Шарики жидкости
Чтобы не плавить золото для получения шариков жидкости, можно брызнуть водой на поверхность стола, густо посыпанную ликоподием или каким-нибудь другим порошком, или налить на гладкую поверхность стола с небольшой высоты немного ртути: тогда легко наблюдать различие в форме маленьких шариков и крупных капель. Еще лучше это различие можно обнаружить, воспользовавшись увеличительным стеклом. С ртутью следует обращаться осторожно, не давая ей касаться золотых и серебряных вещей.
Опыт Плато
Чтобы воспроизвести этот опыт, требуется много тщательности и труда. Нужно влить в чистую бутылку столовую ложку прованского масла и налить на него смесь девяти частей, по объему, винного спирта (не древесного спирта, который примешивается в числе прочих веществ к винному спирту для денатурирования его) и семи частей воды. Надо встряхнуть смесь и дать маслу осесть в течение суток. Этой смесью спирта и воды наполняется стакан, а затем с помощью топкой стеклянной трубки, опускаемой на половину глубины жидкости, в нее вводится очень небольшое количество воды. Вследствие этого нижняя половина жидкости станет несколько тяжелее. Далее, в масло погружается трубка, небольшое количество масла захватывается путем закрывания верхнего конца трубки пальцем и осторожно переносится в стакан. Если масло падает на дно, в нижнюю часть стакана, надо прибавить несколько больше воды. Если же случится, что масло совсем не опускается, тогда в верхнюю часть стакана надо прибавить спирту. В конце концов можно достичь того, что масло будет плавать как раз посредине стакана. После этого можно прибавить еще некоторое количество масла, тщательно наблюдая за тем, чтобы оно не касалось стенок стакана. Если жидкость в нижней половине стакана будет лишь немного тяжелее, а в верхней лишь немного легче, чем масло, тогда довольно большая капля его будет иметь почти совершенно шарообразную форму. Если на нее смотреть через боковые стенки стакана, она не будет казаться шарообразной, так как вследствие кривизны стенок изображение капли будет увеличено в горизонтальном направлении. Вполне круглую форму она будет иметь при рассмотрении сверху или снизу, через дно стакана, в чем можно убедиться, поместив в жидкости, как раз над маслом, соответственных размеров монету.
Для того чтобы мы могли наблюдать истинную форму капли, сосуд должен либо сам быть шарообразной формы, либо же стенки его обязательно должны быть плоскими.
Вращение капли масла и отрывание колец не имеют существенного значения для этого опыта. Впрочем, если читатель сумеет укрепить кружок размером с трехкопеечную монету на прямой проволоке и привести эту систему во вращение без толчков, тогда он увидит отрывание кольца, которое при внезапной остановке вращения или сольется опять с большой каплей, или разобьется на три или четыре маленьких шарика совершенной формы. Прежде чем опускать кружок в смесь спирта с водой, его надо смазать маслом.
Другие жидкости
Я не рекомендую применять сероуглерод из-за его дурного запаха и огнеопасности. Гораздо удобнее пользоваться ортотолуидином. Эта жидкость вполне отвечает нашей цели, за исключением образования кольца при вращении[11]. Для этого более вязкое масло, которым впервые воспользовался Плато, более пригодно, чем какая-либо иная жидкость.
