В список жизненно необходимых огню вещей входит топливо, тепло и окислитель — кислород. Лишите пламя любой из них, и оно быстро погаснет. Задувая свечу, мы охлаждаем ее фитиль, останавливая горение; заливая водой — еще и предотвращаем доступ кислорода. А многие огнетушители блокируют приток воздуха к горящему участку струей углекислого газа.
Наблюдать, как газ справляется с пламенем, можно и дома. Для этого даже не придется устраивать пожар! На кухне наверняка найдутся и свечка, и все нужное для того, чтобы погасить ее «невидимой рукой».
Нам понадобятся
Свеча и зажигалка. Удобнее и безопаснее использовать небольшую свечку в форме таблетки
Глубокая тарелка или стакан для свечи. Стакан или бутылка с широким горлышком для получения в ней углекислого газа
Столовый уксус (уксусная кислота) и пищевая сода (бикарбонат натрия)
Что происходит
1. Химия
Ставим свечу на дно тарелки или стакана и зажигаем. Во вторую емкость насыпаем чайную ложку соды и наливаем около 150 мл уксуса, медленно перемешивая. Начинается реакция: уксусная кислота отнимает у соды атом натрия, и свободный бикарбонат распадается на воду и углекислый газ, который поднимается белой пеной. Это взаимодействие проходит достаточно бурно, с выделением тепла, так что будьте осторожны: емкость может нагреться. Детям следует проводить этот опыт только вместе со взрослыми.
2. Физика
Углекислый газ тяжелее воздуха: в нормальных условиях его плотность примерно в полтора раза выше и составляет 1,98 кг/м3. По мере протекания реакции газ наполнит емкость, и уже через полминуты его можно будет аккуратно слить в тарелку или стакан с горящей свечой. Зрелище получится более эффектным, если сначала перелить газ в пустой промежуточный стакан, а затем уже на пламя. Все будет выглядеть так, словно мы погасили огонь ничем.
3. Практика
Попадая в сосуд со свечой, углекислый газ скапливается на дне, вытесняя кислород. Без него пламя быстро слабеет и гаснет. По такому же принципу работают и широко распространенные углекислотные огнетушители, которые можно найти почти в любом магазине, офисе или автомобиле. Правда, газ в них закачан уже готовый, в большом количестве и под большим давлением, чтобы, вырвавшись наружу, он мог мгновенно сбить пламя.
Газ и электричество
Углекислый газ ток не проводит, позволяя тушить даже оборудование под напряжением. Однако расширение газа идет с поглощением тепла. Температура у сопла огнетушителя падает до −70 °C, и на нем конденсируется вода. В ней углекислый газ образует ионы угольной кислоты, и вода становится проводящей. Особенно легко это происходит на металлическом раструбе, и применять такие огнетушители для тушения техники под напряжением не следует.
Фото: ALAMY (X2), SPL / LEGION-MEDIA, ISTOCK (X4)
Материал опубликован в журнале «Вокруг света» № 6, июнь-июль-август 2020, частично обновлен в ноябре 2022
