančios aukščiau už žmogų, įsikišimas.
Panašioms idėjoms atsirasti padėjo tuo metu paplitęs pseudomokslas — astrologija, tvirtinęs, kad viskas Žemėje yra susiję su planetomis ir žvaigždėmis, kad kiekvieną iš tuo metu žinomų septynių metalų atitinka vienas šviesulių, valdančių jo likimą Žemėje: auksą — Saulė, sidabrą — Mėnulis, geležį — Marsas, varį — Venera, alavą — Jupiteris, šviną — Saturnas, gyvsidabrį — Merkurijus.
Alchemija ėmė vis labiau ir labiau sietis su mistika — tikėjimu, kad egzistuoja paslaptingos antgamtinės jėgos, kurias reikia įtraukti į bandymus, atliekant įvairias burtų apeigas ir užkeikimus.
Arabų alchemija
Aštuntame amžiuje, arabams užkariavus Egiptą, Siriją ir daugelį kitų Artimųjų Rytų šalių, mokslo centras persikėlė į Arabų kalifato sostinę — Bagdadą. Įsisavinę graikų mokslo laimėjimus, arabai nebuvo tik paprasti jų sekėjai. Devinto amžiaus pradžioje jie jau turėjo savo alchemiją, kuri iš esmės skyrėsi nuo „paveldėtosios" graikų alchemijos, persunktos mistika.
Žymiausias arabų alchemijos atstovas buvo Džabiras Ibn-Chajanas (Geberis), kuris pasinaudojo Aristotelio mo
1 Smulkiau Aristotelio mokymas apie medžiagas išdėstytas pasakojime .,Vienos hipotezės oįmimas ir mirtis11, p. 22.
9
kymu apie medžiagas ir Egipto alchemikų idėjomis, tačiau jas išaiškino savaip ir papildė daugeliu naujų teiginių. Metalai atsirado gamtoje, aiškino jis, susijungus įvairiomis proporcijomis „pirminiams pradams"— sierai ir gyvsidabriui,— kurie savo ruožtu susidarė žemės gelmėse iš sausų ir drėgnų garų.
Kodėl gyvsidabris ir siera tapo visų metalų „pirminiais pradais?"
Sunkus, nepaprastai gerai besilydantis gyvsidabris sukaupė savyje visiems metalams būdingas savybes. Neįprasta ir taip pat neatsitiktinė atrodė tuo metu ir dar viena gyvsidabrio savybė — ištirpinti kitus metalus ir po to „sutirštėti" (sudaryti amalgamas).
Siera buvo laikoma vienos pagrindinių visų medžiagų „kokybių"— degumo — įkūnijimu, todėl ji, alchemikų nuomone, būtinai turėjo būti sudėtinė metalų dalis. Siera turėjo ir kitų įdomių savybių: jungdamasi su švinu ir alavu, ji suteikdavo jiems sidabro spalvą ir blizgesį, o su variu ir geležimi — aukso spalvą ir blizgesį. Todėl nenuostabu, kad į sierą buvo pradėta žiūrėti kaip į vieną „pirminių" metalų „pradų".
Džabiro ir jo mokinių nuomone, norint gauti sidabrą ir auksą iš „netauriųjų metalų", pakanka tik rasti atitin
kamas gyvsidabrio jungimo su siera proporcijas. Apie tai, kaip jie įsivaizdavo šią „transmutaciją" konkrečiai, galima spręsti iš recepto, paimto iš senovinės alchemikų knygos „Filosofo mišinys".
„Paimk gyvsidabrio, sutirštink jį, įdėdamas magne- zijos, arba stibio pentasulfi- do, arba nedegios sieros. Padaryk šituo jo prigimtį baltą. Tada, užtepęs jo ant vario, pamatysi, kad varis pabals. Jei jo prigimtį padarysi raudoną, tai varis paraus ir pakaitinus virs auksu."
Šis „nuostabus" receptas turėjo tik vieną trūkumą:
niekas pagal jį negavo ir negalėjo gauti nė vienos kruopelytės sidabro arba aukso. Visi arabų alchemikų bandymai buvo tokie pat nevaisingi, kaip ir graikų alchemikų, kurie rėmėsi ne vien Aristotelio mokymu, bet ir burtų apeigomis bei užkeikimais.
Tačiau šalia viso to reikia pažymėti, kad Džabiras ir jo pasekėjai ne vien tik sudarinėjo šitokius receptus. Jie tyrinėjo ir visiems suprantama kalba aprašė daugelį medžiagų ir jų gavimo būdų ir tuo įnešė svarų indėlį į chemijos vystymąsi.
Kitas plačiai išgarsėjęs arabų alchemikas buvo Abu- Bekras Muhamedas-al-Razis (Razes), tęsęs Džabiro darbus ir palikęs daug žinių apie medžiagas ir jų kitimus.
Labai vertingi buvo kiek vėliau gyvenusio įžymaus tadžikų mokslininko Abu-Ali Ibn-Sinos, žinomo Avicenos vardu (980—1037), veikalai. Pripažindamas, kad metalai yra sudaryti iš gyvsidabrio ir sieros, jis atmetė nuomonę, jog vieni metalai gali virsti kitais. Sio mokslininko veikaluose buvo pateikta tuomet žinomų medžiagų ir mineralų klasifikacija.
„Filosofinis akmuo"
XI a. pabaigoje prasidėję kryžiaus žygiai susmukdė Bizantiją ir arabų šalis; mokslo vystymosi centras dabar persikėlė į Vakarų Europą. Cia atkeliavo ir alchemija.
Ypač ja susidomėjo katalikų bažnyčia ir feodalų diduomenė. O patraukė juos ne arabų sukauptos žinios apie medžiagas, bet aukso gavimo receptai. Alchemikų laboratorijos pradėjo dygti kaip grybai po lietaus. Jas kūrė mokslininkai ir sukčiai. Atsirado jų karalių ir didikų rūmuose bei vienuolynuose: alchemikų tarpe buvo ir katalikų vienuolių, ir karalių. Anglų karalius Henrikas IV ne tik įsirengė savo laboratoriją, bet ir įsakė dvasininkams melsti dievą, kad jis padėtų alchemikams. O Romos popiežiai keletą žymių alchemikų — katalikų vienuolių — paskelbė šventaisiais.
Karalių ir feodalų diduomenės domėjimasis alchemija visai suprantamas: buvo tikimasi, jai padedant, be ypatingų rūpesčių nuolat papildyti savo amžinai tuščią iždą. Bet kodėl dar didesnį dėmesį jai skyrė „šventieji tėvai", visada taip karštai iš bažnyčios ambonų kovoję prieš „nuodėmingą meilę auksui"?! Todėl, kad Romos
И
popiežius, katalikų vyskupai ir vienuolynai patys buvo tokie pat feodalai, tik dar godesni ir žiauresni. Didindami savo turtus, jie nesibodėjo net ir tokiomis priemonėmis, kaip nuodėmių atleidimas už pinigus (prekyba indulgencijomis) ar jų nuteistų ir sudegintų „eretikų" turto pasisavinimas. Argi galėjo tokie „nesavanaudžiai" atsisakyti nuo galimybės pasipelnyti ir „metalų taurinimo" sąskaita?!
Jei arabai ne tik ieškojo būdų dirbtiniam auksui gauti, bet ir, aplamai, stengėsi tyrinėti medžiagas (ir ta prasme jų darbai buvo naudingi mokslui), tai dabar aukso gavimas tapo vieninteliu alchemijos tikslu. Alchemijos istorijoje prasidėjo laikotarpis, kai ji ėmė ištikimai tarnauti katalikų bažnyčiai.
Alchemikai katalikų vienuolių sutanomis pasirūpino įslaptinti savo darbus ir padaryti juos visiškai neprieinamus „nepašvęstiesiems". Todėl jie pradėjo išgalvoti ypatingus pavadinimus, ženklelius ir piešinius, kuriuos galėjo suprasti tik tie, kurie juos sugalvojo. Pavyzdžiui, metalus pradėjo žymėti paskolintais iš astrologijos planetų simboliais: auksą — Saulės simboliu °, varį — Veneros simboliu ° r geležį — Marso simboliu , o sidabrą — Mėnulio simboliu Taip pat buvo pradėtos žymėti ir kitos medžiagos, netgi bandymai, daromi su jomis. Pavyzdžiui, vario sulfatas buvo žymimas ženkleliu O \ virinimas — ženkleliu °ч, o distiliacija — ženkleliu .
Dar sunkiau buvo suprasti plačiai alchemikų vartojamus simbolinius piešinius. Pavyzdžiui, kaip galima paaiškinti piešinį, kuriame vaizduojama liepsnojanti Saulė ir ant jos stovintis žmogaus skeletas, kaulėtoje rankoje laikantis paukštį? Pasirodo, kad tai reiškė tik medžiagos skilimą kaitinant: Saulė — kaitinimas, skeletas — retorto- ję likę pelenai, o paukštis — išsiskiriančios dujos. Dar paprasčiau iššifruojamas ne mažiau paslaptingas piešinys, kuriame matome drakoną, ryjantį savo uodegą. Pasirodo, kad taip buvo vaizduojami švino dioksido milteliai, kurie, kaitinami su anglimi, virsta švinu.
Ne aiškesni buvo ir žodiniai medžiagų bei bandymų, atliekamų su jomis, aprašymai. Pavyzdžiui, švino oksidą jie vadino žaliuoju liūtu, švino suriką — raudonuoju liūtu, o apnašas, atsirandančias ant retortos sienelių, distiliuojant medžiagas,— kimvriškaisiais šešėliais.
Šventiesiems tėvams, kurie dažniausiai būdavo tamsūs ir neapsišvietę žmonės, neateidavo nė į galvą, kad me-12
Simboliškas skilimo reakcijos atvaizdavimas
talų „didžioji transmutacija" gali vykti, nedalyvaujant „paslaptingosioms jėgoms" ir pirmiausia, žinoma, pačiam viešpačiui dievui. Alchemiko Barchuzeno veikale „Nuostabioji knyga" yra piešinys, kuris vaizduoja besimeldžiantį vienuolio sutana apsivilkusį alchemiką, o virš jo, debesyje, patį viešpatį dievą, kuris atskleidžia jam dirbtinio aukso gavimo paslaptį. Tačiau reikia pažymėti, kad alchemikai nepamiršdavo ir kitų paslaptingųjų jėgų. Momentas bandymams pradėti dažniausiai būdavo parenkamas pagal astrologijos taisykles — priklausomai nuo žvaigždžių ir planetų padėties danguje, o pačius bandymus lydėdavo ne tik maldos, bet ir įvairūs magiški užkeikimai bei apeigos. Taigi būdavo šaukiamasi tuo pačiu metu ir dievo, ir piktosios dvasios pagalbos.
Bet kiek jie besistengė, kiek triūsė savose laboratorijose,— dirbtinio aukso Drakonas, ryjantis gauti nepavyko. s vo uode
13
Bandydami išsiaiškinti nepasisekimo priežastį, alchemikai sugalvojo naują teoriją, kurios jie ir griebėsi, kaip skęstantis šiaudo. Buvo nuspręsta, kad, be gyvsidabrio ir sieros, matyt, yra dar kažkoks tai pradas, be kurio vieni metalai negali virsti kitais. Nors jie ir negalėjo šios prielaidos kuo nors pagrįsti, tačiau ji leido tikėtis, kad didžiausioji svajonė pagaliau bus įgyvendinta. Ilgainiui ši prielaida virto mokymu apie paslaptingąjį ir visagalį ,,filosofinį akmenį".
Pavyzdžiui, štai kaip įsivaizdavo dirbtinio aukso gavimą, panaudojant šį „akmenį" („eliksyrą"), vienas žymiausių XIII amžiaus alchemikų Rodžeras Bekonas. Jis rašė, kad vieną eliksyro dalį reikia sumaišyti su tūkstančiu metalo dalių, hermetiškai uždaryti specialiame inde ir pastatyti į cheminę krosnį. Pradžioje kaitinti iš lėto ir tris dienas laipsniškai vis didinti ugnį. Kitimas trunka tris dienas. Tada galima pradėti iš naujo, įmetus tam tikrą dalį gautojo produkto tūkstančiui metalo dalių, ir vėl įvyks kitimas. Pradžioje tam reikia vienos dienos, paskui — vienos valandos, vėliau — vienos akimirkos.
Patikėjus šiuo „receptu", galima pagalvoti, kad, turint nors ir nedidelį kiekį „filosofinio akmens", galima pagaminti ištisus kalnus dirbtinio aukso, be to, labai lengvai ir greitai.
Alchemikų laboratorijose vėl užvirė darbas. Jie ėmė ieškoti „filosofinio akmens". Stai kaip siūlė gauti jį iš švino vienas garsus alchemikas Riplė.
„Jei nori pasigaminti išminčių eliksyro, vadinamojo filosofinio akmens,— rašė Riplė savo recepte,— paimk, mano sūnau, švino ir kaitink jį tol, kol jis virs žaliuoju liūtu. Paskui pakaitink stipriau, ir jis virs raudonuoju liūtu. Įstatęs indą į karštą smėlį, virink jį rūgščiame vynuogių spirite, išgarink produktą ir gausi sakingą medžiagą l, kurią galima piaustyti peiliu. Įdėk ją į moliu apglais- tytą retortą ir iš lėto distiliuok. Kimvriškieji šešėliai uždengs retortą savo skraiste, ir tu rasi jos viduje tikrąjį drakoną todėl, kad jis ryja savo uodegą. Sutrink jį ant akmens ir paliesk įkaitusia anglimi. Jis užsidegs ir, įgavęs puikią citrininę spalvą, atkurs iš naujo žaliąjį liūtą. Padaryk, kad jis prarytų savo uodegą, ir iš naujo distiliuok produktą. Pagaliau, mano sūnau, rūpestingai išva
1 Sakinga medžiaga — švino acetatas.
14
lyk jį ir Iu pamatysi pasirodant deginantį skystį ir žmogaus kraują."
Žinoma, nei pats Riplė, nei kas nors kitas, patikėjęs juo, jokio „filosofinio akmens" pagal šį receptą negavo taip pat, kaip nepavyko jo gauti ir pagal daugelį kitų receptų.
Tiesa, vienas tokių mėginimų davė kai kurių rezultatų. XVII amžiuje vokiečių alchemikas Brantas nusprendė paieškoti „filosofinio akmens" gyvulių šlapime. Distiliuodamas kietąją liekaną, susidariusią, garinant šlapimą, jis netikėtai gavo tada dar nežinomą baltąjį fosforą, šviečiantį tamsoje ir užsideganli net nuo silpnos trinties. Įsitikinęs, kad ši nuostabioji medžiaga nėra „filosofinis akmuo'1, jis vis dėlto rado būdą, kaip ją paversti auksu: gautąjį fosforą pradėjo demonstruoti už atlyginimą ir pardavinėti jo gavimo paslaptį.
Nepasisekimai negalėjo sulaikyti „filosofinio akmens" ieškojimų bangos. Prie to prisidėjo ir nuolat sklindantys gandai, kad tai vienoje, tai kitoje laboratorijoje eliksyras jau gautas. Dažnai šiuos gandus skleisdavo ir patys alchemikai, norėdami iš lengvatikių išvilioti nors truputį tikrojo aukso.
Kartais dėl tų pagyrų jiems tekdavo žiauriai nukentėti. Pavyzdžiui, įtaręs, kad vienuolis alchemikas Rodže- ras Bekonas yra suradęs būdą „filosofiniam akmeniui" ir dirbtiniam auksui gauti, „jo šventenybė" Romos popiežius įsakė jį pasodinti į kalėjimą ir laikyti tol, kol šis neatskleis savo paslapties. Tik po dvidešimties metų, kai buvo įsitikinta, kad Bekonas nėra padaręs jokio atradimo, jis buvo paleistas į laisvę.
Nežiūrint to, kad visi mėginimai gauti „filosofinį akmenį" buvo bergždi, legenda apie jį, įvairių apgaulingų fokusų palaikoma, ne tik tebeviešpatavo, bet ir vystėsi toliau, pasipildydama naujais, dar labiau fantastiškais prasimanymais.
Rodžeras Bekonas
Alchemiko kankinimas
Staif pavyzdžiui, žymus gydytojas ir alchemikas Pa- racelsas, pirmasis pritaikęs chemiją vaistų gamyboje, tvirtino, kad eliksyras ,,sulaiko puvimą ir neleidžia nei žaizdai, nei vandenei, nei podagrai įsigalėti žmogaus kūne,J. Paracelso pasekėjai nuėjo dar toliau. Jie tvirtino, esą. eliksyras' gali atjauninti žmones ir prailginti jų gyvenimą. O vienas jų — alchemikas Lasnijoras — savo knygoje „Auksinis traktatas" pa- reiškė, kad mikstūra, paga- Aureolas Bombastas Paracelsas minta is to eliksyro, gali prikelti iš numirusių. Tiesa,Lasnijoras nepasakė, kaip galima priversti numirėlį išgerti tokią mikstūrą, ir, savaime suprantama, negalėjo duoti nė vieno pavyzdžio, kad kur nors kas nors su šia mikstūra būtų numirėlį prikėlęs. Bet tai nė kiek jo netrikdė, lygiai kaip mūsų dienomis skelbiančių „dievo žodį" netrik
Alchemiko karikatūra
2. įdomioji chemija 17
do tai, kad jų skleidžiamos religinės legendos yra neįrodytos ir aiškiai absurdiškos.
Dar labiau stebina kitas XVII a. alchemijos „atradimas". Remdamiesi Aristotelio mokymu apie tai, kad daugelis gyvų būtybių gali pačios savaime atsirasti iš gamtinių medžiagų (pavyzdžiui, kirmėlės atsiranda iš mėšlo, o varlės — iš dumblo), alchemikai nusprendė, kad iš medžiagų, esančių žmogaus organizme, laboratorijoje galima dirbtinai gauti gyvą būtybę, panašią į žmogų. Ji buvo pavadinta ,,Iiomunkulusn. Tas pats Paracelsas sudarė labai smulkų homunkulaus gavimo „receptą".
„Paimk žinomąjį žmogaus skystį,— rašė jis,— ir leisk jam pūti pradžioje sandariai uždarytame moliūge, o paskui dar keturiasdešimt dienų laikyk jį kumelės skilvyje, köl nepradės gyventi, judėti ir knibždėti. Tai, ką gausi, dar nebus nė kiek panašu į žmogų, tai bus permatoma ir be kūno. Bet jei paskui kasdien atsargiai ir slapčiomis jis bus maitinamas žmogaus krauju ir laikomas keturiasdešimt savaičių tolyginėje ir pastovioje kumelės skilvio temperatūroje, tuo būdu atsiras tikrasis gyvas kūdikis, turįs visas kūno dalis, kaip vaikas, pagimdytas moters, tik labai mažulytis."
Sunku patikėti, kad ši absurdiška idėja turėjo šalininkų net tokių žymių ano meto mokslininkų tarpe, kaip Paracelsas, kuris daug prisidėjo prie medicinos vystymosi!
„Suirešęs ęžuolas“
Ir sutrešęs ąžuolas gali atrodyti galingas. Jis pats savaime negrius. XVII a. pabaigoje alchemija buvo panaši į tokį ąžuolą, galingą pažiūrėti, bet sutrešusią šerdimi, seniai vedantį vien supuvusias „giles"— negyvas idėjas ir absurdiškus receptus.
Besivystančiai pramonei reikėjo vis daugiau metalų, dažų, druskų ir kitų medžiagų. Bet alchemikų laboratorijose, kaip ir anksčiau, buvo domimasi tik „filosofiniu akmeniu". Mėginimai išaiškinti cheminius reiškinius kitaip, negu juos aiškino alchemikai, tuojau buvo skelbiami „eretiškais" ir sutinkami labai nepalankiai. Kaip senas ąžuolas nustelbia viską, kas tik mėgina augti po jo vainiku, taip ir alchemija slopino visa, kas nauja, kas bandė atsiliepti į praktikos reikalavimus ir išplėšti chemiją iš kibaus, pragaištingo „šventosios" katalikų bažnyčios glė18
bio. Tačiau nuslopinti gyvenimo reikalavimus jau nebuvo galima. Juo labiau vystėsi chemijos amatai, juo atkaklesnė ir ryžtingesnė darėsi alchemijos idėjų ir jos požiūrio į medžiagas kritika.
1661 metais žymus anglų fizikas ir chemikas Robertas Boilis knygoje „Chemikas skeptikas'1 sutriuškino Aristotelio mokymą apie medžiagos sandarą iš keturių „elementų" ir apie tris medžiagų „pirminius pradus". Tačiau jo kritika nepajėgė „nuversti" alchemijos. Tam reikėjo atsisakyti nuo tikėjimo į antgamtines jėgas ir taip išaiškinti medžiagų savybes ir jų kitimus, kad galima būtų teisingai atsakyti į klausimus, jaudinusius chemikus praktikus. Bet Boilio religingumas, siekimas mokslą sutaikyti su bažnyčia ir net moksliškai įrodyti dievo buvimą, darė jį labai nenuosekliu. Pavyzdžiui, pasisakydamas prieš Aristotelio mokymą« jis tuo pačiu metu pats bandė gauti dirbtinį auksą. Todėl ir po jo kritikos alchemija tebegyvavo, o chemikai praktikai veltui šaukėsi pagalbos, prašydami teisingai išaiškinti juos dominančius cheminius reiškinius.
Praktikai ypač stigo teisingo reiškinių, susijusių su medžiagų degimu ir metalų lydymu iš rūdų, aiškinimo. Mėginant tiksliau atsakyti į gyvenimo iškeltus klausimus,XVII a. pabaigoje buvo sukurtas naujas mokslas apie medžiagas — flogistono1 teorija, kuri sudavė mirtiną smūgi alchemijai.
Alchemijos žlugimas
Pirmą kartą flogistono teoriją paskelbė Bekeris 1669 m., o 1697 m. ją išsamiai išvystė Georgas Štalis. Pagrindiniai flogistono teorijos teiginiai tiesiog apstulbino savo originalumu, paprastumu ir, svarbiausia, įtikinamumu.
Georgas Štalis tvirtino, kad visos medžiagos tikrai yra sudėtinės, bet susidariusios ne iš keturių Aristotelio elementų ir ne iš trijų „pirminių pradų" (gyvsidabrio, sieros ir druskos), o iš nuodegų2 ir ypatingo degaus prado — flogistono. Anglis, siera ir kitos degios medžiagos
1 Flogistonas, išvertus iš graikų kalbos, reiškia uždegtas.2 Nuodegomis tada buvo vadinami žemės spalvos metalų oksidai.
19
susidariusios beveik tik iš flogistono. Metalai, atvirkščiai, sudaryti beveik tik iš nuodegų.
O kas gi yra tas flogistonas? „Tai,— atsakydavo Šta- lis,— ypatinga plonytė materija, nematoma, visur prasiskverbianti ir galinti laisvai pereiti iš medžiagų, kuriose jos yra daugiau, į medžiagas, kuriose jos yra mažiau arba visai nėra. Pavyzdžiui, degant angliai, joje esantis flogistonas išeina į orą ir vietoje anglies lieka tik truputis nuodegų (pelenų):
anglis= flogistonas+ nuodegos
Tas pat vyksta, ir lydant metalus iš rūdų. Rūdos — tai metalai, praradę flogistoną. Kaitinant jas su anglimi, anglyje esantis flogistonas pereina į rūdas ir todėl jos virsta tuo, kuo buvo anksčiau,— metalais."
Panašių pavyzdžių, kai cheminiai reiškiniai buvo aiškinami taip paprastai ir įtikinamai, flogistono teorijos šalininkai pateikdavo labai daug, todėl tikėjimas Aristotelio mokymu apie medžiagas buvo galutinai pakirstas, ir alchemija nebeturėjo kuo remtis. Sutrešęs „ąžuolas" neišlaikė naujų idėjų vėjo spaudimo ir traškėdamas nugriuvo. XVIII šimtmečio pradžioje iš ilgaamžio alchemijos viešpatavimo liko tik prisiminimai.
Žinoma, alchemija žlugo ne iš karto. Ir vėliau, kai mokslas apie medžiagas jau turėjo tvirtą mokslinį pagrindą, Vakarų Europos šalyse dar tebegyvavo alchemikų būreliai, o po visą pasaulį klajojo sukčiai, pardavinėdami lengvatikiams dirbtinio aukso gavimo receptus.. Bet niekas jau nebegalėjo atgaivinti alchemijos, o drauge su ja užgeso ir legenda apie „filosofinį akmenį".
Tuščios pastangos
Apskritai, ar galima gauti dirbtinį auksą iš kitų metalų? Galima! D. Mendelejevo atrastas periodinis cheminių elementų dėsnis padėjo išaiškinti vidinę atomų sandarą, nustatyti, kad jie visi sudaryti iš vienodų dalelių (protonų, neutronų ir elektronų), įgalino surasti būdą vienus metalus paversti kitais. Dirbtinį auksą galima gauti, jis netgi gaunamas iš to paties gyvsidabrio, į kurį dėjo viltis alchemikai, bet tik laboratorijose. Dideliais kiekiais jis dabar negaminamas tik todėl, kad būtų žymiai brangesnis už natūralųjį.20
Šiuos faktus kai kurie buržuaziniai mokslininkai mėgina panaudoti, siekdami, kad iš naujo būtų pradėta kalbėti apie alchemiją. Jie stengiasi įrodyti, kad šių dienų mokslas, paversdamas vienus metalus kitais, nusipelnė tik tiek, jog sugebėjo praktiškai įgyvendinti alchemijos idėjas.
Ar iš tikrųjų taip yra? Žinoma, ne! Nieko bendro su šių dienų mokslo laimėjimais alchemija neturėjo ir neturi. Atvirkščiai, patekusi katalikų bažnyčios įtakon, ji daugelį amžių slopino chemijos vystymąsi, atitraukė ją nuo gyvenimo reikalavimų ir savų uždavinių sprendimo, siejo su mistika — tikėjimu į dievą ir ,,piktąsias dvasias".
Kuo gi tada paaiškinti mėginimą priskirti alchemijai nesamus nuopelnus? Buržuazija visose šalyse dabar dreba dėl savo ateities ir, stengdamasi atitolinti neišvengiamą pražūtį, visokiais būdais stengiasi įtvirtinti religiją ir
Ugnies garbintojų šventovė Suracbanuose
21
jos palaikomus prietarus. Kaip tik dėl to kapitalistinėse šalyse, ypač Jungtinėse Amerikos Valstijose, stiprėja mėginimai sutaikyti mokslą su religija, moksliškai pagrįsti religines legendas, todėl ten klesti astrologija, chiromantija, spiritizmas ir kiti pseudomokslai. O buržuazijai ištikimi mokslininkai stengiasi pateisinti, „nubaltinti" visa, kas reakcinga ir antimoksliška, taip pat ir alchemiją.
Bergždžias darbas! Visos jų pastangos baigsis tokia pat nesėkme, kaip ir daugelį amžių trukę alchemijos mėginimai atrasti savo išgalvotą ,,filosofinį akmenį"!
•
VIENOS HIPOTEZtiS GIMIMAS IR MIRTIS(apie flogistoną)
Nuo neatmenamų laikų ugnis gynė žmogų nuo šalčio ir žvėrių, padėjo jam gamintis valgį ir pasidaryti ginklų bei darbo įrankių. Jo akivaizdoje ugnis, išsiveržusi į laisvę, virsdavo nesuvaldoma stichija, negailestingai naikinančia viską, kas pasitaikydavo jos kelyje.
Baimė ir pagarba nesuvokiamai ugnies jėgai vertė joje matyti kažką antgamtiško. Daug amžių žmonės ją dievino, statė jai šventyklas. Baku apylinkėse yra išlikusios liekanos vienos tokios šventyklos, į kurią ir XIX amžiuje dar traukė ugnies garbintojų karavanai iš Chorez- mo, Irano ir Indijos. Ant bokštelių šventyklos kampuose degė slapčiomis atvestų ir uždegtų dujų negęstantys fakelai. Keliaujantys- maldininkai virpėdami žiūrėdavo į „amžinosios ugnies“ stebuklingą „apsireiškimą" ir iš širdies gelmių melsdavosi, kad ji išgelbėtų nuo ligų ir nesėkmių žemiškame ir nuo pragaro kančių pomirtiniame gyvenime.
Heraklito iš Efeso „visų pradžių pradžia"
Kas gi yra šis nuostabas gamtos reiškinys? Kodėl vienos medžiagos sudega, virsdamos sauja pelenų, o kitos tik lydosi ir išgaruoja? Kuo galima paaiškinti, kad ge-22
Iezisf ugnies veikiama, virsta žemės spalvos nuodegomis, o tamsi rūda — blizgančiu metalu?
Ieškodamas atsakymų į šiuos klausimus, žmogus buvo priverstas susimąstyti, kaip paaiškinti gamtos reiškinius. Antai senovės graikų filosofas Heraklitas iš Efeso tvirtino, kad ugnis — tai „visų pradžių pradžia" gamtoje.Ugnis gali virsti oru, oras — vandeniu, vanduo — žeme, ir atvirkščiai: „Viskas pereina į ugnį ir ugnis į viską...11
Ar toks beprasmis yra šis mokymas, kaip atrodo iš pirmo žvilgsnio?
Heraklitas gyveno V amžiuje prieš mūsų erą (maždaug prieš 2500 metų), kai gamtos mokslai žengė dar tik pirmuosius žingsnius. To meto mokslininkai buvo įsitikinę, kad viskas gamtoje sutverta dievų ir gali kisti tik priklausomai nuo jų valios. O Heraklitas stengėsi išaiškinti gamtos reiškinius, kaip nepriklausomus nuo kokio nors dievų kišimosi. Medžiagų degimo, jų virtimo „ugnimi" ir naujų medžiagų atsiradimo, veikiant ugniai („iš ugnies"), pavyzdžių tuo metu buvo žinoma labai daug. Todėl jis ugnį pripažino „visų medžiagų pirminiu pradu". Žinoma, jo mokymas iš esmės yra naivus ir toli nuo tiesos. Bet svarbiausia jame — mintis, kad gamtos nesukūrė joks dievas. Todėl Heraklito mokymas tiems laikams buvo pažangus, svarbus žingsnis pirmyn, aiškinant gamtos reiškinius, jų tarpe ir „ugnies prigimtį".
Aristotelio „stichijos“
Visais šiais klausimais domėjosi ir kitas senovės graikų filosofas Aristotelis, gyvenęs IV amžiuje prieš mūsų erą. Jis taip pat tvirtino, kad gamtoje viskas atsiranda iš vieno „pirminio prado", bet ne iš ugnies, kaip teigė Heraklitas, o iš ypatingos pirminės materijos, skirtingai
Heraklitas
susijungiant joje pirminėms kokybėms — šiltumui, šaltumui, sausumui ir drėgnumui. Skirtingi šių kokybių junginiai sudaro keturis elementus, arba stichijas: žemę, vandenį, orą ir ugnį. Pavyzdžiui, susijungus drėgnumui su šaltumu, susidaro vanduo. Šiuos pirminės materijos kitimus galima pavaizduoti tokia schema:
Ugnis
Elementai, tvirtino Aristotelis, gali keistis kokybėmis ir virsti vieni kitais. Pavyzdžiui, kaitinamas vanduo atiduoda ugniai drėgnumą, o iš jos gauna sausumą, — tada vanduo ir ugnis virsta oru ir žeme:
vanduo + ugnis —* oras + žemė(šaltumas ir (sausumas (šiltumas (šaltumasdrėgnumas) ir šiltumas) ir drėgnumas) ir sausumas)
Šis pavyzdys atrodė labai įtikinantis: kaitinant vandenį, jis iš tikrųjų virsta oru (garai tada taip pat buvo laikomi oru) ir žeme (ištirpusiomis jame kietosiomis medžiagomis).
