Дуже просимо вас прочитати цю сторінку навіть у тому випадку, якщо ви збираєтеся ставити досліди не вдома, а в школі, на станції юних техніків. По-перше, може бути, знадобляться деякі прості поради по використанню для експерименту підручних засобів. А по-друге, що ще важливіше, ми почнемо з попереджень та нагадувань, які обов'язкові для всіх юних хіміків, де б вони не ставили експерименти і якими б досвідченими себе не вважали.
Те, чим вам доведеться зараз займатися, не так цікаво, як ставити досліди, однак необхідно. Втім, і обладнання власної лабораторії, якщо взятися за нього серйозно, теж повчальне заняття.
Якщо при слові «лабораторія» ви уявили собі простору кімнату з витяжним шафою, скляними приладами, печами, насосами і високими шафами, доверху набитими посудом та реактивами,- то ви в даному випадку помилилися. Мова йде про куточку кімнати, необов'язково житловий, в якому можна поставити невеликий столик і повісити над ним полку. Але перш ніж влаштовувати лабораторію, виконайте дві вимоги. Перше: точно вирішите для себе, чи хочете ви серйозно займатися хімічними дослідами, чи вистачить у вас терпіння ретельно їх ставити, не бентежить вас підготовка до дослідів і такі нудні заняття, як прибирання та миття брудного посуду. Якщо ви свідомо йдете на все це, то залишається друга вимога: отримати згоду старших.
Будемо сподіватися, що ваша тверда переконаність подіє.
Почнемо з облаштування робочого місця.
Робочий стіл бажано поставити ближче до вікна, щоб освітлення було доброю; до того ж, якщо працювати біля вікна, то легше провітрювати приміщення. Якщо у вікна немає місця, подбайте про електричному освітленні. У будь-якому випадку майте на увазі, що не можна ставити досліди в напівтемному приміщенні!
Як би акуратно ви не працювали, на стіл можуть попасти бризки розчинів, прокидатися порошки. Щоб уникнути неприємностей, щоб уберегти стіл, покладіть на нього лист лінолеуму, або товсту фанеру, або пресований картон. В крайньому випадку можна обійтися і звичайною клейонкою або поліетиленовою плівкою. Якщо стіл не повністю відданий у ваше розпорядження, зробити це абсолютно необхідно. До того ж не завадить поставити на стіл ще й піддон - наприклад, більшу фотографічну кювету, яку легко можна вимити після досвіду. Між іншим, і стіл після роботи потрібно протерти вологою ганчіркою, а потім витерти насухо.
Дуже зручно, якщо над столом можна повісити поличку або шафку і тримати в них все необхідне для дослідів. Якщо ж це неможливо, то все одно тримайте посуд і реактиви в одному місці, недалеко від робочого столу. Ні в якому разі не розкидайте їх по кімнаті!
Обзаведіться, будь ласка, щільним фартухом, краще всього клеенчатым. Нам доведеться іноді мати справу з їдкими речовинами, і фартух захистить вашу одяг. В аптеці або господарському магазині купите пару гумових рукавичок - знадобляться для деяких дослідів.
Тепер поговоримо про посуді. Звичайно, найкраще було б обзавестися справжніми пробірками, колбами, хімічними склянками і тиглями. Однак далеко не завжди це можливо. Але вихід з положення знайдеться: треба використовувати те, що є під рукою.
Пробірки найпростіше замінити тонкостінними флакончиками з-під таблеток. Оскільки дно у них плоске, нагрівати їх на відкритому полум'ї не можна, а ось водяну баню вони витримують. Для проведення дослідів і для зберігання речовин годяться також пляшечки з-під пеніциліну, стрептоміцину та інших ліків. На перших порах знадобиться не більше десяти таких саморобних пробірок.
Іноді пробірки доводиться нагрівати, і, звичайно, їх не можна тримати голими руками. Кращого тримачі для пробірок, ніж дерев'яна білизняна прищіпка, нам, мабуть, не знайти. Для зручності прищіпку можна подовжити, прикріпивши до однієї з її розвилок паличку або шматок товстого дроту. З товстою м'якою дроту неважко зробити тримач, але не забудьте надіти на той кінець, за який ви будете братися рукою, шматок гумового шланга або обмотайте його ізоляційною стрічкою.
Спеціальний штатив для більшості досліджень не потрібно, але корисно зробити штатив-підставку для пробірок, щоб не тримати їх довго в руках. Самий простий штатив - це брусок, в якому просвердлені (не наскрізь) отвори діаметром трохи більшим, ніж діаметр пробірок.
