Прежде чем приступить к опытам, даже самым простым, надо подготовить рабочее место, необходимую посуду и оборудование, а также внимательно прочитать описание опыта, чтобы, проводя его, вы ясно понимали, что и зачем делаете. Химия требует аккуратной, а главное — грамотной работы! Очень важно также, чтобы после окончания работы не оставалось никакой грязи — ни на столе, ни на полу, ни на одежде. Использованное для опытов оборудование тоже должно быть вымыто.
Конечно, в этой книжке не будут описаны сложные и опасные опыты. Ну чем могут быть опасны самодельные весы? Но ведь беспечный или неаккуратный человек может пораниться и иголкой, и даже карандашом. Опыты же с химическими реактивами представляют дополнительную опасность. От разных веществ могут остаться трудно удаляемые пятна, а то и дырки на одежде. Реактивы могут вызвать ожог на коже; особенно надо беречь глаза. Кроме того, при смешивании некоторых вполне безобидных веществ возможно образование ядовитых соединений, которыми можно отравиться. Происходит такое, как правило, у людей химически неграмотных, которые не знают состав и свойства веществ, не представляют себе, что между ними может произойти нежелательная реакция. Если вы только начали интересоваться превращениями веществ и еще не знаете ни химических формул, ни уравнений реакций, единственный способ избежать неприятностей — строго следовать инструкции, описанию эксперимента. И если вы захотите сделать что-то сверх того, что описано в эксперименте, то без дополнительных знаний вам не обойтись, а их вы можете почерпнуть из соответствующих учебников (и не только школьных!) и справочников.
Для иллюстрации сказанного приведем только три примера «из жизни». Два закончились сравнительно благополучно, третий — печально.
Пример первый. Согласно правилам при работе с пипетками (см. рис. 2.7) затягивать в них жидкость ртом нельзя ни в коем случае! И дело не только в том, что это негигиенично и вредные пары над раствором могут попасть в организм. Основная опасность в другом: если потерять бдительность, самый кончик пипетки, погруженный в жидкость, может оказаться в воздухе (уровень жидкости ведь понижается), и тогда под действием разности давлений все содержимое пипетки мгновенно окажется во рту! Хорошо если в пипетке была чистая вода или на худой конец раствор поваренной соли или хлорида кальция — противно, но не смертельно. А если это была сильная щелочь, или кислота, или очень ядовитое вещество? Один химик, пренебрегший правилами техники безопасности, засасывал таким способом в большую пипетку крепкий раствор аммиака — нашатырный спирт. И в это время ему что-то сказал коллега. Достаточно было незадачливому химику, наклонившемуся над колбой, чуть-чуть приподнять голову, как кончик пипетки, который был погружен в раствор не очень глубоко (раствора в колбе было немного), оказался в воздухе. И через долю секунды около 10 миллилитров раствора оказалось у него во рту. Конечно, химик тут же прополоскал рот большим количеством воды, но через некоторое время со слизистых оболочек языка и внутренней части щек начала лохмотьями слезать кожа. Боли не было, но и приятного тоже было мало. Этот случай послужил ему хорошим уроком: всегда надо выполнять все правила и инструкции, а также стараться предусмотреть все неприятные события, которые могут произойти. И не только в химической лаборатории. Например, не ставить чайник или стакан с кипятком на самый край стола…
Пример второй. Как-то в редакцию журнала «Химия и жизнь» пришло письмо от матери школьника 7 -го класса: «Мой сын отравился каким-то едким газом. При этом он уверял, что смешивал самые безобидные вещества — уксус и жидкость для стирки белья. Сыну, конечно, здорово влетело. Я уверена, что на самом деле он что-то скрывает. Ведь уксус — не серная кислота. Да и стиральным порошком, я не слышала, чтобы кто-нибудь отравился».
