Опыты без взрывов - Олег Ольгин

А как получить черный пигмент? Во-первых, для этого можно приготовить отвар из ягод и корней воронца. Но есть и другой способ, более простой: добавить железный купорос к одному из полученных ранее отваров. Почти все наши отвары содержат дубильные вещества типа танина (вспомните опыты с чаем), и в присутствии солей двухвалентного железа они становятся черными.

Вы запаслись достаточным количеством густых разноцветных отваров? Тогда приступим к главному - изготовлению акварельной краски. Главные ее составные части - краситель и вода, но есть и другие обязательные компоненты. Прежде всего, такие вещества, которые скрепляют краску с бумагой, например гуммиарабик или древесные клеи - вещества с повышенной липкостью. Далее, нужны вязкие вещества, они помешают краске растекаться по бумаге, заставят ее лечь ровным слоем; хороши для этого мед, патока, глицерин. И последняя добавка антисептик и дезинфицирующее вещество. Ведь мы имеем дело с веществами растительного происхождения, а их надо защищать от действия микроорганизмов (плесневых грибков, которые непременно захотят питаться нашими красками).

Если у вас нет гуммиарабика, то в качестве клеящего вещества лучше всего взять вишневый или сливовый клей, натеки на стволах, которые можно собрать прямо с деревьев - им это не во вред. Правда, такой клей (говоря точнее, камедь) в воде растворяется с трудом, но если добавить немного кислоты, то растворение пойдет значительно быстрее.

Для краски каждого цвета приготовьте 5-7 мл клеевого раствора примерно 50%-ной концентрации. Смешайте его с равным количеством глицерина или же примерно втрое меньшим количеством меда. Антисептиком будет служить фенол, его 5%-ный раствор под названием "карболовая кислота" есть в аптеках. Этого вещества нужно очень мало, буквально несколько капель.

Все компоненты будущей краски смешайте. Основа краски готова, нет только самого важного - красителя. Добавляйте его в последнюю очередь в виде густого отвара, взяв его примерно столько же, сколько у вас получилось основы для краски.

Вот, собственно, и вся процедура. Возможно, вы удивлены, отчего краска получилась не твердая - в магазинах ее продают в плитках. Однако художники пользуются и полужидкими акварельными красками, в тюбиках. По консистенции они как раз напоминают те разноцветные краски, которые вы только что приготовили.

Если вы собираетесь хранить свои краски, обязательно перелейте их в какие-нибудь склянки, плотно закрывающиеся полиэтиленовыми пробками, в противном случае краски скоро высохнут. А работать ими надо так же, как и всякими другими акварельными красками: мягкая кисть, плотная бумага... Впрочем, среди юных химиков наверняка есть и юные художники.

Прежде чем перейти к новой теме, дадим еще один совет: попробуйте окрасить ткань. Ведь в старину большую часть растительных красителей использовали именно для этой цели. Договоримся только вот о чем: не кладите в красильную ванну (а ею может служить миска или таз) хорошие вещи. Поэкспериментируйте сначала с кусочками чистой белой ткани или пряжи. И только в том случае, если вы убедитесь, что опыт проходит успешно, берите какую-либо вещь - обязательно из тех же волокон, на которых вы ставили эксперимент.

Перед окраской ткань, как правило, требуется протравить - подержать в горячем растворе какой-либо соли; для этой цели часто берут раствор алюмокалиевых квасцов. Подержав ткань или пряжу в протраве несколько минут, опустите ее в отвар красителя, предварительно процеженный через марлю, и кипятите в нем. Точного совета, насколько крепким должен быть отвар, дать, к сожалению, нельзя, потому что два внешне одинаковых растения могут содержать разные количества красящего вещества. Так что концентрацию и время обработки придется подбирать опытным путем.

Назовем несколько растении, из которых можно получить неплохие красящие отвары для ткани. Начнем с упоминавшейся уже луковой шелухи. В ее отваре ткань станет желто-красной, если протравить ее квасцами, и зеленой, если протравить железным купоросом. Луковую шелуху использовали с давних времен для крашения шерсти и льна.

Из листьев и стеблей картофеля тоже можно приготовить краситель. Их отвар окрасит ткань в лимонный цвет, если ткань заранее обработана раствором какой-либо соли олова. А отвар корня ревеня придаст ткани, протравленной раствором железного купороса, болотный цвет.