Kas yra degimas? Tai medžiagų virtimas ugnimi, pasikeitus jose drėgnumui ir šaltumui šiltumu ir sausumu. Vienas labiausiai neaiškių žmogui gamtos reiškinių, šitaip aiškinamas, atrodė labai paprastas ir" aiškus. Deja, taip tik atrodė!
Pirmieji tuo įsitikino alchemikai. Aristotelio mokymas alchemijai davė kaip tik tai, ko jai trūko,— jis teoriškai24
pagrindė vienų metalų virtimo kitais galimybę. „Pagal didžiojo Aristotelio mokymą,— samprotavo alchemikai,— visi metalai susidarę iš tų pačių elementų: ugnies, oro, vandens ir žemės, bet šie elementai juose susijungę įvairiomis proporcijomis. Juo daugiau žemės yra metale, tuo mažiau jis taurus. Vadinasi, norint, pavyzdžiui, varį paversti auksu arba sidabru, reikia tik pašalinti iš jo visas arba beveik visas žemes. Sunkiausia pasiekti, kad, pašalinus žemių perteklių, varyje liktų būtent tokia kitų elementų proporcija, kokia yra aukse arba sidabre.11
Uždavinys atrodė labai paprastas ir lengvas, tačiau daugybė bandymų šiuo būdu gauti brangiuosius metalus nuolat baigdavosi nesėkmėmis.
Praktika reikalauja kitokių atsakymų
Kartu su alchemija iš lėto vystėsi ir praktinė chemija, tirianti dažų, rūgščių, druskų ir kitų medžiagų gavimo klausimus. Kad ji galėtų sėkmingai vystytis, reikėjo teisingai išaiškinti įvairius reiškinius ir pirmiausia atskleisti degimo ir medžiagų pasikeitimo, veikiant jas ugnimi, esmę.
Ypač svarbu darėsi įspėti degimo paslaptį, pradėjus lydyti metalą iš rūdų. Nors tada metalai jau buvo lydomi, bet iš esmės niekas nesuprato, kas tai yra rūdos ir kodėl, kaitinamos su anglimi, jos virsta metalais. Netgi garsusis Agrikola, kurio veikalas „Apie kalnakasybą" teisingai buvo laikomas žymiu metalurgijos vadovėliu, buvo įsitikinęs, kad rūdos yra „sutirštėjusios žemės sultys'1.
Bet, didėjant metalų pareikalavimui ir kylant jų kokybei, tokie aiškinimai jau negalėjo nieko patenkinti. Praktika ėmė vis atkakliau reikalauti, kad mokslas atsakytų į ją jaudinusius klausimus, ir gavo tokį atsakymą — tai buvo flogistono teorija.
25
Aristotelis
Kas yra flogistonas?
Dar prieš pasirodant flo- gistono teorijai, anglų chemikas Robertas Boilis, kaitindamas metalus, atliko bandymus, kurie naujai ir lyg visiškai patenkinamai išaiškino šį cheminį reiškinį (degimą). Užlituotą retortą su gabalėliais švino jis pasverdavo ir kaitindavo tol, kol metalas virsdavo geltonais milteliais — švino nuodegomis. Paskui indą atidarydavo ir vėl pasverdavo. Kiekvieną kartą retorta su nuodegomis svėrė daugiau, negu ta pati retorta su švinu prieš kaitini
mą. Remdamasis šiais bandymais, Boilis padarė išvadą, kadf kaitinant retortą, „ugnies materija", iš kurios, jo manymu, yra susidariusi ugnis, prasiskverbia pro stiklą į retortą ir jungiasi su švinu, paversdama jį nuodegomis. Taigi atrodė, kad metalų virtimas nuodegomis yra jų jungimosi su „ugnies materija" reakcija.
Flogistono teorija visiškai paneigė ir alchemikų, ir Roberto Boilio pažiūras į šį reiškinį. Vokiečių chemikas Georgas Štalis, detaliai išvystęs flogistono teoriją, tvirtino, kad visos degios medžiagos ir metalai yra sudėtinės medžiagos, susidariusios iš nuodegų bei degaus pirminio prado — flogistono. Šio pirminio prado kiekis medžiagose gali būti įvairus. Pavyzdžiui, anglį sudaro beveik vien flogistonas, o metaluose, atvirkščiai, jo yra labai nedaug— juos daugiausia sudaro nuodegos.
— O kas yra flogistonas? — klausinėjo nustebę mokslininkai,
— Tai,— atsakydavo Štalis,— ypatinga plonytė materija, nematoma, visur prasiskverbianti ir galinti laisvai pereiti iš medžiagų, kuriose yra jos daug, į medžiagas, kuriose jos yra mažiau arba visai nėra.
Medžiagų degimas ir metalų virtimas nuodegomis — tai ne jų jungimosi su „ugnies materija11 reakcija, o, atvirkščiai, skilimo reakcija. Pavyzdžiui, degant angliai,
esantis joje f logist onas pereina į orą ir vietoje anglies lieka tik truputis nuodegų — pelenų:
anglis —> f logistonas + nuodegosTas pat vyksta, ir deginant metalus: išsiskyrus iš jų ir perėjus į orą flogistonui, lieka tik nuodegos:
geležis— f logistonas + nuodegosO kodėl metalų rūdos ir nuodegos, kaitinamos su ang
limi, virsta metalais? Rūdos ir nuodegos — tai metalai, praradę flogistoną. Kaitinamos su anglimi, nuodegos arba rūda atima iš jos flogistoną ir vėl virsta tuo, kuo buvo, prieš prarasdamos flogistoną,— metalu:
rūda + f logistonas — metalasO kas yra ugnis? Kodėl ugnis dega ir metalai virsta
nuodegomis tik ten, kur yra oro?Štalis gana paprastai ir įtikinamai atsakė ir į šiuos klau
simus. Ugnis, jo nuomone,— tai flogistonas tam tikroje būklėje, kurią jis įgauna, išsiskirdamas iš degančios medžiagos. Ugnies formą flogistonas gali įgyti tik ore, kuriame jis lyg ištirpsta. Žvakė, užvožta stikliniu indu, greit užgęsta todėl, kad inde esantis oras greit prisipildo flo- gistono ir liaujasi jį priėmęs. O laužas, vėjui pučiant, įsiliepsnoja todėl, kad orą, sugėrusį flogistoną iš degančių malkų, nuolat pakeičia šviežias. Visai tokį pat vaidmenį oras atlieka, ir metalams virstant nuodegomis.
Bet juk, laikui bėgant, atmosferos oras gali tiek prisipildyti flogistono, kad nustos daugiau jį priiminėti, ir tada iš viso niekas nedegs.
Bet toks pavojus, pasirodo, negresia. Juk tuo pačiu metu flogistoną pamažu, nepastebimai absorbuoja iš oro augalai, kuriuose jis vėl virsta degių medžiagų sudedamąja dalimi. Gamtoje vyksta nuolatinė flogistono apytaka: iš degančių medžiagų ir Georgas Ernestas Stalis
metalų jis pereina į orą, o iš oro — j augaluose susidarančias degias medžiagas. Vadinasi, oro sugebėjimas absorbuoti flogistoną nesikeičia, ir degimas vyks visada taip, kaip ir dabar.
Štalio samprotavimai atrodė tokie jukinami, kad flo- gistono teorija nuolat įgydavo vis naujų šalininkų mokslininkų tarpe ir gana greit plačiai paplito.
,,Piro pergale“
Įkvėptas pasisekimo, Šlalis pradėjo taikyti flogistono teoriją, aiškindamas ir kitus cheminius reiškinius.
Pavyzdžiui, seniai buvo žinoma, kad, kaitinant nedegią sieros rūgštį su anglimi, ji virsta degia siera, bet kodėl tai vyksta, niekas nežinojo. Štalis išaiškino šj reiškinį labai paprastai. Jis sakė, kad sieros rūgštis — tai siera, netekusi flogistono. Kaitinama su anglimi, sieros rūgštis absorbuoja iš jos flogistoną ir virsta tuo, kuo buvo anksčiau,-- siera.
Panašių pavyzdžių, kai flogistono teorija padėdavo įtikinamai išaiškinti įvairius cheminius reiškinius, buvo daug. Todėl Štalio skelbiama teorija pamažu virto mokymu apie cheminius reiškinius, o alchemija, kuri rėmėsi Aristotelio mokymu, greitai pasitraukė nuo scenos.
Atrodė, kad Štalio mokymas galutinai nugalėjo ir kad chemija toliau vystysis, tik remdamasi flogistono teorija.
Bet pradėjo aiškėti dalykai, prieštaravę pagrindiniams šio mokslo teiginiams. Pavyzdžiui, visi mėginimai išskirti iš degių medžiagų laisvą flogistoną ir ištirti jo savybes buvo nesėkmingi. Tiesa, vienas toks bandymas lyg ir pavyko. 1766 m. anglų mokslininkas Kavendišas, tirpindamas cinką sieros rūgštyje, gavo „degų orą", liepsnojantį padegus (vandenilį), ir nusprendė, kad šis nuostabusis „oras" yra ne kas kita, kaip flogistonas. ,,Cinkas,— samprotavo jis,— kaip ir visi metalai, yra sudarytas iš nuodegų ir flogistono. Šios reakcijos metu sieros rūgštis atima iš jo nuodegas ir, jungdamasi su jomis, virsta cinko sulfatu, o flogistonas atsipalaiduoja ir išsiskiria „degaus oro" pavidalu."
Jei šie samprotavimai būtų pasitvirtinę, abejonėms, ar iš tiesų egzistuoja niekieno dar nematytas flogistonas, būtų padarytas galas. Deja, pasirodė, kad Kavendišo gautas flogistonas degdamas ne išnyksta be pėdsakų ore,28
kaip turėtų būti, o virsta paprastu vandeniu. Taigi Ka- vendišui beliko tik pripažinti, kad jo „degus oras11 yra ne flogistonas, o sudėtinė medžiaga, sudaryta iš vandens ir flogistono.
Stalio pasekėjai aiškino, kad laisvo flogistono, esą, neįmanoma gauti, nes laisvas jis būna tik vieną akimirką,— pereidamas iš degančių medžiagų į orą.
Dar pavojingesnis flogistono teorijai, buvo kitas dalykas, vertęs abejoti pagrindiniu Štalio teiginiu, skelbusiu, kad medžiagos dega ir metalų nuodegos susidaro skilimo reakcijos metu. Iš to sekė neišvengiama išvada, kad nuodegos turi sverti mažiau, negu metalas, iš kurio jos susidaro. Tuo tarpu jau Boilis įrodė, kad nuodegos sveria visada daugiau, negu metalas. Kad galėtų paaiškinti šį prieštaravimą, Štalis „atrado“ dar vieną flogistono savybę — neigiamą svorį. „Skirtingai nuo paprastų medžiagų,— aiškino jis,— flogistonas nėra traukiamas prie žemės, o, atvirkščiai, atstumiamas nuo jos. Būdamas metale, jis kelia jį į viršų, ir todėl metalo svoris lyg sumažėja. O kai flogistonas išsiskiria iš metalo, likusių nuodegų niekas nekelia į viršų ir todėl jos sveria daugiau, negu metalas, iš kurio jos susidarė."
Bet šis aiškinimas jau ir XVIII a. atrodė pernelyg neįtikinantis, be to, jam prieštaravo kiti faktai: pavyzdžiui, pelenai visada sveria žymiai mažiau, negu sudegusios malkos.
Juo daugiau cheminių reiškinių buvo bandyta išaiškinti, remiantis flogistono teorija, tuo daugiau iškilo panašių faktų ir tuo daugiau „plyšių" atsirado šioje hipotezėje, kuri iš pradžių atrodė tokia darni ir visiškai nepažeidžiama. Tačiau sugriauti jos visi šie faktai negalėjo pirmiausia todėl, kad nebuvo įtikinamesnio medžiagų degimo, metalų virtimo nuodegomis ir metalų gavimo iš rūdų aiškinimo.
Smūgis iš Rusijos
Pirmą triuškinantį smūgį didingam Štalio ir jo pasekėjų mokymui sudavė didysis rusų mokslininkas Michailas Lomonosovas.
M. Lomonosovas buvo atkaklus flogistono teorijos, „ugnies materijos" ir kitų „plonyčių materijų" priešininkas. Jis teigė, kad tai „pirmiausia prieštarauja patirčiai, o paskui sveikam protui" ir mokslui daro „ypatingą žalą".
29
Bet tam, kad galima butų sugriauti šias išvadas, reikėjo pateikti kitą, ne mažiau įtikinanti aiškinimą apie metalų virtimą nuodegomis ir jų svorio pasikeitimą, pastebimą tuo momentu.
Pirmą kartą Lomonosovas savo samprotavimus šiuo klausimu paskelbė dar 1744 m. disertacijoje „Apmąstymai apie šilumos ir šalčio priežastis11. „Plačiai žinomas Robertas Boilisl- rašė jis,— bandymu įrodė, kad kūnai degdami sunkėja... Tačiau didelė dalis, beveik visi jo bandymai su svorio didėjimu, veikiant ugnimi, rodo tik, kad arba dalys liepsnos, deginančios kūnus, arba dalys oro, degant pratekančio virš kaitinamo kūno, turi svorį.11
1758 m. pranešime „Apie materijos kiekio ir svorio santykį"f remdamasis savo paties bandymais, jis aiškiai formuluoja teiginį, kad metalo degimo procese dalyvauja oras. „Nėra jokios abejonės,— sako jis,— kad dalelės iš oro, nuolat sruvenančio virš deginamo kūno, jungiasi su pastaruoju ir padidina jo svorį.11 Šis aiškinimas nepaliko vietos moksle nei Boilio ,,ugnies materijai", nei Štalio flogistonui.
Lomonosovas nesitenkino vien bendrais samprotavimais šiuo klausimu, o patikrino Boilio bandymus, atlikdamas juos kiek kitaip. Įkaitinęs ant ugnies užlituotą ir tiksliai pasvertą retortą su švinu, jis vėl ją pasvėrė, bet skirtingai, negu Boilis,— neatidaręs jos. Retorta su nuodegomis kiekvieną kartą svėrė lygiai tiek, kiek ji svėrė su švinu prieš kaitinimą. Kai retorta po to buvo atidaroma, į ją su triukšmu įsiverždavo oras iš aplinkos, ir tada ji jau sverdavo daugiau, Boilio klaida buvo rasta: jis nesuprato, kad retorta su nuodegomis sverdavo daugiau tik todėl, kad dalis joje esančio oro susijungdavo su švinu, paversdama jį nuodegomis, o šios oro dalies vieton į retortą paskui patekdavo mus supantis oras, kuris taip pat turi svorį. „Garsaus Roberto Boilio nuomonė klaidinga,— rašė Michailas Lomonosovas šių savo bandymų ataskaitoje,— nes, neįleidus oro iš aplinkos, sudegusio metalo svoris lieka toks pat." Lomonosovo prielaida apie metalų virtimo nuodegomis reakcijos esmę buvo tokiu būdu Įrodyta.
Tuo pačiu metu M. Lomonosovo bandymai neginčijamai įrodė teisingumą ir kitos jo nuomonės, kad, vykstant cheminėms reakcijoms, medžiagų svoris nesikeičia. Laiške rusų akademikui Leonardui Oileriui jis rašė: ,,Visi kiti-
30
M. Lomonosovas savo laboratorijoje
mai, pasitaikantys gamtoje, vyksta taip, kad jeigu kiek nors kam nors prisideda, tai tiek pat iš ko nors kito atsiima."
Pirmą kartą suformuluotas ir bandymais įrodytas medžiagų tvarumo dėsnis sudavė triuškinantį smūgį teorijai apie flogistoną ir kitas „plonytes materijas11.
Lavuazjė pribaigia Stalį
...Bet flogistono teorijos gyvavimo dienos tuo dar nesibaigė. Reikėjo dar atsakyti į klausimus: kuri būtent oro dalis jungiasi su metalais kaitinant, kas yra medžiagų degimas? Atsakymų į šiuos klausimus Lomonosovas nedavė, o neatsakius į juos, atmesti flogistoną reikštų daugelį svarbių cheminių reiškinių vėl paversti tokiomis pat mįslėmis, kokiomis jie buvo iki Štalio. Todėl flogistono teorija dar tebegyvavo. Bet tai buvo jau nebe ta darni hipotezė, kaip anksčiau. Akivaizdūs faktai vertė Štalio pasekėjus papildyti ją naujais, dažnai vienas kitam prieštaraujančiais teiginiais, kurie darė ją dar labiau pažeidžiama; bet ir visoms jos siūlėms yrant, ji vis dar tebevaldė daugumos mokslininkų protus.
1774 m. anglų mokslininkas Džozefas Pristlis, kaitindamas gyvsidabrio oksidą, gavo dujas, kuriose medžiagos degė itin energingai. Tai buvo deguonis— toji pati medžiaga, kuri sukelia ir anglies degimą, ir metalų nuodegų susidarymą. Pristlio rankose buvo raktas, įgalinantis išaiškinti daugelį cheminių reiškinių. Bet, būdamas įsitikinęs Štalio mokymo šalininkas, jis gautas dujas laikė ,,deflogistuotu oru", tai yra oru, kuriame visiškai nėra flogistono. ,,Kaip sausa kempinė godžiau sugeria vandenį, negu drėgna,— samprotavo jis,— taip ir šis oras absorbuoja flogistoną iš degančių medžiagų godžiau, negu paprastas, kuriame jau yra tam tikras flogistono kiekis. Todėl ir degimas jame vyksta energingiau."
Tais pačiais 1774 metais prancūzų chemikas Lavuazjė, pakartotinai kaitindamas metalus uždarame inde, padarė naują labai svarbų atradimą. Pasirodė, kad, virsdami nuodegomis, metalai absorbuoja ne daugiau kaip Vs dalį oro, esančio retortoje, ir kad skirtumas tarp nuodegų ir metalo svorio tiksliai lygus absorbuoto oro svoriui. Kodėl? Kas gi yra oras: ar tai elementas, kaip tvirtino Aristotelis, ar32
tai kokių nors dar nežinomų dujų mišinys, kurio viena dalis gali jungtis su metalais ir paversti juos nuodegomis?
Bandymai, kurių metu gyvsidabris būdavo paverčiamas nuodegomis (gyvsidabrio oksidu), galutinai ir nenuginčijamai įrodė teisingumą M. Lomonosovo išvados, kad metalai virsta nuodegomis, jungdamiesi su oro dalimi.Pasirodė, kad ši dalis yra deguonis. Vėlesni Lavuazjė bandymai taip pat įrodė, kad ir medžiagų degimas yra jų jungimosi su ore esančiu deguonimi reakcija.
Taigi medžiagų degimo ir metalų virtimo nuodegomis paslaptis buvo galutinai atskleista, tačiau ne remiantis abstrakčiomis išvadomis, kaip tai bandė daryti Aristotelis ir Štalis, o Lomonosovo pradėtais ir Lavuazjė užbaigtais bandymais. Taip Stalio hipotezei buvo suduotas mirtinas smūgis, ir XVIII a. pabaigoje flogistonas iš mokslo buvo išvytas visiškai ir Adsiems laikams.
Antuanas Loranas Lavuazjė
Paskutinis klausimas
Šių dienų supratimo apie medžiagas ir jų kitimus šviesoje matome, kad flogistono teorija buvo viską apvertusi aukštyn kojomis: metalai, siera ir kitos vieninės medžiagos buvo laikomos sudėtinėmis, o tokios sudėtinės medžiagos, kaip oksidai ir sieros rūgštis,— vieninėmis; metalų oksidacijos reakcijos buvo laikomos skilimo reakcijomis, o tokios tipiškos skilimo reakcijos, kaip sieros rūgšties arba gyvsidabrio oksido skaidymas,— jungimosi reakcijomis. Kas dabar gali patikėti, kad viena medžiagų, susidariusi, įvykus skilimo reakcijai, gali sverti daugiau, negu skylanti medžiaga; o medžiaga, susidariusi, įvykus jungimosi reakcijai, sveria mažiau, negu medžiagos, iš kurių ji susidarė?
Kaip galima paaiškinti, kad hipotezė, taip aiškiai prieštaravusi tikrovei, valdė mokslininkų protus ir vieš-3. Įdomioji chemija 33
patavo moksle apie medžiagas ištisą šimtmetį? Ar galima į „flogistono laikotarpį" chemijos istorijoje žiūrėti kaip į keistų paklydimų laikotarpį, vien trukdžiusį jos vystymuisi?
Pirmiausia nieko negalima spręsti apie šią hipotezę, nepalyginus jos su Aristotelio ir alchemikų mokymu. Patekusi katalikų bažnyčios įtakon, alchemija daugelį amžių slopino chemijos vystymąsi ir atitraukdavo ją nuo svarbių uždavinių sprendimo. Štalio flogistono teorija pasirodė ne atsitiktinai. Ji atsirado todėl, kad būtinai reikėjo išlaisvinti chemiją iš alchemijos valdžios. Ir šią užduotį ji įvykdė kuo puikiausiai: tik per kelis dešimtmečius Štalis ir jo pasekėjai sutriuškino alchemiją ir galiausia privertė ją pasitraukti nuo scenos. Ši hipotezė chemijai padarė dar ir kitą svarbią paslaugą. Bandymas išaiškinti, panaudojant flogistono teoriją, ne vien medžiagų degimą, bet ir daugelį kitų cheminių reiškinių, buvo pirmasis mėginimas chemijos istorijoje pažvelgti į visus cheminius reiškinius vienu požiūriu. Nors ir neteisingas, šis požiūris mokslininkams buvo naudingas pavyzdys ir padėjo jiems vėliau sukurti teisingesnes bendras teorijas, kuriomis chemija sėkmingai naudojasi ir šiandien.
Atlikusi jai iškeltą užduotį, Štalio sukurta teorija su savo mistiniu flogistonu vis labiau trukdė atsirasti ir vystytis naujoms pažiūroms, teisingiau aiškinančioms cheminius reiškinius. Iš pažangios hipotezės dabar ji virto reakcinga.
Naujų hipotezių, kurias pagimdė didieji Michailo Lomonosovo ir Antuano Lorano Lavuazjė atradimai, vis stipriau spaudžiama, flogistono teorija žlugo.
•
IS GUMOS ISTORIJOS
Gudjiras laikė rankose mažą kaučiuko gabalėlį. Šluostydamas nuo jo sieros miltelių sluoksnį, Gudjiras prisiminė, kaip pirmą kartą jis pamatė šią nuostabią medžiagą ir, savo nelaimei, susidomėjo ja.34
— Tu rimtai nusprendei padaryti kaučiuką atsparų karščiui ir šalčiui? — klausinėjo jį draugai.
— O kodėl nepabandžius? — atsakydavo jis.— Taip, bet šito negalėjo padaryti geriausios šalies
laboratorijos! Tu netgi ne chemikas, o tik geležies prekių pirklys!
— Ir vis tik aš pabandysiu! — nepasidavė jis.Prasidėjo dešimt metų nepertraukiamo, atkaklaus dar
bo. Jau seniai nebeskaičiuojami atlikti bandymai ir jiems išleisti doleriai. O rezultatai?..
— Čarli! — vis dažniau ir atkakliau įkalbinėjo jį žmona.— Tavo išmonė su šiuo kaučiuku greitai nuskurdins mus galutinai! Ir pats tu kuo pavirtai?! Maldauju, mesk tai, kol ne vėlu!
— Gerai, Meri! — atsakė jis.— Aš dar kartą pabandysiu. Jei nieko neišeis, prisiekiu tau, mesiu!
Gudjiras žvilgtelėjo į lentyną, ant kurios prieš ketvirtį valandos buvo padėjęs paskutinę kaučiuko plokštę, atsi- piovęs nuo jos gabalėlį eiliniam bandymui, ir griebėsi
Gudjiras savo „laboratorijoje'1
35
už galvos. Nepaslebiinai užkliudęs, jis numetė kaučiuko plokštę, ir ji dabar gulėjo ant karštos viryklos.
Kaučiuko plokštes reikia apibarstyti sieros milteliais, kad jos nesuliptų, ir normaliai temperatūrai esant. Jei nuo saulės spindulių jis suminkštėja, tai...
Atplėšęs plokštę nuo viryklos, jis atidžiai apžiūrėjo ją ir nustebęs pamatė, kad ji ne tik nesugedo, o, atvirkščiai, pasidarė tokia, kokią jis ir norėjo matyti,— tvirtesnė ir elastingesnė.
— Kodėl?! Nejaugi vien todėl, kad ji kaito, nenuvalyta nuo sieros? Patikrinsime!
Atpiovęs ploną kaučiuko juostelę, jis apibarstė ją sieros milteliais ir, padėjęs ant karštos viryklos, vartė nuo vienos pusės ant kitos. Ir spėliojimas pasitvirtino: kaučiuko juostelė puikiausiai tempėsi ir traukėsi, nenutrūkda- ma, net ir stipriai ištempus.
— Meri! — sušuko jis.— Eikš čia, brangioji, atrodo, man pavyko kažką gauti.
,,Medžio ašaros“
Europoje pirmą kartą apie kaučiuką buvo sužinota 1496 m. iš grįžusių į Ispaniją antrosios Kolumbo ekspedicijos dalyvių.
„Haičio saloje,— pasakojo jie,— mes matėme nuostabius kamuolius. Jie daromi ne iš skudurų ir odos, kaip pas mus, o iš medžio dervos. Atsimušę į žemę, jie pašoka aukštai į viršų, tartum juos atmuštų kažkokia jėga.11
Tokiais kamuoliais, pagamintais iš latekso — tropiniuose miškuose augančio kaučiukmedžio — sulčių, žaidė ir Meksikos gyventojai. Padarius įpiovas šio medžio kamieno apatinėje dalyje, iš jo pradeda varvėti sultys, panašios į pieną. Ore jos greitai sutirštėja ir virsta tampria bei elastinga mase. Salos gyventojai kaučiukmedžio sultis vadino „kaučiu11—„medžio ašaros".
Peru gyventojai iš kaučiuko darė ne tik kamuolius, bet ir kitus daiktus. Padarę molinę kaliošo formą, jie panardindavo ją kelis kartus į sutirštėjusias kaučiukmedžio sultis, po to užsidėjusią plėvelę rūkydavo laužo dūmuose. Gautą dirbinį nuimdavo nuo formos. Su tokiais kaliošais galima buvo braidyti po balas ir nesušlapti kojų.
Sužinojęs apie tai, Portugalijos karalius nusiuntė į Braziliją savo batus, įsakydamas padaryti juos neperšlam-
36
pamuš. Drauge su jais jis gavo dovanų apsiaustą, impregnuotą lateksu. Apsirengusį tokiais drabužiais karalių ilgai liejo vandeniu, bet jis liko sausas.
Pasakojimai apie nepaprastus apsiaustus, kojines ir batus buvo sutinkami Europoje su susidomėjimu, bet kaučiuko paklausos nebuvo, nes visi mėginimai atvežti į Europą skystas kaučiukme- džio sultis baigdavosi nesėkme: pakeliui jie sutirštėdavo ir virsdavo netirpia ir niekam netinkama, kaip tada buvo manoma, derva.
XVIII a. kaučiukas visai netikėtai buvo pritaikytas dar vienam reikalui. Pasiro-
dė, kad po atitinkamo apdirbimo jis gerai nutrina tai, kas parašyta popieriuje pieštuku ir net rašalu. „Indiškąjį trintuką" greitai pradėjo plačiai vartoti ir noriai pirkti.
Inžinieriaus Makintošo sėkmė
Bet kas yra trintukas? Beveik niekutis, be kurio labai daug kas apsieina. Kitas dalykas — neperšlampami apsiaustai ir batai. Jei pavyktų pradėti gaminti juos bet kurioje vietoje ir geresnės kokybės už nedailius peru- viečių ir brazilų dirbinius, pirkėjų atsirastų milijonai.
Bet vežioti gaminius į Centrinės Amerikos šalis, kad ten juos impregnuotų lateksu, neįmanoma, o derva, kuria ši medžiaga pavirsta, netirpsta jokiuose žinomuose tirpikliuose.
Ejo metai ir dešimtmečiai, vis daugiau mokslininkų ii inžinierių ėmėsi ieškoti tirpiklių. Tik 1761 m. pirmą kartą pavyko ištirpinti kaučiuko dervą riešutų aliejuje, o šiek tiek vėliau — terpentine ir eteryje. Bet džiaugtis tuo buvo dar anksti, nes mėginimai su šių tirpiklių pagalba gauti audinį, impregnuotą kaučiuku, baigdavosi visiška nesėkme.
Ir štai 1819 m. anglų inžinierius Karolis Makintošas atrado, kad kaučiuką galima ištirpinti „solventnaftoje", gaunamoje, distiliuojant akmens anglies dervas. Pasirodė, kad šis niekuo ypatingu neišsiskiriantis skystis ne tik gerai tirpina kaučiuką, bet ir sudaro su juo tirpalą, kuris labai gerai suklijuoja audeklo gabalus ir padaro juos visiškai neperšlampamus.
Paskubomis užbaigęs bandymus, verslus anglas pradėjo energingai veikti ir suorganizavo neperšlampamų audinių, iš kurių buvo pradėti siūti apsiaustai, gamybą. Anglijoje, lietaus ir rūko šalyje, iš pradžių jie turėjo didelę paklausą.
Ir staiga... staiga pasirodė, kad apsiaustai ir kaliošai iš tokių audinių yra tinkami nešioti tik vėsią ir lietingą dieną. Šiltomis, ypač saulėtomis, dienomis kaučiuku impregnuoti apsiaustai ir kaliošai pasidarydavo lipnūs ir skleisdavo nemalonų kvapą. Apsiaustų ir kaliošų savininkai, surizikavę išeiti su jais iš namų karštą saulėtą dieną, patirdavo vieną nemalonumą po kito: jie prilipdavo prie suolų, po tokio „pasivaikščiojimo" jų kostiumai būdavo sugadinti, o batų negalima buvo atplėšti nuo kaliošų. 38
Makintošo įsteigtos pirmosios gumos istorijoje įmonės krachas įtikinamai parodė, kad apie platesnį kaučiuko panaudojimą galima bus kalbėti tik tada, kai bus atrastas būdas padaryti jį atsparų karščiui ir šalčiui. Mokslinės draugijos ir įmonininkų susivienijimai vieni po kitų ėmė skelbti konkursus, žadėdami stambias pinigines premijas tam, kas išspręs šį uždavinį. Todėl darbo griebėsi ne vien mokslininkai ir inžinieriai, bet ir „laimės ieškotojai11— įvairiausių profesijų žmonės. Jų tarpe buvo ir geležies prekių pirklys iš Niujorko — Čarlzas Gudjiras.
Kaučiukas ir guma
Procesas, vykstąs, kaitinant kaučiuką su siera, buvo pavadintas vulkanizacija (pagal graikų mitologinio ugnies dievo Vulkano vardą), o vulkanizuotas kaučiukas pradėtas vadinti guma (resin (angį.) — derva)1.
Kaip paaiškinti kaučiuko virtimo guma paslaptį ir kuo jie vienas nuo kito skiriasi?
Kaučiukas priklauso organinėms medžiagoms — angliavandeniliams, kuriuos sudaro tik anglis ir vandenilis. Didžiulės gamtinio (natūralaus) kaučiuko molekulės sudarytos iš daugybės tarpusavyje susijungusių angliavandenilio— izopreno — molekulių (CsHsJn. Šios medžiagos molekulės yra tarsi ilgi ir susinarplioję siūlai, netvirtai vienas su kitu surišti. Todėl, net menkai pašildytas, kaučiukas suminkštėja.
Vulkanizacijos proceso metu prasiskverbiantieji į kaučiuką sieros atomai sujungia (susiuva) kaučiuko molekules vieną su kita, ir šis virsta guma. •
Guma nuo kaučiuko skiriasi visų pirma tuo, kad ji yra tvirtesnė ir elastingesnė. Guminė juostelė arba virvė tempiama gali pailgėti 10— 11 kartų ir lankstoma arba sukama netrūksta. Kita labai svarbi gumos savybė — ne- pralaidumas dujoms. Jeigu guminis balionas, kurio apvalkalo paviršiaus bendras plotas 1 m2, o storis 1 mm, pripildomas dujų, kurių slėgimas 10 atm, per parą iš jo į aplinką gali prasiskverbti tik 1 cm3 dujų.
