История свечи

Прошлый раз я пропускал водяной пар сквозь трубку, раскаленную докрасна; теперь же я буду пропускать электрический ток сквозь содержимое этого сосуда. Может статься, я при этом вскипячу воду; в таком случае я получу пар, - а вы знаете, что пар при остывании сгущается, и, таким образом, вы сможете судить, вскипятил я воду или нет. Но может статься, что, пропуская электрический ток сквозь воду, я не вскипячу ее, а получу какой^ нибудь другой результат. Об этом вы сможете судить на основании опыта.

Один провод я присоединю к А, другой - к В, и вы скоро увидите, останется ли вода спокойной. Кажется, что вода вовсю кипит; но кипит ли она на самом деле? Давайте проверим, что оттуда выходит - водяной пар или нет? Я думаю, вы скоро увидите, что банка наполнится парами, - если то, что поднимается пузырьками из воды, представляет собой пар. Но пар ли это? Ну, конечно, нет. Ведь вы же видите, что это нечто остается неизменным. Оно не превращается в воду, и потому это никак не может быть паром; это, очевидно, какой-то устойчивый газ. Так что же он собой представляет? Водород? Или что-нибудь другое?

Что ж, испытаем его. Если это водород, он должен гореть. (Тут лектор зажигает некоторое количество собравшегося газа, который сгорает со взрывом.) Несомненно, это что-то горючее, но горит оно не так, как водород. Тот бы не дал такого шума; однако свет при горении этого газа был по цвету похож на водородное пламя.

Впрочем, этот газ способен гореть и без доступа воздуха. Вот почему я собрал еще один прибор, приспособленный для того, чтобы сделать опыт более тщательно. Вместо открытого сосуда я взял закрытый. Я хочу показать вам, что этот газ, каков бы он ни оказался, может гореть без воздуха; в этом отношении он отличается от свечи, которая без воздуха гореть не может. Проделаем мы это следующим образом. Вот стеклянный сосуд (G), в который впаяны две платиновые проволочки (I и К), к ним я могу подвести электрический ток. Мы можем соединить этот сосуд с воздушным насосом и выкачать из него воздух, а затем поставить его на банку, соединить с ней и впустить в него тот газ, который образовался в результате воздействия батареи на воду; можно сказать, что мы получили его, превратив в него воду, - я вправе употребить такое выражение и сказать, что мы действительно, по ходу нашего опыта, превратили воду в этот газ.

Мы не только изменили ее состояние, но по-настоящему превратили воду в это газообразное вещество; и вся вода, которая была при этом опыте разложена, находится тут, в банке. Вот я привинчиваю к банке F сосуд О, тщательно соединяю их трубки кранами Н, Н, Н, и если вы будете следить за уровнем воды в банке F, вы заметите, что он повысится, когда я открою краны (Н, Н, Н), т.е. газ из этой банки поднимется в верхний сосуд. Теперь я закрою эти краны, так как сосуд О уже наполнился газом. Перенеся его для безопасности в эту камеру, я пропущу через него электрическую искру от лейденской банки L. Сосуд сейчас совершенно прозрачный, а после взрыва он затуманится. Стенки его настолько толсты, что звука слышно не будет. (Через сосуд пропускается электрическая искра, поджигающая взрывчатую смесь.) Вы видели этот яркий свет?

Я снова привинчу сосуд О к банке F, открою краны, и вы убедитесь, что уровень воды в банке вторично повысится. (Краны открываются.) Как видите, эти газы исчезли. (Лектор имеет в виду газы, первоначально собранные в банке и только что зажженные электрической искрой.) В сосуде их место освободилось, и в сосуд вошла новая порция газа. Из вспыхнувших газов образовалась вода. Если мы все повторим (делает опыт снова), у нас опять получится пустота, в чем вы убедитесь по подъему воды в банке F. После взрыва у меня всегда оказывается пустой сосуд, потому что тот пар или газ, в который мы при помощи батареи превратили воду в банке С, взрываясь от искры, превращается в воду. И действительно, через некоторое время вы увидите, как капельки воды будут понемногу стекать по стенкам этого верхнего сосуда и собираться на дне.

Здесь мы имели дело с водой совершенно безотносительно к атмосфере. Вода; содержащаяся в свече, образовалась в свое время при участии атмосферы. А таким путем, как сейчас, воду можно получать независимо от воздуха. Значит, в воде должно содержаться также и то другое вещество, которое горящая свеча берет из воздуха и которое, соединяясь с водородом, дает воду.