Для окрашивания шерсти можно использовать и отвары из коры деревьев. Так, кора ольхи окрасит шерсть в темно-красный цвет, кора ясеня - в синий. Древесина дикой груши содержит коричневый краситель (шерсть перед крашением надо протравить в водном растворе какой-либо соли висмута). В листьях березы есть серо-зеленый краситель, правда, он не очень эффектен.

В былые времена редко, но все же красили шерсть раствором кофе, только сырого, чтобы получить зеленый цвет. Опробуйте и этот краситель, благо сырых кофейных зерен нужно совсем немного. Их надо размолоть и отварить с добавкой стиральной соды, а шерсть перед тем, как погружать ее в отвар, протравите в горячем растворе квасцов.

Если это занятие придется вам по вкусу, проверьте сами красящее действие других растений в сочетании с разными протравами. Не исключено, что вы обнаружите какое-либо неизвестное или совершенно забытое сочетание, и окраска окажется на редкость красивой.

СРЕДСТВО ОТ РЖАВЧИНЫ

Из стеблей, коры, плодов и листьев получают не только красители, но и десятки других полезных веществ. Как ни удивительно, растения содержат и такие органические соединения, которые способны предохранить металл от коррозии.

Представьте себе, что громоздкую стальную деталь необходимо очистить от ржавчины. Не тереть же ее наждачной шкуркой. Значит, нужен химический способ, например, травление кислотой. Но если опустить деталь в раствор какой-либо кислоты, удаляющей ржавчину, то неизбежно растворится и часть металла - как его убережешь от контакта с кислотой?

Ответ ясен: нужен раствор, который удалял бы ржавчину, но не трогал самого металла. Такие травильные растворы давно уже применяют на практике. Помимо кислоты, в них входит еще одна важная добавка - ингибитор коррозии. Это такое вещество, которое резко замедляет растворение металла, но почти не мешает растворяться его оксидам и гидроксидам, т. е. продуктам коррозии.

Те ингибиторы, которые применяют на заводах, получены преимущественно синтетическим путем. Среди них гексаметилентетрамин, в аптеках его продают и под названием "уротропин". Если поставить параллельный опыт - два одинаковых железных предмета положить в две пробирки со слабым раствором соляной кислоты, причем заранее добавить в одну немного растолченного уротропина, то разницу вскоре можно заметить и невооруженным глазом: в пробирке с ингибитором растворение металла будет идти намного медленнее.

Но мы собирались извлекать ингибиторы коррозии из растений. Этим сейчас и займемся.

Из дикорастущих растений для наших опытов подойдут чистотел, хохлатка и дымянка из семейства маковых, алтей лекарственный из семейства мальвовых и тысячелистник из семейства сложноцветных; нам понадобятся их листья и стебли. Заметьте, что многие из этих растений в сухом виде бывают в аптеках. Для опытов нужно несколько экземпляров растений. Предупреждения о бережном отношении к природе остаются в силе, равно как и предложение посоветоваться с учителем биологии или запастись определителем растений.

Для извлечения ингибиторов можно взять и некоторые культурные растения это, пожалуй, проще. Годятся для опытов листья и стебли картофеля и помидоров. Есть смысл подождать, пока созреет урожай и взять для экспериментов ненужные уже остатки растений.

Листья и стебли дикорастущих или домашних растений измельчите ножом и залейте слабым, концентрацией не более 5%, раствором соляной кислоты. Если вы пользуетесь аптечной соляной кислотой, то разбавьте ее водой примерно вдвое. Оставьте залитую раствором массу на несколько дней в закрытой посуде, чтобы экстракция прошла как можно полнее; недели, во всяком случае, должно хватить. Когда экстракт будет готов, составьте травильный раствор для проржавевших деталей. Если ржавчины очень много, то состав раствора (для удобства - по объему) будет таким: на 5 частей экстракта - 40 частей концентрированной соляной кислоты и 75 частей воды. Если же ржавчины не очень много, то надо взять 10 частей экстракта и примерно 20 частей кислоты; количество воды тоже можно немного увеличить.

В такие растворы вы можете погружать заржавевшие детали. Они довольно скоро станут блестящими, будто новенькие, а металл с них почти не перейдет в травильный раствор.

Но что же за вещества в растениях, которые, как обнаружилось, так хорошо защищают металл от коррозии? Это комплекс соединений - алкалоиды, полисахариды, белки, слизистые и дубильные вещества. Все они, хотя и в разной степени, обладают способностью адсорбироваться на металлической поверхности и закрепляться на ней, а следовательно, они препятствуют прямому контакту металла с кислотой. Со ржавчиной же они объединяться не желают, вот она и растворяется в кислоте без помех.