Visiškai kitaip gumą veikia ir aukšta bei žema temperatūra. Ji nesuminkštėja, kaitinama net aukštesnėje negu IOO0C temperatūroje, o kai kurių dabartinių rūšių guma
1 Prisiminkite gumos pavadinimą rusų kalba — резина. (Red.)
39
gali išlaikyti ir aukštesnę negu 300°C temperatūrą. Net paprasta automobilio guma nesukietėja ir nelūžta, esant IO0C šalčio. Ji labai atspari beveik visų rūgščių ir šarmų tirpalų veikimui ir yra labai gera elektros izoliavimo medžiaga.
Apsiaustai ir kaliošai, pagaminti iš vulkanizuoto kaučiuko, dabar jau nesugesdavo, karščio ir šalčio veikiami, ir nepadarydavo savo savininkams nemalonumų. Tada juos ėmė gaminti milžiniškais kiekiais. Pramonė pateikdavo vis daugiau ir daugiau gumos dirbinių. Tai buvo žaisliukai vaikams, vamzdeliai ir žarnelės, izoliacija elektros laidams, tarpikliai prietaisams bei mašinoms ir daugelis kitų gaminių. Ryšium su tuo kaučiuko gavyba ėmė didėti negirdėtais tempais. Prieš išrandant kaučiuko vul- kanizaciją, pasaulinė jo gavyba sudarė ne daugiau 300 t per metus, 1860 m.— apie 30 000 t, о XIX a. pabaigoje — jau apie 60 000 t per metus.
Vieno išradimo pasekmės
Vieną 1845 metų vasaros dieną veterinarijos gydytojas Tompsonasf gumine žarna laistydamas gėles savo darželyje, stebėjo, kaip jo sūnus mokosi važinėti dviračiu.
Anglų dviračiai ir tuo metu nesiskyrė nuo rusų baudžiauninko Artamonovo „dviračio'1, kuriuo jis dar 1801 metais „atitarškė" iš Uralo į Maskvą. Jį sudarė rėmas ir sėdynė, sujungtas su vairu didžiulis priekinis ratas su stipinais bei ^pedalais ant ašies ir mažytis užpakalinis ratas. Malonumas važinėtis tokiu „voru", kaip jį ironiškai tada vadino, buvo menkas. Itin sunku būdavo važiuoti gatvėmis ir keliais, grįstais akmenimis.
„Nejaugi negalima padaryti, kad ši velniška mašina mažiau kratytų?"— galvojo veterinaras, stebėdamas, kaip kamuojasi sūnus. Nieko nesugalvojęs, jis vėl paėmė žarną, ketindamas tęsti nutrauktą darbą, ir tada jam dingtelėjo gera mintis: „O kas, jei ant dviračio ratų užtempus guminę žarną?!"
Neužilgo ant jo dviračio atsirado padangos, padarytos iš guminės žarnos. „Apautas" dviratis nurūko grindiniu be įprasto tarškėjimo, žymiai greičiau ir, kas svarbiausia, beveik nekratė.40
Tačiau, nežiūrint aiškaus pneumatinių padangų pranašumo, jos plačiai nepaplito. Dviračiai tebebuvo vis dar labai netobuli, o ekipažų savininkai laikėsi nuomonės, jog vežimai, karietos ir diližanai pakankamai geri ir be šio ,,apavo", juo labiau, kad jis buvo dar labai brangus ir greičiau susidėvėdavo, negu pigūs, laiko išbandyti geležiniai ratlankiai.
41
Vienok šio išradimo istorija tuo dar nesibaigė. Dviračių konstrukcija pamažu gerėjo, ir 1888 m. buvo pradėti pardavinėti pirmieji dviračiai su patobulintomis pneumatinėmis padangomis, kurios susilaukė visuotinio pripažinimo. Tada dviračių pramonė ėmė sparčiai augti, sunaudodama kasmet vis daugiau gumos padangų ir kamerų gamybai.
1886 m. pasirodė pirmieji automobiliai su benzininiu varikliu. Nuo mėginimo „apauti11 juos paprastesnėmis ir pigesnėmis ištisinėmis guminėmis padangomis teko atsisakyti jau po pirmųjų bandymų. Važiuojant tik 24 km per valandą greičiu — tuo metu šis greitis buvo laikomas labai dideliu,— automobilio ratai per sekundę atsitrenkdavo dešimtis kartų, ir šie stuktelėjimai persiduodavo visai mašinai. Lingės neatlaikydavo šių trenksmų ir negalėjo apsaugoti automobilio nuo pragaištingo kratymo. Ieškodami išeities iš susidariusios padėties, konstruktoriai prisiminė Tompsono išradimą, ir 1895 m. pasirodė pirmosios guminės pneumatinės padangos.
Pasirodė, kad vienam sunkvežimiui „apauti1' reikia tiek gumos, kiek jos gaunama iš 240 kg kaučiuko. Todėl automobilių pramonė virto svarbiausiu gumos vartotoju. Tada kaučiuko gavyba pradėjo augti dar spartesniais tempais. Tompsono išradimas nurodė kaučiukui naują kelią, tapusį jam svarbiausiu.
Tačiau greit paaiškėjo, kad mechaninis gumos atsparumas yra nepakankamas. Tuo metu automobilio padangas reikėjo keisti, pravažiavus vos 1000 km. O juk jų vertė sudarė žymią dalį visos automašinos vertės. Mokslui ir gumos pramonei iškilo naujas ir neatidėliotinas uždavinys: pagaminti tokią gumą, kuri būtų atsparesnė trynimui.
Suodžiai gumoje
Iš pradžių, gaminant gumą, į gryną kaučiuką būdavo įmaišomas labai nedidelis sieros kiekis (1—3%). Bet kaučiukas — brangi medžiaga, o daugelis gumos gaminių turi būti gana pigūs. Ką daryti? Atsisakyti vartoti gumą šitiems gaminiams?
Tyrimai parodė, kad gumos kiekį galima žymiai padidinti, o jos vertę sumažinti, pridėjus į ją vadinamųjų užpildų: susmulkintos į miltelius kreidos, kaolino, asbesto ir kai kurių kitų medžiagų.42
Bei ar nepablogės nuo to gumos savybės ir ar ji bus tinkama technikos reikalams?
Sumaniai naudojant užpildus, reikiamas gumos savybes galima išsaugoti. Pavyzdžiui, guma, skiriama tarpiklių gamybai, nebūtinai turi būti labai elastinga. Tinkama ji ir tadar kai joje yra tik 5—8% kaučiuko.
Apskritai, daugelio rūšių gumos, reikalingos pramonei, gamyba — gana sudėtingas dalykas. Be sieros ir užpildų, į jos sudėtį turi įeiti pagreitinto j ai (aktyvatoriai) — medžiagos, kurios pagreitina vulkanizacijos procesą, an- tisendintojai, kurie lėtina gumos „senėjimą", dažai ir kai kurios kitos medžiagos, gerinančios gumos kokybę.
Todėl padaryti gumą atsparesnę trinčiai buvo toli gražu ne toks paprastas uždavinys, koks gali pasirodyti iš pirmo žvilgsnio. Gamyklų ir mokslinio tyrimo laboratorijos atlikdavo vis naujus bandymus su įvairiausiais užpildais ir vis nesėkmingai. Atrodė, kad gumos atsparumas trinčiai pasiekė jau ,,aukščiausią ribą" ir rasti užpildą, kuris galėtų ją peržengti,-- neįmanoma.
O tuo tarpu toks užpildas buvo ir netgi gerai žinomas. Tai suodžiai, kuriais jau dešimtis metų dažydavo gumą juodai.
1914 m. vienoje Anglijos gamykloje buvo nutarta įdėti į gumą suodžių daugiau, negu paprastai. Šio bandymo rezultatai tiesiog pritrenkė: gautoji guma visiškai netikėtai pasirodė nepaprastai atspari trinčiai. Pagamintos iš jos automobilių padangos nepakeistos nuvažiuodavo ne 750— 1000 km, o daugiau kaip 10 000 kilometrų. Mūsų laikais kiekvienoje sunkvežimio padangoje yra 5—8 kg suodžių, ir nepakeista ja galima nuvažiuoti ne mažiau kaip 30 000 km.
Tokiu būdu išsprendus neišsprendžiamu atrodžiusį uždavinį, buvo pašalinta viena svarbi kliūtis, trukdžiusi ,,automobilio amžiui" prasidėti. Be to, padidinus gumos atsparumą, buvo galima pradėti plačiai naudoti ją transporterių ir ekskalatorių kaspinų, traktorių ir daugelio kitų mašinų bei mechanizmų padangų gamybai.
Dabar gumos gaminių yra daugiau negu 30 000 rūšių ir jų skaičius vis sparčiai didėja. Guma pasidarė būtinu dalyku šių dienų technikai lygiai taip pat, kaip ir metalai, nafta bei akmens anglis.
43
Guma iš spirito ir naftos
Iki mūsų amžiaus pradžios vienintelis kaučiuko tiekėjas buvo Brazilija. 1872 m. Anglijos vyriausybė kreipėsi į Brazilijos vyriausybę, prašydama parduoti kaučiukmedžio sėklų kaučiukinių augalų plantacijoms anglų kolonijose užveisti. Siekdama išsaugoti savo viešpatavimą, Brazilijos vyriausybė sustiprino kaučiukmedžio miškų apsaugą ir įvedė labai griežtas bausmes už jų sėklų išvežimą už šalies ribų. Tada anglų vyriausybė nutarė veikti kitaip. 1875 m. botanikas žvalgas Vikhemas sugebėjo išvežti į Angliją 70 000 kaučiukmedžio sėklų; už tai vyriausybė jį apdovanojo ordinu ir suteikė baroneto titulą. Sėjinukai, išauginti Anglijos botanikos sode, buvo pasodinti Ceilono saloje ir 1900 m. davė pirmąsias 4 t plantacinio kaučiuko. Neužilgo kaučiukmedžio plantacijos buvo užveistos Indonezijos salose, Vietname, Birmoje ir Konge. Iki pirmojo pasaulinio karo plantacinis kaučiukas sudarė jau 70% visos kaučiuko gavybos. Milijonai žmonių ir dabar dar dirba tokiose plantacijose nepakenčiamomis sąlygomis, gaudami per metus apie 1,5 milijono tonų plantacinio kaučiuko; tai sudaro 98% visos natūralaus kaučiuko gavybos. Daugelis tūkstančių plantacijų darbininkų kasmet žūva nuo tropinės maliarijos ir išsekimo vien dėl to, kad jų surinktos „medžio ašaros", gausiai aplaistytos jų pačių ašaromis, prakaitu ir krauju, duotų Amerikos, Anglijos, Prancūzijos ir Olandijos kapitalistams milijonus dolerių gryno pelno.
Kad ir sparčiai didėjo kaučiuko gavyba, jo pareikalavimas augo dar greičiau. Itin sunkioje padėtyje atsidūrė šalys, neturinčios kaučiukmedžio plantacijų. Tokioje padėtyje buvo ir pirmoji pasaulyje socialistinė valstybė — TSRS. Ir ne vien tik todėl, kad mums tekdavo kasmet išmokėti už kaučiuką milžiniškas sumas auksu. Kapitalistinės šalys galėjo bet kuriuo momentu atsisakyti jį parduoti ir tuo pačiu pastatyti į pavojų ne tik mūsų šalies ūkio vystymąsi, bet ir jos gynybinį pajėgumą.
Bergždžios buvo pastangos aklimatizuoti ir užveisti kaučiukmedį mūsų šalies pietiniuose rajonuose. Tuomet tarybiniai mokslininkai nusprendė rasti mūsų tėvyninių augalų tarpe kaučiukinių augalų, kurie galėtų pakeisti kaučiukmedį. 1927 m. buvo surastas vienas jų — chond-44
rila, vėliau koksagizas bei tausagizas ir daugelis kilų. Bet nė vienas jų pramoninės reikšmės neturėjo.
Ieškodami kaučiukinių augalų, mūsų mokslininkai tuo pat metu atkakliai tęsė dar 1918 m. pagal V. Lenino užduotį pradėtus bandymus dirbtiniam kaučiukui gauti. Ir ši užduotis buvo sėkmingai atlikta. 1931 m. gruodžio 18 d. Leningrado bandomojoje gamykloje S. Lebedevo pasiūlytu būdu iš spirito buvo gauta pirmoji tarybinio sintetinio kaučiuko partija.
Pranešimas apie šį tarybinio mokslo ir technikos laimėjimą kapitalistinėse šalyse padarė netikėtai sprogusios bombos įspūdį ir pasirodė toks neįtikimas, kad žymus amerikiečių mokslininkas Edisonas mėgino net paneigti jį. „Aš netikiu,— rašė jis,— kad Tarybų Sąjungai pavyko gauti sintetinį kaučiuką. Tai grynas prasimanymas. Mano paties, o taip pat kitų patirtis rodo, kad vargu ar kada nors kaučiuko sintezės procesas baigsis sėkme."
Dabar sintetinis kaučiukas gaunamas milžiniškais kiekiais daugelyje šalių ir ne vien tik iš spirito, bet ir kitais būdais, taip pat pirmą kartą išbandytais mūsų šalyje,— iš gamtinių ir naftos dujų, o natūralaus kaučiuko dalis bendrame gaunamos žaliavos kiekyje kasmet vis mažėja.
Ką gi davė gumos pramonei sintetinis kaučiukas? Labai daug. Jei kaučiukmedis ir kiti kaučiukiniai augalai duoda tik vienos rūšies kaučiuką, tai fabrikuose gaunama jo dešimtys rūšių, o iš jų gaminama guma turi tokias savybes, apie kurias anksčiau negalima buvo nė svajoti. Pavyzdžiui, dabar gaminama guma, pakelianti kaitinimą iki 300°C ir labai žemas temperatūras, visiškai nepasiduodanti benzino ir kitų tirpiklių veikimui, itin tvirta ir 1. 1.
Šiuo metu gumos istorijoje prasidėjo laikotarpis, kai ji gaunama jau neribotais kiekiais ir beveik visada turi tas savybes, kurios reikalingos pramonei. Mes didžiuojamės tuo, kad pradžia šiam laikotarpiui buvo padaryta musų šalyje — Tarybų Socialistinių Respublikų Sąjungoje.
Apie atsitiktinumus atradimuose ir išradimuose
Ką gali pagalvoti skaitytojas, perskaitęs šį pasakojimą? Atrodytų, kad gumos istorija — tai visiškai atsitiktinių atradimų ir išradimų istorija! Vadinasi, ir labai svarbius atradimus galima padaryti be specialių žinių,
45
kad svarbiausia yra ne jos, o palankiai susidėjusios aplinkybės!
Ar bus teisinga tokia išvada, brangus skaitytojau? Ar iš tikrųjų galima padaryti rimtus atradimus ir išradimus, be žinių ir darbo, pasikliaujant tik ,,laimingu atsitiktinumu"?
Gudjirui pasitaikė „laimingas atsitiktinumas" tik po dešimt atkaklaus darbo metų ir tai tik todėl, kad jis bandė padaryti kaučiuką būtent tokį, kokiu jis tapo. Savaime suprantama, specialių žinių jis turėjo nepakankamai. Bet jei Gudjiras būtų buvęs chemikas, šitaip atkakliai ir kruopščiai dirbdamas, jis būtų galėjęs daug anksčiau ir kitokiu būdu padaryti savo atradimą.
Bet jei ne atsitiktinumas, jis galėjo nepadaryti šio atradimo, kaip ir daugelis kitų, jų tarpe ir žymūs chemikai! — gali pasakyti skaitytojas. Tiesa! Tai, kad jam pasisekė labiau už kitus, taip pat atsitiktinumas. Neabejotina šiuo atveju buvo tik viena, kad jei ne jis, tai kas nors kitas vis tiek būtų atradę kaučiuko vulkani- zaciją. Šis atradimas buvo labai reikalingas pramonei, visuomenei. O kai pribręsta reikalas padaryti kokį nors atradimą, jį būtinai padaro, ir dažnai tuo pačiu metu keli žmonės visai nepriklausomai vienas nuo kito.
Kai visuomenei reikia, kad būtų padarytas tas ar kitas atradimas arba išradimas, jis pasidaro ne tik būtinas, bet ir neišvengiamas. Todėl ir Makintošo ,,sėkmė", ir Gudji- ro „laimingas atsitiktinumas", ir kiti atradimai, įgalinę kaučiuką paversti guma, neperšlampamais apsiaustais, automobilių padangomis ir dešimtimis kitų gaminių, žinoma, nėra atsitiktiniai ir, kaip matėme iš pasakojimo, jie pareikalavo didžiulio daugelio mokslininkų ir išradėjų darbo.
Ir jeigu tu, brangus skaitytojau, svajoji apie atradimus ir išradimus, nepasikliauk vien „laimingu atsitiktinumu" ar tuo, kad tau pavyks nors vieną jų padaryti be žinių ir darbo. Tam pirmiausia reikia turėti žinių bei sugebėjimą dirbti ir drąsiai siekti, nenuleisti rankų, susidūrus su neišvengiamais sunkumais ir nepasisekimais. Jei visa tai įsigysi mokykloje ir vėliau dirbdamas, tai bus tavo gyvenime ir „laimingų atsitiktinumų", ir kūrybinių laimėjimų džiaugsmo, ir tu užsitarnausi tą didelę pagarbą, kurią reiškia tarybinė liaudis gamybos pirmūnams ir novatoriams.
STEbUKI.INGOSIOS DERVOS(apie j oui Lus)
Atsitikimas vandenyne
Paryčiui audra nurimo, o patekėjusi saulė nušvietė bekraštę vandens platybę ir valtį su žmonėmis, iškankintais kovos su mirtimi. Bangos viena po kitos dar užliedavo mažą valtelę, bet jau neįniršusios, rimstančios. Įgula lengviau atsikvėpė ir pralinksmėjo. Tik kapitono sūnus Petiar sėdintis valties priekyje, vis dar netikėjo, kad jie gali išsigelbėti. Žinoma, vilties išsigelbėti dabar buvo daugiau, bet kas žino, kiek dar dienų teks klaidžioti po vandenyną ir kas gali atsitikti per šį laiką.
Pajutęs troškulį, jis pažvelgė į dėžes ir maišus, pasiimtus iš skęstančio laivo, ir, nepastebėjęs tarp jų nė vienos statinaitės su vandeniu, dar labiau nusiminė. Atmintyje ėmė kilti šiurpūs vaizdai žmonių, žūstančių nuo troškulio, sudužus laivui. Vargšė mama! Kaip ji nenorėjo leisti jo į šį reisą su tėvu visoms vasaros atostogoms! Kas bus su ja, jei jie abu su tėvu žus?
— Dabar galima ir pailsėti! — pasakė tėvas, atsisėsdamas greta.— Kaip tu jautiesi, sūneli?
47
— Nieko, tėte! — atsakė sumišęs Petia — Gert, tiesa, noriu, bet aš pakentėsiu.
— Kam kentėti be reikalo? — nustebo tėvas ir, pasikvietęs bocmaną, liepė parūpinti ekipažui geriamo vandens.
Bocmanas išėmė iš dėžės ir pastatė ant jos aparatą su dviem kolonėlėmis, pripildytomis kažkokios tamsios medžiagos grūdų, ir į jo bakelį įpylė jūros vandens. Jis persisunkė pro vienos, o paskui ir kitos kolonėlės grūdus ir plonyte, permatoma srovele ėmė tekėti į pastatytą apačioje kibirėlį.
„Sugalvojo filtruoti jūros vandenį, ar ką? — stebėjosi Petia.— Negi jie nesimokė chemijos ir nežino, kad visa tai veltui?"
Bet dar labiau Petia nustebo, paragavęs vandens iš kibirėlio: jis buvo visai nesūrus, o jo skonis priminė distiliuotą vandenį.
Jonifų paslaptis
Ar galima išvalyti vandenį nuo ištirpusių jame druskų filtruojant, o ne distiliuojant?
„Žinoma, ne! — pasakysite jūs.— Filtruojant galima išvalyti skysčius tik nuo netirpių priemaišų. Pavyzdžiui, kiek befiltruotum sūrų vandenį, nuo to jis distiliuotas nepasidarys!"
Nuo amžių tuo buvo įsitikinę visi, kol nepasirodė sintetinės dervos, pavadintos pakaitais, arba jonitais.
Jonitai — kieta grūdėta medžiaga. Priklausomai nuo rūšies ji gali būti tamsios arba šviesios spalvos, vandenyje ji išbrinksta. Paėmus prietaisą, sudarytą iš dviejų stiklinių vamzdelių, kurie pripildyti tokių grūdų, ir praleidus pro šiuos grūdus sūrų vandenį, į pastatytą stiklinę ima bėgti skystis, skaidrus ir visiškai be skonio.
Kuo galima paaiškinti, kad filtruojant sūrus van-
Jonitai duo virsta distiliuotu?48
Tirpalo susidarymas — reiškinys sudėtingesnis, negu atrodo iš pirmo žvilgsnio. Daugeliui medžiagų tirpstant vandenyje, jų molekulės suskyla (disocijuoja) į įelektrintas dalelytes — jonus. Vieni jų būna įelektrinti teigiamai ir vadinasi katijonais, kiti — įelektrinti neigiamai ir vadinasi anijonais. Pavyzdžiui, tirpstant valgoma j ai druskai, vandenyje susidaro natrio katijonai — teigiamai įelektrintos natrio dalelytės Na+ — ir anijonai — druskos rūgšties neigiamai įelektrintos rūgšties liekanos CI~. Tuo metu vykstantį valgomosios druskos disociacijos procesą galima užrašyti taip:
NaCli=^Na++ CI-Patekę į vandenį, jonitai taip pat disocijuoja. Vieni jų
sudaro labai sudėtingus anijonus ir, be to, vandenilio katijonus H+. Sie jonitai vadinami katijonitais. Kiti disocijuodami sudaro labai sudėtingus katijonus ir, be to, anijonus OH~, t. y. neigiamai įelektrintas hidroksilo grupes. Šie jonitai vadinami anijonitais.
Jonitų poveikio druskų ir kitų medžiagų tirpalams paslaptis glūdi tame, kad jie gali sugerti iš šių medžiagų tirpalų jų sudarytus jonus, o vietoj to atiduoti, pavyzdžiui, vandenilio H+ ir hidroksilo grupių OH- jonus.
Tekant sūriam vandeniui pirmuoju prietaiso vamzdeliu (anksčiau pateiktame pavyzdyje), esantis vamzdelyje katijonitas sugėrė iš vandens natrio jonus Na+, o vietoje jų atidavė vandenilio jonus H+. O anijonitas, esantis antrame vamzdelyje, iš sūraus vandens absorbavo druskos rūgšties liekaną Cl~ ir atidavė OH- jonus. Įvykus jonų mainams, sūrus vanduo išsivalo nuo valgomosios druskos ir pasidaro toks pat švarus, kaip distiliuotas vanduo.
Labai gera jonitų savybė yra ta, kad juos galima daug kartų panaudoti ir jų aktyvumas dėl to beveik nepasikeičia. Tai pasiekiama, praplovus prisotintą absorbuotais jonais katijonitą silpnu mineralinių rūgščių (arba druskų) tirpalu, o anijonitus — iš pradžių šarmų tirpalais, o po to vandeniu.
Vandens demineralizacija
Išvalytas nuo ištirpusių druskų (demineralizuotas) vanduo reikalingas ne tik laboratorijoms ir vaistinėms. Daug jo sunaudoja chemijos pramonė įvairioms medžiagoms
4. Įdomioji chemija 49
gauti. Jis vartojamas akumuliatoriams prikrauti, nikeliuojant ir chromuojant metalinius dirbinius, foto ir kino pramonėje bei įvairiems kitiems tikslams. Gauti tokį vandenį, panaudojant jonitus, bus žymiai pigiau, negu distiliavimo aparatais.
Kitaip bus išspręstas vandens garo katilams klausimas. Dabar stambi šiluminė elektrinė sunaudoja apie 1 500 000 m3 vandens per parą. Jei garo katilai būtų pripildomi vandeniu, kurio 1 m3 yra tiktai 10—15 g kalcio ir magnio druskų, tai katiluose kasdien susidarytų 15 - 20 t nuovirų. Per keletą dienų jie išeitų iš rikiuotės.
Garo katilus reikia pripildyti vandens, kuriame visai nebūtų jokių priemaišų, ypač kalcio ir magnio druskų. O iš kur jo gauti? Pigaus garo gamybai negalima distiliuoti tiek daug vandens, nes distiliavimas brangiai atsieina. Todėl vandenį garo katilams paprastai ne distiliuoja, o tik „suminkština" soda ir šarmu, o dideliuose vandens valomuosiuose įrenginiuose — permutitais: dirbtiniu būdu pagamintais kaolino, kvarco ir sodos lydiniais. Pereinant kietam vandeniui pro permutito sluoksnį, jame esančios kalcio ir magnio druskos absorbuojamos ir pakeičiamos natrio ir kalio druskomis, kurios nesudaro nuovirų ant katilų sienų. Bet ir šios druskos vandenyje garo katilams nepageidaujamos, nes jos ilgainiui pragraužia katilų sieneles.
Panaudojant jonitus, galima gauti neribotą visiškai išvalyto nuo druskų bei pakankamai pigaus vandens kiekį ir garinėms jėgainėms.
Kelia susidomėjimą ir jonitų panaudojimas jūros vandens gėlinimui. Pavyzdžiui, gelbėdamasis iš skęstančio laivo, ekipažas ne visada gali pasiimti su savim į valtis pakankamai gėlo vandens, o juo labiau griozdišką distiliavimo katilą ir jam reikalingą kurą. Nedidelis ir nesunkus gėlintuvas su jonitais telpa bet kokioje valtelėje. Dėžutę su jonitų milteliais gali nešiotis kiekvienas jūrininkas ir keleivis. Įbėrus truputį šių miltelių į puodelį su jūros vandeniu, jis greit pasidaro tinkamas gerti. Atsitikimas vandenyne, kurio aprašymu pradėjome mūsų pasakojimą, nėra paprastas prasimanymas.
Sidabras iš kanalizacijos vandens
Fotolaboratorijose ir kino fabrikuose į plaunamuosius vandenis patenka daug sidabro. Surinkti jį žinomomis techninėmis priemonėmis nuostolinga, todėl jis paprastai eina50
perniek. Kitose gamyklose ir fabrikuose į kanalizacijos vandenį patenka ir yra prarandamas varis, chromas, nikelis ir daugelis kilų vertingų medžiagų.
Vien tik į Volgą kasmet nuteka apie 3 milijonus mri kanalizacijos vandens. Okiek jo nuteka į visus šalies vandens telkinius?! Pagal mūsų šalyje veikiantį Gamtos apsaugos įstatymą neišvalyto kanalizacijos vandens nuleidimas į upes ir ežerus laikomas nusikaltimu. Tačiau jį išvalyti dažnai labai sudėtinga ir brangiai atsieina. Vadinasi, reikia rasti tokius būdus, kurie įgalintų pakankamai gerai išvalyti visus kanalizacijos vandenis ir nekainuotų pernelyg brangiai. Ir šiuo atveju padėjo jonitai.
Atlikti bandymai parodė, kad, panaudojant jonitus, galima ne tik gerai išvalyti ir padaryti nekenksmingus kanalizacijos vandenis, bet ir išskirti iš jų bei sugrąžinti pramonei daugybę brangių medžiagų. Pavyzdžiui, sidabras jau pradėtas gauti ne tik iš sidabro rūdų, bet ir ... iš kanalizacijos vandens. Netolimoje ateityje galingi, ekonomiškai naudingi vandens valomieji įrenginiai su jonitais ne tik padarys galą vandens telkinių užteršimui, bet ir grąžins šaliai milžinišką kiekį įvairiausių brangių medžiagų.
Jonitai maisto pramonėje
Kodėl pieną taip greit sutraukia? Viena priežasčių — jame esančios kalcio druskos. O kaip galima pašalinti kalcio druskas, nededant į pieną kitų medžiagų, kurios pakeistų jo sudėtį ir savybes? Dar neseniai atrodė, kad šis uždavinys praktiškai neišsprendžiamas. Buvo atliktas bandymas: šviežias pienas leidžiamas pro demineralizatorių su jonitais ir po to tiriamas. Pasirodė, kad jonitai gali absorbuoti iš pieno kalcio druskas, nė kiek nepakeisdami jo skonio.
Dėl to, kad jonitai gali išvalyti tirpalus nuo druskų, nepakeisdami tiriamojo produkto kokybės, jie vis plačiau panaudojami ir cukraus pramonėje. Iš cukrinių runkelių išspaustose sultyse, be cukraus, yra ir druskų, kurios menkina cukraus kokybę. Šių sulčių demineralizavimas jonitais žymiai supaprastina cukraus gamybą bei įgalina pagerinti ir cukraus, ir sirupo kokybę.
Dar ne taip seniai labai reikalinga maisto pramonei citrinos rūgštis buvo gaunama tik iš citrinų, todėl ji
51
kainuodavo labai brangiai. Ii dabar ji gaunama iš cukraus gana brangiu būdu. Tuo tarpu vyno ir konservų pramonės atliekose esanti citrinos rūgštis nebūdavo išskiriama ir dingdavo be naudos. Jos išskyrimas iki šiol žinomais būdais kainuotų pernelyg brangiai. O bandymai parodė, kad iš šių atliekų, panaudojant jonitus, galima lengvai ir pigiai gauti ne tik citrinos, bet ir vyno bei askorbininę rūgštį (vitaminą C).
Benzino taurinimas
Vidaus degimo variklio galingumas priklauso ne tik nuo konstrukcijos, bet ir nuo jį varančio kuro kokybės, kitaip tariant, nuo kure esančių priemaišų. Jeigu į vieną mašiną bus įpilta paprasto benzino, o į kitą tokią pat — rūpestingai nuo priemaišų išvalyto benzino, greičio lenktynėse antroji mašina gerokai pralenks pirmąją. Bet svarbu ne tik tai. Pavyzdžiui, siera ir sieros junginiai sukelia variklio detalių koroziją, dėl jų žymiai greičiau sudyla besitrinan- čios viena su kita detalės.
Kodėl benzinas visiškai neišvalomas nuo priemaišų? Vien tik todėl, kad tai atlikti gana sudėtinga ir brangiai atsieina, o benzino reikia labai daug, ir jis turi būti pigus.
Ką daryti? Mokslininkai ir inžinieriai vėl nusprendė panaudoti jonitus ir nesuklydo. Pasirodė, kad skysto kuro valymas jonitais yra žymiai paprastesnis ir gana pigiai atsieina.
Neužilgo į mūsų automašinas bus pilamas tik išvalytas benzinas, jos važinės žymiai greičiau ir galės pervežti daugiau keleivių bei prekių.
Neprilygstami skyrikliai
Puslaidininkiniai elementai gaminami iš medžiagų, kurioms gauti reikia nepaprastai grynų metalų. Reikia tokių metalų ir daug kur kitur. Tuos metalus gauti toli gražu nėra paprastas dalykas ir visai neseniai dar buvo manoma, kad tai ne visada galima. Ypač tai liečia retuosius žemės metalus, kurie vis plačiau naudojami šiuolaikinėje technikoje. Išsisklaidę gamtoje labai mažais kiekiais, jie iki pat pastarojo meto buvo gaunami gryni tik mokslo reikalams. Šių metalų išvalymas yra sudėtingas dalykas todėl, jog savo fizinėmis ir cheminėmis savybėmis jie taip artimi vie
52
nas kitam, kad juos atskirti paprastais cheminiais metodais yra labai sunku, ir reikia sugaišti daug laiko. Pavyzdžiui, metalas renis savarankiškų mineralų nesudaro, jis yra metalo molibdeno palydovas. Savo savybėmis jie taip artimi vienas kitam, kad atskirti juos yra labai sunkus uždavinys net ir chemijos laboratorijų sąlygomis. Dabarf kai tiek renis, tiek molibdenas vis plačiau naudojami pramonėje, jų atskyrimas ir valymas įgijo labai didelę reikšmę.
