Книга по химии для домашнего чтения

Лаборант, приводя в порядок шкаф с реактивами, нашел в углу старую банку с запарафинированной пробкой и полустершейся этикеткой, на которой он смог прочесть только одно слово «Пирофор». Недолго думая, лаборант выбросил банку в корзину с мусором. На другой день, придя на работу, он узнал, что его комната вся выгорела, и пожарные с трудом погасили огонь.

Причина пожара — в безответственном отношении к химическому веществу неизвестного состава. «Пирофор» — смесь, самовоспламеняющаяся на воздухе, первые «химические спички», изобретенные немецким химиком Дёберейнером в начале прошлого столетия (см. 4.9; 9.30). Если смесь карбоната калия K₂CO₃, безводного сульфата алюминия-калия KAl(SO₄)₂ и угля C прокалить без доступа воздуха, то в результате реакций

2К₂СO₃ + C = 4К + 3CO₂^,

2KAl(SO₄)₂ + C = 2K + SO₂^ +3SO₃^ + CO₂^ + Al₂O₃

образуется серо-черная масса, содержащая мелкие частицы калия К, оксида алюминия Al₂O₃ и остатки угля. На воздухе под воздействием кислорода и влаги калий воспламеняется и может зажечь бумагу, вату и другой горючий материал. У банки, брошенной в корзину с мусором, видимо, открылась пробка, и «пирофор», придя в контакт с воздухом, воспламенился.

1.30. НЕОБЖИГАЮЩЕЕ ГОЛУБОВАТОЕ ПЛАМЯ

В 1796 г. Вильгельм Лампадиус (1772–1842), профессор химии и металлургии в Горной академии во Фрейбурге (Саксония), впервые получил сероуглерод, пропуская пары серы S через раскаленный древесный уголь. Химическое название CS₂ — дисульфид углерода:

C + 2S = CS₂.

Полученная им жидкость сразу повела себя необычно. Когда Лампадиус погрузил в нее нагретую стеклянную палочку, то увидел появление голубоватого холодного пламени, не обжигающего пальцы. Сотрудник Лампадиуса, нанюхавшись CS₂, потерял сознание. На свежем воздухе он пришел в себя, вскрикнул и бросился бежать, размахивая руками и не разбирая дороги.

Сероуглерод в чистом виде — бесцветная, пожароопасная, сильно преломляющая свет, легкокипящая (46°С), малорастворимая в воде жидкость с эфирным запахом (см. 5.88, 5.89). Это активный химический реагент. Он, например, взаимодействует с водным раствором сульфида натрия Na₂S с образованием тиокарбоната натрия:

Na₂S + CS₂ = Na₂CS₃.

Свободно падающая струя CS₂ может самовоспламениться со взрывом.

Только через 50 лет после открытия CS₂ столь опасному продукту нашли области применения. В 1843 г. профессор химии Лейпцигского университета Адольф-Вильгельм-Герман Кольбе (1818–1884) предложил использовать CS₂ для получения тетрахлорида углерода CCl₄, воздействуя на CS₂ хлором Cl₂:

CS₂ + 3Сl₂ = CCl₄ + S₂Cl₂; 2S₂Cl₂ + CS₂ = CCl₄ + 6SV.

Этот метод синтеза CS₂ применяют в промышленном масштабе до сих пор. В настоящее время вместо дефицитного и дорогостоящего древесного угля для получения CS₂ используют природный газ, содержащий метан CH₄:

CH₄ + 4S = CS₂ + 2H₂S^.

Дисульфид углерода необходим в больших количествах не только для производства CCl₄, но и для производства вискозы, химических средств защиты растений, как растворитель в органическом синтезе. Ежегодная выработка CS₂ во всем мире превышает 1 млн. тонн.

1.31. ОСИНОВАЯ ПАЛОЧКА И ФОСФОР — И НИКАКОГО ИМПОРТА

Первая фабрика в России по выпуску фосфорных спичек была построена в 1837 г. в Петербурге. До этого фосфорные спички завозились из Европы и стоили очень дорого — один рубль серебром за сотню спичек.

Фосфорные спички появились в середине XIX в. Их изобретателей было несколько: английский химик Джеймс Уолкер (1863–1935), венгерский химик Шандор Ириньи, французский химик Шарль Сориа, немецкий учитель Ян Каммерер. Они независимо друг от друга предложили на осиновую палочку наносить смесь белого фосфора P₄ (см. 4.26), триоксохлората(V) калия KClO₃ (см. 8.7) и клея — гуммиарабика и затем высушивать смесь. Такие спички воспламенялись уже при легком трении о любую поверхность, достаточно твердую. Воспламенение вызывалось реакциями

2КСlO₃ = 2КСl + 3O₂^, P₄ + 5O₂=P₄O₁₀.