Хорошая смесь для мыльных пузырей
Мыльные пузыри из обыкновенной мыльной воды держатся недостаточно долго для многих из описанных опытов, хотя они иногда и удаются. Плато прибавлял к мыльной воде глицерин, который в сильной мере повышает устойчивость пузырей. При этом глицерин должен быть совершенно чист, и обыкновенный глицерин не вполне пригоден. Для приготовления мыльного раствора нужно брать дистиллированную воду, но если ее трудно получить, то можно воспользоваться и чистой дождевой водой, в особенности с черепичных крыш. Конечно, при собирании дождевой воды надо выжидать, когда дождь смоет сначала всю грязь с крыш. И, наконец, если нет свежей дождевой воды, можно взять прокипяченную и охлажденную воду. Лучшую смесь можно приготовить следующим образом. Чистая, хорошо закупоривающаяся бутылка наполняется на три четверти своего объема водой. В нее всыпается одна сороковая часть по весу олеиновокислого натра, который почти целиком будет плавать на поверхности. Все это оставляется на сутки, пока олеиновокислый натр не растворится. Остающаяся свободной часть бутылки почти целиком заполняется совершенно чистым глицерином[12], и бутылка сильно встряхивается, или жидкость переливается в другую чистую бутылку и обратно, и так повторяется несколько раз. Затем бутылка закупоривается и ставится примерно на неделю в темное место. После этого чистую жидкость без пены, которая собирается в верхней части бутылки, переливают в другой сосуд при помощи сифона, представляющего собой изогнутую трубку, одно колено которой, помещаемое внутрь бутылки, короче другого — наружного. Сюда прибавляют две или три капли концентрированного аммиака на каждый литр жидкости. Жидкость сохраняется в хорошо закупоренной бутыли в темном месте. Эту бутыль не следует открывать каждый раз, когда выдуваются пузыри, а надо отлить часть жидкости в маленькую бутылку для частого расходования. Никогда не следует оставшуюся жидкость вливать обратно в большую бутыль. При приготовлении раствора не следует ни нагревать, ни фильтровать его. И то и другое испортит его. Никогда бутылка не должна оставаться открытой и жидкость подвергаться действию воздуха дольше, чем это необходимо. Такая жидкость оказывается еще вполне хорошей после десяти лет сохранения. Я дал такие подробные указания потому, что именно этим способом мне удалось получить самый лучший раствор.
Так как не всегда можно достать чистый олеиновокислый натр, то, может быть, кто-нибудь пожелает изготовить олеиновокислый натр самостоятельно. Вот способ, любезно указанный мне Декгэмом: «Чистую олеиновую кислоту лучше всего можно получить из сала, которое почти не содержит какой- либо иной менее насыщенной кислоты, чем олеиновая, омылением его едким кали, осаждением мыльного раствора уксуснокислым свинцом и извлечением безводной свинцовой соли эфиром. Растворенная свинцовая соль разлагается хлористоводородной кислотой под эфиром, освободившаяся кислота растворяется в аммиаке, и раствор осаждается хлористым барием. Затем бариевую соль высушивают, кипятят в горячем алкоголе и предоставляют соли кристаллизоваться из горячего раствора. Кристаллизованная соль разлагается или крепкой минеральной кислотой, или винной кислотой. Так обыкновенно и поступают при получении чистой олеиновой кислоты для приготовления „чистого“ олеиновокислого натра, но для точных химических работ необходимо удалить остающиеся следы твердых кислот, что достигается превращением полученного продукта в хлороиодистый препарат и кристаллизацией из органического растворителя. Твердые кислоты остаются в растворе, и олеиновая кислота может быть получена из хлороиодистого препарата нагреванием с анилином»[13].
Я хочу только добавить к этому, что олеиновокислый свинец или раствор его в эфире, пролитый нечаянно на руки и не смытый сейчас же, может вызвать тяжелое отравление свинцом.
Кольца для пузырей
Их можно изготовить из любой проволоки. Я пользовался луженой железной проволокой диаметром приблизительно в один миллиметр. Место соединения концов должно быть гладко спаяно без утолщения. Если спаивание концов представляет затруднение, нужно взять по возможности тонкую проволоку, однако, настолько жесткую, чтобы она была способна поддерживать пузырь, и соединить ее концы, закрутив один около другого два или три раза. Удобны кольца от 5 до 8 сантиметров диаметром. Лучший материал для легких колец — это тонкая алюминиевая проволока диаметром с тонкую булавку (около миллиметра); так как алюминий спаять трудно, концы проволоки закручиваются один около другого. Если нет под рукой алюминия, можно взять очень тонкую, почти с волос толщиной (около 1/5 миллиметра), медную проволоку или проволоку из другого металла. Прежде чем помещать на кольцо пузырь, кольцо необходимо смочить мыльным раствором, а после опытов хорошо вымыть и высушить.
11
Удобно пользоваться анилином в растворе поваренной соли. Анилин можно заменить керосином с примесью хлороформа или нитробензола. Подробности об этом см. в книге А. Б. Млодзеевского «Демонстрации по молекулярной физике». —
13
Приготовление олеиновокислого натра из продажной олеиновой кислоты описано в книге А. Б. Млодзеевского «Демонстрации по молекулярной физике». —