Ir štai čia jonitai pasirodė itin naudingi. Jų dėka dabar jau gaunami gryni visi 14 retųjų žemės metalų.
Truputis istorijos
Kas sukūrė šias nuostabiąsias dervas, kurios įgalina mokslą ir techniką sėkmingai spręsti vis naujus ir naujus uždavinius?
Jų sukūrimas — ne atsitiktinis vieno mokslininko atradimas, jis turi savo istoriją. Pirmą kartą tokius jonų mainus, kurie vyksta, valant vandenį jonitais, pritaikė medžiagų išskyrimui ir valymui rusų botanikas M. Cvetas 1903 m. Jis sukūrė naują cheminės analizės metodą, kuris buvo pavadintas chromografiniu. Šiuo metodu jis išsprendė nepaprastai sudėtingą uždavinį — išaiškino chlorofilo sudėtį. Joni tų istoriją galima pradėti nuo šio mokslininko darbų.
Labai dideli nuopelnai jonitų kūrimo istorijoje priklauso įžymiam tarybiniam dirvožemininkui K. Gedroicui, pirmąkart išaiškinusiam, kaip vyksta jonų mainai dirvoje. Jo ir kitų tarybinių mokslininkų sukurta teorija sudarė galimybę pradėti gaminti pirmuosius dirbtinius jonitus mūsų pramonei, pradžioje iš duipių ir akmens anglies, o vėliau ir iš aliumosilikatų. Atradus sintetinių dervų gavimo būdą, buvo žengtas kitas žingsnis — sukurtos jonus pakeičiančios dervos — jonitai.
Kaip matyti iš šios istorinės informacijos, didžiausi nuopelnai šioje mokslo ir technikos srityje tenka pirmiausia rusų mokslininkų darbams.
53
KltTASIS 5ENZIN \ S
Poilsiaujant
Sustojus poilsio, išalkęs Borisas atidarė konservų dėžutę ir atsiduso:
— Tokią puikią troškintą mėsą teks valgyti šaltą.— O kas mums neleidžia ją pasišildyti? — paklausė dė
dė Petial imdamas iš kuprinės kartoninę dėžutę.— Kaip? — nustebo Borisas, dairydamasis po sniegu
apdengtą stepę.— Aš nematau nė vieno krūmelio, nė vieno sausos žolės kuokštelio!
— Kam reikalingi krūmeliai ir sausa žolė, jei yra daug geresnio kuro — benzino,— atsakė dėdė Petiar išimdamas iš dėžutės baltos medžiagos briketą.
Nuvalęs nuo sniego nedidelį plotelį žemės, jis pastatė kelioninį trikojį su konservų dėžute, paskui po juo padėjo kelis nuo briketo atpiautus gabalėlius ir prikišo uždegtą degtuką. Dideliam Bonso nustebimui, jie tuoj pat plykstelėjo ir ėmė degti lygia stipria liepsna.
— Kas čia? — paklausė jis, rodydamas į briketą.— Aš jau sakiau — benzinas! — atsakė dėdė Petia.—
Kietasis benzinas.— Negali būti! — sušuko Borisas.— Benzinas sukietėja,
tik esant 60° C žemiau nulio, o dabar, atrodo, nė penkių laipsnių šalčio nėra.
54
— Netiki? Pažiūrėk.Borisas atidžiai apžiūrėjo jam paduotą briketą: sausas,
kietas ir truputį kvepia benzinu, o kai paspaudė jį prie nuplauto krašto, nutekėjo tikro benzino srovelė.
— Pietūs paruošti,— tarė dėdė Petia. Nukėlęs nuo trikojo konservų dėžutę ir lengvai užgesinęs „laužą" sniegu, jis ėmė rinkti ir dėti į dėžutę „benzino" gabalėlius.
— O dabar užkąskime ir vėl kiškelių gainioti! Apie kietąjį benziną, jei tau taip įdomu, pakalbėsime, grįždami namo.
Ne viskas taip paprasta, kaip atrodo
Iš pirmo žvilgsnio atrodo, kad skystojo kuro pervežimas — labai paprastas ir nesudėtingas dalykas. Ir iš tikrųjų, argi daug darbo ir laiko reikia pripildyti traukinio cisternas benzino ir jas išsiųsti? Du—trys darbininkai su specialiais siurbliais tai atlieka per kelias valandas be ypatingo vargo, o po kelių dienų 2 000 t benzino gali atsidurti jau už tūkstanties kilometrų nuo gamyklos, kurioje jis gaminamas.
O ką veš cisternos atgal? Nieko! Tūkstančius kilometrų jos važiuos tuščiomis ir valstybei padarys tik nuostolių. Jei benzinas būtų pakraunamas į paprastus prekinius vagonus, jo pervežimas atsieitų žymiai pigiau. Bei pripildyti vagonus benzino, deja, negalima.
Tačiau ne vien tai svarbu. Prieikite arčiau prie uždarų benzino rezervuarų (kad ir nelabai karštą dieną) ir jūs išgirsite beveik nepertraukiamą „kvėpuojamųjų vožtuvų" bildesį. Rezervuarai „kvėpuoja". Benzinas juose visą laiką garuoja, ir, kai tiktai garų susirenka tiek, kad spaudimas rezervuare pasidaro didesnis už leidžiamą, jų perteklius šnypšdamas išsiveržia pro vožtuvus laukan. Iš 4 600 m3 talpos rezervuaro, pripildyto iki pusės, vienu tokiu „iškvėpimu" į orą pakyla 126 kg benzino garų. Pripildant rezervuarus, „iškvepiama" garų dar daugiau. Patenkantis į rezervuarus benzinas išstumia į atmosferą jame susirinkusius garus, ir tuo metu į orą garų pavidalu pakyla 2 t benzino, tai yra tiek, kiek jo reikia „Moskvičiui" 20 000 km nuvažiuoti.
O kiek prarandama benzino, pervežant jį traukiniais arba gabenant nuo naftos bazės iki vartojimo vietos! Pavyzdžiui, pripildant vieną 2,5 m3 talpos autocisterną, vien tik išgaruoja jo apie 8 kg. Netgi pagal valstybines nykos
55
Benzino nuostoliai, j j pervežant ir laikant
normas, pristatant vartotojams 2 000 t benzino, leidžiama prarasti 48,2 t ir tai laikoma f,normaliu" praradimu. Kitaip tariant, iš 40 gamykloje pripildytų cisternų viena cisterna benzino beveik visa „prarandama11.
Siekiant sumažinti pervežamo benzino kiekį ir jo nuostolius, nuo gamyklų iki vartotojų nutiesiami brangiai atsieinantys naftotiekiai. Bet jų pas mus kol kas dar nedaug. Todėl ir dabar tūkstančiai cisternų užgriozdina geležinkelius, ir šimtai tūkstančių tonų benzino bei dizelinio kuro kasmet „išlekia į orą'1.
Bet tai dar ne viskas. Benzinas garuoja net ir šaltomis dienomis, o jo garų mišinys su oru sprogsta. Labai lengvai užsidega ir kitų rūšių skystasis kuras. Net ir nedidelėje naftos bazėje gaisras atrodo siaubingai! Laikyti automašinos, kuri veža žmones, kėbule statinę benzino griežtai draudžiama: ji gali sukelti gaisrą ir pražudyti ne tik mašiną, bet ir joje esančius žmones.
Nel ne toks jau paprastas dalykas pervežti ir laikyti skystąjį kurą, kaip tai atrodo iš pirmo žvilgsnio!
56
Įdomi idėja
Ar negalima paversti benzino kieta, patogesne pervežimui ir ne tokia pavojinga ugnies atžvilgiu medžiaga, kurią galima būtų reikiamu momentu vėl paversti skystuoju benzinu?
Si įdomi mintis gimė ne atsitiktinai. Pavyzdžiui, jau seniai buvo žinoma, kad skystas, lengvai garuojantis ir greitai užsidegantis etilo alkoholis, ištirpinus jame techniško muilo, virsta drebučių pavidalo mase, iš kurios galima presuoti briketus. Toks etilo alkoholis dega ramia, stipria liepsna, praktiškai negaruoja ir ugnies atžvilgiu ne pavojingesnis už popierių. Siuo metu primusams užkurti ir maistui sušildyti naudojamas „kietasis spiritas" iš tikrųjų nieko bendro su spiritu neturi ir dažniausiai gaminamas iš acto rūgšties aldehido.
„Kietąjį spiritą1' paversti vėl skystuoju nėra reikalo. O skystą benziną paversti kietu svarbu tik tam laiko tarpui, kol jis pervežamas ir laikomas sandėliuose. Vadinasi, reikia, kad jis galėtų vėl lengvai grįžti į pirmykštį būvį; gauta kieta medžiaga reikiamu momentu turi gana lengvai ir greitai pavirsti vėl nepakitusios kokybės skystuoju benzinu.
„Kietojo spirito11 suvartojama labai nedaug. Todėl klausimas, kiek jis yra brangesnis už tą medžiagą, iš kurios gaunamas, neturi lemiamos reikšmės. Benzino suvartojami milžiniški kiekiai, ir būti brangus jis negali. O jei taip, tai išlaidos jam paversti kietu produktu privalo būti labai nedidelės.
Nuostabus briketai
Įpylus į benziną truputį skystos medžiagos, netirpstan- čios jame bei galinčios sudaryti plėvelę (emulsiklį), ir gautą mišinį rūpestingai išmaišius, iš benzino lašelių, aptrauktų labai plona plėvele, susidaro emulsija. Bet apvalkalas iš skystos medžiagos plėvelės neilgaamžis. Anksčiau ar vėliau jis suplyšta. Benzino lašeliai susijungia vienas su kitu, ir skystis susiskirsto į du sluoksnius — benziną ir emulsiklį.
Ar negalima padaryti šį apvalkalą pakankamai tvirtą ir patvarų? Pasirodo, kad galima. I gautąją benzino ir emul- siklio emulsiją įpylus truputį formalino arba oksalo rūgšties, plėvelė, aptraukianti benzino lašus, pasidaro standi ir kieta, bet, deja, trapi, greitai lūžtanti ir todėl netvirta.
57
Mokslininkams iškilo naujas uždavinys — padaryti plėvelę ne tik kietą, bet ir elastingą. Sprendimas pasirodė labai paprastas. Į emulsiją, gautą iš benzino ir emulsiklio, įmaišius truputį glicerino, susidariusi plėvelė nepraranda tvirtumo ir tuo pat metu darosi elastinga. Kaip bičių medaus lašai, uždaryti vaško akutėse, sudaro korius, taip ir benzino lašai vėliau sudaro savotiškus korius.
Pagal vieną mūsų šalyje naudojamų būdų, kietasis benzinas gaminamas šitaip. Iš pieno gaunama baltyminė medžiaga — kazeinas — ištirpinamas koncentruotame amoniako tirpale, o paskui distiliuotame vandenyje. Vėliau šis tirpalas pilamas į maišymo aparatą, kur pridedama dar polivinilo alkoholio ir nedidelis kiekis glicerino. Gautas medžiagų mišinys patenka į aparatą, vadinamą emulsintuvu, kur ir susidaro emulsija. Vėliau, įpylus 20% formalino tirpalo, emulsinė plėvelė sutvirtėja. Po to emulsija supilama į formas, presuojama ir virsta kietojo benzino briketais. Belieka tik juos išdžiovinti ir padengti plona ncpralaidžia polivinilo alkoholio plėvele, kuri apsaugo briketus nuo sužalojimo ir benzino nuostolių.
benzino briketų tik truputį didesniu specifiniu svoriu ir tuo, kad yra mechaniškai tvirtesni.
Šitokie briketai, sukrauti į dideles krūvas, gali ilgai stovėti po atviru dangumi ir net vandenyje, neprarasdami esančio juose skystojo kuro.
Ar galima iš jų išskirti skystąjį benziną automašinoms bei kitiems reikalams?
Galima ir gana lengvai. Stipriai spaudžiant, akučių plėvelės plyšta, ir jose esantis benzinas išsisunkia, kaip vanduo iš kempinės. Siam tikslui galima pritaikyti labai paprastai įrengtą presą. Iš briketų išspaudžiama maždaug 98% jame esančio benzino arba dizelinio kuro. Vienam litrui vandens užvirinti kelionėje reikia tik nedidelio kietojo
Kietojo benzino briketai
Kietasis benzinas yra balti arba gelsvi briketai, kurių specifinis svoris 0,70—0,75 g/cm3. Benzino juose yra iki 95%. Akutės, kuriose uždaryti benzino lašeliai, labai nedidelės. Būdami gana tvirti, tie briketai tuo pat metu lengvai piaustomi peiliu. Dizelinio kuro briketai skiriasi nuo
58
benzino gabalėlio, sveriančio 20—25 g. Kartoninė dėžutė su kietojo benzino briketu greitu laiku taps būtinu geologo, medžiotojo ir turisto palydovu.
Antarktidoj e, tarybinėj e Mirno gyvenvietėje, kietasis benzinas išlaikė bandymą kaip puikus kuras butams apšildyti. Mūsų šaunieji tyrinėtojai šitokiais briketais lengvai palaikė normalią temperatūrą savo nameliuose, net ir siaučiant žiauriai pūgai, maždaug 80°C šaltyje.
Mokslinėms, geologinėms ir kitokioms ekspedicijoms, žiemoj ančioms Arkties vandenyno salose, ir dirbantiesiems bemiškėse negyvenamose vietose geresnio kuro, Tur būt, ir nesugalvosi!
Portatyvi dujų virykla, kaitinama sukietintu butanu
Netolimoje ateityje
Vis dėlto nepalyginamai didesnę reikšmę turės skystojo kuro sukietinimas pervežimo atpiginimui, o taip pat nuostoliams, jį pervežant ir laikant, sumažinti.
Štai kaip galima įsivaizduoti skystojo kuro pervežimą jau netolimoje ateityje. Į geležinkelio stotį ateina ir sustoja iškrovimui didžiulis sąstatas su benzinu, bet jame nėra nė vienos cisternos. Grotelinės dėžės su įpakuotais į popierių benzino briketais greitai iškraunamos iš paprastų prekinių vagonų ir gabenamos į naftos bazę. Čia jos sukraunamos į rietuves didelėse stoginėse ar atvirose betonuotose aikštelėse ir apdengiamos polietileno brezentu. Vietoje auto- benzocisternų prie naftos bazės matyti paprasti sunkvežimiai. Dėžės su briketais greitai sukraunamos į kėbulą ir sunkvežimiais iš vežiojamos į autobazių, kolūkių arba tarybinių ūkių degalų sandėlius. Ir šiose bazėse vietoje cisternų ir bakų yra tik stoginės ir aikštelės dėžėms su briketais laikyti. Netoli, po stogine, stovi regeneratorius, o toliau, kampe, - du nedideli rezervuarai: vienas benzinui, kitas dizeliniam kurui. Prireikus kuro ištekliai juose papildomi regeneratoriumi. Toks benzino pervežimas ir laikymas daug kartų sumažins jo nuostolius. Be to, tai atsi-
59
lieps ir benzino kokybei: iš jo jau nebeišgaruos tiek daug itin vertingų lengvų frakcijų. Daug kartų sumažės ir skystojo kuro pavojingumas ugnies atžvilgiu. Gaisrai naftos bazėse bus retas reiškinys, o ir gesinti juos bus ne taip sunku.
Ir tai dar ne viskas! Benzino ir dizelinio kuro garai lėtai, nepastebimai kenkia perpylimo stočių ir naftos bazių darbininkų sveikatai. Laikant skystąjį kurą naujuoju būdu, daugelis tūkstančių žmonių bus apsaugoti nuo sunkių susirgimų pavojaus, kurį sukelia sistemingas benzino garų įkvėpimas.
— Nejaugi visa tai bus netolimoje ateityje? — paklausė Borisas, kai dėdė Petia baigė savo pasakojimą apie kietojo benzino briketą.
— Bus,* Boria! — atsakė dėdė Petia.— Šitai taip tikra, kaip ir tai, kad mudu grįžtame iš medžioklės be jokio laimikio.
PASAKOJIMAIMJSLES
„ALAVO M A R A S “
Sandėlį atidariusio intendanto rankos pastebimai virpėjo: netikėtas revizoriaus atvykimas nežadėjo jam nieko gero. Tačiau jo veide atsispindėjo tik didžiausia pagarba ir pasiryžimas tučtuojau įvykdyti bet kurį aukštojo valdininko įsakymą.
— Čia pas mus laikomos alavinės kareivių uniforminių drabužių sagos,— atverdamas sandėlio duris, pranešė intendantas.
— Pažiūrėsime, kaip jos čia laikomos,— burbtelėjo vyresnysis revizorius.— Atidarykite! — linktelėjo galva, rodydamas į vieną didelių medinių dėžių.
Su tokia pat pagarbia veido išraiška intendantas prilėkė prie dėžės, staigiai truktelėjęs, pakėlė jos dangtį ir... apstulbo iš netikėtumo bei nustebimo: dėžė buvo pilna, bet ne žibančių alavinių sagų su dvigalviu ereliu, o kažkokių pilkšvų miltelių.
— Ar ir kitose dėžėse tokios pat „sagos"? — kandžiai paklausė vyresnysis revizorius.
Didžiausiam intendanto siaubui, tokių pat miltelių buvo pripildytos visos dėžės.
— Na, gerbiamasis pone! — kreipėsi į jį vyresnysis revizorius, apžiūrėjęs paskutinę dėžę.— Ką jūs dabar mums pasakysite? Kur padėjote jums patikėtas sagas?
Nors sandėlyje buvo labai šalta, intendantui pasidarė karšta.
61
— Nieko nesuprantu, jūsų prakilnybe! - suvapėjo jis.— Jos visos turi būti šiose dėžėse.
— Jūs, gerbiamasis ponef atrodo, laikote mane kvailiu! — sušuko revizorius.— Na, ką gi, tokiu atveju,— kreipėsi jis į vieną savo pagalbininkų,— paimkite truputį šių miltelių ir nusiųskite juos į mūsų laboratoriją. Chemikai tiksliai pasakys, ko būtent jis pridėjo į dėžes, vietoje pavogtų sagų, ir padės mums šį vagį nugrūsti kuo toliau į Sibirą!
Po kelių dienų stebėtis teko ir revizoriams. „Jūsų atsiųsta analizei miltelių pavidalo medžiaga,— rašė savo išvadoje laboratorijos viršininkas,— neabejotinai yra alavas. Atrodo, kad šiuo atveju mes susidūrėme su reiškiniu, žinomu chemijoje „alavo maro" pavadinimu."
•Kas atsitiko alavinėms sagoms aukščiau aprašytu at
veju ir kodėl šis reiškinys vadinamas „alavo maru"?
„AI.W U TPAŠKI;JIM\S“
— Ką dabar darysime?!— piktinosi Vašia.— Instrukcijoje aiškiai pasakyta — lituoti ne lydmetaliu, o tik alavu, bet tu ir pats nežinai, kur alavas, o kur lydmetalis.
Ir iš tiesų Seriožos atsineštos metalinės lazdelės buvo panašios viena į kitą, kaip dvynukai: abi vienodo sidabrinio blizgesio, vienodo svorio ir minkštumo.
— Bene aš jas pirkau! — teisinosi Serioža.— Man jas teta Katia davė, o ji taip pat nežino, kuri jų alavinė!
— Na, ir padėtis,— atsiduso Vašia,— tiesiog be išeities!— Kodėl be išeities? — paklausė nepastebimai priėjęs
Vasios brolis dešimtokas Borisas.— Paklydote tarp trijų pušų?
— Juoktis kiekvienas gali! — įsižeidęs sumurmėjo Serioža.— Tu geriau padėk mums atskirti, kuri šių lazdelių yra alavinė.
— O jūs paklausykite! — patarė Borisas.— Iš alavo lazdelės būtinai pasigirs „alavo traškėjimas".
— Tavęs pagalbos prašome, o tu mums kaip mažyčiams patari klausytis lazdelių ir seki pasakas apie kažkokį „alavo traškėjimą",— pasipiktino Serioža.
62
Borisas tylėdamas pridėjo prie ausies, po to sulenkė vieną, paskui kitą lazdelę ir, grąžindamas jas Vašiai, tvirtai ir jau visiškai rimtai tarė:
— Antroji — alavinė, pirmoji — iš lydmetalio.
Gal jūs, draugai, pasakysite, kas tai yra „alavo traškėjimas11, kuris padėjo Borisui taip lengvai ir teisingai atskirti, kuri lazdelė yra alavinė?
SIDABRINIU TAURIU PASLAPTIS
327 metais pr. m. e.f pavasarį, įžymusis graikų karvedys Aleksandras Makedonietis įsiveržė į Indiją. Tačiau čia jis sutiko ne tik drąsų laisvę mylinčios liaudies pasipriešinimą, bet ir kitą pavojingą priešą — žarnyno ligas. Be galo išvargę ir ligų išsekinti kariai neišlaikė, ėmė maištauti ir privertė duoti įsakymą grįžti namo.
Kaip matyti iš išlikusio šio žygio aprašymo, Aleksandro Makedoniečio armijos vadai susirgdavo žymiai rečiau, negu eiliniai kariai, nors visi kentė karo žygio sunkumus ir gėrė tą patį vandenį.
Šio paslaptingo reiškinio priežastis buvo išaiškinta tiktai po 2 250 metų. Pasirodo, kad eiliniai to meto graikų armijos kariai žygių metu naudodavo alavines, o vadai — sidabrines taures.
•Kodėl Aleksandro Makedoniečio armijos vadai, kurie
gėrė iš sidabrinių taurių, šio karo žygio metu rečiau susirgdavo žarnyno ligomis?
„SAUSASIS LEDAS“
Vašia Petuškovas priėjo prie ledų pardavėjos tuo metu, kai ji bėrė į savo prekių dėžutę kažkokią į sniegą panašią medžiagą.
63
— Palauk truputį, berniuk,— paprašė ji,— kol aš įdėsiu į dėžutę „sausojo ledo1'.
— Kuo jūs mane laikote? — pasipiktino Vašia.— Aš mokausi septintoje klasėje, iš fizikos ir chemijos turiu tik penketus. Ledas — tai sušalęs vanduo, ir jis negali būti sausas, kaip negali būti ir karštas.
— Stai kaip?! — nustebo pardavėja ir, duodama jam ledo gabalėlį, pasakė: — Nagi, įrodyk, kad jis nėra sausas!
Mėtydamas iš delno į delną geliančiai šaltą ledo gabalėlį, Vašia vis labiau stebėjosi: ledas greitai tirpo, nepalikdamas jokių drėgmės pėdsakų.
— Kas gi tai, iš tikrųjų? — galvojo jis, jausdamas, kaip jo veidas ir ausys rausta iš gėdos dėl patirto pralaimėjimo.
— Dabar, fizikos ir chemijos žinove,— tarė pardavėja, ištiesdama jam supresuotų valgomųjų ledų plytelę,— pasakysiu tau kaip paslaptį, kad ledas gali būti ne tik sausas, bet ir karštas. •
Kas yra tas ,,sausasis ledas"? Ar iš tikrųjų ledas gali būti karštas?
„DEGUS ORAS“
Kartą chemijos profesorius ir Paryžiaus Mokslų akademijos narys Nikolajus Lemeri liepė asistentui paruošti bandymams butelį, geležies drožlių ir sieros rūgšties tirpalo.
— Ponas Robertas Boilisf— paaiškino jis,— nustatė, kad, tirpstant geležiai rūgštyje, išsiskiria dujos, kurias jam pavyko surinkti. Jis mano, kad šios dujos yra ne kas kita, kaip oras. Bet ar iš tiesų taip yra?
Subėręs geležies drožles į balto stiklo butelį, jis įpylė ten dar stiklinę sieros rūgšties tirpalo ir ėmė stebėti. Drožlių paviršiuje tuoj pat pasirodė ir ėmė kilti į viršų kažkokių64
- m i ( i i t jf£%
dujų burbuliukai. Kas sekundę jų vis daugėjo ir daugėjo.
— Jeigu šios dujos iš tiesų yra oras,— samprotavo Leme- rl,— jos turi palaikyti degimą. Patikrinsime!
Paėmęs iš asistento degančią skalelę, jis prikišo ją prie bu
telio kakliuko. Pasigirdo kurtinantis sprogimas. Lemeri apstulbo iš netikėtumo, o persigandęs asistentas pritūpė, slėpdamasis už stalo.
— Nesuprantu,— sumurmėjo atsipeikėjęs chemikas.— Nieko nesuprantu. Pakartosime bandymą!
— Profesoriau, bet juk butelis gali sprogti,— sušuko asistentas, pasirodydamas iš už stalo.
— Jeigu jūs bijote, galite lįsti po stalu,— atkirto Leme- ri ir vėl prikišo degančią skalelę prie butelio.5. [domioji chemija 65
Tačiau šį kartą sprogimo nebuvo: išeinančios iš butelio dujos suliepsnojo ir ėmė ramiai degli, sudarydamos virš butelio kaklelio nedidelę blyškią liepsną.
— Nef tai ne oras, o kažkokios kitos dujos,— iškilmingai pareiškė Lemeri.— Aš pavadinsiu jas „degiu oru'1.
— Bet kodėl jos tokios keistos: tai sprogsta nuo ugnies, tai ramiai dega? — paklausė asistentas.
— To aš dar nežinau,— atsakė Lemeri.
O jūs, draugai, ar galite pasakyti, kas buvo šis „degus oras'1, ir paaiškinti, kodėl kartais jis dega ramia liepsna, o kartais sprogsta?
SENELIO PACHOMO INDIKATORIUS
— Tuojau purkšime vynuoges! — tarė Pachomas Iva- novičius viešinčiam pas jį anūkui Borisui.— 10 litrų bordo- sinio skysčio mums, tur būt, pakaks.
— Mielai! — apsidžiaugė nuobodžiavęs Borisas.— Tik jūs, seneli, leiskite man pačiam jį paruošti.
— Nejaugi moki? — nustebo Pachomas Ivanovičius.— Ne tokius chemijos darbus atlikdavau,— įsižeidė Bo
risas,— o ištirpdyti dešimtyje litrų vandens 100 g vario sulfato ir 150 g gesintų kalkių jau tikriausiai sugebėsiu.
— Ką gi, pažiūrėsime, koks tu chemikas,— atsakė Pa- chomas Ivanovičius, slėpdamas po ūsais šypseną.— Štai imk vario sulfatą ir kalkes. Kibirai ir litrinis indas prie šulinio. Gamink, o aš tuo metu sutvarkysiu purkštuvą!
Borisas įpylė į nudažytą kibirą 5 litrus vandens ir ištirpino jame 100 g vario sulfato. Kitame kibire 5 litruose vandens išmaišė 150 g gesintų kalkių ir gautą „kalkių pieną" pamažu supylė į kibirą, kuriame buvo ištirpintas vario sulfatas, maišydamas skystį lazdele. Skystis kibire pasidarė tamsiai mėlynas.
— Viskas paruošta, seneli! — atraportavo jis, išdaigiš- kai saliutuodamas maišikliu.— Priimate?66
— Ar ne mažoka jame kalkiųV — suabejojo Pachomas Ivanovičius, Įkišęs į kibirą maišiklį.— Bordosinis skystis, Boria,- delikatus daiktas. Jeigu kalkių jame per mažai,— galima nudeginti ir sunaikinti vynuoges. Jeigu per daug, — naudos bus maža. Patikrinkime geriau dėl visa ko!
— O kaip mes jį patikrinsime? — nustebo Borisas.— Mokykloje tam reikalui naudojame popierių, pamirkytą indikatoriaus tirpale. Jeigu reakcija silpnai šarminė, tai reiškia, kad tirpale kalkių yra tiek, kiek reikia. O juk mes neturime jokio indikatoriaus.
— O kaip tau atrodo, kas čia? — paklausė Pachomas Ivanovičius, rodydamas didelę žibančią vinį. Kruopščiai nuvalęs jos paviršių, jis pamerkė tą vinį į skystį.
— Taip ir yra — kalkių mažoka,— tarė jis, žvilgtelėjęs į vinį.— įpilk dar truputį.
Nieko nesuprasdamas, Borisas tylomis išmaišė inde su vandeniu truputį kalkių, supylė gautą „kalkių pieną11 į kibirą, kuriame buvo skystis, ir paklausė:
— Ar užteks?Pachomas Ivanovičius vėl kruopščiai nuvalė peiliu vi
nies galą, palaikė truputį skystyje, pasižiūrėjo į ją ir, duodamas Borisui, pasakė:
— Dabar užtenka, pažvelk!Borisas paėmė vinį, labai atidžiai apžiūrėjo ją nuo
galvutės iki smaigalio ir blizgančiame jos paviršiuje... nieko nepastebėjo.
O jūs, draugai, ar galite paaiškinti, kaip būtent senelis Pachomas paprasta vinimi nustatė Boriso pagaminto bordosinio skysčio kokybę?
NETIKĖTAS REIŠKINYS
— Ką reikia daryti, kad rezervuaro dugnas nepraleistų vandens? — paklausė Borisas Vašią Petuškovą, atėjusį patarimo, kaip išspręsti niekaip neįveikiamą uždavinį.
— Nejaugi nežinai? — nustebo Vašia.—Reikia jo dugną padengti betono arba asfalto sluoksniu, o jei jų nėra,— suplūkto molio sluoksniu.
67
— O kaip tau atrodo pasiūlymas rezervuaro dugną ,,impregnuoti" paprastos druskos tirpalu?
— Visiška nesąmonė! — oriai pareiškė Vasici. - Druska gerai tirpsta vandenyje ir sulaikyti jo, žinoma, negalės.
— Aš ir pats taip galvojau,— atsiduso Borisas.— Tačiau, pasirodo, tai visai nėra nesąmonė.
Atvertęs knygą, kurią ką tik buvo padėjęs į šalį, jis garsiai perskaitė apie tai, kad žinomas tarybinis dirvože- mininkas akademikas A. Sokolovskis pastebėjo įdomų reiškinį. Dirvožemis, „impregnuotas" druska, nepraleidžia vandens. Kazachstano stepių, Krymo, Pakaspijo ir Pa- dnieprės druskožemiuose anksti pavasarį dažnai susidaro nedideli ežerai, kurie ne visiškai išdžiūsta iki pat vasaros pabaigos: vanduo, užpildęs druskožemių poras, padaro jas nepralaidžias vandeniui. Jei natūralūs druskožemiai nepraleidžia vandens, tai neturi jo praleisti ir dirbtiniai.
Atlikti bandymai patvirtino šią prielaidą, ir greit naujasis būdas buvo pradėtas taikyti praktikoje. 1948 m. Charkove buvo iškastas dirbtinis ežeras. Kitų metų pavasarį jis buvo pripildytas vandens, bet jau balandžio pradžioje išdžiūvo: visas vanduo susigėrė į žemę. Tuomet A. Sokolovs- kis atskyrė nuo ežero nedidelį tvenkinį ir jo dugną „pasū- dė"— persunkė valgomosios druskos tirpalu. 1950 m. pavasario vandenys iš naujo pripildė ežerą. Vanduo greit vėl susigėrė į žemę, bet jau ne visur: druska persunktoje dalyje vanduo išsilaikė. Tada druska buvo persunktas visas ežero dugnas, ir vanduo daugiau į žemę nebesusigerdavo.
