Андрей Смирнов
Время чтения: ~11 мин.
Просмотров: 2

Как сделать цветной огонь? Опыты для детей

b82f8e.jpg

  • Цена: $0,99

Сегодня хочу рассказать об интересной безделушке, которая, тем не менее, может подарить массу положительных эмоций. На обзоре порошок, с помощью которого можно увидеть что-то очень красивое, и для этого его даже не надо нюхать. Хоть порошок и волшебный, но магии в нем ни грамма, только химия. Способ применения простой простой — кидаем пачку порошка в огонь и он окрашивается в разные цвета.

Лирическо-познавательное вступление.

Нетерпеливые могут листать до первой фотографии товара. Как часто бывает, то, что мы сейчас используем для развлечения, когда то было результатом великого научного открытия. Я не нашел информации, как давно люди использую разные вещества для окрашивания огня. Но научно этот эффект исследовал и систематизировал результаты в 1858 году немецкий химик Роберт Бунзен. Результатом его опытов стало открытие спектрографии, благодаря которой были обнаружены неизвестные до этого химические элементы, а сегодня ученые имеют возможность определять химический состав космических объектов на расстоянии многих тысяч световых лет от нас. Как все начиналось, отлично описал еще в 30-е годы прошлого века талантливый физик и популяризатор науки Матвей Бронштейн в своем сборнике научно-популярных рассказов «Солнечное вещество».Отрывок из сборникаРоберт Бунзен жил в прошлом веке. Много лет был он профессором химии в маленьком немецком городке Гейдельберге. К середине 50-х годов он уже изобрел свою горелку и теперь изо дня в день старательно изучал, как ведут себя различные вещества в пламени высокой температуры. Он погружал в пламя то металлы, то уголь, то соли, то известь, и наблюдал, что происходит со всевозможными химическими соединениями в горячем пламени светильного газа. Осенью 1858 года он заметил и записал в лабораторном дневнике, что многие вещества ярко окрашивают бесцветное пламя. Впервые он обратил на это внимание во время опыта с поваренной солью. Тонкими платиновыми щипчиками взял он маленький кристаллик соли и сунул в пламя горелки. Бесцветное пламя сразу перестало быть бесцветным. Как только попала в него поваренная соль, оно разгорелось ярче и пожелтело. А комната наполнилась удушливым запахом хлора. Этому запаху Бунзен не удивился. Ведь поваренная соль состоит из двух веществ: хлора и натрия. Вот она и распалась на свои составные части в жарком пламени горелки, и хлор растекся по комнате. Но почему же пламя из бесцветного сделалось желтым? Что окрасило его в желтый цвет – газ хлор или металл натрий? Чтобы узнать это, Бунзен решил повторить опыт, но только вместо поваренной соли взять вещества, в которых будет натрий, а хлора не будет, – например соду глауберову соль, бромистый натрий. Если пламя и при этих опытах окрасится в желтый цвет, значит, всё дело в натрии. Так и оказалось: и от соды, и от глауберовой соли пламя сразу пожелтело. Тогда Бунзен проделал последний, решительный опыт: внес в пламя чистый натрий безо всяких примесей. Пламя и на этот раз стало ярко-желтым. Значит, догадка верна: натрий действительно окрашивает бесцветное пламя газовой горелки в желтый цвет. Удача этих опытов навела Бунзена на мысль: быть может, не только натрий, но и другие металлы способны окрасить бесцветное пламя горелки? Что, если взять вещества, в которых натрия нет? Например сильвин – соединение хлора с металлом калием? Крохотный кристаллик сильвина был внесен в пламя газовой горелки. Пламя разгорелось так же ярко, как и от кристаллика поваренной соли, но окрасилось в другой цвет – не желтый, а фиолетовый. И не один сильвин, а все вещества, в которых есть калий, дали тот же фиолетовый цвет: и селитра, и поташ, и едкое кали. Вывод ясен: фиолетовый цвет пламени зависит от калия. Но Бунзен и тут не отказался от последней проверки: он внес в пламя чистый калий. Все тот же фиолетовый цвет. Значит, желтый цвет – признак натрия, а фиолетовый – калия. Бунзен почувствовал, что опыты ведут его к какому-то важному открытию. Он стал испытывать металлы один за другим. Взял литий – и получил красное пламя, взял медь – и получил зеленое. Опыты за опытами убеждали Бунзена в том, что он открыл новый способ химического анализа – такого анализа, для которого не нужна сложная химическая кухня, не нужны приборы, склянки, реактивы. Читать дальше Я же узнал о способности разных веществ окрашивать огонь лет в 10, перебирая у бабушки на чердаке отцовские номера Юного техника 60-70-х годов. В номере 6 за 1966 год была такая заметка:f8e22a.jpg Как на ребенка постчернобыльской эпохи предложение поискать соединения стронция в школьной лаборатории произвело на меня впечатление, как 1,21 джигаватта на Дока Брауна — уран в каждой аптеке и все вот это вот.b1bde7.jpg Кстати, то, что природный стронций неопасен, мне объяснили только недавно здесь на муське. Но это уже совсем лирика. Пакетики разного веса с порошком внутри. Пакеты рекомендуется целиком бросать в костер. Состав указан на обороте: медный купорос, хлорид меди, поливинилхлорид. Также есть предупреждение, что нельзя готовить еду над цветным огнем. Я заказал сначала один большой пакет на 25 грамм, потом подумал и купил еще два по 10. В итоге меньшие пакеты сжег в костре, а больший вскрыл и оставил для эксперИментов. Порошок представляет из себя смесь трех видов кристаллов. Больше всего синих — медного купороса. Крупным планом выглядит, как мет:) Во время следующей поездки в село захватил пакетики с собой и вечером разложил небольшой костер. Разгорался порошок довольно долго, минуты три. Я сначала бросил в костер один пакет, за время, пока он разгорался, успел испугаться отсутствия эффекта и бросил второй. Когда порошок выходит в «штатный режим» горения, выглядит это очень красиво. Больше всего в огне зеленого цвета, синего и красного меньше (что логично, поскольку в порошке больше всего медного купороса). Цвета могут смешиваться, в огне появляются лиловые, салатовые отблески. Короче, зачем пытаться подыскать слова, если можно показать.

