Краткая коллекция англтекстов

Майкл Фарадей

The Chemical History of A Candle/История свечи

Lecture IV: Hydrogen In The Candle - Burns Into Water - The Other Part Of Water - Oxygen/Лекция Iv Водород в свече. Водород сгорает и превращается в воду. Другая составная часть воды - Кислород

English Русский
I see you are not tired of the candle yet, or I am sure you would not be interested in the subject in the way you are. When our candle was burning we found it produced water exactly like the water we have around us; and by farther examination of this water we found in it that curious body, hydrogen that light substance of which there is some in this jar. We afterward saw the burning powers of that hydrogen, and that it produced water. And I think I introduced to your notice an apparatus which I very briefly said was an arrangement of chemical force, or power, or energy, so adjusted as to convey its power to us in these wires; and I said I should use that force to pull the water to pieces, to see what else there was in the water besides hydrogen; because, you remember, when we passed the water through the iron tube, we by no means got the weight of water back which we put in in the form of steam, though we had a very large quantity of gas evolved. We have now to see what is the other substance present. Я вижу, вам еще не надоела свеча, иначе вы бы не стали проявлять столько интереса к этой теме. Когда наша свеча горела, мы убедились, что она дает в точности такую же воду, к какой мы привыкли в повседневной жизни. При дальнейшем исследовании этой воды мы нашли в ней интересное вещество - водород. Это легкое вещество у нас сейчас вот здесь, в банке. Затем мы убедились в горючести водорода, а также в том, что он дает воду. Помнится также, что я познакомил вас вкратце с одним аппаратом, который я охарактеризовал как некий химический источник энергии или силы, устроенный так, чтобы по этим проводам передавать нам свою энергию. Тогда же я сказал, что употреблю эту энергию для того, чтобы разложить воду на части, - так сказать, разорвать ее на куски, - с целью узнать, что же, кроме водорода, содержится в воде. Ведь вы помните, когда мы пропускали водяной пар сквозь железную трубку, мы получали очень значительное количество газа, но отнюдь не столько по массе, сколько мы туда впускали воды в виде пара. Теперь нам предстоит выяснить, каково то, другое вещество, которое там имеется.
That you may understand the character and use of this instrument, let us make an experiment or two. Let us put together, first of all, some substances, knowing what they are, and then see what that instrument does to them. There is some copper (observe the various changes which it can undergo), and here is some nitric acid, and you will find that this, being a strong chemical agent, will act very powerfully when I add it to the copper. It is now sending forth a beautiful red vapor; but as we do not want that vapor, Mr. Anderson will hold it near the chimney for a short time, that we may have the use and beauty of the experiment without the annoyance. The copper which I have put into the flask will dissolve it: it will change the acid and the water into a blue fluid containing copper and other things, and I purpose then showing you how this voltaic battery deals with it; and in the mean time we will arrange another kind of experiment for you to see what power it has. Давайте проделаем несколько опытов, чтобы вы могли разобраться, что собой представляет этот прибор, т. е. батарея, и для чего она употребляется, Прежде всего давайте приведем в соприкосновение некоторые известные нам вещества, а затем посмотрим, какое воздействие на них окажет батарея. Вот медь (обратите внимание на различные видоизменения, в которых она может существовать), а вот азотная кислота; вы увидите, что она, обладая вообще очень сильным химическим действием, будет весьма энергично действовать на медь. Вот она испускает красивые рыжие пары, но так как эти пары нам будут только мешать, мистер Андерсон некоторое время подержит колбу около вытяжной трубы, чтобы нам досталась польза и красота этого опыта без его неприятной стороны. Медь, которую я положил в эту колбу, растворится и при этом превратит кислоту с водой в голубую жидкость, содержащую медь и другие вещества; затем я покажу вам, какое действие окажет электрическая батарея на эту жидкость.
