Страница 7 из 9
Как жидкости бывают различны, так различны бывают и газы, только разница между газами не так видна, потому что ведь сами газы, о которых я говорю, не видны. Все они прозрачны, все смешиваются с воздухом. Люди долгое время не умели отделять один газ от другого, и долгое время они не знали, из каких газов состоит воздух. Только двести с небольшим лет тому назад ученым стало известно, что в обыкновенном воздухе всегда есть кислород. А между тем для нас кислород – самая важная часть воздуха. Если количество его уменьшится только на одну седьмую, то дышать таким воздухом становится уже тяжело.
Теперь вы знаете, для чего служит вдыхаемый нами воздух. Мы берем из него кислород, а взамен отдаем ему углекислоту.
Но почему же кислород не убывает в воздухе? В солнечный день сорвите свежую зеленую веточку с листьями. Привяжите к ней камешек, чтобы она тонула в воде, и опустите ее в стакан с водой. Этот стакан поставьте на солнце. Вы скоро увидите, что листья покроются пузырьками какого-то газа. Этот газ и есть кислород. Если стакан поставить в темноту, то пузырьков на листьях не появится. Стало быть, зеленые растения выделяют на свету кислород, который заменяет собой кислород, поглощаемый животными. Их зеленые части, особенно листья, покрыты множеством пор, ведущих в глубь листа или зеленой веточки. Эти поры называются устьицами. Они так малы, что их можно заметить лишь в увеличительное стекло. Из них-то и выступили пузырьки кислорода. Откуда же взялся этот кислород? Чтобы это понять, я расскажу вам кое-что про особенности этого газа.
Как добыть чистый кислород
Добыть чистый кислород нетрудно, но для этого необходимы: специальная стеклянная трубка, которая называется реторта, резиновая трубочка, которая бы плотно прилегала к горлышку реторты, перекись марганца и бертолетова соль.
Теперь остается только устроить из проволоки подставку для реторты, как показано на рисунке. Истолките мелко часть бертолетовой соли и смешайте ее с небольшим количеством перекиси марганца. Смесь насыпьте в реторту. Наденьте на кончик реторты резиновую трубку. Привязав реторту к подставке проволокой, поставьте ее на тарелку. Теперь можно зажечь маленькую лампочку и поставить ее под реторту.
Добывание кислорода
В бертолетовой соли есть кислород, как в мелу – углекислый газ. Если нагревать бертолетову соль, то кислород выходит из нее. Таким же способом и из мела можно выгнать углекислый газ, только нагревать его надо очень сильно. Из бертолетовой соли кислород выделяется гораздо легче. Таким путем можно удалить из бертолетовой соли весь ее кислород. Чтобы собрать выходящий через резиновую трубку кислород, кончик трубки опускают в таз с водой, а над трубкой опрокидывают наполненную водой банку или склянку. Перевернуть банку с водой надо так, чтобы в нее не попал воздух. Теперь пузырьки кислорода будут попадать в банку и вытеснять оттуда воду.
Чем отличается кислород от углекислоты и откуда берется он в растениях?
Посмотрим на добытый кислород. По виду он, как углекислый газ, совершенно походит на воздух. Он так же прозрачен, без запаха и без вкуса. Как его отличить от обыкновенного воздуха? Для этого приготовим сначала пробку, которой можно было бы закрыть банку с кислородом, потом спички, известковую воду, маленький уголек, надетый на железную проволоку, и, наконец, сухую тонкую лучину. Теперь перевернем вверх горлышком банку с кислородом. Прильем в нее как можно скорее немного известковой воды и быстро закроем ее снова пробкой. Известковая вода останется светлой. Значит, в банке нет углекислоты. Потом разожжем уголек и, приоткрыв пробку, опустим его на проволоке в банку. Уголек сейчас же вспыхнет таким ярким пламенем, что на него будет больно смотреть. Если вместо уголька опустить туда тлеющую лучину, то она точно так же вспыхнет белым пламенем, будто бенгальский огонь.
Кусочек угля горит в кислороде
Прежде чем уголек сгорит, вы увидите, что известковая вода сильно помутнела. Что же такое произошло? Откуда-то взялась углекислота. От нее-то и помутнела известковая вода. Уголь сгорел. От него осталось только немного золы, а в банке появилась углекислота. Откуда же она взялась? Понятно, не из наружного воздуха, потому что банка все время была закрыта. Значит, она могла произойти только из кислорода и угля. Вода в банке, проволока, стекло, пробка – все осталось таким же, как было раньше, но уголь и кислород изменились. Как известь и углекислота, соединяясь, становятся мелом, так в вашей банке соединился уголь с кислородом. Уголь вместе с кислородом образовал другое вещество: углекислый газ.
Теперь вы поймете, откуда берут растения кислород, который выходит из их устьиц. Растения вдыхают в себя из воздуха углекислый газ. Он входит в них через те же самые устьица. Внутри растений этот газ снова разделяется на углерод и кислород. Кислород выходит из растений наружу, а углерод остается в них. Но углерод – это не тот черный уголь, который используется как топливо, такого угля в растениях нет. Когда углекислый газ разделяется на углерод и кислород, то углерод внутри растений сейчас же снова соединяется с другими различными веществами, и из этих соединений строится тело растений. Этот процесс называется фотосинтезом (от греческого слова «фото», означающего «свет»). Если растение попадет в огонь, из него снова получится уголь. Сожжем этот уголь, и опять получится углекислый газ, который растение взяло из воздуха.
Надо сказать, однако, что растения все же поглощают из воздуха кислород, как и животные; но они поглощают его меньше, чем выделяют. Только в темноте зеленые растения не выделяют кислорода и не поглощают углекислого газа. Итак, вы видите, что растения выделяют кислород, нужный для животных, а животные – углекислый газ, нужный для растений. Так на земле постоянно идет круговорот: все, что растения берут из земли и воздуха, снова вернется когда-нибудь земле и воздуху. Ничего не исчезает – все, что есть, остается. Изменяются только соединения между различными веществами.
Об азоте
Как ни важен кислород для всего живущего на земле, но, как я вам сказал, только пятая часть воздуха состоит из него. Еще меньше в воздухе водяных паров и углекислого газа. Главную часть воздуха составляет особенный газ, который нетрудно добыть прямо из воздуха. Этот газ называют азотом. Если вы накроете опрокинутым стаканом зажженный огарочек восковой свечи, то мало-помалу кислород потратится на горение свечи, и она потухнет.
Попробуйте это сделать таким образом. Достаньте банку из-под варенья. Посередине глубокой тарелки прилепите восковую свечу. Тарелку налейте до краев известковой водой. Зажгите свечку и накройте ее банкой. Накрывать надо не прямо сверху, а немного наклонив банку, чтобы под краями банки было немного воды. Когда свеча потухнет, вы увидите, что вода входит под банку и поднимается в ней. Мало-помалу эта вода помутнеет: углекислота соединится с известью, и через некоторое время под банкой углекислоты не останется. То место, которое занимал прежде кислород, а потом углекислота, займет теперь поднимающаяся в банке вода. Оно и понятно: кислород составлял пятую часть воздуха, бывшего в банке, теперь кислорода нет, и его место заняла вода. Надо, однако, сказать, что это не совсем верно. Хоть главная часть кислорода и пошла на горение, но не весь кислород: свеча погасла раньше. Поэтому в вашей банке остается не чистый азот с водяными парами, в ней осталось еще немного кислорода. Чтобы получить чистый азот, берут для горения под банкой не свечку, а фосфор.