Что же произошло? Уксус, конечно, не серная кислота, но смешивать без разбора все подряд — дело, не достойное любителя химии. В данном случае уксус выступал просто в качестве кислоты, хотя и слабой. Вместо него могла быть любая другая кислота. Стиральный порошок здесь, конечно, ни при чем. «Жидкость для стирки белья», которую использовал незадачливый юный химик, — это, скорее всего, отбеливатель. Вот в нем-то, очевидно, и было все дело. Отбеливатели бывают разные. В состав многих моющих средств входят так называемые оптические отбеливатели. Это вполне безопасные вещества; их назначение, образно говоря, — «обмануть глаз», выдать желтоватую ткань за белоснежную. Справляются они с этим за счет явления, которое называется флуоресценцией (об этом интересном и красивом явлении будет рассказано в главе «Химики разгадывают тайны свечения»). Преобразуя невидимый ультрафиолетовый свет (он поступает с солнечным светом) в голубой, синий и фиолетовый, оптический отбеливатель, который сам может быть бесцветным, «подправляет» цвет ткани так, что она кажется нам белой. Этот прием давно известен, только вместо синтетических флуоресцирующих красителей наши мамы и бабушки подкрашивали (а иногда и сейчас подкрашивают) ткань синькой. При сильном разведении ее бледно-синий цвет, смешиваясь с ослабленным желтоватым цветом ткани, давал ощущение белого цвета, поскольку желтый и голубой — дополнительные цвета, которые в сумме дают белый цвет. Современные оптические отбеливатели придают белью гораздо более яркий белый цвет, особенно при прямом солнечном освещении.
Совершенно иначе действуют химические отбеливатели. В их состав входят вещества, которые химически разрушают различные загрязнения на ткани, а заодно и дезинфицируют ее. Раньше ткани (хлопчатобумажные и льняные) белили на солнце: под действием ультрафиолетового света большинство красителей постепенно выцветает. С ростом промышленного производства тканей для той же цели стали использовать хлорную известь, которую называли также белильной. Это смешанная кальциевая соль двух кислот — соляной и хлорноватистой. Впервые хлорную известь получил английский химик Смитсон Теннант (1761–1815), тот самый, который в 1804 году открыл самые тяжелые металлы платиновой группы — осмий и иридий. За несколько десятилетий производство хлорной извести выросло в десятки раз, она стала довольно дешевым препаратом. Действующее начало этого вещества — так называемый активный хлор, окислитель, разрушающий загрязнения (а при неправильном употреблении — и саму ткань). В настоящее время хлорную известь используют в основном для дезинфекции.
Активный хлор содержится и в иных веществах. Издавна (с 1789 года) известна жавелевая вода, близкая родственница хлорной извести, в формуле которой место кальция занимает калий. Свое название она получила от названия пригорода Парижа — Жавеля, где располагались заводы по ее производству (сейчас это один из парижских районов). Наравне с ней использовали и так называемую «лабарракову воду»; в ней на месте калия находится его «родственник» натрий. А назвали этот отбеливающий раствор по имени парижского аптекаря Антуана Жермена Лабаррака (1777–1850); его начали использовать с 1820 года. Натриевая соль хлорноватистой кислоты (химики называют ее гипохлоритом натрия) входит в состав многих современных средств для отбеливания.
Помимо веществ с активным хлором для той же цели используют и вещества с «активным кислородом». К таким веществам относится, например, перекись водорода (женщинам она хорошо известна в качестве средства для обесцвечивания волос), ее соединение с мочевиной (гидроперит), некоторые другие вещества. Все эти вещества обладают сильным окислительным действием.
Какая же опасность может возникнуть от химических отбеливателей? Активного вещества в растворе для стирки немного, и опасности такие отбеливатели никакой не представляют — если использовать их строго в соответствии с инструкцией. И если даже взять неразбавленный концентрат отбеливателя на основе активного кислорода, то при неправильном употреблении его действие будет проявляться разве что в бурном выделении газообразного кислорода, который для белья бесполезен, но и для человека безвреден. Иначе обстоит дело с активным хлором в составе гипохлоритов. Растворы гипохлоритов устойчивы только в щелочной среде. При подкислении идет реакция образования хлорноватистой кислоты. Это опасная реакция, так как образующаяся в свободном виде хлорноватистая кислота — вещество токсичное и нестабильное. Она разлагается с выделением хлора, которым, скорее всего, и отравился незадачливый юный химик. Ведь предельно допустимой (и, следовательно, сравнительно безопасной) считается такая концентрация хлора в воздухе, при которой на одну часть хлора приходится миллион частей воздуха (один маленький наперсток хлора, «разведенный» в кубометре воздуха)! Смешав неразбавленный отбеливатель с уксусом, юный химик мог получить в воздухе в сотни раз большую концентрацию ядовитого газа. Более того, известны случаи, когда гипохлориты давал и взрывчатые смеси с некоторыми веществами, которые используются в быту (по понятным причинам мы их здесь не указываем). Так что, работая с любым, даже привычным химикатом, следует строго соблюдать инструкцию.
Описание третьего случая предоставим самому пострадавшему. Вот запись того, что с ним случилось