Вот, как все это выглядит в динамике. В телефоне камера не очень, в живую, конечно, смотрится значительно лучше. Первое видео неинтересное — оно скорее для демонстрации, сколько времени порошок разгорается. На втором горение уже идет в полную силу. В общей сложности активная фаза горения длилась около 15 минут. Однозначно, супер, вау-эффект и куча восторга. Нашел лот с десятком пакетов, буду летом радовать дочку и племянников. С порошком из распотрошенного пакета решил повторить рецепт из «Юного техника» — растворил порошок в воде, вымочил в нем несколько листиков бумаги и дал высохнуть. Результат не впечатлил — бумага горит ровным синим пламенем без других оттенков. Выглядит симпатично, но не больше.
Также попробовал растворить порошок в спирте. Получилась веселого цвета жидкость с осадком из не растворившихся компонентов. Сначала попробовал поджечь раствор просто в металлической крышке — получил сине-зеленое пламя, напоминающее северное сияние.
А потом попробовал повторить фокус из первого эпизода «Во все тяжкие». Этот эксперимент понравился, пламя выглядит очень круто.
Что сказать в заключение — штука классная, при использовании по назначению выглядит очень красиво, также позволяет проявить фантазию и немного подурачиться. Мы с детьми задались вопросом: почему огонь от костра и свечки желтого цвета, а вот от газа на плите — синего? И узнали много интересного! Оказывается, цвет пламени зависит от температуры огня и химического состава тех веществ, которые в нем горят. Чаще всего, чтобы окрасить пламя в необычный цвет, требуются достаточно экзотические ингридиенты. Но и у нас дома есть такие вещества, которые будут гореть разными цветами. Вот с помощью них мы и решили красить огонь. Почитав разнообразную теорию в интернете, мы нашли такие рецепты: 1. В желтый цвет пламя окрашивает натрий (он доступен нам в форме хлорида натрия — обычной поваренной соли и гидрокарбоната натрия — пищевой соды).  2. Синим цветом горит газ метан (тот, что у нас в газовой плите) и спирт. 3. Зеленый цвет дает пламени медь (обычная медная проволока или, например, порошок медного купороса) С остальными цветами сложнее, уж очень редкие в них компоненты. Ну а вдруг они есть у вас дома или вы знаете, где их можно достать? 😉 4. Зеленый цвет и его оттенки огню кроме меди еще придают барий, молибден, фосфор, сурьма. 5. Синий цвет и его оттенки дают хлорид меди, селен, бор 6. Красный цвет дают соли стронция, кальция, хлорид лития. 7. Багряный цвет— хлорид калия. Но у нас дома из всего перечисленного нашелся только метан, натрий и медь. Поэтому мы ставили опыты с ними. Самое простое получить синее пламя — включаешь газовую конфорку — и на плите загорается синий огонек:) Если внести в него обычную медную проволоку, загнутую на конце колечком, и подождать несколько секунд, пока проволока не раскалится, то можно увидеть зеленое пламя.  Правда, проволока очень быстро покрывается окислом, и медь перестает гореть. Поэтому надо или часто-часто очищать проволоку или использовать медный купорос. Для этого мы просто макали смоченный водой кончик проволоки в голубой порошок медного купороса и подносили к огню. Зеленый цвет пламени держится гораздо дольше, хотя и здесь кристаллики очень быстро окисляются. А если макнуть ту же проволоку, смоченную водой, в соль или соду и внести ее в синее пламя газовой конфорки, то пламя тут же станет желто-оранжевым. Таким, как мы привыкли видеть его в костре. Ведь огонь костра имеет оранжевый цвет тоже из-за натрия — в древесине содержится много солей.
Вот такие волшебные превращения огня! Попробуйте — это очень просто и очень интересно! А главное, практически безопасно, если только ваша проволочка будет достаточно длинной, чтобы не обжечь руку. А еще опыты с огнем можно увидеть тут: «Лупа и несгораемая купюра» Этот пост я отправляю в «Детскую галерею» —>Цветное пламя