Labai sėkmingi buvo ir vėliau atlikti bandymai druska persunkti Užvolgio drėkinamųjų kanalų vagas. Po to vanduo iš jųnebenutekėdavo. Taigi melioratoriams buvo pasiūlytas naujas, itin paprastas ir pigus būdas kovai su vandens nuotėkiu drėkinamuosiuose kanaluose ir rezervuaruose.
— Ką tu dabar pasakysi? — paklausė Borisas.— Tai visiškai netikėtas man dalykas! — prisipažino
sumišęs Vašia.— O ką tu gali pasakyti?— Kol kas tą patį, ką ir tu,— atsakė Borisas.
Ar nepadėtumėte jūs, draugai, Borisui ir Vašiai suvokti šį „netikėtą reiškinį"?68
NEPAPRASTI PELENAI
1862 m. vokiečių chemikas Fridrichas Veleris nusprendė pamėginti, naudojant anglį, iš negesintų kalkių gauti metalą — kalcį.
— Negesintos kalkės,— samprotavo jis,— tai kalcio oksidas. Kaitinant jas su anglimi, įkaitusi anglis paims iš jų deguonį ir susijungs su juo, sudarydama anglies dioksidą, o tiglyje liks kalcis.
Pasakyta — padaryta. Daug dienų Veleris atlikinėjo bandymus vieną po kito, kaitindamas uždarame tiglyje kalkių bei anglies miltelių mišinį, bet kiekvieną kartą gaudavo tik pelenus — sukepusią pilkšvos spalvos masę. Įsitikinęs, kad jo lūkesčiai nepasitvirtina, Veleris nutraukė bandymus, o susikaupusius inde pelenus liepė išmesti.
Iš vakaro smarkiai palijo, ir laboratorijos kieme telkšojo vandens klanai. Laboratorijos tarnautojas išpylė į vieną jų pelenus iš indo, ir... staiga vanduo klanelyje užvirė, jo paviršius pasidengė burbuliukais, tačiau ne garo, o kažkokių nemalonaus kvapo dujų.
— Kokie čia nepaprasti pelenai buvo, pone profesoriau?— paklausė jis, grįžęs į laboratoriją.— Nuo jų verda
vanduo ir išsiskiria kažkokios dvokiančios dujos!
— Verda vanduo ir išsiskiria du j os?! — nustebo Veleris.— Eime pažiūrėti.
— Iš tiesų nepaprasti pelenai,— murmėjo jis. Dujų burbuliukai dar vis kilo
į klano paviršių.— Kokios tai dujos? — tarė jis, prikišdamas degantį degtuką.
Dar didesniam Velerio nustebimui, dujų burbuliukai, gana stipriai sproginėdami, vienas po kito ėmė liepsnoti, ir klano paviršius pasidengė ryškios, rūkstančios liepsnos liežuvėliais.
— Dėkoju jums, Hansai! — tarė jis.— Jūsų pastabumas, atrodo, padėjo padaryti labai Įdomų atradimą. Dabar man belieka tik išaiškinti reakcijas, kurios vyko tiglyje, susidarant šiems pelenams, bei klane, jiems reaguojant su vandeniu, ir nustatyti mūsų atrastų dujų formulę.
•69
O jūs, draugai, ar negalėtumėte paaiškinti šių reakcijų, o kartu ir atsakyti į klausimą, kodėl nepavyko ir negalėjo pavykti Velerio bandymas gauti kalcį iš kalkių, panaudojant anglį?
KAS Y P A VANDUO ?
Kai mokykloje vykusio įdomiosios chemijos vakaro metu buvo duotas viktorinos klausimas, kuriai medžiagų klasei galima priskirti vandenį, Vašia Petuškovas neiškentė ir, pakėlęs ranką, puolė prie scenos.
— Aš atsakysiu! Leiskite man atsakyti! — maldavo jis vadovavusį viktorinai dešimtoką Borisą.
— Ar atsakysi? — paklausė nustebęs Borisas.— Nejaugi abejoji? — įsižeidė Vašia ir, atsisukęs į sa
lę, išdrožė, tarsi atsakinėdamas per chemijos pamoką: — Vanduo susideda iš dviejų elementų, vienas jų — deguonis. Taigi jis priklauso tik oksidų klasei.
— Teisingai! Bravo, Vašia!— sušuko ir sutartinai ėmė ploti septintokai.
— Teisingai, bet ne visai,— atsakė jiems, pakilęs į sceną, devintokas Nikolajus.— Vanduo gali priklausyti ir bazių klasei.
— Argi nežinai, kad bazės — tai metalų oksidų hidratai!?— sušuko, atsakydamas jam, kažkuris iš aštuntokų.
— Ne čia jo klaida,— pareiškė, pakilusi į sceną, dešimtokė Liuba.— Juk vandenį galima priskirti ir rūgštims.
— Rūgštims?!— vėl neiškentė Vašia Petuškovas.— Kokia tai rūgštis, jeigu vanduo visai nerūgštus? Tu, Liuba, tur būt, niekada neragavai vandens? — paklausė jis, pritariamai juokiantis ir plojant septintokams, kuriuos palaikė ir aštuntokai.
— Draugai! — pasakė Borisas, kai jam pagaliau pavyko nutildyti besiginčijančius Vcisios, Nikolajaus ir Liu- bos šalininkus.— Taip ginčytis netinka, ir mes visiškai nesusitarsime. Norinčius pareikšti savo nuomonę, ar van70
duo yra tik oksidas ir ar gali jis tuo pat metu priklausyti ir bazėms, ir rūgštims, prašau pakelti ranką.
O kaip jūs atsakytumėte į šį klausimą?
KAS ATSITIKO?
Savo bičiulį Borisą Viktoras ir Fiodoras rado už stalo prie atdaro lango. Visai nekreipdamas dėmesio į atėjusius, jis neatitraukė akių nuo prieš jį stovinčio prietaiso ir apie kažką įtemptai galvojo.
— Kas tau, Borisai? — paklausė nustebęs Viktoras.— Nieko ypatingo! — atsakė Borisas, atsitraukdamas
nuo prietaiso ir mostu kviesdamas draugus sėstis šalia savęs.— Tik niekaip negaliu suprasti, kas vyksta šiame prietaise. Nesuprasti, atrodo, visai nėra ko, tačiau negaliu, ir gana.
Prietaisas buvo iš tikrųjų nesudėtingas: prie medinio stovo vertikaliai pritvirtintas stiklinis vamzdelis, kurio apatinis galas užkimštas kamščiu su dujų išleidžiamuoju vamzdeliu. Apatinėje vamzdelio dalyje įpilta sausų medžio piuvenų, o viršum jų, 5 cm nuotolyje vienas nuo kito,— du sluoksniai aktyvintos anglies grūdelių. Ant stovo plokštelės stovėjo nedidelė kolba, užkimšta kamščiu su dujų išleidžiamuoju vamzdeliu, stiklainis su vario drožlėmis ir stiklinė su azoto rūgštimi.
— Prietaisas, kuriuo demonstruojama, kaip anglis absorbuoja dujas? — paklausė Fiodoras.
— Taip, tai jis,— patvirtino Borisas.— Mūsų chemijos kabinetui. Viską padariau, kaip nurodyta knygelėje, ir aktyvintos anglies gavau, o kai ėmiau tikrinti, išeina kažkas neaiškaus.
— Prietaisas padarytas visai kaip reikiant ir turi veikti,— oriai pareiškė Viktoras.— Matyt, atlikdamas bandymą, tu kažką supainiojai. Na, pakartok jį.
71
Borisas tylėdamas atkimšo kolbą, įmetė į ją kelis vario drožlių gabalėlius ir užpylė juos azoto rūgštimi, paskui greit užkimšo ją kamščiu ir sujungė su prietaiso vamzdeliu. Beveik tuoj pat kolboje prasidėjo reakcija, kurios metu susidarė rusvos dujos (azoto dioksidas). Už
pildžiusios vamzdelio apatinę dalį, jos ėmė skverbtis pro medžio piu- venų sluoksnį.
— Taip ir turi būti,— tarė Fiodoras, stebėdamas, kaip dujos, praėjusios pro piuvenų sluoksnį, užpildė laisvą erdvę viršum jo ir paskui pradėjo skverbtis į pirmąjį aktyvintos anglies sluoksnį.— Dabar viskas priklausys nuo to, ar pajėgs du anglies sluoksniai absorbuoti tokį dujų kiekį.
— Ir vieno sluoksnio užtektų! — sušuko Viktoras.
Ir iš tiesų, patekusios į apatinį anglies sluoksnį, dujos jame visiškai išnyko.
— Ką dabar pasakysi, chemike? — paklausė Fiodoras Borisą.— Išeina bandymas, ir dar kaip gerai. Žiūrėk!
— Tu geriau į viršutinį vamzdelio galą pažvelk,— sumurmėjo vėl paniuręs Borisas.
Viktoras ir Fiodoras žvilgtelėjo į viršutinį vamzdelio galą ir aiktelėjo. Pačiame visiškai permatomo vamzdelio gale be paliovos pasirodydavo rusvų dujų kamuoliai, kurie, skersvėjo pagauti, veržėsi pro langą.
— Rusvos dujos! — sušuko nustebęs Viktoras.— Tos pačios, kurios, tavo nuomone, negalėjo pra
eiti nė pro pirmąjį anglies sluoksnį,— patvirtino Borisas.— Bet iš kur jos atsirado? Juk vamzdelyje viršum
pirmojo anglies sluoksnio jų nebuvo ir dabar nėra? — paklausė sumišęs Fiodoras.
— Imkime dabar ir drauge pasvarstykime, kas čia vyksi d,-- pasiūlė Borisas. •
O gal jūs, draugai, padėtumėte paaiškinti šį bandymą?72
SUGEDĘS FORMAUNAS
— Be formalino iš mūsų turimų reagentų rauginančio ryškalo nepasigaminsime,— perskaitęs receptą, tarė Borisas,— o ar tu jo turi?
— 2inoma,— atsakė Fiodoras.— Prieš dvi savaites nusipirkau vaistinėje visą butelį. Tuoj atnešiu!
— Ką tu čia man atnešei? — paklausė Borisas, pažvelgęs į atneštą balto stiklo butelį.
— Formaliną,— atsakė nustebęs Fiodoras.— Štai skaityk etiketę: „40 procentų formalinas".
— Kam tu man etiketę skaitai! — apmaudžiai pertraukė jį Borisas.— Geriau pažiūrėk, kas yra šiame butelyje.
Fiodoras pažiurėjo į butelį ir aiktelėjo iš nustebimo. Jis buvo pilnas ne skaidraus bespalvio skysčio, o drebučių pavidalo masės, panašios į pieno kisielių.
— Nieko nesuprantu,— murmėjo jis, žiūrėdamas j nežinia kaip atsiradusį kisielių. Jis buvo skaidrus kaip vanduo.
— O gal tu apsirikęs į jį ko nors įpylei? — paklausė Borisas.
— O ne! — atsakė Fiodoras.— Kai parsinešiau jį iš vaistinės, tuoj pat pastačiau ant lentynos ir daugiau neliečiau.
— Keista?! — stebėjosi Borisas, atkimšęs butelį ir pauostęs kamštį.— Kvepia formalinu, be jokios abejonės. Tur būt, tau vaistinėje davė ne gryno formalino. Ryškalui gaminti šis „kisielius" netinka!
— Tai ką dabar darysime?— Eikime į vaistinę ir paprašysime pakeisti jį tikru
formalinu!Draugų nuostabai, vaistinės vedėjas, išklausęs jų pra
šymą, pažiūrėjo į butelį, nusišypsojo ir tarė:— Butelyje yra tikriausias formalinas, nė trupučio
nesugedęs, o jūsų prašymas rodo, kad nežinote šios medžiagos savybių.
Apie kokią formalino savybę kalbėjo vaistinės vedėjas?
73
VYNAS GESINA UGNĮ
Gaisras, kilęs sename Techaso valstijos miestelyje Sonore, siautėjo nesuvaldomai. Nežiūrint visų gaisrininkų pastangų, liepsna nemažėjo, ji grėsė persimesti į kitus namus ir paversti miestelį pelenais. Kilo panika. Miestelio gyventojai puolė į namus gelbėti vaikų, gyvulių ir turto.
Tik brandmeisteris — ugniagesių būrio viršininkas — nepametė galvos. Drąsiaiverždamasis į pačias pavojingiausias vietas, jis sumaniai vadovavo savo komandos darbui.
— Pone brandmeisteri! — sušuko tuo momentu pribėgęs prie jo vienas gaisrininkų.— Vanduo cisternose baigėsi! Ką daryti?!
— Ką daryti?!— pakartojo, žvalgydamasis aplinkui, minutėlei sutrikęs ugniagesių būrio viršininkas. Ir čia jo žvilgsnis nukrypo į netoliese, pašiūrėje, stovintį kubilą, kuriame rūgo dar neišsistovėjęs vynuogių vynas.
— Perkelti į šį kubilą įsiurbiamąsias rankoves! — sušuko jis, daug negalvodamas.— Gyviau, vaikinai!
Kai į liepsnojantį namą pataikė vyno čiurkšlės, įvyko nelauktas dalykas: liepsna, taip atkakliai ir įnirtingai kovojusi su vandeniu, staiga pradėjo rimti, nuščiuvo ir greitai visai užgeso. Gaisras buvo užgesintas, o Sonoras išgelbėtas nuo, atrodė, neišvengiamos pražūties.
•Kodėl neišsistovėjęs vynas pasirodė esąs didesnis ug
nies priešas, negu vanduo?
BANDYMAI MJSLES
— Aš kalbėjausi su Ivanu Ivanovičiumi, ir jis leido pakviesti tave į mūsų įdomiosios chemijos vakarą! — pranešė Borisas savo draugui Nikolajui iš kaimyninės mokyklos.— Ateisi, be abejo?
Oo
— Tu juk žinai, kad chemija aš nelabai domiuosi,— atsakė Nikolajus.— O ir kas įdomaus gali būti tame jūsų vakare?
— Kas įdomaus? — nustebo Borisas.— Pirmiausia bus įdomi paskaita, paskui — pjesė-mįslė, pasakojimai-mįslės, viktorinos. Aš šiuo metu kaip tik einu į vakarui paruoštų bandymų-mįslių peržiūrą. Jeigu nori, paprašysiu, kad ir tau leistų joje dalyvauti.
— O kokių ten mįslių gali būti man, devintokui?— Kuris dar nieko neperskaitė iš chemijos, išskyrus
vadovėlio paragrafus, užduotus išmokti namuose! — pasipiktino Borisas.— Vargu, ar tu sugebėsi paaiškinti ir pusę šių bandymų!
— Tai ką, tavo nuomone, aš atsisakau tik todėl, kad bijausi?
— Tu pats verti mane taip galvoti!— Štai kaip?! — sušuko įsižeidęs Nikolajus.— Na, jei
taip, tai eime į tą tavo peržiūrą!
76
,,NEPAPliAS I I“ IiANDYMAI SU P\PRASTAIS VIŠTOS KI MJSINI MS
Toji salės dalis, kur drauge su Ivanu Ivanovičiumi ir chemijos būrelio tarybos nariais nuėjo Nikolajus ir Borisas, buvo paskirta atrakcionui. Jį paruošė devintokas Albertas. Ant nedidelio stalo stovėjo trys metaliniai stovai. Kiekvieno jų žiede buvo įdėta po kiaušinį, kurių vienas išvirtas ir nuluptas. Cia pat buvo nemaža krūva pilkšvų akmenėlių, stiklainis su vandeniu, tuščias litrinis indas nuo konservų, stiklinis butelys, pro kurio kaklelį sunkiai galėjo pralįsti nuluptas kiaušinis, stiklinė, kažkokio bespalvio skysčio butelys, buteliukas su nežinomu tirpalu, Kipo aparatas, kurio vidurinis rutulys buvo pridengtas popieriumi, gili fajansinė lėkštė, tiglinės žnyplės ir švarus skudurėlis.
— Puiku! — tarė Ivanas Ivanovičius, apžiūrėjęs paruoštus daiktus.— Dabar paklausysime atrakciono įžangos.
— DraugaiI — kreipėsi Albertas į įsivaizduojamąją publiką.— Siūlau atlikti tris paprastas, bet įdomias užduotis, kurios padės jums patikrinti savo chemijos žinias ir sugebėjimą pritaikyti jas praktikoje. Pirmiausia pamėginkite išvirti kiaušinį, pasinaudodami šaltais akmenimis ir tokiu pat šaltu vandeniu.
Pereinu prie antrosios užduoties. Prancūzų patarlė sako, kad negalima nulupti kiaušinio, nesumušus lukšto. Reikia įrodyti šios patarlės klaidingumą, t. y. nulupti virtą kiaušinį, nesumušus jo lukšto. Trečioji užduotis visai lengva. Reikia įkišti virtą ir nuluptą kiaušinį į butelį su siauru kakleliu, nepastumiant jo rankomis arba kuriuo kitu daiktu.
Visa, kas reikalinga šioms užduotims atlikti, yra ant stalo. Kas nori išbandyti savo jėgas, prašau pakelti ranką!
— Labai gerai! — tarė Ivanas Ivanovičius.— Bet gali būti ir taip, kad kurios nors užduoties niekas nemokės paaiškinti ir dalyvaujantieji pareikalaus įrodyti, jog ją galima atlikti. Kaip tu pasielgsi šiuo atveju?
Albertas tylėdamas pabėrė ant lėkštės sluoksnį akmenėlių, padėjo ant jų nevirtą kiaušinį, paskui apibėrė jį likusiais akmenėliais ir ant susidariusios
77
krūvelės pamažu išpylė stiklinę vandens. Po 1—2 minučių lėkštėje prasidėjo reakcija, o vėliau joje viskas pradėjo kunkuliuoti. Truputį palaukęs, Albertas žnyplėmis paėmė nuo lėkštės kiaušinį, nuvalė jį skuduru ir, taręs: „Išvirtas!", atidavė Nikolajui. Nikolajus pamatė, kad kiaušinis iš tikrųjų išvirė ne blogiau, kaip verdančiame vandenyje.
Ivanas Ivanovičius paėmė iš Nikolajaus kiaušinį, apžiūrėjo ir, grąžindamas Albertui, patarė panaudoti jį kitam bandymui.
Albertas iš butelio į litrinį indą įpylė kažkokio skysčio ir įdėjo į jį ką tik išvirtą kiaušinį. Inde tuoj pat prasidėjo reakcija, išskirdama dujas. Kiaušinis tai nugrimzdavo į indo dugną, tai iškildavo į paviršių.
— Į kokį skystį jis įdėjo kiaušinį ir kokia čia reakcija vyksta inde? — pagalvojo Nikolajus, bet klausti Borisą nesiryžo.
Taupydamas laiką, kol stiklainyje vyko reakcija, A lbertas perėjo prie trečiosios užduoties. Pripildęs butelį su siauru kakleliu dujų iš Kipo aparato, jis įstatė nulup
tą kiaušinį į kaklelį smaigaliu žemyn ir atsargiai pateliūskavo jame esantį tirpalą. Kiaušinis staiga susitraukė, pralindo pro siaurą kaklelį ir dribtelėjo į tirpalą, pasiekdamas butelio dugną.
— Kaip matote, trečioji užduotis atlikta,— tarė Albertas.— Grįšime prie antrosios.
Kai reakcija litriniame inde, kuriame buvo kiaušinis, baigėsi, jis atsargiai išėmė kiaušinį, nuplovė vandeniu ir padavė Borisui: lukšto neliko nė žymių.
— Ką gi,— kreipėsi Ivanas Ivanovičius į būrelio tarybos narius,— parašysime Albertui užtarnautą penketą ir pereisime prie kito atrakciono.
I.IMONADO m ii-TKi.iai
„Limonado milteliai"— taip buvo užrašyta ant „kiosko", įsikūrusio priešingoje salės pusėje. Ant gražiai papuošto stalo stovėjo stiklinis sifonas su etikete: „H2O. Vandentiekio vanduo". Abiejose jo pusėse — vazos su šaukšteliais, padėklai su bokalais ir buteliukai be etikečių, pilni baltų miltelių. Už stalo stovėjo „kiosko" vedėja Galia ir „pardavėjos" Katia ir Vera su švytinčiomis baltomis prijuostėmis, rankogaliais, apykaklaitėmis ir skarelėmis.
— Puiku! — tarė Ivanas Iva- novičius.— O dabar, Galia, įsivaizduok, kad atėjo pirkėjai ir juos reikia supažindinti su tavo prekėmis. Mes klausomės.
— Gerbiamieji pirkėjai! — nusilenkė šypsodamasi Galia.— Limonadas ir narzanas mūsų kioske nepaprasti. Jie bus pagaminti jūsų akivaizdoje iš vandens ir šiuose buteliukuose esančių miltelių: limonadas — iš trijų rūšių miltelių, narzanas — iš dviejų. Ir užmokesčio už juos pareikalausime taip pat nepaprasto. Išgėręs bokalą limonado arba narzano, mūsų vakaro dalyvis turės pagalvoti ir atsakyti, kokios medžiagos bei reakcijos vandentiekio vandenį pavertė šnypščiančiu gėrimu, arba čia pat, neatsitraukdamas nuo stalo, prisipažinti, kad jo chemijos žinių bei sugebėjimo jas pritaikyti nepakanka, kad galėtų atsakyti į šį klausimą. Norinčius atsigaivinti prašome prieiti prie stalo.
— O dabar leisk būrelio tarybos nariams patikrinti tavo prekių kokybę,— pasiūlė Ivanas Ivanovičius.
Pripylusi 3/4 bokalo vandens, Katia ištirpino jame šaukštelį miltelių iš vieno, paskui iš kito, o vėliau ir iš trečio buteliuko ir, greitai išmaišiusi, padavė bokalą Andrejui. Skystis suputojo ir ėmė bėgti per kraštus.
— Tvirtinu, kad limonadas iš tiesų labai geras! — pareiškė Andrejus, grąžindamas Katiai bokalą.
— Ir narzanas puikus! — pagyrė Borisas, išgėręs bokalą gėrimo, pagaminto tokiu pat būdu, bet tik iš dvejopų miltelių.
79
Kai Katia ištiesė bokalą limonado Nikolajui, jis norėjo atsisakyti, bet pasirodė, kad tai neįmanoma. Gėrimas iš tiesų buvo labai malonaus skonio ir turėjo tiek anglies dioksido, kad gerti jį buvo galima tik nedideliais gurkšneliais.
— Vėl kažkas nesuprantama,— galvojo jis, grąžindamas Katiai bokalą.— Kaip nepatogu būtų, jei ji paprašytų paaiškinti!
•
„FOTOGRAFAVIMAS“ LAIDYNE
Klasėje su iškaba ant durų „Fotoateljė „Chemikas-mė- gėjas" buvo matyti molbertas su rėmais, aptrauktais balta drobe, o ant mokytojo stalo — elektrinė laidynė, stiklinė skaidraus skysčio ir pulverizatorius. Prie stalo stovėjo fotoateljė direktorius, dešimtokas Viktoras, kuris su chalatu, berete ir didžiuliais akiniais buvo tikrai panašus į fotografą, ir du „meistrai" aštuntokai.
— Užeikite! — sušuko direktorius, sutikdamas atėjusius ir siūlydamas jiems užimti vietas suoluose.— Jūs patekote pas mus pačiu laiku: šiandien mūsų ateljė gamina ypatingus portretus.
— Bet aš nematau fotoaparato, drauge direktoriau,— pastebėjo Andrejus.— Kuo jūs mus fotografuosite?
— Mes ne bet kokie fotografai, o iš garsiosios „Che- miko-mėgėjo" fotoateljė,— oriai atsakė direktorius.— Kam man fotoaparatas, aš galiu jus nufotografuoti bet kuo, pavyzdžiui, kad ir štai šita laidyne!— Ir jis pakėlė nuo stalo elektrinę laidynę.
— Kaip tai laidyne?! — neišlaikė nustebęs Nikolajus.Užuot atsakęs, Viktoras davė ženklą savo padėjėjams,
ir vienas jų padavė jam didelį lapą popieriaus. Viktoraspalaikė jį prieš Nikolajų veido aukštyje, skaičiuodamas nuo 21 iki 30, ir grąžino meistrams.
— Išryškinti ir pakabinti ant lentos, kad visi matytų!
Meistrai vikriai ištiesė lapą ant stalo ir išlygino jį karšta laidyne.
80
Nepraėjo nė minutė, ir ant lentos pasirodė labai juokingos išvaizdos mokykline uniforma apsirengusio ir netgi truputį panašaus į Nikolajų vaikino portretas. Btuelio tarybos nariai sutartinai nusijuokė ir ėmė ploti. „Tai bent numeris!"— pagalvojo Nikolajus.
— O pulverizatoriumi jūs taip pat darote nuotraukas? — paklausė Borisas.
— Netgi ant drobės! — atsakė direktorius.
Jis privedė Borisą prie molberto ir liepė jam nejudant žiūrėti į rėmus ir garsiai skaičiuoti nuo 21 iki 30. Vienas jo padėjėjų pribėgo prie molberto ir apipurkštė pulverizatoriumi drobę, ištemptą ant rėmų.Joje išryškėjo dar komiškesnis portretas.
— Sie tavo bandymai paruošti labai gerai! — pagyrė Viktorą Ivanas Ivanovi- čius.— O ar užteks popieriaus tiems portretams, kuriuos vakare tu padovanosi prisiminimui ateljė lankytojams?
— Nesirūpinkite, Ivanai Ivanovičiau,— atsakė Viktoras, išimdamas iš stalčiaus pluoštą švaraus popieriaus lapų,— nė vienas mūsų klijentas neliks be portreto.
— Įdomu, kaip galima paaiškinti šiuos bandymus? — galvojo Nikolajus, drauge su kitais palikdamas nuostabiąją „fotoateljė".
ĮDOMIOSIOS PIROTECHNIKOS LABOR \TORIJOJE
— Draugai! — kreipėsi į auditoriją dešimtokas Olegas, įdomiosios pirotechnikos laboratorijos, įsikūrusios mokyklos chemijos kabinete, vedėjas.— Kuris jūsų nežino, kokią reikšmę žmogui turi ugnis, kas nesigrožėjo šiuo nuostabiai gražiu gamtos reiškiniu, nesusimąstė, kas ji yra, kodėl ir kaip atsiranda ir išnyksta?
Mūsų laboratorijos uždavinys — padėti jums atsakyti į šiuos klausimus. Mes suteiksime jums galimybę paro-6. įdomioji chemija 81
dyti savo sugebėjimą panaudoti chemijos pamokose įgytas žinias ir paaiškinti reiškinius, susijusius su medžiagų degimu. Siūlomo jūsų dėmesiui koletą įdomių bandymųii prašome kiekvieną jų paaiškinti.
,,Jeruzalės stebuklas“
— Pasakojama,— tęsė Olegas,— kad velykinių apeigų metu Jeruzalės šventykloje įvykdavęs stebuklas: kai tik dvasininkas ištardavo žodžius: „Kristus prisikėlė!"—
žvakidėje, kurią jis laikydavo rankose, žvakės tuoj pat pačios užsidegdavo.
Jūs žinote, kad tikrovėje jokių stebuklų nėra ir visi pasakojimai apie juos yra tik tamsių žmonių prasimanymas. Tačiau gal galima padaryti tokį stebuklą, pasinaudojant kuriuo nors cheminiu reiškiniu? Pamėginkime atsakyti į šį klausimą bandymu.
Paėmęs iš padėjėjo žvakidę su žvake, Olegas iškedeno žvakės dagtį, pavilgė jį kažkokiame tir
pale, kuris buvo buteliuke, užkimštame pritrintu kamščiu, ir pasitraukė truputį į šalį. Nepraėjo nė 2—3 minutės, ir žvakės dagtis užsidegė.
— Aš suvilgiau žvakės dagtį anglies disulfide, kuriame ištirpinta jums žinoma medžiaga. Tas, kuris tikrai supranta, kas tai yra medžiagų degimas, iš karto atsakysi klausimą, kodėl žvakė užsidegė ir kaip būdavo padaromas „Jeruzalės stebuklas".
— Mūsų mokykloje šio bandymo niekada nerodė. Ar tu galėsi jį paaiškinti? — paklausė sumišęs Nikolajus.
— Žinoma, galėsiu! — atsakė Olegas.— O ir tu tikriausiai galėsi, jeigu gerai pagalvosi.
Vanduo uždega
— Stai kitas bandymas-mįslė,— tęsė Olegas.— Tur būt, jūs visi esate įsitikinę, kad vanduo tik užgesina ugnį ir, žinoma, uždegti juo medžiagų negalima. Bet ar iš tiesų taip yra? Pamėginsime atsakyti į šį klausimą bandymu.
82
— Jūsų akivaizdoje,— tęsė jis,— aš paimu šaukšteli jodo miltelių ir sumaišau juos su tokiu pat aliuminio mil- lėliu kiekiu. Gautą mišinį supilsime į krūvelę ant asbes- Iuolo tinklelio ir pamėginsime užpilti ant jos truputį paties paprasčiausio vandentiekio vandens.
Tardamas šiuos žodžius, Olegas paėmė iš asistento stiklinę vandens, nugėrė iš jos porą gurkšnių, paskui įpylė truputį vandens į vamzdelį su nusmailintu galu. Keletas vandens lašų nulašėjo ant krūvelės viršutinės dalies. Mišinys tuojau pat užsidegė, pasirodė liepsnos liežuvėliai ir kažkokie tai keisti pažiūrėti dūmai.
— Ar matote? — sušuko Olegas.— Ką jūs dabar pasakysite apie galimybę panaudoti degtukų vietoj vandenį?
Nedeganti nosinė
— Bijau, jog jūs visi esate įsitikinę ii tuo,— perėjo Olegas prie kito bandymo,— kad degantis daiktas, jeigu jo neužgesinsime, būtinai sudegs. Pamėginkime patikrinti, ar ši labai paplitusi nuomonė yra teisinga.
Išsitraukęs iš kišenės nosinę, jis tęsė:— Šią nosinę aš suvilgysiu degiu skysčiu — aceto
nu — ir uždegsiu. Žiūrėkite.Sulig tais žodžiais jis įmerkė nosinaitę į padėjėjo pa
duotą puodelį su bespalviu skaidriu skysčiu, nugręžė ją, paėmė už kampo tiglinėmis žnyplėmis ir prikišo prie jos apatinio kampo degantį degtuką. Nosinė suliepsnojo.
■— Žuvo nosinaitė,— nusprendė Nikolajus.— Įdomu, ką jis pasakys motinai?
Jo nustebimui, liepsnos liežuviai ant nosinės ėmė mažėti ir netrukus išnyko, o ši netgi nepatamsėjo.
Olegas padėjo į šalį žnyples, sulankstė nosinę ir numetė ją per stalą tiesiai ant suolo, kuriame sėdėjo Nikolajus ir Borisas. Draugai skubiai ją išskleidė.
— Netgi neapsvilo. Kodėl? — stebėjosi Borisas.— Paklausi to manęs per vakarą! — atsakė Olegas.—
Ir tai tik tuo atveju, jeigu šio ,,stebuklo11 nesugebės paaiškinti kiti.
83
Ugnis be degtukų
— Kas man duos degtukų? — kreipėsi po to jis į susirinkusius.— Aš sudeginau paskutinį, o kitam bandymui reikia ugnies.
Bet niekas iš esančių degtukų neturėjo.— Teks tau skubiai pasidaryti skiltuvą arba įžiebti
ugnį trinant,— pajuokavo Andrejus, sukėlęs savo „patarimu11 sutartinį juoką.
— Gal patarsite Olegui, kaip gauti ugnį kitokiu, patogesniu būdu? — paklausė Ivanas Ivanovičius.
Vaikinai susižvalgė, patraukė pečiais ir nieko negalėjo patarti.
— Ei jūs, chemikai-nevykėliai! — tęsė Olegas.— Mano vietoje jūs iš tikrųjų bėgtumėte gamintis skiltuvo arba ieškotumėte sausų lazdelių.
— Pažiūrėsime, ką tu darysi,— pareiškė įsižeidęs Andrejus.