Хімічної посудом можуть служити також різноманітні флакони і банки з-під ліків, які закриваються зазвичай поліетиленовими пробками. Такі пробки дуже зручні, тому що вони стандартні і підходять до багатьох склянкам. Але головне - поліетилен хімічно стійкий, він не руйнується навіть під дією концентрованих розчинів кислот і багатьох органічних розчинників і тому у флаконах з поліетиленовими пробками можна зберігати й такі реактиви, від яких з часом руйнуються гумові пробки. Між іншим, коли кількість реагуючих речовин невелико, кришки і пробки теж можна використовувати для дослідів.
Скляна тара від харчових продуктів - майонезні банки, пляшки, скляні банки з-під варення та компоту - годиться для зберігання реактивів і для деяких дослідів. Пам'ятайте, що посуд з товстостінного скла не можна нагрівати - вона може лопнути, В описах дослідів ми будемо радити, яку посуд краще взяти. Якщо ж посуд не обумовлена, значить, годиться будь-склянка, яка є під рукою.
Яку б посуд для зберігання речовин ви не вибрали, вона повинна бути щільно закрита, і до неї обов'язково треба приклеїти етикетку. Найпростіша етикетка з лейкопластиру. Він легко приклеюється до сухого склу, на ньому зручно писати кульковою ручкою; коли запис зблякне, її неважко підновити. Можна зробити і паперову етикетку, приклеївши її казеїновим канцелярським клеєм, а щоб вона довше трималася, її треба закрити прозорою липкою стрічкою.
Весь посуд перед використанням (і після кожного використання) необхідно ретельно мити; якщо посуд брудна, її миють пральним порошком з допомогою йоржика, а потім ще кілька разів чистою водою.
Посуд повинна зберігатися тільки чистою. Її треба мити відразу після досвіду (це, до речі, і легше, тому що через годину-інший бруд може так пристати до стінок, що насилу відмиєш). Вимитий посуд краще сушити так, щоб вода легко стікала з неї. Можна виготовити для цього нехитру сушарку: вбити в товстий лист фанери довгі цвяхи, щоб вони пробили лист наскрізь і пішли в нього по саму шляпку, відігнути стирчать з фанери цвяхи вгору під кутом приблизно 45° і обмотати їх ізоляційною стрічкою, щоб не подряпатися (або надіти гумові трубки). На всяк випадок не завадить затупити напилком вістря цвяхів. Це і є сушарка. Її треба повісити на стіну і поставити внизу піддон, щоб вода, стікаючи з пробірок і склянок, надягнутих на цвяхи, не капала на стіл або на підлогу.
Іноді по ходу досвіду необхідно прожарити яку-небудь речовину. Для цього є спеціальна порцеляновий посуд, але можна обійтися і без неї. Виручать ретельно вимиті жерстяні баночки з-під гуталіну або вазеліну. А якщо речовини трохи, скористайтесь їдальні або навіть чайною ложкою з нержавіючої сталі. Звичайно, для їжі ця ложка вже не годиться. Точно так само, як пляшки, банки та інша посуд, яку ви взяли для дослідів.
Краще, напевно, буде придбати спеціально одну-дві сталеві ложки для своєї лабораторії. Вони годяться не тільки для прожарювання, але можуть замінити шпателі, якими набирають речовини для дослідів. Якщо ж досвід проводять в пробірці, то можна обійтися і без шпателя: порошки набирають більшої частиною прямо в суху пробірку.
Тепер трохи про фільтри. Вони будуть потрібні дуже часто. В описах дослідів вам то і справа будуть попадатися поради: профільтрувати рідина, відділити осад від розчину. Іноді, правда, можна обійтися без фільтрування. Якщо осад досить важкий, йому дають осісти, а рідину зливають з нього в чистий стакан по скляній паличці (цей прийом називається декантацией). Але частіше доводиться все ж фільтрувати, а для цього треба вміти робити паперові фільтри. Для цього потрібна спеціальна папір, не просочений клеєм. Вона так і називається - фільтрувальна. Все з нею добре знайомі, навіть першокласники - це звичайна промокашка.
Щоб зробити фільтр, треба приготувати квадратний шматок фільтрувального паперу, складіть його навпіл і ще раз навпіл, а потім обрізати краї так, щоб при розгортанні вийшов круг. Такий складений вчетверо аркушик треба розсунути, щоб утворився конус. Половина цього конуса буде з одного шару паперу, інша половина - з трьох шарів.
