Юный техник, 2015 № 04 - страница 23

Вид поршня с надетым на него резиновым уплотнительным кольцом.

Вакуумный насос в собранном виде.

Когда поршень толкают в цилиндр, резиновое кольцо скользит назад, позволяя воздуху из некой полости, к которой подсоединен насос, попасть внутрь цилиндра. При обратном ходе поршня эта порция воздуха выдавливается наружу через другой клапан. И так цикл за циклом, словно в обычном велосипедном насосе. С той лишь разницей, что при работе вакуумного насоса в некотором объеме — рабочей камере — создается разрежение.

Этапы изготовления насоса видны на иллюстрациях. Когда насос будет готов, вы можете провести с его помощью несколько опытов, которые мы опубликуем.

* * *

Почему молоко и кофе при кипячении «убегают», а вода лишь бурлит?

Когда молоко закипает, на его поверхности появляется пленка. Она-то и мешает пузырькам воздуха свободно выходить в атмосферу. В итоге пузырьки накапливаются внутри жидкости, а когда их становится чересчур много, происходит своего рода «взрыв» — молоко выплескивается на плиту.

Почему в Объединенные Арабские Эмираты песок для строительства завозят из-за рубежа?

Ветер сотни тысяч лет гоняет пески местной пустыни с места на место. Песчинки обкатались, стали округлыми и гладкими. Для бетона такой песок не годится, поскольку плохо сцепляется с цементом. Вот и приходится завозить из-за рубежа «щербатый» песок, частицы которого обладают лучшим сцеплением. Особенно это важно при строительстве небоскребов, которым требуется повышенная прочность.

Второй принцип термодинамики говорит о том, что любая химическая система должна стремиться к окончательному состоянию равновесия, характерному для нее. То есть, говоря проще, обычно реакция идет в одном направлении, никогда не возвращаясь назад.

Однако примерно 100 лет назад было открыто, что существуют химические реакции, в течение которых концентрации некоторых веществ (посредников или составляющих группу катализаторов) увеличиваются, а затем уменьшаются периодическим образом. О некоторых из этих реакций, которые, кажется, нарушают законы термодинамики, мы вам сейчас и расскажем.

Эта реакция, случайно открытая в 1921 году и названная по именам первооткрывателей реакции Брея и Либавски, не что иное, как разложение перекиси водорода (H_>2O_>2) катализированным йодат-ионом (IO_>3).

Реагирующая смесь, состоящая из перекиси водорода, йодата калия (КIO_>3) и разбавленной серной кислоты, дает место периодической вариации (осцилляции) концентрации йода (I_>2). Механизм этой реакции, по крайней мере, странный. С одной стороны, перекись водорода превращает йодат в йод:

Но с другой стороны, перекись водорода окисляет йод в йодат:

Вот почему концентрация йода периодически изменяется с течением времени. «Чистая» реакция, которая представляет движущую силу этого осциллирующего феномена, получается при складывании двух вышеприведенных уравнений.

А теперь еще раз приведем вариант реакции, открытой в 1958 году Б. П. Белоусовым, который изучал механизм так называемого цикла Кребса. Затем она была улучшена А. М. Жаботинским и получила название реакции Белоусова-Жаботинского. По всем правилам осуществляется она так.

В химический стакан емкостью 250 мл, установленный на магнитный смеситель, поместим 70 мл дистиллированной воды. (Предостережение: хлорид-ионы должны быть полностью удалены заранее). Добавим 2 мл концентрированной серной кислоты, затем растворяем в этом кислом растворителе 6,5 г бромата калия (КВIO_>3). После этого добавляем 15 мл воды, содержащей 0,6 г бромида калия (КВr) и 1 г малоновой кислоты (НООС-СН