— Ką gi, žiūrėkite!Olegas įbėrė į porcelianinį puodelį pusę šaukštelio
kalio permanganato, įlašino į jį kelis lašus sieros rūgšties, paskui, paėmęs stiklinės lazdelės galu truputį gautojo mišinio, palietė juo spiritinės lemputės dagtį. Spiritas tą pat akimirksnį tvykstelėjo ir užsidegė.
— O jeigu aš namuose neturiu sieros rūgšties, ką tada daryti? — paklausė Andrejus.
— O glicerino turi? — paklausė Olegas ir, gavęs teigiamą atsakymą, užgesino spiritinę lemputę. Įbėręs į porcelianinį tiglį pusę šaukštelio kalio permanganato, stikliniu vamzdeliu įlašino į jį 3 lašus glicerino. Glicerinas tuoj pat užsidegė ir uždegė prie tiglio prikištą spiritinės lemputės dagtį.
— O kokios reakcijos vyksta šių bandymų metu? — paklausė Borisas.
— Pamėgink vis dėlto išsiaiškinti tai pats arba ateik į musų laboratoriją rytoj įdomiosios chemijos vakaro metu,— atsakė jam Olegas, ruošdamasis supažindinti atėjusius su sekančiu bandymu.
M
„Žvaigždžių lietus4'
Papylęs ant švaraus popieriaus lapo tris šaukštelius kalio permanganato ir tiek pat anglies miltelių bei redukuotos geležies miltelių, jis rūpestingai juos sumaišė. Gauto mišinio pripylė pilną geležinį tiglį. Paskui tiglį įstatė į iškeltą iki pat viršaus stovo žiedą ir ėmė kaitinti padidinta spiritinės lemputės liepsna.Greitai tiglyje prasidėjo reakcija, ir iš mišinio pasipylė daugybė kibirkščių, kurios sudarė „ugnies lietaus" įspūdį.
— Reikia paaiškinti,— tarė Olegas,— kas yra šios kibirkštys ir kaip jos susidaro tiglyje.
— Bet juk tai labai paprastas bandymas! — sušuko Vera.— Kaitinant mišinį, ...
— Palauk, Vera,— pertraukė ją Ivanas Ivanovičius.— Mūsų pareiga patikrinti, ar gerai paruošti vakaro programoje numatyti bandymai-mįslės ir atrakcionai, o ne paaiškinti juos pirma laiko. Be to, kodėl neleisti draugams pagalvoti apie šį bandymą ir paaiškinti jį? Gali pereiti, Olegai, prie kito bandymo.
Parakas iš cukraus
— Žinoma, visi jūs nuo pat vaikystės pažįstate šią medžiagą,— tarė Olegas, rodydamas gabalėlį cukraus.— Bet ar žinote, kad cukrus tinka ir parakui gaminti?
— Norėčiau pamatyti paraką, pagamintą iš cukraus,— pastebėjo Aleksejus.
— Be reikalo ironizuoji, Alioša, žiūrėk!
Olegas sutrynė grūstuvėlyje į miltelius gabalėlį cukraus ir sumaišė juos su tokiu pat Berto- Ieto druskos kiekiu. Gautą mišinį supylė ant asbestuoto tinklelio į nedidelę kūgio formos krūvelę su duobute viršūnėje.
85
Paskui, įpylęs į vamzdelį su nusmailintu galu sieros rūgšties, jis atsitraukė per žingsnį nuo stalo ir įlašino į krūvelės kraterį keletą lašų. Mišinys tuoj pat plykstelėjo ir beveik akimirksniu sudegė, išmesdamas į viršų tirštų dūmų kamuolius.
— O juk iš tiesų jis gali degti kaip parakas! —nustebo Aleksejus.
— Vakare,— pasakė Olegas,— aš pasiūlysiu paaiškinti, kodėl cukraus ir Bertoleto druskos miltelių mišinys užsidega, susilietęs su sieros rūgštimi, ir sudega kaip parakas.
Fejerverkus skystyje
— Supratę ankstesnius bandymus,— tęsė jis,— labai lengvai paaiškinsite ir kiek neįprastą fejerverką, kurį netrukus pamatysite.
Supylęs į 100 milimetrų matavimo cilindrą 50 ml etilo alkoholio ir palaukęs truputį, jis pipete, siekiančia cilindro dugną, įleido 40 ml sieros rūgšties. Cilindre susidarė sieros rūgšties stulpelis ir spirito stulpelis, atskirti aiškiai matoma riba.
— O dabar aš įbersi u į cilindrą nedidelį žiupsnelį kalio permanganato miltelių,— tarė Borisas.— Žiūrėkite, kas vyks ant ribos, skiriančios spirito stulpelį nuo sieros rūgšties stulpelio.
Kalio permanganato kruopelytės, patekusios į spiritą, pamažu grimzdo žemyn, o ant ribos, skiriančios spiritą nuo rūgšties, pasirodė daugybė nepertraukiamų tvykstelėjimų, kurie skystyje sudarė gražų fejerverką.
Liepsnos nudarymas
— Kas jūsų nesigrožėjo įvairiaspalvėmis raketų ugnimis? — perėjo Olegas prie kito bandymo.— Bet ar visi pagalvojote, žiūrėdami į jas, nuo ko priklauso liepsnos spalva? Bijau, kad ne visi. Popieriaus juostelės, kurias aš laikau rankose, iškirptos iš vieno popieriaus lapo ir cjtrodo visiškai vienodai. Bet sudega jos visos skirtingai. Žiūrėkite!
Ir iš tikrųjų pirmoji juostelė sudegė ramiai, liepsnodama kaip paprastas degantis popierius, antroji — labai8G
greitai, degdama baltos spalvos liepsna, trečioji— žalios, ketvirtoji — geltonos, o penktoji — raudonos spalvos liepsna.
Aisisveikinimo saliutas
— O dabar pamatysite paskutinį bandymą. Paprastai manoma, kad sprogimą galima sukelti tik ugnimi. Paskutinysis bandymas jums parodys, kad ne visai taip, kad sprogimą galima sukelti lazda,— tęsė Olegas.
Porcelianiniame puodelyje atsargiai sumaišęs du šaukštelius Bertoleto druskos su šaukšteliu sausų raudonojo fosforo miltelių, jis papylė gautąjį mišinį ant galo stalo. Paėmęs paduotą jam lazdą, trenkė į stalo paviršių kitame jo gale. Pasigirdo smarkus sprogimas, ir iš mišinio pakilo tirštų dūmų kamuoliai.
— Atsisveikinimo saliutas! — sušuko Aleksejus.— Ir geras visų bandymų užbaigimas,— tarė Ivanas
Ivanovičius.— Dėl šios laboratorijos galime būti visiškai ramūs.
DIDYSIS ELIKSYRAS
„Alchemijos daktaro Magnuso Iaboratorija" vien savo išvaizda tarsi bylote bylojo, kad įeinančio į ją laukia kažkas nepaprasta, paslaptinga. Prie galinės sienos, ant spintos su keistais indais, buvo matyti žmogaus kaukolė, pelėdos ir šikšnosparnio iškamšos, o ant lentynų abiejose spintos pusėse — nepaprasti įrengimai ir laboratoriniai reikmenys. Priešais spintą stovėjo didelis stalas, uždengtas grindis siekiančiu juodu audeklu. Už stalo krėsle oriai sėdėjo pats „alchemikas", dešimtokas Michailas, apsisiautęs daktaro mantija, nugrimuotas žilaplaukiu seneliu.
Dešiniajame kampe, prie kito stalo, jo mokinys stropiai kažką grūdo didelėje porcelianinėje grūstuvėje. Kairiajame kambario kampe kitas mokinys dumplėmis pūtė ugnį „laboratorijos krosnyje". Paslaptingumo įspūdį
87
stiprino užleista ant lango spalvoto popieriaus užuolaida su mįslingais ženklais ir piešiniais.
— Kas atvedė jus į šią kuklią mokslo buveinę? — atsistodamas ir oriai nusilenkdamas, kreipėsi j įėjusius ,,daktaras".
— Žiūrėkite, kaip gerai Miša moka savo vaidmenį! — susižavėjęs pusbalsiu tarė Andrejus, kreipdamasis į draugus, ir paskui, pagarbiai nusilenkęs, atsakė už visus: — Mus, daktare, čia atvedė jūsų laimėjimų šlovė.
— Žmonių kalbos perdeda mano šlovę, jaunuoli,— kukliai atsakė „daktaras".— Vienok negaiškime laiko. Ką būtent jūs norėtumėte čia pamatyti ir sužinoti?
— Žinoma, labiausiai mus domina, ar jums pavyko atrasti filosofinį akmenį ir sužinoti dirbtinio aukso gavimo būdą,— atsakė Andrejus.
— Jūs matote prieš save žmogų,— iškilmingai paskelbė ,,daktaras",— kuris visą savo gyvenimą pašventė metalų taurinimo paslapčiai sužinoti ir pagaliau išplėšė ją iš gamtos. Aš radau būdą, kaip galima pagaminti filosofinį akmenį, kurio padedamas, dabar galiu netauriuosius metalus paversti sidabru arba auksu ir padaryti daugelį kitų ne mažiau nuostabių pakeitimų.
„Auksas“ iš „švino cukraus“
— Iš jūsų veidų aiškiai matau,— tęsė jis, imdamas iš mokinio dvi kolbas su bespalviu skysčiu,— kad reikalaujate įrodymų. Ką gi, prašau! Štai čia viena kolba su
karštu „švino cukraus" tirpalu, o kita, mažesnioji,— su „didžiojo eliksyro" tirpalu. Jums matant, aš supilu juos j trečiąją kolbą ir gautąjį mišinį ataušinu dubenėlyje vandens. O dabar žiūrėkite!
Tardamas šiuos žodžius, jis pakėlė kolbą nuo stalo,o mokinys apšvietė ją, pastatydamas už indo degančią žvakę. Kolbos dugnas buvo padengtas mažyčiais auksaspalviais kristalais. Jų vis
88
daugėjo ir daugėjo; žvakės apšviesti, jie žibėjo tarsi auksinio smėlio kruopelytės.
— Iš tiesų panašu į auksą! — sušuko Borisas.— Įdomu, Miša, atleiskite, daktare, ko jūs įpylėte į „švino cukraus" tirpalą. Iš ko susideda jūsų eliksyras?
— Tu pamiršti, jaunuoli, kad alchemikai neturi teisės atskleisti savo paslapčių,— atsakė „daktaras", grąžindamas mokiniui kolbas ir dubenėlį.— Galiu tik pasakyti, kad į jo sudėtį įeina viena visur esančio jodo druska.
Eliksyras ir metalų korozija
— Ne mažiau nuostabi mano eliksyro savybė,— tęsė „daktaras",— tai sugebėjimas apsaugoti netauriuosius metalus nuo rūdijimo. Pavyzdžiui, esant tirpale šio eliksyro, geležiai nebaisios net tokios stiprios rūgštys, kaip druskos rūgštis. Kad jūs galėtumėte tuo įsitikinti, aš panardinsiu vieną geležies plokštelę į gryną druskos rūgšties tirpalą, kitą — į tokio pat stiprumo jos tirpalą su nelabai didele „eliksyro11 priemaiša. Žiūrėkite!
Tai pasakęs, jis įpylė į dvi aukštas stiklinėles po vienodą kiekį druskos rūgšties tirpalo iš to paties buteliuko. Paskui į kairiąją stiklinėlę įpylė truputį „eliksyro" iš buteliuko, kurį jam padavė „mokinys", ir į kiekvieną stiklinėlę panardino po geležinę plokštelę. Dešiniojoje stiklinėlėje tuoj pat prasidėjo vis stiprėjanti reakcija, išskirdama dujas. Kairiojoje stiklinėlėje buvo matomi vos pastebimi reakcijos požymiai.
— Jūs neutralizavote rūgštį kairiojoje stiklinėlėje,— tarė Marusia.
— Jums taip atrodo, mergaite? — paklausė „daktaras".— Ką gir patikrinsime jūsų įtarimus!
Ir, paėmęs „mokinio" jam paduotus mėgintuvėlius, V3 kiekvieno jų pripildė skysčio: vieną iš vienos, kitą iš kitos stiklinėlės, ir į abu įmetė nedidelius gabalėlius klinčių. Abiejuose mėgintuvėliuose reakcija vyko vienodai energingai. Nustebintas Borisas neiškentęs priėjo prie stalo, atidžiai apžiūrėjo stiklinėlę su „eliksyru", pauostė jį ir, sugrįždamas į vietą, nuoširdžiai prisipažino:
— Supratau tik viena, kad „eliksyras" neabejotinai kvepia formalinu.
89
Apanglėja nekaitinamas
— O ką jūs pasakysite,— tęsė Miša,— sužinoję, kad daugelį kitų medžiagų „eliksyras" gali paversti anglimi, netgi nekaitinant jų? Pažiūrėkime, kaip, pavyzdžiui, cukrų veikia šis „eliksyras".
Paėmęs iš „mokinio" dubenėlį su aukšta stiklinėle, jis V3 jos pripylė cukraus miltelių. Maišydamas cukrų stikline lazdele, Miša truputį sudrėkino jį vandeniu. Paskui įpylė šiek tiek „eliksyro" ir, vėl išmaišęs, pastūmė dubenėlį prie stalo krašto, kad dalyvaujantieji geriau matytų. Cukrus stiklinėlėje ėmė tamsėti ir pamažu pavirto juoda mase, kuri netrukus pripildė visą stiklinėlę ir ėmė kilti iš jos greitai augančio anglies stulpelio pavidalu.
— Kodėl taip yra? Iš kur susidaro tiek daug anglies ir kas verčia ją kilti iš stiklinėlės? — stebėjosi Nikolajus.
Užšąla kaitinamas
— Mes žinome,— tęsė „daktaras",— kad skysčiai gali virsti kietomis medžiagomis, t. y. užšalti, pakankamai stipriai juos atšaldžius. O mano „eliksyras" gali iš skysto būvio pereiti į kietą ir nešaldomas, priešingai, netgi kaitinamas. Taip, taip, ne šaldomas, o kaitinamas! Suteikime žodį bandymui. Jūs matote stiklinėlę su skystu eliksyru. O dabar žiūrėkite.
Miša viršum stiklinėlės padarė rankomis keletą judesių, ir Nikolajui pasirodė, kad jis nepastebimai įbėrė ten žiupsnelį kažkokių miltelių. Beveik tuoj pat skystis stiklinėlėje ėmė stingti, ir netrukus ji prisipildė kietos medžiagos, labai panašios į ledą. Marusia ir Andrejus, o drauge su jais ir Nikolajus priėjo prie stalo ir palietė rankomis stiklinėlę.
Išėjęs iš „laboratorijos", Nikolajus sulaikė Borisą ir paklausė:
— Ar tau neatrodo, kad „alchemikas" savo bandymams ėmė ne vieną medžiagą, o kiekvieną kartą kitą?
— Ir aš taip galvoju,— atsakė Borisas.— Bet ką jis panaudojo vietoj „eliksyro" kiekvienu atveju ir kaip galima paaiškinti ką tik stebėtus reiškinius,— štai koks klausimas! •9(1
NEPAPR XSTAS PAŠAI. \ S
Gretimoje klasėje įsikūrė „Chemiko-mėgėjo" ateljė „cechas" su didele ryškia iškaba ant durų „Nepaprastas rašalas". Joje stovėjo tik stalas, ant kurio buvo padėta krūvelė popieriaus lapų, keletas kažkokio skysčio buteliukų, stiklainis su mokykliniais plunksnakočiais, stiklinėlė ir spiritinė lemputė. Dešimtokė Liuba ir jos pagalbininkė Svetlana triūsė prie stalo, baigdamos ruoštis „komisijos11 priėmimui.
Isnvksiantis rašalas
— Ką plunksna parašysi, ir kirviu neištašysi! Argi ne taip, draugės rašalinės? — tarė Aleksejus, sėsdamasis į pirmąjį suolą priešais stalą.
— Žiūrint, kokiu rašalu parašysi! — atsakė Liuba ramiai, tarsi nepastebėjusi grubumo.— Yra ir toks rašalas, kuris nuvalomas nuo popieriaus skuduru, kaip dulkės nuo stalo.
Tai sakydama, ji paėmė stiklinėlę su kažkokiu skysčiu, padažė jame nusmailintą skalelę, kažką parašė ant popieriaus lapo ir parodė visiems susirinkusiems. „Cheminiu rašalu" gražia rašysena jame buvo parašyta: „Grubūs žodžiai, net ir juokais pasakyti, jaunam žmogui garbės nedaro. Rašalinės."
— Taikliai pasakyta!— sušuko Andrejus, visiems sutartinai juokiantis.— Gavai, Alioša, tai, ką nusipelnei.
— Ką tu, Liuba, iš tiesų! — ėmė atsiprašinėti Aleksejus.— Aš visiškai nenorėjau ko nors įžeisti... Tiesiog nevykusiai išsireiškiau!
— O tu nori, kad šis užrašas išnyktų? — paklausė šypsodamasi Liuba.— Ką gi, kaip sakoma, atgailaujančios galvos kalavijas nekerta. Svetlana, išvaduok Aliošą nuo šito nemalonaus jam užrašo!
Svetlana palaikė lapelį virš spiritinės lemputės liepsnos ir dar kartą parodė tai, kas buvo parašyta, paskui padėjo jį ant stalo, perbraukė skudurėliu ir vėl parodė: Liubos užrašas išnyko, tarsi jo ir nebuvo.
— Nieko nesuprantu! — prisipažino Nikolajus Borisui.— O tu?
— Kol kas tiek pat, kiek ir tu! — atsakė Borisas.< ) i
Išdeginantis rašalas
— Žinoma, mūsų ateljė cechas gamina ir labai patvarų rašalą,— pareiškė Liubaf— ir taif kas juo parašyta, iš tiesų ir kirviu neištašysi.
— O kodėl kirviu? — pertraukė ją Andrejus.— Aš savo trintuku nutrinsiu užrašą, parašytą bet kokiu rašalu, ir dar taip, kad jo nė žymės neliks.
— Ar ne per anksti tu giriesi? — pasakė Liubaf dažydama skalelę į buteliuką su kažkokiu skysčiu. Paskui ta skalele ji parašė keletą žodžių ant popieriaus lapo ir parodė jį visiems. Lapas buvo švarus.
— O ką aš trinsiu? — paklausė Andrejus, rodydamas savo trintuką.
Liuba tylėdama palaikė lapą virš spiritinės lemputės liepsnos ir vėl jį parodė. Riebiomis raidėmis juodu ant balto jame buvo parašyta: „Neperšokęs per griovį, nesakyk op!"
— Dabar, Andriuša, atrodo, tavo eilė atsiimti tai, ką nusipelnei! — sušuko Aleksejus, draugams juokiantis.
Andrejus iššoko iš suolo, vis labiau stebėdamasis, atidžiai apžiūrėjo popieriaus lapą ir, gūžtelėjęs pečiais, prisipažino:
— Sito keisto rašalo ištrinti iš tiesų neįmanoma: jis išdegina užrašą popieriuje.
Ar galima rašyti druska?
— O ką jūs pasakysite apie šį rašalą? — paklausė Liubar rodydama jiems skysčio buteliuką su etikete: CoCl2 • 6H2O.
— Koks gi čia rašalas! — sušuko Borisas.— Tai kobalto chlorido tirpalas, ir tiek!
— Ir tiek? — paklausė Liuba.Padažiusi skalelę skystyje, ji kažką parašė ant popie
riaus lapo ir parodė: užrašo nebuvo matyti.— Aš sakiau, kad druskos tirpalu negalima rašyti! —
džiūgavo Borisas.Liuba priekaištingai pažvelgė į jį, tylėdama palaikė
lapą viršum spiritinės lemputės liepsnos ir vėl parodė. Ant lapo visiems matomai mėlynu rašalu buvo parašyta: rfGilu radęs, nebrisk."92
— Štai čia iš tiesų mįslė! — sušuko Marusia. — Duok man šį lapelį atminčiai.
— Kodėl tik tau? — paklausė Liuba. Ji davė kiekvienam po švarų lapelį ir patarė jį pakaitinti.
— Puikiai pasakyta! — vėl sušuko Marusia, pažvelgusi į savo lapelį po „išryškinimo11, ir garsiai perskaitė: „Darbas — laimės šaltinis.11
— Nal parodyk, kas parašyta tavo lapelyje,— paprašė Borisas Nikolajų, pastebėjęs, kad šis sumišo ir paslėpė lapelį kišenėje. Ir, paėmęs iš draugo lapelį, perskaitė: „Niekados negalvokite, kad jūs jau viską žinote. Visada turėkite drąsos pasakyti sau: aš nemokša."
•— Ką dabar pasakysi? — paklausė Borisas draugą, kai
jiedu išėjo iš mokyklos.— Supranti, Boria,— atsakė susimąstęs Nikolajus,—
iki šiol laikiau chemiją nelabai įdomiu mokslu, bet sąžiningai ruošiau šio dalyko pamokas ir buvau įsitikinęs, kad žinau ją pakankamai.
— O dabar?— Dabar aš pirmiausia apsvarstysiu visa tai, ką ma
čiau. Visiškai aišku, kad, norint atsakyti į visus čia iškeltus klausimus, mano žinių toli gražu nepakanka.
— Nenusimink, Kolia,— atsakė jam Borisas.— Dar nevėlu. Jeigu tik panorėsi, tapsi tikru chemiku.
KITADOS
KAS VRA CHHMIJA?
Nedidelio miestelio, kuriame gyveno ir dirbo žinomas švedų mokslininkas Bercelij us, gyventojai kartą paklausė jo virėją, ką būtent veikia jos šeimininkas.
— Tiksliai negaliu pasakyti,— atsakė ji.— Jis paima didelį butelį kažkokio skysčio ir įpila iš jo į mažesnį buteliuką, suplaka, supila į dar mažesnį, vėl suplaka, sumaišo ir išpila į visai mažytį.
— O paskui?— Paskui viską išpila laukan!
KAS YRA CHEMIKAI?
Kartą, važiuodamas gatve, Dmitrijus Mendelejevas pastebėjo būrį žmonių, kurie tempė Į policijos nuovadą du nepažįstamus žmones, ir paklausė vežėją, ar jis nežinąs, ką jie tempia.
— Tikriausiai, kokius nors chemikus! — atsakė vežėjas.— Jų, šitų chemikų, dabar tiek priviso, kad gyventi nebegalima!
Šis atsakymas didįjį chemiką taip pribloškė, kad jis net nemėgino prieštarauti, tik liūdnai atsiduso, kad dėl Rusijos atsilikimo paprasti žmonės net supratimo neturi apie chemiją ir galvoja, kad chemikas ir apgavikas — tai vienas ir tas pat.94
PRANAŠAI PRIfiS SAVO VALIĄ
Viend 1837 metų dieną Kazanėje, privataus pensiono rūsyje, pasigirdo kurtinantis sprogimas. Pasirodė, kad jį sukėlė auklėtinis Saša Butlerovas, domėjęsis chemija ir slapta nuo vyriausybės pavertęs rūsį savo ,,laboratorija". Už tai jis buvo pasodintas į karcerį ir, pedagogų tarybai ,,išmintingai" nusprendus, atvestas į valgomąjį su pakabinta ant krūtinės lenta, kur stambiomis raidėmis buvo parašyta: f,Didysis chemikas".
Sugalvodami šį išjuokiantį užrašą, siaurapročiai Sašos auklėtojai, žinoma, nė nepagalvojo, kad jis gali tapti pranašišku, kad jų nubaustas „pensiono taisyklių pažeidėjas" ateityje iš tikrųjų bus didis chemikas Aleksandras Butlerovas.
KAIP SODININKAS MONJf. PATEKO Į ISTORIJĄ
Įsitikinęs, kad jo gaminami iš betono gėlėms kubiliukai greitai pasidaro netinkami naudoti, prancūzų sodininkas Žanas Monjė nusprendė pabandyti pagaminti patvaresnius. Tuo tikslu jis nupynė iš geležinės vielos tinklelį, savo forma primenantį kubiliuką, įdėjo jį į formą ir užpylė betonu. Bandymo rezultatai pranoko jo lūkesčius — taip pagamintas kubiliukas buvo nepaprastai patvarus ir kėlė visų nusistebėjimą.
Energingas sodininkas tuo nepasitenkino ir tais pačiais 1867 metais išsirūpino patentą šiam savo išradimui. Tačiau reikia pastebėti, kad panašus betono sutvirtinimo būdas buvo taikomas ir anksčiau.
btJDAVO IR TAIP
Nors 1777 m. A. Lavuazjė sukurtoji medžiagų oksidacijos deguonimi teorija buvo įtikinama, iš pradžių ji sukėlė chemijoje viešpatavusios flogistono teorijos šalininkų įnirtingus išpuolius. Pirmasis iš žinomų mokslininkų ją pripažino prancūzų chemikas Klodas Lui Bertolė. Žinia apie tai flogistono teorijos šalininkams padarė staiga sprogusios bombos įspūdį: iki to laiko Bertolė buvo paskelbęs 17 darbų, kuriuose kategoriškai atmesdavo Lavuazjė teoriją, ir, kas įdomiausia, kaip tik už šiuos savo darbus jis buvo išrinktas Paryžiaus Mokslų akademijos nariu.
05
TIKSLIOS ŽYMĖS
Amerikietis Čarlzas Gudjirasf kuris išrado būdą, kaip paversti kaučiuką guma (jį vulkanizuoti), buvo neturtingas, tačiau atkakliai dirbo toliau, tobulindamas savo išradimą. Kartą, kai vienas pramonininkas paklausė savo draugą, kaip surasti jį sudominusį Gudjirą, tas atsakė: „Jei tu sutiksi žmogų gumine kepure, guminėmis kelnėmis, guminiu švarku, guminiais batais ir gumine pinigine, kurioje nėra nė cento,— tai ir bus Gudjiras.1'
PAMOKA PAGYRŪNAMS
1890 m. amerikietis Germanas Frašas pasiryžo pabandyti neįprastu būdu gauti sierą iš uolienų, slūgsančių 150 m gylyje. į gręžinį, išgręžtą iki uolienos, kurioje buvo sieros, klodo, jis nuleido 15 cm skersmens vamzdį, kuriame buvo kitas — 8 cm skersmens — vamzdis. Jei didesnio skersmens vamzdžiu pumpuotume į tą klodą per- kaitintą vandenį, samprotavo Frašas, siera jame turėtų ištirpti ir viduriniu vamzdžiu galima būtų ją išsiurbti Į paviršių. Projektas tuomet atrodė toks nepaprastas ir drąsus, kad sukėlė gyvus ginčus; „vienas žymus asmuo" viešai pareiškė suvalgysiąs visą sierą, kurią Frašas gaus šiuo būdu.
Kaip sumišo šis pagyrūnas, kai neužilgo iš tikrųjų karšta srovė iškilo iš gręžinio į paviršių ir jau pirmąją dieną sudarė ištisą kalną puikios kokybės, tačiau, žinoma, nevalgomos sieros!
STIBIO TRISULFIDAS
Vieno katalikų vienuolyno viršininkas mėgo užsiiminėti alchemija bei tyrinėti mi
neralus, o kaip jie veikia žmones, patikrindavo labai savotiškai: tiriamąjį mineralą sutrindavo grūstuvėje ir gautų miltelių slapčiomis įberdavo į savo vienuolių maistą. Kartą šio „metodo" rezultatai pranoko visus lūkesčius: rytą visi vienuoliai,kurių vakarienė buvo „pasū
96
dyta" vieno mineralo milteliais, mirė, o nunuodijęs juos mineralas — stibio trisulfidas — buvo pavadintas „antimo- nijum" l.
VIENO MEDALIO ISTORIJA
1943 m. įžymus danų mokslininkas, Nobelio premijos laureatas Nilsas Boras, gelbėdamasis nuo hitlerinių okupantų, pabėgo iš Kopenhagos. Pabijojęs pasiimti auksinį Nobelio premijos medalį, jis ištirpdė jį „stipriajame vandenyje11 (druskos ir azoto rūgščių mišinyje), o kolbą su gautu tirpalu paslėpė savo laboratorijoje. Sugrįžęs namo į išvaduotą Daniją, jis cheminiu būdu išskyrė auksą iš šio tirpalo ir vėl užsakė pagaminti iš jo tokį pat medalį.
NEPAVYKO!
1929 m. viena anglų firma kreipėsi į Sibire esančios spalvotųjų metalų gamyklos direktorių, siūlydama parduoti jai palankiomis sąlygomis bergždžiąsias uolienas, kurios lieka, perdirbus rūdą. Netikėtas susidomėjimas šiomis uolienomis privertė gamyklos darbuotojus būti atsargesniais ir kruopščiau jas ištirti. Pasirodė, kad jose yra 1925 m. atrasto reto ir labai brangaus metalo renio. Taip buvo atskleisti anglų kapitalistų sumanymai pasipelnyti iš tarybinių „bergždžiųjų uolienų“. Rūda, kurioje buvo šio metalo, pateko į tarybines gamyklas.
„NETINKAMA RŪDA“
1930 m. inžinierius Keržavinas viename Uralo rūdyno muziejuje rado rūdos pavyzdį su užrašu: „Netinkama geležies rūda. Joje yra tik 21% geležies." Pastebėjęs, kad ši rūda panaši į mineralo boksito, iš kurio lydomas aliuminis, čia pat eksponuojamus pavyzdžius, Keržavinas padarė jos analizę. „Netinkama geležies rūda'1 pasirodė esanti labai geras boksitas. Atrasti turtingi boksito telkiniai suvaidino didelį vaidmenį, aprūpinant šalį aliuminiu sunkiaisiais Didžiojo Tėvynės karo metais.
1 „ Antimoni jus”, išvertus j lietuvių kalbą, reiškia „antivienuolis“. (Red.)
7. įdomioji chemija 97
„SlDAßRlQKSTIS“
Kai XVIl a. viduryje ispanai Platinodal-Pino (Kolumbija) upės smėlyje drauge su brangiuoju auksu atrado ir nežinomo jiems sunkaus sidabro spalvos metalo kruopelytes, radinys jų nė kiek nenudžiugino. Kadangi šis metalas nepaprastai sunkiai lydėsi, jis atrodė niekam netinkamas ir tiktai sunkino gaunamo aukso valymą.
Priešiška, paniekinama pažiūra į šį metalą atsispindėjo ir tame, kad jis buvo pavadintas ,,platina" — „sidabriūkš- čiu" (ispanų kalboje „plato" reiškia „sidabras").
Tačiau netrukus nuovokūs, bet ne labai sąžiningi ispanų juvelyrai pastebėjo, kad platina gerai lydosi su auksu, nesumažindama jo specifinio svorio, ir ėmė dėti jos į auksinius juvelyrinius gaminius ir monetas.
Sužinojęs apie tai, ispanų karalius įsakė sunaikinti turimas platinos atsargas. Ir visa gauta platina prie liudininkų buvo išmesta į jūrą.
NAUDINGAS NEATSARGUMAS
1903 m. prancūzų chemikas Benediktus netyčia užkliudė tuščią stiklinę kolbą, ir ji iš trijų su puse metrų aukščio nukrito ant grindų. Jo nustebimui, plono stiklo sienelių kolba ne sudužo, o tik sueižėjo. Pasirodo, kad
kažkada joje buvusi nitroceliulio- zė eteryje — kolodijumas. Džiū- damas kolodijumas sudarė ant vidinio kolbos paviršiaus labai ploną, skaidrią ir tvirtą, prilipusią prie stiklo plėvelę. Ši plėvelė tvirtai laikė vieną prie kito suskilusio stiklo gabaliukus. Bet netrukus Benediktus, užsiėmęs savo darbais, pamiršo šį įdomų dalyką.