Інший фільтр, трохи складніше - складчастий. Для нього вирізують з паперу коло і складають його багато разів, щоб вийшла гармошка. Через такі складки рідина фільтрується швидше, але важкий осад може цей фільтр прорвати; він годиться тільки для легенів, хлопьевидных опадів або для великих кристалів.
Якою б фільтр ви взяли, його треба покласти у воронку-скляний (хімічну) або пластмасову, яку продають у господарських магазинах. Він повинен щільно прилягати до воронці і не доходити до її краю на кілька міліметрів. Перед роботою фільтр змочують розчинником (як правило, водою; найчастіше ми будемо мати справу з водними розчинами), потім обережно ллють рідина з осадом. Фільтрування вимагає терпіння, тому що рідина через промокальний папір проходить повільно. Але ні в якому разі не відривайте носик фільтра - вся робота піде нанівець.
Іноді можна фільтрувати через тканину або декілька шарів марлі - це дещо швидше, але не так ефективно. В описах дослідів буде сказано, через який матеріал можна фільтрувати без шкоди для справи. Якщо ж особливих зауважень з цього приводу ви не виявите, те фільтруйте через паперовий фільтр.
У деяких дослідах речовини необхідно нагрівати. Якщо потрібно нагріти реагенти, зручніше (і безпечніше) користуватися водяний лазнею. Як водяній лазні підійде алюмінієвий кухлик з ручкою або просто широка консервна банка. Щоб нагріти суміш до необхідної температури, скажімо, до кипіння, потрібно помістити пробірку у воду, налиту у кухлик, а щоб пробірка не впала, обмотують пробірку дротом так, щоб вийшло 2 "вуса". Ці вуса кладуть на край каструльки. Або роблять кришку з фанери так, щоб вона могла лежати на каструлі, а в кришці просвердлюють отвір для пробірок і закріплюють їх дротяними вусами, тільки зовсім короткими.
Коли речовина нагрівають в склянці, то кришка не потрібна. Стакан ставлять у водяну баню, але не прямо на дно (так він може перегрітися), а на підставку з фанери або шматка дерева. У підставці бажано прорізати отвори, щоб вода могла циркулювати. А щоб дерево не спливало, підставка повинна щільно прилягати до стінок ванни.
Наливати води багато не треба - достатньо, якщо стакан або пробірка будуть занурені у воду наполовину. По мірі википання воду треба потроху доливати.
Водяну баню можна нагрівати на газовій або електричній плиті або на закритій електроплитці (будь ласка, пам'ятайте про акуратності в роботі!). Якщо ж треба нагрівати речовини на відкритому полум'ї до більш високих температур, то краще користуватися пальником з «сухим спиртом», таблетки якого продають у господарських та спортивних магазинах,- таким сухим пальним часто користуються туристи. Таблетки пального дають рівне і жарке полум'я. Спалювати їх треба на спеціально зробленому таганці. Його можна виготовити з товстої сталевого дроту у вигляді триноги і покласти зверху жерстяну кришку з загнутими краями, наприклад від скляної консервної банки; на цій кришці і підпалюють таблетку. Приготуйте і жестяный ковпачок, наприклад, маленьку консервну банку, яким ви будете гасити полум'я: накрийте ковпачком палаючу таблетку, повітря перестане до неї вступати, і полум'я згасне.
Ще один спосіб нагрівання до високої температури - пісочна лазня. У невелику сковорідку насипте рівним шаром сухої прожарений пісок на висоту близько 2 див. На пісок поставте фарфорову чашку або металеву банку з реакційною сумішшю і нагрівайте піщану баню на електроплитці. Це старий, надійний і безпечний метод прожарювання, хоча і не дуже швидкий.
На закінчення - трохи про вимір мас і обсягів.
Для домашньої лабораторії підійдуть аптечні ваги, вони досить точні і коштують недорого. Такого ж типу ваги з коромислом для відважування фотореактивов продають в фотомагазинах. Годяться і важільні ваги з межею вимірювання до 100 г; особливо високої точності зважування для більшості наших дослідів не потрібно.
Що ж стосується виміру обсягів, то для цієї мети можна використовувати аптечну мензурку - скляну чарочку з поділками - або мірний стакан. У крайньому випадку можна скористатися мірної пляшкою, з якою годують через соску немовлят. Іноді нам потрібні будуть і складніші прилади, багато з яких можна буде зібрати з підручних засобів. Як саме - про це буде сказано в описах дослідів.
О. Ольгин. "Досліди без вибухів"
М., "Хімія", 1986
