Адсорбция
С физико-химическим явлением, о
котором сейчас пойдет речь, знаком, наверное,
каждый, хотя, может быть, не знают, что оно
называется адсорбцией. Если даже вы и не
проходили адсорбцию на уроках, наблюдали вы ее
неоднократно. Как только вы сажаете чернильную
кляксу на бумагу или, что гораздо хуже, на одежду,
так сразу и знакомитесь с этим явлением. Когда
поверхность одного вещества (бумаги, ткани и т. д.)
поглощает частицы другого вещества (чернил и
проч.), это и есть адсорбция.
Очень хороший адсорбент - уголь.
Причем не каменный, а древесный, и не просто
древесный, а активный (активированный). Такой
уголь продают в аптеках, обычно в виде таблеток. С
него и начнем опыты по адсорбции.
Приготовьте бледный раствор чернил
любого цвета и налейте в пробирку, но не доверху.
Положите в пробирку таблетку активного угля,
лучше растолченного, закройте пальцем и
встряхните как следует. Раствор посветлеет на
глазах. Поменяйте раствор на какой-либо другой,
но тоже окрашенный - пусть это будет разбавленная
гуашь или акварель. Эффект окажется таким же. А
если взять кусочки древесного угля, то они будут
поглощать краситель значительно слабее.
В этом нет ничего странного:
активный уголь отличается обычного тем, что у
него гораздо большая поверхность. Его частицы
буквально пронизаны порами (для этого уголь
особым способом обрабатывают и удаляют из него
примеси). А коль скоро адсорбция - это поглощение
поверхностью, то ясно: больше поверхность, тем и
поглощение лучше.
Адсорбенты способны поглощать
вещества не только из растворов.
Возьмите пол-литровую стеклянную
банку и капните на одну каплю одеколона или
любого другого пахучего вещества. Обхватите
банку ладонями и подержите ее так с полминуты,
чтобы немного нагреть пахучую жидкость - тогда
она будет быстрее испаряться и сильнее пахнуть.
Как принято в химии, не нюхай вещество прямо из
склянки, а легкими взмахами руки направьте к носу
воздух вместе с парами летучего вещества: не
всегда ведь известно, хорошо ли пахнет то
вещество, которое в склянке.
Каким бы ни был
запах, вы его, конечно, почувствуете явственно. А
теперь положите в склянку немного активного
угля, закройте ее плотно крышкой и оставьте на
несколько минут. Снимите крышку и вновь направьте
воздух к себе взмахами ладони. Запах исчез. Он
поглотился адсорбентом, или, точнее, поглотились
молекулы летучего вещества, которое вы поместили
в банку.
Не обязательно брать для этих
опытов активный уголь. Есть много других веществ,
которые могут служить адсорбентами: туф, сухая
размолотая глина, мел, промокательная бумага.
Словом, самые разные вещества, но обязательно с
развитой поверхностью. В том числе и некоторые
пищевые продукты - вы, наверное, знаете, как легко
хлеб впитывает посторонние запахи. Недаром
пшеничный хлеб не советуют держать в одной
упаковке со ржаным - их запахи смешиваются, и
каждый теряет свой особый, только ему присущий
аромат.
Очень хороший адсорбент - воздушная
кукуруза, или кукурузные палочки, столь любимые
многими из нас. Конечно, тратить на опыт пакет или
даже четверть пакета нет смысла, но несколько
штук... Попробуем.
Предыдущий опыт с пахучими
веществами повторите в присутствии кукурузных
палочек - и запах совершенно исчезнет. Конечно,
после опыта есть палочки уже нельзя.
Если вы работаете в химическом
кружке и уже научились получать и собирать такие
окрашенные газы, как хлор и оксид азота (дома с
ними дела иметь не надо, тут требуется хорошая
тяга), то можете испытать на них действие угля и
кукурузных палочек.
В сосуд с окрашенным газом
поместите адсорбент, встряхните несколько раз - и
окраска если не исчезнет совсем, то заметно
ослабеет.
Сейчас на многих
кухнях над газовыми плитами ставят
разнообразные устройства для очистки воздуха от
чада и дыма. В таких устройствах, помимо прочего,
есть патрон с каким-либо адсорбентом, через
который прогоняют загрязненный воздух. Что при
этом происходит, вы теперь знаете. А когда вся поверхность будет
занята посторонними, "впитанными" из
воздуха частицами, патрон заменяют свежим.