This is a substance which is to us like water - that is to say, it contains bodies which we do not know of as yet, as water contains a body which we do not know as yet. Now this solution of a salt (A solution of acetate of lead submitted to the action of the voltaic current yields lead at the negative pole, and brown peroxide of lead at the positive pole. A solution of nitrate of silver, under the same circumstances, yields silver at the negative pole, and peroxide of silver at the positive pole.) I will put upon paper, and spread about, and apply the power of the battery to it, and observe what will happen. Three or four important things will happen which we shall take advantage of. А пока мы проведем другой опыт, чтобы вы могли увидеть, каковы возможности этой батареи. Вот здесь вещество, которое для вас неотличимо от воды. Подобно воде оно содержит какие-то еще не известные нам вещества. Этим раствором некоей соли (Под действием электрического тока из раствора уксуснокислого свинца на отрицательном полюсе выделяется свинец, а на положительном - бурая перекись свинца. Из азотнокислого серебра выделяются соответственно серебро и перекись серебра. - Прим. В. Крукса.) я могу пропитать бумажку, а затем подвергну ее действию нашей батареи, и мы посмотрим, что получится. Произойдет несколько существенных явлений, которыми мы и воспользуемся для дальнейших рассуждений.
I place this wetted paper upon a sheet of tin foil, which is convenient for keeping all clean, and also for the advantageous application of the power; and this solution, you see, is not at all affected by being put upon the paper or tin foil, nor by any thing else I have brought in contact with it yet, and which, therefore, is free to us to use as regards that instrument. But first let us see that our instrument is in order. Here are our wires. Let us see whether it is in the state in which it was last time. We can soon tell. As yet, when I bring them together, we have no power, because the conveyers - what we call the electrodes - the passages or ways for the electricity - are stopped; Бумажку, пропитанную раствором, я кладу на лист станиоля, - во-первых, чтобы она не испачкалась, а во-вторых, чтобы удобнее было подводить электрическую энергию. Как вы видите, этот раствор не претерпевает никаких изменений ни от того, что мы его поместили на станиоль, ни от чего бы то ни было другого, с чем я до сих пор приводил его в соприкосновение; таким образом, он вполне пригоден для испытания действия батареи. Но сперва проверим, в порядке ли наша батарея, продолжает ли она находиться в том же состоянии, как прошлый раз. Это легко можно выяснить. Вот провода; я сближаю их концы, но пока еще энергии нет, потому что отключены те пути для электричества, которые мы называем электродами.
but now Mr. Anderson by that [referring to a sudden flash at the ends of the wires] has given me a telegram to say that it is ready. Before I begin our experiment I will get Mr. Anderson to break contact again at the battery behind me, and we will put a platinum wire across to connect the poles, and then if I find I can ignite a pretty good length of this wire we shall be safe in our experiment. Now you will see the power. [The connection was established, and the intermediate wire became red-hot.] There is the power running beautifully through the wire, which I have made thin on purpose to show you that we have those powerful forces; and now, having that power, we will proceed with it to the examination of water. Ага! Вот мистер Андерсон подал мне сигнал (На концах проводов происходит внезапная вспышка.), что все готово. Прежде чем мы приступим к нашему опыту со смоченной бумажкой, я попрошу его снова разомкнуть цепь батареи, а здесь мы соединим полюса платиновой проволочкой. Если теперь окажется, что нам удастся раскалить током эту довольно длинную проволочку, мы сможем спокойно приступить к своему опыту со смоченной бумажкой. Сейчас вы увидите, какова энергия нашей батареи. (Ассистент включает цепь, и соединительная проволочка раскаляется докрасна.) Смотрите, как прекрасно передается энергия через эту проволочку, причем я нарочно взял тонкую, чтобы показать вам, с какой мощной силой мы имеем дело. Теперь, располагая этой энергией, мы ее применим к исследованию воды.
I have here two pieces of platinum, and if I lay them down upon this piece of paper [the moistened paper on the tin foil] you will see no action; and if I take them up there is no change that you can see, but the arrangement remains just as it was before. But, now, see what happens: if I take these two poles and put either one or the other of them down separately on the platinum plates, they do nothing for me; both are perfectly without action; but if I let them both be in contact at the same moment, see what happens [a brown spot appeared under each pole of the battery]. Look here at the effect that takes place, and see how I have pulled something apart from the white something brown; Вот два кусочка платины; если я их положу на эту бумажку (смачивает бумажку раствором), то никакой реакции, как видите, не произойдет; и если я их опять сниму, все останется, как было, без малейших изменений. Теперь следите за тем, что будет происходить: если я прикоснусь каким-нибудь из этих двух полюсов к платиновой пластинке, то по отдельности ни тот, ни другой не окажут ровно никакого действия. Однако если я сделаю так, чтобы они одновременно оба касались платины, - смотрите, что получается. (под обоими полюсами появилось по бурому пятну.) Видите, какой результат; вы можете убедиться, что я из белого вещества выделил что-то бурое.