Вы только что видели, как один из полюсов нашей батареи с помощью вот этого провода притягивал к себе медь, извлекая ее из сосуда с голубым раствором. И, конечно, мы вправе задать себе такой вопрос: если батарея имеет такую власть над раствором металла, который мы сами можем приготовить и разложить, то не окажется ли возможным разложить воду на составные части и отделить их друг от друга? Посмотрим, что произойдет с водой вот в этом приборе, где металлические концы батареи далеко разнесены. Один провод я присоединяю тут, у А, другой - там, у В. На каждый полюс можно надеть по маленькой подставке с отверстием, для того чтобы надежно разделить газы, выделяющиеся на полюсах (ведь вы убедились, что из воды у нас получается не водяной пар, а газы).

Ну, вот, теперь провода присоединены надлежащим образом к сосуду с водой, и вы видите, как пузырьки идут вверх. Давайте соберем эти пузырьки и выясним, из чего они состоят. Вот стеклянный цилиндр О; я наполняю его водой, опрокидываю и ставлю его над полюсом А, другой цилиндр, Н, я таким же образом помещаю над полюсом В. Теперь у нас сдвоенный прибор для получения газа на обоих полюсах. Оба эти цилиндра будут наполняться газом. Вот, пошло дело! Правый цилиндр Н наполняется очень быстро, а левый, О,– не так быстро.

Хотя я и упустил несколько пузырьков, но видно, что реакция протекает равномерно; и если бы не то обстоятельство, что цилиндры не совсем одинаковее, вам было бы видно, что здесь в цилиндре Н, газа вдвое больше, чем там, в цилиндре О. Оба эти газа бесцветны; они находятся над водой, не конденсируясь; они одинаковы по всем признакам - я хочу сказать, по всем видимым признакам; однако мы должны исследовать эти вещества и выяснить, что они собой представляют. Каждого газа у нас помногу, и нам легко делать с ними опыты.

Начнем с цилиндра H, я надеюсь, вы скоро поймете, что в нем содержится водород. Вcпомните все свойства водорода: это легкий газ, хорошо сохраняющийся в опрокинутых сосудах, горящий бледным пламенем у края банки. Проверьте, удовлетворяет ли наш газ всем этим условиям. Если это водород, он останется здесь, в цилиндре, который я держу опрокинутым. (Лектор подносит к цилиндру горящую лучинку, и водород загорается.)

Ну, а что же находится в другом цилиндре? Вы знаете, что оба газа вместе дают взрывчатую смесь. Но что же представляет собой вторая составная часть воды и благодаря которой, следовательно, горит водород? Мы знаем, что вода, налитая нами в сосуд, состояла из совокупности этих двух веществ. Мы убедились, что одно из них - водород; но что же представляет собой второе вещество, которое до опыта находилось в воде, а теперь есть у нас в изолированном виде? Я введу в этот газ зажженную лучинку. Сам газ не будет гореть, но он заставит гореть лучинку (вносит в газ зажженную лучинку). Вот видите, как он усиливает горение дерева, как он заставляет лучинку гореть несравненно ярче, чем на воздухе. Итак, у нас здесь в чистом виде то второе вещество, которое содержится в воде и которое, когда вода образовалась при горении свечи, было, очевидно, взято из окружающего воздуха. Как же мы его назовем? А, В или С? Давайте назовем его О, назовем его кислородом. Имя очень хорошее, характерно звучащее. Итак, значит, это кислород присутствовал в воде и составлял такую значительную часть ее.

Теперь мы сможем яснее понимать наши опыты и исследования: ведь когда мы все это хорошенько продумаем, мы сразу сообразим, почему свеча горит в воздухе. Разделив воду на составные части при помощи электричества, мы получаем два объема водорода и один объем вещества, сжигающего водород. Это соотношение объемов представлено на следующей схеме, где указаны также и массы этих составных частей. Отсюда видно, что кислород - второй составной элемент воды - вещество очень тяжелое по сравнению с водородом.

Пожалуй, теперь, после того как мы выделили кислород из воды, мне пора вам рассказать, как он получается в больших количествах. Кислород, как вы сразу же сообразите, есть и в атмосфере, иначе как же могла бы свеча давать при сгорании воду? Без кислорода это было бы совершенно невозможно. А можем ли мы добывать кислород из воздуха? Что же, есть такие способы, очень сложные и трудные, посредством которых можно получить кислород из воздуха, но мы воспользуемся другим, более простым способом.