И.Н. Григорьев
Начнемс предостережения, которое поможет уберечь экспериментатора от возможныхнеприятностей. Когда вы делаете эксперименты, ни в коем случае не следуетбояться, но описанная ниже смесь не терпит «фамильярного» отношения. Смесьбертолетовой соли и красного фосфора (смесь Армстронга, в разговорной речи — «бертафос»)чрезвычайно чувствительна к трению и удару в сухом виде! Смесь Армстронга легковзрывается!
Приизготовлении смеси сухим способом, компоненты измельчают отдельно, потомсмешивают птичьим пером на листке бумаги.
Вовлажном виде (например, смоченная спиртом) смесь безопасна, ее можно аккуратнорастирать, затем формовать капельки на полиэтиленовой пленке, но следите, чтобыво время растирания не испарился спирт.
Нив коем случае не насыпайте смесь в пузырьки или какие-либо корпуса, дажебумажные! Достаточно легкого трения и смесь детонирует. Держите смесь только налистке бумаги! Никогда не используйте много смеси!
Рукипосле опытов тщательно вымойте, поскольку на коже могут остаться следы фосфора.
Приготовлениесмеси из пистонов Так как красный фосфор и бертолетову соль достать сложно, ярешил попробовать использовать пистоны. Думая, что тайваньцы используют точныесоотношения, задался целью извлечь немного смеси из пистонов. Для этого ясмочил каждый пистон в «револьверном кольце» (я извлекал смесь из 2 колец)спиртом с помощью пипетки с оттянутым носиком, затем зубочисткой отделил смесьв каждом пистоне (в смоченном спиртом виде растирать смесь можно). Далее ударомкольца о кусок полиэтиленовой пленки извлек спирт вместе со смесью Армстронга.Затем еще раз промыл спиртом каждый «колпачок». Через некоторое время, когдаиспарилось немного спирта, и получилась кашица, аккуратно сформировал капелькивеличиной со спичечную головку (с помощью пластинки с ровным краем). Послеполного высыхания я, держа пленку над листом бумаги, изгибал ее, и кусочкисмеси легко отделились. Как оказалось, соотношение компонентов смеси былонеправильным – использован большой избыток бертолетовой соли, из-за чего такаясмесь взрывается очень плохо: часто она лишь воспламеняется со слабым звуком.Так делать не стоит.
Тогдая решил разделить компоненты. В стакан с горячей дистиллированной водой (около50 мл) поместил оставшиеся 8 колец пистонов. Смесь быстро отделилась. Стакан яоставил в покое на полчаса, большая часть фосфора осела на дно. Затемдекантацией осторожно отделил воду с бертолетовой солью, и отфильтровал еечерез воронку с туго вставленным комочком ваты (вата фильтрует хорошо, крометого, фильтровальная бумага есть не у всех).
Отделилсяпрозрачный раствор, немного следов фосфора осело в верхней части ватноготампона. Затем я промыл фосфор в стакане дистиллированной водой (15 мл), водутакже профильтровал через вату (и присоединил к уже имеющемуся фильтрату).Фосфор в стакане высушил на водяной бане. Раствор бертолетовой соли (в которомсодержится совсем небольшая примесь клея, вероятно, желатина) я выпарил встарой обеденной чашке из нержавеющей стали (разумеется, не следуетиспользовать кухонную посуду). За неимением термостойкого стакана илифарфоровой чашки, годится также чистая консервная банка, например из-подсгущенки. Под конец раствор выпаривают, аккуратно встряхивая, посколькужидкость пенится. В конце упаривания нагревайте осторожно, чтобы бертолетовасоль высохла, но не расплавилась. Так как в растворе содержится небольшаяпримесь клея, не следует рисковать! Лучше досушить влажный осадок на кипящейводяной бане. Осадок можно отделить деревянной палочкой, например отмороженого. Крупные кусочки соли можно осторожно раздавить палочкой на кускебумаги. Полученная масса легко измельчается при надавливании.
Растиратьв ступке полученную таким способом бертолетову соль нельзя.
Полученныйфосфор представляет собой крупинки, его нужно измельчить.
Ясмешал пером на листке бумаги сухие фосфор и бертолетову соль в объемном соотношении:1 часть фосфора к 2.5 части бертолетовой соли (она более легкая, чемкристаллическая продажная), полученную смесь поместил на полиэтиленовую крышку(подойдет от пластиковой бутылки), аккуратно ссыпав с листка. Затем хорошосмочил спиртом, и во влажном виде растер другой пробкой. Полученную влажнуюкашицу взял кусочком пластика с ровным краем (годится кусочек от упаковкитаблеток) и поместил на пленку, сформировав капли со спичечную головку. Послевысыхания, изогнув пленку, отделил кусочки смеси. Осторожно, не допускайтетрения!
Смешиваниекрасного фосфора с бертолетовой солью. Каждый из компонентов набирают отдельнойбумажной полоской, чтобы не загрязнить вещества.
(Наверхнем фото на бумагу насыпано недостаточно бертолетовой соли).
Дляопыта достаточно количества смеси в половину спичечной головки. На сухой палецс помощью кусочка бумаги помещают крупинку смеси (не больше спичечной головки),затем другим пальцем производят резкое трение (делают щелчок). Если пальцы былисухими, раздается взрыв, на мгновение видна вспышка желтого пламени. По пальцамнемного ударяет взрывной волной: тем чувствительнее, чем больше смеси быловзято. При указанных количествах смеси опыт безопасен и вы не получите ожога.