Po keleto metų, sužinojęs iš laikraščių, kad avarijų metu automobilių šoferiai bei keleiviai dažniausiai sunkiai sužeidžiami išmušto priekinio lango stiklo šukėmis, Benediktus atsiminė šią kolbą ir nusprendė pabandyti pagaminti tokį stiklą, kuris nesudužtų į šukes.
Iš pradžių atrodžiusi labai paprasta, ši užduotis pareikalavo iš jo dvejų metų atkaklaus darbo, bet visgi buvo98
išspręsta. Suklijavęs slėgdamos du paprasto stiklo lakštus su įdėta tarp jų skaidria celiulioidine plėvele, jis gavo trijų sluoksnių stiklą. Šis stiklas netgi nuo labai stipraus smūgio ne subyrėdavo į šukes, o tik sueižėdavo. Visi automobiliai po to būdavo įstiklinami tik šiuo stiklu, kurį pavadino tripleksu.
NESVETINGAS SUTIKIMAS
Kai 1825 m. į Hamburgo uostą iš Čilės atplaukė pirmasis garlaivis su natrio salietros (Čilės salietros) kroviniu, pirkėjų šiai dar nežinomai užjūrio prekei Vokietijoje neatsirado. Įsitikinęs, kad salietros parduoti nepavyks, kapitonas įsakė išmesti ją į... jūrą.
O po kelerių metų Vokietija tapo viena pagrindinių Čilės salietros — puikių azotinių trąšų ir labai vertingos žaliavos chemijos pramonei — pirkėjų.
KAIP BUVO ATRASTAS SACHARINAS
Prieš valgį reikia plauti rankas. Nesilaikydamas šios taisyklės, žmogus parodo savo nevalyvumą, gali rimtai susirgti arba apsinuodyti. Tačiau kartą nusižengimas šiai taisyklei pasirodė labai naudingas: jis padėjo padaryti įdomų atradimą.
1878 m. vokiečių chemikas Falbergas atliko bandymus su medžiaga, vadinama krezolio sulfanidu, kurią pirmąkart gavo moteris chemikė Ana Volkovą. Kartą išsiblaškęs jis atsisėdo už stalo, prieš tai nenusiplovęs rankų, ir staiga valgydamas pajuto, kad duonos gabalėlis neįprastai saldus.
Norėdamas sužinoti šio reiškinio priežastį, Falbergas tuoj pat nuėjo į laboratoriją ir atliko nuodugnią analizę skysčio, esančio stiklainyje, į kurį jis išpildavo nereikalingus medžiagų tirpalus. Paaiškėjo, kad jame buvo dar nežinoma medžiaga, susidariusi bandymų metu. Ji buvo pavadinta sacharinu. Pasirodė, kad ji yra 500 kartų saldesnė už cukrų.
99
Šiuo metu sacharinas gaunamas bespalvių kristalų pavidalu iš medžiagų, susidarančių, chemiškai perdirbant akmens anglį. Pakeisti cukraus žmogaus mityboje sacha
rinas negali, kadangi organizmas jo neįsisavina. Juo, kaip nekenksminga medžiaga, gali būti pasaldinami gėrimai ir kiti maisto produktai. Sachariną taip pat gauna su maistu sergantieji „cukraus liga" (diabetu), nes jiems cukraus negalima valgyti.
PATIKIMAS BODAS
Kartą prancūzų karalius parodė rūmų alchemikui brangakmeniais papuoštą dėžutę ir paklausė:
— Ar jos perlai nėra dirbtiniai?Alchemikas, nutaisęs mokslišką miną, tuoj pat atsakė:— Tai nesunku sužinoti, jūsų didenybe, tereikia juos
panardinti į stiprų actą: dirbtinių perlų jis neveikia, o tikrieji ištirpsta jame be pėdsakų.
Karalius susiraukė ir tarė:— Of jūs iš tiesų savo dalyko žinovas! Bet kaip to
kiu atveju patikrinti šio žiedo brangakmenio — turkio — natūralumą?
— Dar lengviau!— sušuko alchemikas. — Reikia jį panardinti į alyvų aliejų: natūralusis turkis tuoj pat sugenda, o dirbtinis — nė kiek.
Tikėjęsis apdovanojimo alchemikas labai nustebo, kai užsirūstinęs karalius išvijo jį, prigrasinęs kitąsyk ne tik išvaryti už tokius „išmintingus" patarimus, bet dar ir panardinti acte.
PATIKIMA PRIEMONĖ
Kartą JAV kongreso komisijos posėdyje žinomas mokslininkas, atominės energijos specialistas Robertas Open- heimeris buvo paklaustas, ar yra^patikima priemonė, apsauganti nuo atominės bombos.
— Žinoma! — įsitikinęs atsakė mokslininkas.— O kokia tai priemonė?Daktaras Openheimeris atsakė: „Taika!"
100
LIKIMO IRONIJA
Žinomas anglų mokslininkas Džozefas Džonas Tomso- nas, kaip ir dauguma XIX amžiaus pabaigos mokslininkų, buvo tvirtai įsitikinęs, kad atomai yra jau nebedalomos medžiagos dalelytės ir todėl jie neturi ir negali turėti kokios nors vidinės sandaros.
Kartą jo asistentas paklausė, ką jis galvoja apie vidinę atomų sandarą.
— Aš galvoju, jaunuoli,— atrėžė supykęs mokslininkas,— kad jeigu jūs mokėtumėte lotynų kalbą, tai neuž- duotumėte man tokio absurdiško klausimo: lotynų kalbos žodis „atomas11 reiškia „nedalomas!11
Tačiau neužilgo (1903 m.) kaip tik Tomsonui teko demonstruoti pirmąjį modelį, aiškinantį vidinę atomo sandarą.
NEPAPRASTAS SANDF.RIS
XVIII amžiaus pradžioje Saksonijos kurfiurstas Augustas Drąsusis kreipėsi į prūsų karalių, prašydamas parduoti labai patikusį jam kiniško porceliano servizą. Karalius sutiko perleisti šį servizą, bet ne už pinigus, o ... už pulką dragūnų. Po ilgų derybų nepaprastas net tiems laikams sandėris visgi įvyko: Augustas Drąsusis atidavė už porcelianinius indus pulką patikimų dragūnų, tiesa, „be mundierių, be arklių ir be ginklų1', suteikdamas jiems galimybę mirti kovų laukuose ne už jį, bet už prūsų karalių.
ĮDOMUS SKAIČIAI
IR FAKTAI
TU- 104 II? PLASTMASĖS
Lėktuve TU-104 priskaičiuojama 120 000 detalių iš organinio stiklo ir kitų plastmasių bei iš įvairiausių jų kombinacijų su kitomis medžiagomis.
DUJI] GRĘŽINYS PAKEIČIA AVIS
Iš gamtinių dujų, gaunamų per metus iš vieno vidutinio produktyvumo dujų gręžinio, galima pagaminti tiek dirbtinės vilnos, kiek prįkerpama jos per metus nuo 61 850 avių.
GYDOMIEJI BALTINIAI
Baltiniai iš sintetinio pluošto — chlorino, kuris gaminamas iš etileno.ir chloro dujų, pasirodė turį gydomųjų savybių. Ligoniams, kurie juos dėvi, sumažėja arba visai išnyksta skausmai, kuriuos sukelia radikulitas, reumatiz102
mas ir podagra. Tokios netikėtos šių baltinių savybės paaiškinamos tuo, kad audiniai iš chlorino, trindamiesii odą, lengvai įsielektrina, ir dėl to susidariusios silpnos elektros iškrovos gydomai veikia sergančius šiomis ligomis.
KLIJAI-GALIŪNAI
Poliakrilnitriliniai klijai turi nepaprastų klijuojamųjų savybių. Jie gerai klijuoja metalą, odą, medį, gumą ir daugelį kitų medžiagų. Klijuojamųjų medžiagų šiuo atveju šildyti nereikia.
Apie šių klijų patvarumą galima spręsti iš tokių duomenų: suklijuoti jais du 5 cm skersmens virbalai po 5 minučių išlaiko 90 kg krovinį, po 30 minučių — lengvosios mašinos svorį, o po 48 valandų — trijų automašinų svorį (6 800 kg).
Norint atskirti jais suklijuotus daiktus, reikia 24 val. šildyti juos IOOcC temperatūroje.
SUKLIJUOTAS TILTAS
Čekoslovakijoje (Bratislavos mieste) pastatytas nepaprastas 10 m ilgio ir 2,65 m pločio tiltas. Jis padarytas vien tik iš aliumininių detalių, kurioms suklijuoti buvo suvartota 6 kg klijų „Union-1200 R" (nepanaudojant suvirinimo). Tiltas, kuris sveria 1005 kg, išlaiko 13,5 t tolygiai išdėstyto krovinio.
POLIMERAI ANGLIES PRAMONĖJE
Šachtose skliautai dažniausiai sutvirtinami mediniais statramsčiais, rečiau — plieniniais arba gelžbetoniniais. Mediniai statramsčiai nepatvarūs, metaliniai — greit rūdija, be to, jie labai brangiai atsieina, o gelžbetoniniai statramsčiai nepatogūs tuo, kad yra labai sunkūs.
Dabar šachtose pradedami statyti statramsčiai iš stiklinio pluošto, įmirkyto sintetinėse dervose. Jie gana tvirti, 3 kartus patvaresni ir žymiai lengvesni už tokio pat skersmens medinius statramsčius.
103
NUOSTABUS ĮPAKAVIMAS
Duonos kepaliukas, išimtas iš popierinio maišelio, pasirodė esąs supelijęs ir sudžiūvęs. Ir nenuostabu: jis buvo iškeptas ir įpakuotas į popierių prieš 6 mėnesius.
Sprendžiant iš užrašo ant kito tokio pat maišelio, jame esantis kepaliukas iškeptas drauge su pirmuoju, bet išimta iš šio paketo duona buvo tokia minkšta ir skani, tarsi tik vakar iškepta.
Taip atsitiko todėl, kad antrasis maišelis buvo padarytas iš popieriaus, kurio vidinė pusė padengta plona polieti
leno plėvele, visiškai nepraleidžiančia drėgmės ir oro. Maišelis buvo hermetiškai užklijuotas. Tokiomis sąlygomis duona, neprarasdama skonio, gali išsilaikyti šviežia Haug mėnesių.
VINYS iŠ PLASTMASIŲ
Neseniai gautos plastmasės — polikarbonatai — pasirodė tinkamos ir vinims gaminti. Tokios vinys lengvai įkalamos į lentą ir daugiasluoksnę fanerą, nerūdija ir daugeliu atveju puikiai pakeičia geležines vinis.
DŽIOVINTI RIE5ALAI
Sausasis pienas, kiaušinių milteliai ir džiovintų vaisių mišiniai jau nebe retenybė parduotuvių lentynose. Greitai bus ne naujiena ir plytelės, įvyniotos į popierių su užrašu: „Sausieji riebalai11. Jų gaminimo būdą paruošė Voronežo srities Jevdakevo riebalų kombinatas drauge su Visasąjunginiu riebalų mokslinio tyrimo institutu.
Džiovinti riebalai nesilydo kambario temperatūroje net labai karštą dieną, juos galima ilgai išlaikyti nesugedusius netgi paprastomis sąlygomis. Tai bus itin vertingas maisto produktas ekspedicijų ir turistinių žygių dalyviams.104
XUKSAS JUROS VXNDFNYIH
Vandenynų ir jurų vandenyje yra ne tik ištirpusių druskų, bet ir aukso. Apskaičiuota, kad visų vandenynų ir jūrų vandenyse yra apie 8 milijardus tonų aukso.
Ar galima išgauti auksą iš jūros vandens? Galima, bet kol kas dar neapsimoka. Daugelis chemikų ir inžinierių bandė išspręsti problemą, kaip patogiau ir pigiau paimti auksą iš jūrų vandens, bet jų darbai laukiamų rezultatų nedavė. Ir nenuostabu: 1 t jūros vandens yra 0,01— 0,05 mg aukso.
STIKLINĖ XLYV \
Štampuojant detales presais, vietoje paprasto tepalo, sudegančio aukštoje temperatūroje, vartojama „stiklinė alyva". Stiklas paduodamas į presus miltelių, vatos arba audinių pavidalu (jo lydymosi temperatūra 900 -1000 C). Presui dirbant, stiklas Įkaista, darosi plastiškas ir todėl sumažina trintį. Be to, kaisdamas jis atšaldo preso instru-
105
mentą. Kai yra štampuojamos detalės iš aliuminio ir kitų lengvai besilydančių metalų, tepimui vartojamas specialus stiklas, kurio sudėtyje yra cezio ir boro. Jo lydymosi temperatūra — tik 200°C.
Be paprastų, visiems gerai žinomų juodųjų suodžių, yra dar ir ,,baltieji suodžiai". Taip vadinami amorfinio silicio dioksido milteliai, kuriuos deda į kaučiuką kaip priedą, kai iš jo gaminama guma spalvotiems dirbiniams.
Kaip atsirado šis keistas pavadinimas? Gaminant gumą, paprasti suodžiai buvo pradėti maišyti į kaučiuką anksčiau, negu silicio dioksidas. Todėl pastaruosius ir imta vadinti „baltaisiais suodžiais".
jimai parodė, kad dar labiau rykliai bijo vario acetato tirpalo. Dabar narai, dirbantys tose vietose, kur gali pasirodyti rykliai, gauna „preparatą prieš ryklius", pagamintą iš vario acetato miltelių.
Kaip apsaugoti rankas, kad jų nepraėstų, baltinant arba dirbant ką nors kita su gailiosiomis medžiagomis? Guminėmis pirštinėmis? Bet ne visada jas žmonės turi, be to, ir dirbti su jomis nelabai patogu. Pasirodo, kad tokiems darbams labai geras „pirštines" galima pasigaminti iš plastmasės, kurią sudaro kazeinas (30 g), 25 procentų amoniako tirpalas (1 g), glicerinas (30 g), etilo alkoholis (85 g) ir vanduo (85 g). Sios medžiagos sumaišomos ir gaunama
„13 \ LTIEJI SUODŽIM“
PREPARATAS PRIEŠ RYKLIUS
Jau nuo seno buvo žinoma, kad, įmetus į jūrą gendančios mėsos, rykliai toje vietoje nesirodo. Chemikams pavyko nustatyti, kad, gen- dant mėsai, susidaro acto rūgštis, kurios kvapas ir atbaido ryklius. Tolesni tyrinė-
ORlGlN\L!OS PIRŠTINĖS
106
pasta. Įtrynus ją į rankų odą, pastaroji po 30—40 sekundžių pasidengia minkšta bespalve plėvele, gerai saugančia rankas nuo gailiųjų medžiagų ir, be to, minkštinančia odą. Baigus darbą, „pirštines" galima lengvai nuplauti šiltu vandeniu su muilu.
MILTM IS JURUS ŽVMGŽDŽių
Kas jūsų, gėrėdamasis jūros žvaigždėmis mokyklos biologijos kabinete, galėjo pagalvoti, kad iš jų gaminami miltai? O tuo tarpu Kinijoje jos žvejojamos specialiai miltų gamybai. Tiesa, iš jų ne duoną kepa, o tik laukus tręšia. Tokie miltai ne tik praturtina dirvą maistingomis medžiagomis, bet ir daro ją puresne, saugo nuo per didelio drėgmės pertekliaus, o tai žymiai padidina jos derlingumą.
KARŠČI AUSIA LltPSN \
Dar neseniai buvo manoma, kad karščiausią liepsną, naudojamą technikoje, duoda ypatingame degiklyje degdamas vandenilis. Degiklyje vandenilis, prieš sudegdamas, pereina pro elektros lanką ir iš molekulinio virsta atominiu. Tokiame degiklyje galima pakelti temperatūrą iki 4000°C. Pasirodė, kad, deginant acetilkarbonitrilą ozone, galima gauti liepsną, siekiančią iki 6000cC.
PERM ATOM \ GUMA
Gaminant gumą iš kaučiuko, į ją dedama cinko oksido (jis pagreitina kaučiuko vulkanizacijos procesą). Jei vietoje cinko oksido j kaučiuką įmaišomas cinko peroksidas, guma darosi permatoma. Pro tokios gumos 2 cm sluoksnį galima laisvai skaityti knygą.
107
ALIEJUS bP XNGtiSNlS U / \UKSĄ
Daugelio rūšių kvepalams gaminti reikalingas rožių aliejus. Tai kvapių medžiagų, išspaudžiamų iš rožių žiedlapių, mišinys. Norint gauti1 kg šio aliejaus, reikia nuskinti ir chemiškai apdoroti 4—5 t rožių žiedlapių. Todėl rožių aliejus yra tris kartus brangesnis už auksą.
KOVU „AUKLĖJIMAS“
Kovai labai mėgsta kukurūzų grūdus. Atskridęs į lauką, būrys sparnuočių gali sulesti apie pusę pasėtų grūdų. Bet tas pat būrys vieno antskrydžio metu gali apvalyti tokį pat lauką nuo pavojingų kenkėjų. Taigi kovai padaro daug daugiau naudos, negu žalos, todėl naikinti jų negalima. Bet ir saugoti nuo jų kiekvieną lauką taip pat neįmanoma. Ką daryti?
Išeitį iš padėties surado chemikai. Jie pasiūlė prieš sėją beicuoti kukurūzų grūdus, tai yra paveikti juos fosforo ir cinko turinčios medžiagos milteliais. Aptikę ant kukurūzų grūdų šiuos miltelius, kovai iš karto nusto
ja jais domėjęsi ir pradeda naikinti kenkėjų lervas. Naudojant šią kovų ,,auklėjimo'1 priemonę, galima ramiai žiūrėti į jų būrį kukurūzų lauke.
DEGUONIN1S GRĄŽT AS
Gelžbetonyje ar kitose medžiagose, kurių „neima11 paprasti grąžtai, skylės gręžiamos ,,deguoniniais grąžtais". Tai 5 m ilgio, 1,5 cm vidinio skersmens ir 2 cm išorinio skersmens plieninis vamzdelis. Juo paduodamas 15— 20 atm slėgimo deguonis. Gręžimo vieta ir grąžto galas iš pradžių dujiniu degikliu įkaitinami iki raudonumo. Kai de-108
guommi gręžiama skylė pasidaro gilesnė, į ją įdedamas „grąžto" vamzdelis. Jis dega, išskirdamas šilumą, reikalingą skylės gilinimui. Kad grąžtas perdaug greit nesudegtu. į jį įkišamas geležinis kvadratinio piūvio virbalas. De- guoninio gręžimo greitis lygus 20- 30 c:m/min.
PIRŠTUKU TI-RMOMtiTRO VlHTOl
Kad neperdegtų motorai, aparatai arba instrumentai, reikia stebėti, kaip kinta jų temperatūra. Bet atlikti tai paprastais termometrais ar pirometrais dažnai labai nepatogu arba tiesiog neįmanoma. Ką daryti?
Gamybininkams į pagalbą atėjo chemikai, pasiūlę šiam tikslui panaudoti jų išrastus termoindikatorinius pieštukus.
Termoindikatoriniu pieštuku reikalingoje mašinos arba aparato dalyje (instrumente) nubrėžiama tam tikros spalvos juostelė, kuri, kylant temperatūrai iki tam tikros ribos, keičia savo spalvą: violetinė juostelė 200cC temperatūroje darosi mėlyna; gelsva 240°C temperatūroje darosi ruda; žalia 270°C temperatūroje — geltona; tamsiai žalia 360°C temperatūroje — juoda; balta 455°C temperatūroje— geltona, o šviesiai žalia 470°C temperatūroje — tamsiai žalia. Mašinistui, operatoriui arba tekintojui belieka tik stebėti juostelę, nubrėžtą ant mašinos, aparato ar instrumento, ir, keičiantis jos spalvai, panaudoti priemones temperatūrai sumažinti.
NUOSTABIOJI KEPTUVĖ
Ant įkaitintos be riebalų keptuvės paleidžiamas kiaušinis, kuris beveik akimirksniu virsta kiaušiniene. Neapsižiūrėjus kiaušinis gali sudegti, bet ir šiuo atveju prie keptuvės neprisvils.
Iš ko gi pagaminta ši ,,nuostabioji" keptuvė? Iš paties paprasčiausio ketaus arba aliuminio. Nepaprastos savybės paaiškinamos tuo, kad keptuvės paviršius padengtas plonu silicio organinio junginio — selikono — sluoksniu, kuris visiškai nesudrėksta nuo vandens ir kitų skysčių.
109
Formos, kuriose ^duonos kombinatuose kepama duona, padengtos tokiu pat selikono sluoksniu, ir todėl nereikia jų tepti aliejumi.
PLASTMASĖ ANT... MEŠKERĖS
Prancūzijoje meškeriotojai pirmieji panaudojo kaip j d ūką plastmasinius sliekus. Jie parduodami tūbose, panašiose į tas, kuriose parduodama dantims pasta. Išspaustas iš tūbos plastmasės stulpelis iš karto sukietėja ir pasidaro panašus į slieką. Tada jis atplėšiamas ir užmaunamas ant kabliuko. Meškeriotojai tvirtina, kad žuvys kimba ant šio „slieko" ne blogiau, kaip ant tikrojo.
SIEROS RŪGŠTIS GAMTOJE
Nuomonė, kad sieros rūgštį galima gauti tik chemijos gamyklose, o gamtoje jos nesą, yra klaidinga. Pasirodė, jog ji susidaro gamtoje ir pirmiausia ugnikalniuose. Pavyzdžiui, Rio-Venagros upės, ištekančios iš Kordiljerų (Pietų Amerika) ties Puračio ugnikalniu, kurio krateryje susidaro siera, vandenyje yra apie 0 ,1% sieros rūgšties. Ši upė kasdien išplauna į jūrą apie 20 t „vulkaniškosios" sieros rūgšties.
Tarybų Sąjungoje akademikas Fersmanas aptiko sieros rūgštį Karakumų sieros telkiniuose.
A S F M.TO E Ž tP A S
Trinidado saloje, kuri įeina į Mažųjų Antilų salų grupę, yra ežeras, pripildytas ne vandens, o sustingusio asfalto. Jo plotas — 45 hektarai, o gylis siekia iki 90 metrų. Manoma, kad ežeras susidarė ugnikalnio krateryje, į kurį požeminiais plyšiais prasiskverbdavo nafta. Iš jo jau yra gauta milijonai tonų asfalto.
PAGALVOK IR ATSAKYK
A P ZINAI MUSU SALIES ĮŽYMIUOSIUS CHEMIKUS?
Pasakykite, kokie mokslininkai atvaizduoti šiuose portretuose, ir papasakokite, kokius svarbius atradimus kiekvienas jų yra padaręs chemijos srityje.
i i i
H. {domioji chemija
VIKTORINOS „AR MOKI CHEMIJĄ?“ KLAUSIMAI
1) Koks alavas vadinamas „valgomuoju"?2) Kas yra korundas ir karborundas ir kam jie naudo
jami?3) Kokios yra kaustinės sodos, kalcinuotos sodos, kris
talinės sodos ir geriamosios sodos formulės ir kuriai medžiagų klasei jos priklauso?
4) Kuo skiriasi amonio chloridas nuo amonio hidroksido?
5) Kas yra skystasis stiklas ir kur jis naudojamas?6) Geležinkelio taisyklėse apie koncentruotos sieros
rūgšties pervežimą plieninėse cisternose griežtai reikalaujama, kad, išpylus rūgštį iš cisternos, išleidžiamasis čiaupas ir anga būtų tuoj pat uždaryti. Kodėl tuščia cisterna, sandariai užsukus jos čiaupą ir uždarius angą, negenda, o jei jie atviri, — sugenda?
7) Kokią rūgštį vadiname inhibituota?8) Kas yra ėsdinta rūgštis, kaip ji gaminama ir kur var
tojama?9) Kodėl didelėse krūvose akmens anglis gali užsidegti
pati savaime? Kaip galima užkirsti kelią šiam reiškiniui?10) Kuri benzino statinė yra pavojingesnė gaisro atžvil
giu: pilna iki kraštų ar ne visai pilna?11) Kodėl degantis degtukas vėjyje gęsta, o laužas įsi
liepsnoja?12) Kodėl mechaninėse dirbtuvėse ir cechuose drau
džiama alyvuotus skudurus ar pakulas mesti į vieną krūvą?13) Kuo skiriasi gamtinės dujos nuo naftos, pelkių ir
kasyklų dujų?14) Kodėl ant automobilių benzino bakų yra užrašas
„Etilintas benzinas! Nuodai!"? Kokių taisyklių reikia griežta i laikytis, vartojant etilintą benziną?
15) Kokie skysčiai vadinami antifrizais ir kur jie naudojami?
16) Kas yra stabdomasis skystis ir kodėl negalima jo pakeisti autolu?
17) Kokiu paprastu būdu galima atskirti natūralų šilką nuo dirbtinio?
18) Kokios medžiagos gaunamos, chemiškai perdirbant kukurūzus?
ATSAKYMAI
ATSAKYMAI I PASAKOJIMII-MISLIU KLAUSIMUS
„Alavo maras1'. Žemoje temperatūroje baltasis alavas subyra į miltelius, virsdamas kita alotropine alavo atmaina—„pilkuoju alavu". Šis procesas lėtai plinta į šalis nuo to taško, kur jis prasidėjo. Jis labai primena uždegiminių procesų plitimą gyvuose organizmuose. Todėl baltojo alavo virtimas pilkuoju alavu ir buvo vaizdžiai pavadintas „alavo maru“.
Atsižvelgiant į šią alavo savybę, alavinių dirbinių ir juo sulituotų indų dideliame šaltyje laikyti negalima.
„Alavo traškėjimas“. Alavo plokštelę arba lazdelę prikišus prie ausies ir ją lenkiant, aiškiai girdėti būdingas traškėjimas („alavo traškėjimas"), atsirandantis, slenkant ir deformuojantis kristalams, iš kurių sudarytas baltasis alavas. Lenkiant lydmetalio ar kitų alavo lydinių plokštelę arba lazdelę, šio reiškimo nepastebime.
Sidabrinių taurių paslaptis. Sidabras, kaip ir visos medžiagos, nors ir labai silpnai, bet tirpsta vandenyje. Ištirpęs vandenyje sidabras turi nuostabią savybę — jis užmuša ligas sukeliančias bakterijas, esančias vandenyje. (Užtenka kelių milijardinių gramo dalių sidabro, kad būtų galima visiškai dezinfekuoti I 1 vandens.)
Aleksandro Makedoniečio armijos vadams tekdavo gerti vandenį drauge su eiliniais kariais, bet kadangi jie naudojosi sidabrinėmis taurėmis, tai šiek tiek apsaugojo juos nuo susirgimų, kuriuos sukeldavo mikrobai, esantys vandenyje.
„Sausasis ledas". Anglies dioksidas, atšaldytas iki —80° C arba suspaustas iki 60—70 atm, virsta kieta medžiaga, panašia į ledą. Nuo paprasto ledo jis skiriasi tuo, kad „sausasis ledas" ne tirpsta, o išgaruoja, iš karto pereidamas iš kietojo būvio į dujinį; dėl to jis ir gavo savo pavadinimą.
Garuodamas jis absorbuoja didelį šilumos kiekį: garuojant t kg „sausojo ledo", absorbuojama iki 150 kcal šilumos, tai yra beveik du kartus daugiau, negu tirpstant 1 kg paprasto ledo.
115
Esant normaliam slėgimui, paprastas ledas tirpsta O C temperatūroje. Esant dideliems slėgimams, jo lydymosi taškas smarkiai pakyla; pavyzdžiui, esant 10 000 atm slėgimui, jis lydosi tik ankštesnėje kaip 50 C temperatūroje. Taigi jis iš tikrųjų gali būti ir karštas.
„Degus oras”. Tai buvo vandenilis, kurį geležis išstūmė iš sieros rūgšties. Susimaišęs su bulelyje esančiu oruf jis sudarė su juo sprogstamąsias dujas, kurios ir sprogo, kai Lemcri prikišo prie kaklelio degančią skalelę. Antruoju atveju išsiskyręs iš rūgšties vandenilis spėjo jau išstumti iš indo oro likutį ir todėl degė virš butelio kaklelio ramia liepsna.
(Bandymo be mokytojo nedarykite! Pavojinga!)
Senelio Pachomo indikatorius. Bordosinis skystis yra pakibusios vandenyje smulkiausios netirpios vario ir kalcio sulfato bazinės druskos dalelytės, susidariusios, vario sulfatui reaguojant su gesintomis kalkėmis. Si druska negali prasiskverbti į augalų audinius, todėl augalams ji nėra kenksminga (grybelinių susirgimų sukėlėjams — stiprūs nuodai). Jei bordosinio skysčio paruošimui kalkių bus paimta mažiau, negu reikia, toji vario sulfato dalis, kuri nedalyvauja reakcijoje, prasiskverbs į augalų audinius ir padarys didelę žalą visam augalui.
Pachomo Ivanovičiaus „indikatoriaus“ veikimas paaiškinamas tuo, kad geležis lengvai išstumia varį iš jo druskų ir šis nusėda ant geležinių daiktų. Vario apnašos ant vinies pirmuoju atveju bylojo apie tai, kad vario sulfatas reagavo nepilnutinai. Įdėjus papildomą kalkių porciją, varis neišsiskyrė, kadangi vario sulfato skystyje jau nebeliko.
Kalkių perteklius bordosiniame skystyje taip pat nepageidaujamas, todėl jas reikia dėti nedideliais kiekiais. Laikantis šios sąlygos, Pa- chomo Ivanovičiaus ,,Indikatorius" yra gana patikimas, ir sodininkai bei vynuogininkai-mėgėjai juo dažnai naudojasi.
Netikėtas reiškinys. Dirvožemio poros, prisisunkusios valgomosios druskos tirpalo, išdžiūvus dirvai, lieka padengtos druskos kristalėlių luobele. Vėliau į šias poras patekęs vanduo greitai virsta prisotintu tirpalu. Kadangi vanduo prasisunkia mažytėmis dirvožemio poromis labai sunkiai, tai dengianti jas druskos luobelė toliau praktiškai nebetirpsta ir daro baseino dugną nepralaidų vandeniui.
Nepapiasti pelenai. Velerio bandymas gauti metalą iš negesintų kalkių, redukuojant jas anglimi, negalėjo pavykti todėl, kad kalcis — aktyvesnis elementas, negu anglis, ir iš oksido anglimi negali būti redukuojamas.
Vietoj redukcijos reakcijos tiglyje, kuriame buvo stipriai įkaitintas kalkių ir anglies miltelių mišinys, įvyko reakcija, sudariusi kalcio karbidą CaC2l kurį Veleris palaikė pelenais. Šios reakcijos lygtis rašoma taip:
CaO+3C —* CaCa+C O t
Kalcio karbidui energingai reaguojant su vandeniu, susidaro gesintos kalkės bei acetileno dujos. Reakcija vyksta pagal lygtį:
CaC2+2H 20 -» C 2H2 T +Ca(OH )2
Kas yra vanduo? Vanduo — vandenilio oksidas, ir Vašia Petuškovas teisingai priskyrė jį oksidų klasei.
116
Bet ir Liuba ne be pagrindo priskyrė vandenį rūgščių klasei, nes, vandeniui disocijuojant, susidaro teigiamai įelektrintas jonas H+ir nesusidaro kiti teigiamai įelektrinti jonai (katijonai).
Tokią pat teisę turėjo Nikolajus priskirti vandenį bazių klasei: jam disocijuojant, be katijonų H+, susidaro ir neigiamai įelektrintas jonas OH~ (anijonas) ir nesusidaro kiti anijonai.
Kas atsitiko? Medžio anglis, ypač kaitinta vandens garų prisotintoje atmosferoje (aktyvinta), gali sugerti (absorbuoti) iš oro ir sukon- densuoti savo paviršiuje kitas dujas bei skystųjų medžiagų garus. Chlorą, anglies dioksidą ir kitas lengvai skystėjančias dujas bei skystųjų medžiagų garus ji absorbuoja labai dideliais kiekiais, o tuo tarpu deguonį, azotą, azoto monoksidą ir kitas sunkiai skystėjančias dujas ji absorbuoja labai silpnai.