and I have no doubt, if I were to arrange it thus, and were to put one of the poles to the tin foil on the other side of the paper - why, I get such a beautiful action upon the paper that I am going to see whether I can not write with it - a telegram, if you please. [The lecturer here traced the word "juvenile" on the paper with one of the terminal wires.] See there how beautifully we can get our results! Теперь я все это расположу несколько иначе... вот так... и один из полюсов приложу снизу к станиолю, подстилающему бумагу, - ну, теперь получается такое чудесное действие тока на бумагу, что надо попробовать, не удастся ли мне что-нибудь написать таким способом-своего рода телеграмму. (Лектор вывел на бумаге концом одного из проводов слово "молодежь".) Вот какие интересные результаты у нас получаются!
You see we have here drawn something which we have not known about before out of this solution. Let us now take that flask from Mr. Anderson's hands, and see what we can draw out of that. This, you know, is a liquid which we have just made up from copper and nitric acid while our other experiments were in hand; and though I am making this experiment very hastily, and may bungle a little, yet I prefer to let you see what I do rather than prepare it beforehand Вы видите, что из этого раствора мы извлекли нечто такое, о чем раньше и не подозревали. Теперь возьмем вот эту колбу у мистера Андерсона и посмотрим, что мы можем получить отсюда. Это ведь та жидкость, которую мы сегодня приготовили из меди и азотной кислоты за то время, пока занимались другими опытами. И хотя получена она в спешке и, может быть, опыт с ней у меня не вполне удастся, но я предпочитаю приготовлять ее не заранее, а у вас на глазах, чтобы вы могли видеть, что я делаю.
Now see what happens. These two platinum plates are the two ends (or I will make them so immediately) of this apparatus; and I am about to put them in contact with that solution, just as we did a moment ago on the paper. It does not matter to us whether the solution be on the paper or whether it be in the jar, so long as we bring the ends of the apparatus to it. If I put the two platinums in by themselves they come out as clean and as white as they go in [inserting them into the fluid without connecting them with the battery]; but when we take the power and lay that on [the platinums were connected with the battery and again dipped into the solution], this, you see [exhibiting one of the platinums], is at once turned into copper, as it were; it has become like a plate of copper; and that [exhibiting the other piece of platinum] has come out quite clean. If I take this coppered piece and change sides, the copper will leave the right-hand side and come over to the left side; what was before the coppered plate comes out clean, and the plate which was clean comes out coated with copper; and thus you see that the same copper we put into this solution we can also take out of it by means of this instrument. Теперь смотрите, что будет происходить. Пусть эти две платиновые пластинки служат полюсами батареи - я потом соединю их с проводами. Я собираюсь привести их в соприкосновение с раствором, как мы это только что делали на бумаге. Для нас все равно, находится ли раствор на бумаге или в банке, лишь бы мы подвели к нему полюса батареи. Если я погружу в раствор эти платиновые пластинки сами по себе (лектор погружает их в жидкость, не соединяя с батареей), то выну их такими же чистыми и белыми, какими их туда опустил. Однако когда мы привлечем к делу энергию батареи (соединяет платиновые пластинки с батареей и вновь опускает их в раствор), - смотрите, вот эта пластинка (показывает пластинку) сразу как будто превращается из платины в медь. Видите, она стала как медная, а вот та (показывает другую) совсем чистая, как была. Если же я возьму и поменяю полюса батареи, налет меди переместится с одной пластинки на другую: та пластинка, которая только что была покрыта медью, окажется чистой, а чистая покроется налетом меди. Итак, вы видите что ту самую медь, которую мы ввели в этот раствор, мы можем и извлечь из него при помощи батареи.