Можнотакже взорвать немного смеси (используйте защитные очки!) ударом молотка(требуется очень слабый удар). Можно просто положить смесь на ровнуюповерхность и произвести трение палочкой или поднести тлеющую лучинку.Раздастся взрыв, а если смеси использовано совсем мало, произойдет вспышка слегким хлопком. Эксперименты лучше проводить на открытом воздухе, после опытовчувствуется специфический запах, хотя небольшие количества «дыма» из оксидафосфора и хлорида калия безопасны.
Приготовлениесмеси из готовых компонентов Если у вас есть красный фосфор и бертолетова соль,перед смешиванием предварительно разотрите компоненты в пыль (по отдельности!).Смешивают примерно 1 объемную часть фосфора и 2 части бертолетовой соли. Фосфордолжен быть совершенно сухим, иначе опыт может не получиться. Влажный фосфор промойтераствором соды, затем водой и высушите. Компоненты смешивают пером, дополучения совершенно однородной смеси. Растирать смесь со спиртом необязательно, так как мы взяли мелкие порошки, но это не повредит: будетдостигнуто более тщательное смешение.
Полученнуюсмесь Армстронга долго не храните, а сразу используйте для опытов. Придлительном хранении на воздухе она «отмокает», теряет взрывчатые свойства.Исключение делают только для состава, содержащего желатин, о котором будетсказано ниже. Немного смеси можно переносить в бумажной коробочке (с открытымверхом). Смесь набирайте только свернутой бумажной полоской!
Составс добавкой желатина Для хранения и более безопасного использования смеси можноприготовить особые «пистоны», удобные для проведения некоторых «спецэффектов»на школьных мероприятиях.
Сначалаприготовьте раствор желатина, для чего в 6 мл воды размешайте 0.1 г мелкого порошка желатина и оставьте его для набухания на час, затем при нагревании на водянойбане, помешивая палочкой, полностью растворите желатин. После этого отмерьте наотдельных листках измельченные порошки бертолетовой соли и фосфора. В небольшуюемкость (удобна небольшая полиэтиленовая крышка от аптечного пузырька сгладкими стенками) насыпьте бертолетову соль, смочите ее полученным растворомжелатина размешайте деревянной палочкой (спичкой или зубочисткой) дообразования кашицы. Затем добавьте фосфор и аккуратно, но тщательно, размешайте,если вы добавили мало раствора желатина – добавьте еще. Должна получитьсяоднородная смесь густой консистенции (как зубная паста). Затем на полоскукартона наклейте скотч, а на его поверхность палочкой наносите капли смеси(чтобы получались ровные капельки, на расстоянии сантиметра друг от друга).Размер их выбирайте исходя из целей использования – для щелчка пальцев половинаспичечной головки, для иных «взрывов» можно больше, но не более 2-3 спичечныхголовок, иначе будет слишком сильный звук при взрыве. Сушите в течение суток, полосуможно положить на батарею отопления. После высыхания такие «капли» представляютсобой довольно плотную массу, напоминающую спичечные головки, чтобы отделить их,осторожно отрежьте ножницами кусочек ленты с каплей, затем аккуратно изогнитекрая, капля отделится. Хранить «полоску пистонов» можно в коробке между слоямиваты. Смесь устойчива к длительному хранению, у меня хранилась в сухом месте втечение полугода без потери свойств. Отделенную застывшую каплю можно оченьосторожно взять пальцами, но лучше использовать кусочки бумаги.
Каплявзрывает с желтой вспышкой при слабом нажатии, трении, ударе, прикосновениитлеющей лучинки или огня. Взорвать каплю можно даже положив ее на твердуюповерхность пола (на новом линолеуме лучше не экспериментировать: остаютсяследы, которые можно не оттереть). Наступивший обувью человек взрывает ее сгромким хлопком. Шутить так с людьми (особенно с учителями) неэтично, посколькунеожиданный взрыв сильно пугает.
Нашкольных мероприятиях таким способом можно сделать «спецэффекты».
Например,аккуратно прикрепив каплю к «посоху» (скажем, скотчем) или к «волшебнойпалочке», можно вызвать эффектный взрыв легким ударом по твердой поверхностиили топнув ногой по лежащей на полу капле. Бить кулаком по смеси можно положивна крупинку смеси листок бумаги. Однако это может не получиться с первого раза,а при использовании большого количества смеси взрыв сильно бьет по руке.
Остаткиполученной бертолетовой соли можно смешать с сахарной пудрой (соотношение повесу: на 1 часть сахара на 2.9 части бертолетовой соли). Смешивают осторожно налистке бумаги. Смесь можно растереть в ступке в увлажненном спиртом виде. Смесьтоже чувствительна к трению, хотя и в меньшей степени, чем смесь Армстронга.Полученная смесь Кибальчича воспламеняется от малейшей капли концентрированной сернойкислоты или просто от тлеющей лучины, и быстро сгорает красивым фиолетовымпламенем. Эффектно коснуться смеси «волшебной палочкой», конец которой слегкасмочен концентрированной серной кислотой.
Список литературы
Дляподготовки данной работы были использованы материалы с сайта chemistry-chemists.com/