Boriso turima azoto rūgštis buvo, matyt, nepakankamai koncentruota, o reaguojant praskiestai azoto rūgščiai su variu, susidaro ne rusvosios dujos — azoto dioksidas, o bespalvės dujos — azoto monoksidas. Nedidelį azoto dioksido kiekį anglis visiškai absorbavo. O azoto monoksidas laisvai praėjo pro abu anglies sluoksnius ir ties prietaiso vamzdelio anga, pradėjęs reaguoti su oro deguonimi, virto rusvu azoto dioksidu.
Sugedęs formalinas. Formalinas — tai skruzdžių aldehido (formaldehido) dujų 40% vandeninis tirpalas; jo formulė — HCHO. Formalino molekulės gali reaguoti su vandens molekulėmis, sudarydamos nepa
tvarius į linginius, kurių formulė H(H - С OH. Įvykus šio junginio
) H
polimerizacijai, susidciru polimeras, kurio formulė H ( И - —C )O H |I V) J«
Ilgai jį laikant, dėl polimerizacijos permatomas formalino tirpalas virsta drebučių pavidalo mase, iš tikrųjų panašia į kisielių. Kaitinant „kisielių", įvyksta atvirkštinis procesas — depolimerizacija, ir formalinas įgauna savo ankstesnę išvaizdą.
Norint, kad formalino polimerizacija neįvyktų, į jį įmaišomas nedidelis kiekis stabilizatoriaus, tai yra medžiagos, nelefdžiančios susidaryti polimerui (paprastai skruzdžių rūgšties arba medžio spirito).
Vynas gesina ugnį. Rūgstant neišsistovėjusiam vynui, išsiskiria daug anglies dioksido, kuiis nepalaiko degimo. Sis anglies dioksidas ir padėjo greičiau užgesinti gaisrą.
•
BANDYMU-MISLIU ATSAKYMAI
„Nepaprasti bandymai'1 su paprastais vištos kiaušiniais. „Akmenėliai" lėkštėje, ant kurių Albertas išvirė kiaušinį,— tai gabalėliai negesintų kalkių, kurios smarkiai reaguoja su vandeniu, išskirdamos didelį šilumos kiekį (1 kg — 277 kcal).
117
„Paslaptingas" skystis, kuriuo Albertas „nulupo'1 virtą kiaušinį, nepramušdamas lukšto,— tai druskos rūgšties tirpalas. Kiaušinio lukštą sudaro beveik grynas kalcio karbonatas, kuris smarkiai reaguoja su druskos rūgštimi, sudarydamas tirpią druską (kalcio chloridą), vandenį ir anglies dioksidą. Todėl druskos rūgštis greitai „nulupa" kiaušinį.
Kad kiaušinis nestumiamas įkristų į butelį su siauru kakleliu, Albertas pripildė butelį anglies dioksido, po to įpylė truputį koncentruoto šarmo tirpalo. Skalanduojant nuluptu kiaušiniu užkimštą butelį, šarmas absorbavo dalį anglies dioksido, butelio viduje slėgimas pasidarė mažesnis už atmosferinį, ir lauko oras įstūmė kiaušinį pro kaklelį į vidų. (Geriausiai bandymas pavyksta, jei kaklelio vidus iš anksto sudrėkinamas šarmo tirpalu.)
lim onado milteliai. „Nežinomieji“ milteliai, iš kurių „kioske“ gamino limonadą, buvo cukraus, geriamosios sodos ir citrinos rūgšties milteliai. Pirmiausia ištirpsta cukrus (du šaukšteliai stiklinei), paskui sodos milteliai ( У 2 šaukštelio stiklinei) ir vėliau citrinos rūgšties milteliai (tiek, kiek ir sodos). Ruošiantis šiam bandymui, reikia pirmiausia bandymu nustatyti, kiek kurių miltelių reikia imti, kad gėrimas būtų pakankamai saldus ir nesijaustų geriamosios sodos skonio, turint galvoje, kad šių miltelių tūriniai santykiai gėrime turi priklausyti nuo jų smulkumo. Jei rūgštis yra mažyčių kristalėlių pavidalo, smulkinti nereikia, kad tarp jos ir sodos reakcija neįvyktų per greitai.
„Narzanas" gaminartias taip pat. kaip ir „limonadas", tik be cukraus.
„Fotografavimas" laidyne. Nikolajaus „portretas'1 buvo iš anksto nupieštas kobalto chlorido tirpalu, kuriam išdžiūvus, piešinio linijos matomos tik iš arti. Išlyginus popieriaus lapą karšta laidyne, kobalto chlorido kristalohidratas (CoCla-GH2O) virsta bevandene mėlynos spalvos druska (C0CI2) ir todėl ant popieriaus išryškėja aiškiai matomos mėlynos piešinio linijos.
Ant rėmų ištemptoje drobėje iš anksto buvo nupieštas „portretas” bespalviu krakmolo tirpalu. Suvilgius medžiagą labai silpnu, beveik bespalviu jodo tirpalu, piešinio linijos virsta gerai matomomis mėlynomis linijomis.
Ant paruoštų popieriaus lapelių kobalto chlorido tirpalu buvo nupiešti berniukų ir mergaičių portretai, kurie gali išryškėti, pakaitinus lapelius, ir „išnykti", truputį suvilgius juos vandeniu.
Įdomiosios pirotechnikos laboratorijoje
rlJeruzalės stebuklas". Žvakės dagtis buvo suvilgytas bespalviu, lengvai garuojančiu skysčiu - baltojo fosforo tirpalu anglies disulfide. Išgaravus anglies disulfidui, ant dagties likdavo savaime greit užsidegančio baltojo fosforo kristaliukų, todėl žvakė „pati savaime užsidegdavo.
(Bandymą galima atlikti, tik mokytojui dalyvaujant!)
Vanduo uždega. Užpilti vandeniu (šiuo atveju jis katalizatorius), aliuminio milteliai energingai jungiasi su jodo milteliais. Kadangi, vykstant reakcijai, išsiskiria daug šilumos, miltelių mišinys suliepsnoja. Ne-
118
įprastos išvaizdos dūmai, kurie susidaro, šiai reakcijai vykstant, yra jodo, nespėjusio įsijungti j reakciją, garai.
Ruošiantis bandymui, jodo miltelių reikia imti truputį mažiau, neou aliuminio, ir jų mišinį rūpestingai išmaišyti, kad jodo garų susidarytų kuo mažiau.
Nedeganti nosinė. Nosinė iš anksto buvo sudrėkinta vandeniu o paskui acetonu. Degant acetonui, šilumos išsiskiria tiek nedaug kad jos neužtenka netgi nosinei išdžiovinti.
Ugnis be degtukų. Kalio permanganatas (KMnO4) — labai nepatvarios mangano perrugšties (HMnO4) druska; ji lengvai skaidosi, išskirdama deguonį ir todėl yra labai stiprus oksidatorius. Kalio permanganatui reaguojant su sieros rūgštimi, vyksta mainų reakcija; šios reakcijos metu susidariusi mangano perrūgštis susiskaido, ir gaunamas mangano perrūgšties anhidridas (МП2О7) — labai stiprus oksidatorius, kuris uždega spiritą.
Glicerino lašas, užlašėjęs ant kalio permanganato miltelių, yra labai energingai oksiduojamas ir beveik tuoj pat užsidega.
,,Žvaigždžių lietus11. Kaitinamas kalio permanganatas susiskaido į kalio manganatą (К2МПО4), mangano dioksidą ( М п О г ) ir deguonį. Deguonis išsiskyrimo momentu yra atominiame būvyje. Jis uždega anglies ir geležies miltelių mišinį. Degant susidaręs anglies dioksidas, pereidamas pro miltelių mišinį, išmeta iš jo įkaitusias geležies daleles, sudarydamas „žvaigždžių lietų". ^
Parakas iš cukraus. Parako, kurį pagamino Olegas iš cukraus, sudėtyje buvo Bertoleto druskos ( К С Ю з ) , kuri, apskritai, kaitinant lengvai skaidosi, sudarydama kalio chloridą ir deguonį. Jai reaguojant su sieros rūgštimi, vyksta mainų reakcija, o vėliau chloro rūgštis skyla į vandenį, deguonį ir chloro dioksidą ( С Ю 2), kuris energingai skyla, išskirdamas deguonį, ir uždega cukrų. Kadangi reakcija vystosi labai greitai, cukrus sudega beveik akimirksniu, kaip ir parakas.
Fejerverkas skystyje. Kai kalio permanganato kruopelytės pasiekė spirito ir sieros rūgšties ribą, tarp jų ir rūgšties prasidėjo reakcija, kuriai vykstant, kaip ir ugnies be degtukų gavimo atveju, išsiskirdavo deguonis. Šiam reaguojant su spiritu, pasirodo tvykstelėjimai (užsidega labai nedidelė spirito dalis).
Liepsnos nudažymas. Pirmoji popieriaus juostelė nebuvo niekuo veikiama. Antrąją juostelę Olegas panardino į prisotintą Bertoleto druskos tirpalą, išdžiovino ir po to vėl panardino į tą patį tirpalą, kartodamas šią operaciją tol, kol popieriaus lapelis nepasidengė Bertoleto druskos kristalėliais. Trečioji popieriaus juostelė buvo paveikta tokiu pat būdu Bertoleto druskos tirpalu su natrio salietros priemaiša, ketvirtoji — Ber- toleto druskos tirpalu su stroncio nitrato priemaiša, penktoji — Bertoleto druskos tirpalu su bario nitrato tirpalo priemaiša. Kaip žinoma, natrio druskos liepsną nudažo geltonai, vario druskos — žydrai, stroncio druskos — raudonai, o bario druskos — žaliai. Todėl popieriaus juostelės degė skirtingų spalvų liepsnomis.
Atsisveikinimo saliutas. Stalo paviršiaus virpėjimas nuo lazdos smūgio sukėlė Bertoleto druskos ir fosforo dalelių trynimąsi vienų į kitas. Tai savo ruožtu iššaukė Bertoleto druskos skilimo reakciją, kurios metu ir suliepsnojo fosforas. Prasidėjusi reakcija beveik akimirksniu apima visą mišinį, kuris sudegdamas sprogsta.
119
Didysis eliksyras
„Auksas" iš „švino cukraus“. Švino cukrus — švino acetatas ( С Н з С О О Ь Р Ь , pavadintas taip dėl saldaus skonio. Įpylus į karštą „švino cukraus" tirpalą eliksyro (kalio jodido vandeninio tirpalo), susidaro gerai tirpstantis vandenyje kalio acetatas (CH3COOK) ir tirpstantis tik karštame vandenyje švino jodidas (PbJ2). Atšaldžius kolbą, švino jodido tirpumas smarkiai sumažėja, ir jis išsiskiria kristalėliais, panašiais į aukso kruopelytes.
Eliksyras ir metalų korozija. „Eliksyras", kuris sulėtino druskos rūgšties poveikį geležiai, buvo formalinas. Šitokios medžiagos vadinamos inhibitoriais, o rūgštys, kuriose jų yra,— inhibituotomis. Rūgščių reakcijų su klintimis ir kitomis medžiagomis inhibitoriai nesulėtina.
Apanglėja nekaltinamas. „Eliksyro" vaidmenį atliko koncentruota sieros rūgštis, kuri gali paversti anglimi organines medžiagas. Jai reaguojant su cukrumi, kurį sudaro anglis, vandenilis ir deguonis (C12H22O11), sieros rūgštis atėmė iš jo vandenilį ir deguonį, o išsiskiriantis anglies dioksidas išpūtė masę, kurią daugiausia sudarė anglis.
Užšąla kaitinamas. ,,Eliksyras", tariamai turįs nepaprastų savybių užšalti nešaldomas ir tuo pat metu įkaisti, yra natrio tiosulfatas ( Ы а г Б г О з • 5 Н г О ) . 48°C temperatūroje ši druska ištirpsta esančiame joje kristalizaciniame vandenyje, o paskui gali likti skysta ir žemesnėje temperatūroje. Jei į ją įbersime keletą tos pačios druskos kristalėlių, skystis vėl virs kristaliniu natrio tiosulfatu—„užšals11. Kadangi, vykstant skysčio kristalizacijos procesui, išsiskiria šiluma, jis „užšąla", kylant temperatūrai.
ĮŽYMIEJI MUSU ŠALIES CHEMIKAI
M ichailas Lomonosovas (rITll—1765) — tai vienas teorijos apie medžiagų atominę-molekulinę sandarą pradininkų. Jis atrado ir įrodė medžiagų tvarumo dėsnį ir pirmą kartą nustatė, kad metalai virsta nuodegomis (oksiduojasi), jungdamiesi su oro dalimi (deguonimi). Jis įkūrė pirmąją mokslinę chemijos laboratoriją Rusijoje ir buvo pirmasis chemijos profesorius rusas.
N ikolajus Z ininas (1812— 1880) išgarsino rusų mokslą, atrasdamas būdą anilinui gauti (anilinas — žaliava dirbtinių dažų ir daugelio kitų medžiagų gamybai). Šis atradimas davė pradžią vienos svarbiausiųjų chemijos pramonės šakų — anilino-dažų pramonės — vystymuisi.
N ikola jus Beketovas (1826— 1911) pirmasis po M. Lomonosovo skaitė fizinės chemijos kursą ir įkūrė pirmąjį fizikos ir chemijos skyrių universitete. Jis atrado metalų redukavimo iš jų oksidų aliuminiu reakciją, tuo padėdamas pagrindus aliuminiotermijai.
Aleksandras Butlerovas (1828— 1886) sukūrė organinių medžiagų cheminės sandaros teoriją, kuri yra nūdienės organinės chemijos pagrindas. Šis mokslas davė pradžią sparčiam organinės chemijos vystymuisi ir įgalino gauti dirbtinius dažus, sintetinį kaučiuką, cheminius pluoštus, plastmases ir daugelį kitų medžiagų. Po to jis pirmą kartą
120
sintetiniu budu gavo cukrinę medžiagą, ir tai padėjo sutriuškinti klaidingą teoriją apie „gyvybinę jėgą", be kurios, esą, negalinčios susidaryti organinės medžiagos.
Dtnitrijus Mendelejevas (1834— 1907) atrado periodinį dėsnį ir sukūrė periodinę cheminių elementų sistemą, suvaidinusią milžinišką vaidmenį chemijos ir fizikos vystymesi. Jis taip pat sukūrė hidratinę tirpalų teoriją, kuri padėjo giliau atskleisti tirpalų savybes ir šarmų, rūgščių bei druskų (elektrolitų) tarpusavio reakcijas; pirmą kartą iškėlė mintį apie akmens anglies požeminį dujofikavimą. Ypač dideli jo nuopelnai naftos pramonės išvystymui musų šalyje.
Neseniai atrastas 101-asis cheminis elementas buvo pavadintas „mendeleviu'1— tai oficialus pasaulinės-istorinės jo atradimų reikšmės mokslui ir mokslinei-techninei žmonijos pažangai pripažinimas.
Vladimiras Markovnikovas (1838— 1904) — A. Butlerovo mokinys — tyrinėjo atomų tarpusavio sąveiką molekulėse ir įnešė labai vertingą indėlį į mokslo apie cheminę medžiagų sandarą išvystymą. Naftos sudėtyje jis atrado anksčiau nežinomas medžiagas — naftenus — ir pirmą kartą panaudojo sieros rūgštį kaip katalizatorių esteriams gauti.
Nikolajus Kurnakovas (1860— 1941) — tarybinis chemikas, sukūręs fizinę-cheminę analizę, turinčią labai didelę mokslinę ir praktinę reikšmę. Itin svarbūs mokslui ir praktikai yra jo darbai apie metalų ly dinius, įgalinę paruošti metalų lydinių su visomis reikalingomis savybėmis gavimo būdus. Kurnakovo darbai, nagrinėjantys druskų tirpalus, padėjo numatyti, kad Kamos upės rajone yra kalio druskų telkiniai, kurie vėliau iš tikrųjų buvo atrasti.
Aleksandras Favorskis (1860— 1945) — tarybinis chemikas, akademikas ir Socialistinio Darbo Didvyris. Ypač didelę praktinę reikšmę turėjo jo darbai apie acetileną ir kitus acetileninius angliavandenilius. Jų dėka iš acetileno dabar galima gauti kaučiuką, organinį stiklą ir daugelį kitų medžiagų.
Nikolajus Zelinskis [ 1861— 1953)— tarybinis chemikas, akademikas ir Socialistinio Darbo Didvyris, padaręs daug atradimų, turinčių lab a i. didelę mokslinę ir praktinę reikšmę. Labai svarbūs jo_ darbai, nagrinėjantys baltyminių medžiagų sudėtį ir sandarą. Jis sukurė pirmąją anglies dujokaukę.
Sergejus Lebedevas (1874^1934) — tarybinis chemikas, kuris išgarsino mūsų mokslą, atrasdamas būdą, kaip gauti dirbtinį (sintetinį) kaučiuką iš etilo alkoholio. Jis pirmą kartą mūsų šalyįe įgyvendino sintetinio kaučiuko (SK) pramoninį gavimo būdą.
Ф
ATSAKYMAI Į VIKTORINOS „AR MOKI CHEMIJĄ?“ KLAUSIMUS
1) „Valgomuoju" vadinamas alavas, turintis ne daugiau kaip 1% švino. Jis naudojamas skardos konservų dėžutėms gamybai, virdulių, prikaistuvų ir kitų virtuvės reikmenų alavavimui. Alavas, turintis daug
121
švino, šiam reikalui nenaudojamas, nes, reaguodamas su medžiagomis, esančiomis maisto produktuose, sudaro nuodingąsias švino druskas, kuriomis galima apsinuodyti. Dėl šios priežasties virtuvės indų negalima užlituoti švino-alavo lydiniu ir kitais švininiais lydmetaliais.
Turintis daug švino alavas, pramonėje naudojamas litavimui ir lydinių paruošimui, vadinamas techniniu.
2) Korundas — gamtinis bevandenis aliuminio oksidas (AbO3), tamsiai pilkos spalvos mineralas, kietumu nusileidžiantis tik deimantui. Gamtinis aliuminio oksidas, turintis daugiau priemaišų, negu korundas, vadinamas švitru.
Karborundas (SiC) — silicio karbidas, gaunamas dirbtiniu būdu elektrinėse krosnyse iš kvarco smėlio ir kokso, toks pat kietas, kaip ir korundas.
Korundas, švitras ir karborundas plačiai naudojami pramonėje kaip abrazyvinės (apdirbimo) medžiagos galandimo ir šlifavimo ratų, miltelių bei švitrinio popieriaus gamybai.
3) Kaustinė soda — natrio hidroksidas NaOH — vienas stipriausių šarmų. Kalcinuota soda (bevandenė soda) № г С О з — normalioji druska (natrio karbonatas). Kristalinė soda № г С о з • IOH2O — natrio karbonato kristalohidratas. Geriamoji (valgomoji) soda NaHCCb — rūgščioj i druska (natrio hidrokarbonatas).
4) Amonio hidroksidas — amoniako dujų vandeninis tirpalas. Amoniakui NH3 reaguojant su vandeniu, susidaro netvirtas, egzistuojantis tik tirpalo pavidalu amonio hidroksidas (NH4OH). Amonio hidroksidas turi šarmo savybių. Amonio chloridas (NH4CI) — druska.
5) Skystasis stiklas — silicio rūgšties kalio arba natrio druska (NaoSi03 ir K2S1O3) — kieta kristalinė medžiaga, gerai tirpstanti vandenyje. Skystasis stiklas — tai raštinės (silikatiniai) klijai. Jis naudojamas ugniai atsparių dažų ir audinių, muilo gamybai ir daugelyje kitų gamybos šakų. Namų apyvokos darbuose vartojamas skalbiniams skalbti.
6 ) Koncentruota sieros rūgštis paprastoje temperatūroje nereaguoja su geležimi ir todėl gali būti pervežama plieninėse cisternose. Atidarius čiaupą ir angą, sieros rūgštis godžiai sugeria drėgmę iš oro ir greit virsta rūgšties tirpalu, smarkiai ėdančiu cisternų sieneles.
7) Pavyzdžiui, inhibituota vadinama druskos rūgštis su formalino arba kitų medžiagų (inhibitorių), lėtinančių jos jungimosi su metalais reakciją, priemaiša. Druskos rūgštis su šių medžiagų priemaiša gali būti ne tik pervežama metalinėse cisternose, bet ir laikoma jose gana ilgai.
8) Ėsdinta rūgštis — cinko chlorido vandeninis tirpalas. Pavadinimas kilęs nuo jos gaminimo būdo: cinkas tirpinamas (ėsdinamas) druskos rūgštyje. Cinko dedama tol, kol nustoja išsiskirti vandenilis.
Esdinta rūgštis naudojama, lituojant alavu. Ja sudrėkintas metalo paviršius kaitinamas pasidengia cinko chlorido sluoksniu, kuris trukdo susidaryti metalo oksido plėvelei.
9) Paprastoje temperatūroje akmens anglį lėtai oksiduoja deguonis, išskirdamas šilumą. Nedidelėje anglies krūvoje tokiu būdu išsiskirianti šiluma išeina iš jos su oru ir išsisklaido erdvėje. Todėl temperatūra joje žymiai nepakyla. Anglių tankumas didelės krūvos viduje neleidžia šilumai išeiti ! paviršių, todėl temperatūra joje pamažu kyla. Kai tik temperatūra krūvos viduryje pasidaro pakankamai aukšta, lėta anglies oksidacija joje gali virsti degimu, ir tada anglis pati savaime užsidega.
122
Siekiant užkirsti kelią akmens anglies savaiminiam užsidegimui, ii sukraunama nedidelėmis 1,5— 2 m aukščio ir pločio krūvomis arba rietuvėmis. Jei dėl kokių nors priežasčių to negalima padaryti, į krūvą įkišami keli vamzdžiai, kurie padeda pašalinti šilumą ir neleidžia kilti temperatūrai.
10) Nepilnoje benzino statinėje susidaro jo garų su oru mišinys, sprogstantis net nuo menkiausios kibirkštėlės. Todėl, kilus gaisrui, jį у Г а pavojingesnė už pilną benzino statinę.
11) Vėjas labai greitai atšaldo mažą degtuko paviršių iki tempe raturos, žemesnės už medienos užsidegimo temperatūrą, ir todėl degtukas užgęsta. O taip smarkiai atšaldyti didelį lauže degančių malkų paviršių vejas negali. Be to, pučiant vėjui, prie degančių malkų nuolat patenka gryno oro, todėl jos vis labiau įsiliepsnoja.
12) Alyvuoti skudurai gana didelėje piuvenų krūvoje gali patys savaime užsidegti nuo tos šilumos, kuri išsiskiria, vykstant lėtai oksidacijai.
13) Naftos dujos — tai mišinys dujų, susidarančių vienu metu su nafta ir ištirpstančių joje. Naftos dujose yra apie 75% ir daugiau metano dujų CH4 ir nedidelis kiekis etano C2H6, propano C3H8 ir butano C4Hi0 dujų bei lengvojo benzino — gazolino — garų.
Gamtinių dujų sandara maždaug tokia pati, kaip ir naftos dujų, tik jose yra daugiau metano (apie 95%) ir mažiau benzino garų. Nuo naftos dujų jos skiriasi tuo, kad sudaro savarankiškus (atskirus nuo naftos) telkinius.
Pelkių dujos — mišinys dujų, susidarančių, pūvant dė] tam tikrų bakterijų veikimo augalų liekanoms pelkių dugne (neprieinant orui). Jas sudaro metano dujos (apie 70%) ir anglies dioksidas su kitų dujų priemaišomis.
Kasyklų dujos — taip pat mišinys, sudarytas daugiausia iš metano. Kasyklų dujos susidaro kartu su akmens anglimi ir pro plyšius patenka į šachtas, kur, susimaišiusios su oru, sudaro pavojingą sprogstamąjį mišinį.
14) Etilintas benzinas — tai benzinas su nedidele specialios medžiagos (švino tetraetilo) priemaiša, kuri didina benzino garų atsparumą detonacijai. (Veikiant automobilio varikliui, cilindruose įvyksta serija sprogimų, trukdančių normaliai dirbti motorui ir mažinančių jo galingumą.)
Švino tetiaetilas — nuodai! Ypač pavojingas etilintas benzinas tuo, kad nukentėjusio organizme apsinuodijimo požymiai pastebimi ne iš karto, o po kelių valandų arba net parų. Todėl jokiu būdu negalima leisti, kad etilintas benzinas patektų ant žmogaus drabužių, odos ir ypač į organizmo vidų. Naudoti etilintą benziną buitiniams reikalams (pavyzdžiui, drabužių valymui ar primusui uždegti) griežtai draudžiama.
15) Antifrizai — vandeniniai alkoholio ir glicerino (arba skysčio, vadinamo etileno glikoliu) tirpalai, užšąlantys tik labai žemoje temperatūroje. Jie žiemą kartu su vandeniu pilami į automašinų ir traktorių radiatorius.
16) Stabdomasis skystis yra mišinys, sudarytas iš glicerino arba ricinos aliejaus (40—50%) ir spirito arba acetono. Jis pilamas į automašinos su hidrauliniais stabdžiais stabdomąsias konstrukcijas. Sis skystis neužšąla, net esant 40—50°C žemiau nulio, neišgaruoja ir karštomis dienomis bei neišėda stabdomųjų konstrukcijų guminių detalių (vamzdelių, tarpiklių ir apmovų). Net dalies jo negalima pakeisti autolu, nes pastarasis greitai sugadina šias detales.
123
17) Degant natūralaus šilko siūlui, jaučiamas svylančio plauko kvapas, o degant dirbtinio šilko siūlui,— popieriaus arba medvilninių audinių kvapas.
18) Kukurūzai — tai ne tik grūdai, silosas, duona, pienas ir mėsa, bet ir labai vertinga žaliava chemijos pramonei. Spirito varyklose iš kukurūzų grūdų gaunamas etilo alkoholis, fuzelis (žaliava brangių kvapiųjų medžiagų gamybai), anglies dioksidas ir žlaugtai (labai vertingas pašaras gyvuliams).
Krakmolo-sirupo gamyklose iš kukurūzų grūdų gaunamas krakmolas, dekstrinas, gliukozė (vynuoginis cukrus), sirupas, iš kurio gaminami saldainiai ir daugelis konditerijos gaminių.
Iš kukurūzų stiebų hidrolizės gamyklose gaunamas etilo alkoholis, metilo alkoholis (medžio spiritas), terpentinas, anglies dioksidas ir fur- furolas — skystis, reikalingas cheminio pluošto — nailono, plastmasių ir daugelio kitų medžiagų gamybai.
PERSKAITYK!
J. D a n k o r Kinų paslaptis, Vilnius, 1960.2. R o n i , Kova dėl ugnies, Vilnius, 1947.M. S v e š n i k o v a s , Stiklo paslaptys, Kaunas, 1948.K. D a u k š a s , Jau 104, Vilnius, 1965.E. А н д р е е в а и Ю. А н д р е е в , Огнем рожденное, М ., 1957. Ю . П . Б о к с e р м а н, Невидимое топливо, М ., 1956.С. Б ол д ы ре в, Книга о металлах, М . , 1956.А . Б у я н о в , Властелины атомов, М . , 1959.И . В а л ь т е р , Больш ая химия, М . , 1961.Г. Г. Д и о г е н о в , История открытия химических элементов,
М . , 1960.М . С. 3 р я к о в с к и й и H. Н. М а к а р о в . Тайна якутски с
алмазов, М., 1958.Л . Л у б а н, Дорогой раскрытых тайн. М . , 1959.Б. Р о з е н , Семья солеродов, М . , 1956.Н. Ти х о н р а в о в, Рассказы о нефти, М . , 1954.Ю . T o i i i i h , Как камень стал железным, М ., 1956.Д . Н . Ф и н к е л ь ш т е й н, Соревнование химии с природой,
М . , 1959.Ю . Х о д а к о в , Рассказ-задача по химии, М . , 1953.Ю . Х о д а к о в , Рассказы об азоте и фосфоре, М . , 1959.Ю . Х о д а к о в . Рассказы о веществах-невидимках, М., 1955.
т
T U R I N Y S
B burtininkės chemijos praeities Ir dabartiesLegenda apie „filosofinį akmenį“ ......... .................. 5Vienos hipotezės gimimas ir mirtis ........................... ;22Iš gumos istorijos ......................................................... 34Stebuklingosios dervos ................................................. 47Kietasis benzinas ...........•................................................. 54
Pasakojimai-mįslės„Alavo maras" ................................................................ 61„Alavo traškėjimas11 ..................................................... 62Sidabrinių taurių paslaptis ............................................ 63„Sausasis ledas" ............................................................. 63„Degus oras" .................................................................... 64Senelio Pachomo indikatorius .................................... 66Netikėtas reiškinys ....................................................... 67Nepaprasti pelenai ......................................................... 69Kas yra vanduo? ............................................................. 70Kas atsitiko? ...................................................................... 71Sugedęs formalinas ......................................................... 73Vynas gesina ugnį ......................................................... 74
Bandymai-m|slės„Nepaprasti" bandymai su paprastais vištos kiau
šiniais ............................................................................. 77Limonado milteliai ......................................................... 79„Fotografavimas" laidyne ............................................ 80Įdomiosios pirotechnikos laboratorijoje................... 81Didysis eliksyras ............................................................. 87Nepaprastas rašalas ........................................................ 91
KitadosKas yra chem ija?............................................................. 94Kas yra chemikai? ......................................................... 94Pranašai prieš savo valią ............................................. 95Kaip sodininkas Monjė pateko į istoriją ............... 95Būdavo ir taip .................................................................. 95Tikslios žymės .................................................................. ?oPamoka pagyrūnam s........................................................ 9«Stibio trisulfidas ..............................................................Vieno medalio istorija ................................................. 9 /Nepavyko! ..........................................................................„Netinkama ruda" ........................................................ ^„Sidabriūkštis" ................. ............................................. 90Naudingas neatsargumas ........................................ yö
126
Nesvetingas sutikimas ................................................... 99Kaip buvo atrastas sacharinas .................................... 99Patikimas b ū d a s.............................................................. .. 100Patikima priemonė ......................................................... 100Likimo ironija .................................................................. 101Nepaprastas sandėris ..................................................... 101
Įdomūs skaičiai ir faktai .............................................................. 102Pagalvok ir atsakyk
Ar žinai mūsų šalies įžymiuosius chemikus? ___ 111Viktorinos „Ar moki chemiją?" klausimai ............ 114
AtsakymaiAtsakymai į pasakojimų-mįslių k lausim us............... 115Bandymų-mįslių atsakymai ........................................... 117Įžymieji mūsų šalies chemikai .................................... 120Atsakymai į viktorinos „Ar moki chemiją?" klau
simus .......................................................................... 121
Владимир Иванович Левашов
З А Н И М А Т Е Л Ь Н А Я Х И М И Я
Н а л и т о в с к о м я з ы к е И з д а т е л ь с т в о « Ш в и е с а » , Л и т о в с к а я С С Р , К а у н а с
•Vertė /. Astrauskienė Redaktorė N. Kreimeriene
Viršelis G. Oškinytės Meninis redaktorius A. Pakeliūnas
Techn. redaktorė /. Perevičienė Korektorė /. Gervienė
•Duota rinkti 1966.V.20. Pasirašyta spausdinti 1966.IX.14.
Popierius 84Х108‘/з2, 4 sp. Ink., 6,72 apsk. sp. Ink., 6,76 leid. Ink. Tiražas 10 000 egz
Leidykla ,,Šviesa**, Kaunas, Donelaičio 6. Leidinio Nr. 4579.
Spausdino Valst. V. Kapsuko-Mickevičiaus v. spaustuvė Kaunas, Lenino pr. 23. Užs. Nr. 1189.
Kaina 27 kp.