Putting that solution aside, let us now see what effect this instrument will have upon water. Here are two little platinum plates which I intend to make the ends of the battery, and this (C) is a little vessel so shaped as to enable me to take it to pieces, and show you its construction. In these two cups (A and B) I pour mercury, which touches the ends of the wires connected with the platinum plates. In the vessel (C) I pour some water containing a little acid (but which is put in only for the purpose of facilitating the action; it undergoes no change in the process), and connected with the top of the vessel is a bent glass tube (D), which may remind you of the pipe which was connected with the gun barrel in our furnace experiment, and which now passes under the jar (F). I have now adjusted this apparatus, and we will proceed to affect the water in some way or other. Отставим этот раствор и посмотрим, какое действие батарея будет оказывать на воду. Вот две платиновые пластинки, которые я сделаю полюсами батареи, а это - сосуд. Я могу разобрать его на части и показать вам его устройство. В эти две чашечки (А и В) я наливаю ртуть, так что она будет находиться в контакте с концами проводов, соединенных с платиновыми пластинками. В сосуд С я наливаю слегка подкисленную воду (кислота прибавляется только для облегчения реакции, и сама она при этом не претерпевает никаких изменений). В пробку сосуда С вставлена изогнутая стеклянная трубка D, она подведена под банку F и она. может быть, напомнит вам отводную трубку, присоединенную к трубке с железными стружками в том опыте с печью, который мы проделывали в прошлый раз. Вот я собрал прибор, и мы теперь попытаемся так или иначе воздействовать на воду.
In the other case I sent the water through a tube which was made red-hot; I am now going to pass the electricity through the contents of this vessel. Perhaps I may boil the water; 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.
if I do boil the water,
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.
I shall get vessel, which is now quite clear and bright, will become dim. There will be no sound, for the vessel is strong enough to confine the explosion. [A spark was then passed through the jar, when the explosive mixture was ignited.] Did you see that brilliant light? 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?
If I again screw the vessel on to the jar, and open these stop-cocks, you will see that the gas will rise a second time. [The stop-cocks were then opened.] Those gases [referring to the gases first collected in the jar, and which had just been ignited by the electric spark] have disappeared, as you see; their place is vacant, and fresh gas has gone in. Water has been formed from them; and if we repeat our operation [repeating the last experiment], I shall have another vacancy, as you will see by the water rising. 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.
I always have an empty vessel after the explosion, because the vapor or gas into which that water has been resolved by the battery explodes under the influence of the spark, and changes into water; and by-and-by you will see in this upper vessel some drops of water trickling down the sides and collecting at the bottom. 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.
We are here dealing with water entirely, without reference to the atmosphere. The water of the candle had the atmosphere helping to produce it; but in this way it can be produced independently of the air. Water, therefore, ought to contain that other substance which the candle takes from the air, and which, combining with the hydrogen, produces water. 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.

Just now you saw that one end of this battery took hold of the copper, extracting it from the vessel which contained the blue solution. It was effected by this wire; and surely we may say, if the battery has such power with a metallic solution which we made and unmade, may we not find that it is possible to split asunder the component parts of the water, and put them into this place and that place? Suppose I take the poles - the metallic ends of this battery - and see what will happen with the water in this apparatus, where we have separated the two ends far apart. I place one here (at A), and the other there (at B); and I have little shelves with holes which I can put upon each pole, and so arrange them that whatever escapes from the two ends of the battery will appear as separate gases; for you saw that the water did not become vaporous, but gaseous. 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).
The wires are now in perfect and proper connection with the vessel containing the water, and you see the bubbles rising; let us collect these bubbles and see what they are. Here is a glass cylinder (O); I fill it with water and put it over one end (A) of the pile, and I will take another (H), and put it over the other end (B) of the pile. And so now we have a double apparatus, with both places delivering gas. Both these jars will fill with gas. There they go, that to the right (H) filling very rapidly; the one to the left (O) filling not so rapidly; 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.
and, though I have allowed some bubbles to escape, yet still the action is going on pretty regularly; and were it not that one is rather smaller than the other, you would see that I should have twice as much in this (H) as I have in that (O). Both these gases are colorless; they stand over the water without condensing; they are alike in all things - I mean in all apparent things; and we have here an opportunity of examining these bodies and ascertaining what they are. Their bulk is large, and we can easily apply experiments to them. 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.