skachat.png

Описание:

Смачивая медную пластинку в соляной кислоте и поднося к пламени горелки, замечаем интересный эффект – окрашивание пламени. Огонь переливается красивыми сине-зелеными оттенками. Зрелище довольно впечатляющее и завораживающее.

Медь придает пламени зеленый оттенок. При высоком содержании меди в сгораемом веществе пламя имело бы яркий зеленый цвет. Окислы же меди дают изумрудно-зеленое окрашивание. Например, как видно из ролика, при смачивании меди соляной кислотой пламя окрашивается в голубой цвет с зеленоватым оттенком. А прокаленные медьсодержащие соединения, смоченные в кислоте, окрашивают пламя в лазурно-голубой цвет. 

Для справки: Зеленый цвет и его оттенки огню придают также барий, молибден, фосфор, сурьма.

Объяснение:

Почему пламя видимое? Или чем определяется его яркость?

Некоторое пламя почти не видно, а другое наоборот светит очень ярко. Например, водород горит почти совершенно бесцветным пламенем; пламя чистого спирта тоже светит весьма слабо, а свеча и керосиновая лампа горят ярким светящимся пламенем.

Дело в том, что большая или меньшая яркость всякого пламени зависит от присутствия в нем раскаленных твердых частичек.

В топливе в большем или меньшем количестве содержится углерод. Частички углерода, раньше чем сгореть, накаливаются, — оттого-то пламя газовой горелки, керосиновой лампы и свечи светит – т.к. его подсвечивают раскаленные частицы углерода.

Таким образом, можно и несветящееся или слабо светящееся пламя сделать ярким, обогащая его углеродом или раскаляя им негорючие вещества.

Как получить разноцветное пламя?

Для получения цветного пламени к горящему веществу прибавляют не углерод, а соли металлов, окрашивающих пламя в тот или иной цвет.

Стандартный способ окрашивания слабосветящегося газового пламени — введение в него соединений металлов в форме легколетучих солей — обычно, нитратов (соли азотной кислоты) или хлоридов (соли соляной кислоты):

желтое – соли натрия,

красное – соли стронция, кальция,

зеленое – соли цезия (или бора, в виде борноэтилового или борнометилового эфира),

голубое – соли меди (в виде хлорида).

В синий окрашивает пламя селен, а в сине-зеленый — бор.

Этой способностью горящих металлов и их летучих солей придавать определенную окраску бесцветному пламени пользуются для получения цветных огней (например, в пиротехнике).

Чем определяется цвет пламени (научным языком)

Цвет огня определяется температурой пламени и тем, какие химические вещества в нём сгорают. Высокая температура пламени дает возможность атомам перескакивать на некоторое время в более высокое энергетическое состояние. Когда атомы возвращаются в исходное состояние, они излучают свет с определённой длиной волны. Она соответствует структуре электронных оболочек данного элемента.

—>Категория—>:Видео-опыты (химия) | —>Добавил—>:Batan1st (05.10.2014)
—>Просмотров—>:13305 |

—>Используемые источники:

  • https://mysku.ru/blog/ebay/72554.html
  • http://www.tavika.ru/2015/04/color-fire.html
  • http://virtuallab.by/publ/video_opyty/video_opyty_khimija/cvetnoe_plamja/41-1-0-118

Рейтинг автора
5
Подборку подготовил
Максим Уваров
Наш эксперт
Написано статей
171
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации