Горизонты техники для детей, 1964 №7

Химическое сердце

Кончился учебный год. Знакомые нам ребята не подвели надежд своих родителей: они перешли в следующий класс с хорошими и отличными оценками, а пока с нетерпением ждут выезда в пионерский лагерь.

— Папочка, ну покажут нам искусственное сердце? Как оно бьётся?

— Еще минуточку терпения, — попросил отец близнецов, — сейчас начнет работать.

После чего с таинственным лицом шепотом добавил:

— Только сидите тихо, а то наш опыт не удастся: вместо сердца выйдет жареная печёнка!

Лаборатория наполнилась звонким смехом ребят.

А тем временем были окончены последние приготовления. На дне стеклянного сосуда с вогнутым дном, в прозрачной красновато-желтой жидкости лежала большая капля ртути. Пан Станислав взял из рук Антека большой железный гвоздь, очищенный наждачной бумагой до блеска, продел через его головку пробку и торжественно объявил:

— Приступаем к оживлению нашего сердца!

Говоря эти слова, он опустил под углом гвоздь в сосуд и медленно приблизил его к капле ртути.

— Ааа! — раздался коллективный крик ребят. — Вот это да-а-а…

Как только гвоздь слегка коснулся капельки ртути, та сразу же ожила. Из плоской, почти овальной капли молниеносно вырос круглый шарик. Через минуту шарик вновь разлился в овальную каплю. Каждый раз, когда пан Станислав касался гвоздем капельки ртути, ртуть, как бы боясь укола, сжималась.

— А сейчас, — сказал отец близнецов, — попробуем заставить работать наше сердце постоянно. Тадек, дай-ка штатив.

На штативе, установленном над сосудом с ртутью, химик укрепил пробку с гвоздем. Он долго и тщательно регулировал наклон и уровень его осаждения в капле ртути. Наконец, капелька начала дышать так, сама, без какой-либо помощи. Она то сжималась, то разжималась, разливаясь в овальное пятно, потом опять сжималась и так всё продолжалось ритмично в течение нескольких минут.

— Почему она дышит? Ведь капля мертвая? — спрашивали наперебой дети.

— В нашем опыте с каплей ртути решающую роль играет поверхностное натяжение. Красновато-желтая жидкость — это раствор бихромата калия. Он способствует уменьшению поверхностного натяжения. Томек, налей-ка из этой бутылочки на сухое стеклышко капельку ртути.

Только осторожно. Посмотрите, ребята, какой формы эта капелька?

— Круглая, почти круглая, — быстро ответили дети.

— Правильно. Эта форма свидетельствует о том, что в капле действуют большие силы поверхностного натяжения. А сейчас, внимание! На стеклышко с каплей ртути налью немного бихромата калия. Видите, что произошло?

— Да, капелька опять разлилась и стала плоской!

— Это действовало поверхностное натяжение, — объяснил отец близнецов, — которое от бихромата калия уменьшилось и уже не было в состоянии удерживать капельку в виде шарика. А вот гвоздь в нашем опыте имеет совсем противоположное влияние. При соприкосновении с железом, ртуть восстанавливает прежнюю силу поверхностного натяжения pi что с ней происходит?

— …она сжимается, — хором ответили юные химики.

— Итак, когда капелька сжимается и становится круглой, она тратит контакт с железом и сразу же расплывается. А как только расплывется, то попадет на острие гвоздя и опять сожмется. И так всё время. Видите, ребятки, наше лабораторное химическое сердце — это не фокусы, а объяснимое наукой явление.

Тадек, видя что уже конец опыта, попросил:

— Папочка, покажи, пожалуйста, еще что-нибудь интересное…

— Хорошо. Сейчас вы самостоятельно проделаете интересный опыт. Возьмите несколько стеклянных трубочек, вот здесь, в ящике стола. Трубочки могут быть различной толщины. В плоскую миску налейте немного окрашенной несколькими каплями чернил воды и поставьте вертикально в неё трубочки.

Небольшое замешание у стола с трубочками, к счастью, кончилось благополучно: ни одна из трубочек не была разбита. Ребята, поставив в миску трубочки, наблюдали за тем, как голубая вода поднималась вверх.

— О-о-о! — удивился Антек, в руках которого оказалась самая тоненькая трубочка, — ну и высоко поднялась вода!

Пан Станислав внимательно наблюдал за детьми. В руках каждого из них были различного диаметра трубочки. Чем меньшим был диаметр трубки, тем вверх, и чем больше диаметр, тем голубой столбик воды был короче.

— Жидкость в ваших трубках поднимается тоже благодаря поверхностному натяжению, — начал он.

— А чернила? — спросили ребята.

— Чернила в данном случае не играют никакой роли. В воду мы добавили их только для того, чтобы удобнее было проводить опыт.

Жидкости, благодаря поверхностному натяжению могут подниматься не только по тоненьким трубочкам, — продолжал пан Станислав, — они поднимаются всюду, где есть пористая среда, в которой много маленьких и тоненьких каналиков. Вот, например, промокательная бумага. Уголочком промокательной бумаги коснитесь капли чернил. На ваших глазах капля исчезнет, переходя на промокательную бумагу.

Чистая бумага, сделанная только из растительных волокон, очень хорошо пропускает воду. Писать на такой бумаге нельзя. Чтобы бумага была пригодна для чернил, надо закрыть множество каналиков и микроканаликов, расположенных между волокнами. На бумажных фабриках в волокнистую суспензию добавляют немного клея и различные порошки. Зерна порошков закупоривают каналики между волокнами, а бумага становится пригодной для чернил.

Самым лучшим видом промокашек является наша земля. Благодаря ее пористости, вода из более глубоких слоев земли по построенным природой каналикам поднимается вверх и питает корни растений.

В лаборатории царила тишина.

— Я покажу вам сейчас, ребята, замечательный способ поливки цветов, основанный на использовании поверхностного натяжения.

Это заинтересовало особенно Госю, которая за всё время не проронила ни одного слова.

— Рядом с горшком цветов поставим бутылку с водой, — и пан Станислав взял с полки пол-литровую бутылку. — В бутылку вложим мокрый конопляный шнурок так, чтобы он коснулся дна, а второй его конец закопаем на несколько сантиметров в землю в горшке. Шнурок, состоящий из нескольких тысяч тоненьких волокон, представляет собой как бы сплетение тысячи тоненьких трубочек. Вода по этим трубочкам поднимается вверх так же, как и чернила по промокательной бумаге. Количество воды, которое пройдет по каналикам шнурка в течение суток, зависит от самого шнурка: чем он тоньше и крепче сплетен, тем медленнее будет поставлять воду земле. И, конечно, наоборот, толстый и пороватый шнур пропустит гораздо больше воды.

Это объяснение больше всего понравилось Госе.

— Вот хорошо, что есть такой умный способ поливки цветов, а я-то думала, кого попросить поливать цветы, когда мы уедем в пионерский лагерь, а вы в отпуск.

— Пап, — перебил Госю Томек, которого видно было не интересовала поливка цветов, — а ты когда-то говорил о керосине и поверхностном натяжении…

— Так-так, применение керосина для вымачивания в нем ржавых предметов основано на явлении поверхностного натяжения. Если есть, например, у нас болт с гайкой и гайку трудно отвинтить, смазка маслом в таком случае не поможет. Масло густое и не проникает в витки нарезки под гайкой.

На помощь приходит керосин. Его поверхностное натяжение мало. Керосин свободно проникает в каждую, даже самую маленькую щель.

Отец близнецов посмотрел на часы.

— Ребята, в следующий раз мы проделаем опыт с иглой, которая не будет тонуть…

— Неужели тоже из-за поверхностного натяжения? — спросила Гося.

— Об этом вы узнаете через месяц, — ответил пан Станислав.

Александра Сенковская