I will take this jar (H) first, and will ask you to be prepared to recognize hydrogen. Think of all its qualities - the light gas which stood well in inverted vessels, burning with a pale flame at the mouth of the jar, and see whether this gas does not satisfy all these conditions. If it be hydrogen it will remain here while I hold this jar inverted. [A light was then applied, when the hydrogen burnt.] What is there now in the other jar? You know that the two together made an explosive mixture. But what can this be which we find as the other constituent in water, and which must therefore be that substance which made the hydrogen burn? We know that the water we put into the vessel consisted of the two things together. We find one of these is hydrogen: what must that other be which was in the water before the experiment, and which we now have by itself? I am about to put this lighted splinter of wood into the gas. The gas itself will not burn, but it will make the splinter of wood burn. [The lecturer ignited the end of the wood and introduced it into the jar of gas.] See how it invigorates the combustion of the wood, and how it makes it burn far better than the air would make it burn; and now you see by itself that every other substance which is contained in the water, and which, when the water was formed by the burning of the candle, must have been taken from the atmosphere. What shall we call it, A, B, or C? Let us call it O - call it "Oxygen"; it is a very good, distinct - sounding name. This, then, is the oxygen which was present in the water, forming so large a part of it. 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.
I had better, perhaps, tell you now how we get this oxygen abundantly, having shown you how we can separate it from the water. Oxygen, as you will immediately imagine, exists in the atmosphere; for how should the candle burn to produce water without it? Such a thing would be absolutely impossible, and chemically impossible, without oxygen. Can we get it from the air? Well, there are some very complicated and difficult processes by which we can get it from the air; but we have better processes. 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.
There is a substance called the black oxide of manganese; it is a very black-looking mineral, but very useful, and when made red-hot it gives out oxygen. Вот это вещество называется перекисью марганца. Минерал этот очень невзрачный, но очень полезный; если его раскалить докрасна, он выделяет кислород.
Here is an iron bottle which has had some of this substance put into it, and there is a tube fixed to it, and a fire ready made, and Mr. Anderson will put that retort into the fire, for it is made of iron, and can stand the heat. Here is a salt called chlorate of potassa, which is now made in large quantities for bleaching, and chemical and medical uses, and for pyrotechnic and other purposes. I will take some and mix it with some of the oxide of manganese (oxide of copper, or oxide of iron would do as well); and if I put these together in a retort, far less than a red heat is sufficient to evolve this oxygen from the mixture. I am not preparing to make much, because we only want sufficient for our experiments; only, as you will see immediately, if I use too small a charge, the first portion of the gas will be mixed with the air already in the retort, and I should be obliged to sacrifice the first portion of the gas because it would be so much diluted with air; the first portion must therefore be thrown away. You will find in this case that a common spirit lamp is quite sufficient for me to get the oxygen, and so we shall have two processes going on for its preparation. Вот чугунная бутыль, в которую заложено некоторое количество этого вещества; в горлышко вставлена трубка. Мистер Андерсон поместит этот сосуд в огонь: ведь сосуд чугунный и может выдержать жар. А вот так называемый хлорат калия (Бертолетова соль. - Прим. ред.) Это вещество в больших количествах производится для отбеливания пряжи и тканей, для использования в химии и медицине, для фейерверков и других целей. Я смешиваю его с перекисью марганца (кстати, окислы меди и железа дали бы такие же результаты). Для получения кислорода из такой смеси достаточно будет нагреть сосуд до температуры гораздо более низкой, чем красное каление. Я не собираюсь добывать много кислорода - нам он нужен только для опытов. Однако вы сейчас убедитесь, что если я помещу в сосуд слишком мало смеси, то первая порция газа будет непригодна к употреблению, потому что она смешается с тем воздухом, который уже находится в сосуде. Как видите, нагревание на обычной спиртовке оказывается совершенно достаточным, чтобы получить кислород из смеси бертолетовой соли с перекисью марганца, так что у нас пойдут одновременно два процесса добывания кислорода. Смотрите, как обильно выделяется газ из этой маленькой порции смеси!

See how freely the gas is coming over from that small portion of the mixture. We will examine it and see what are its properties. Now in this way we are producing, as you will observe, a gas just like the one we had in the experiment with the battery, transparent, undissolved by water, and presenting the ordinary visible properties of the atmosphere. (As this first jar contains the air, together with the first portions of the oxygen set free during the preparation, we will carry it out of the way, and be prepared to make our experiments in a regular, dignified manner.) Исследуем этот газ и выясним, каковы его свойства. Вы видите, что здесь получается в точности такой же газ, как тот, который у нас получался в опыте с батареей: газ бесцветен, в воде не растворяется и по видимым свойствам похож на обычный атмосферный воздух. (Эту первую банку, содержащую смесь воздуха с первыми порциями выделяющегося кислорода, мы отставим подальше и приготовимся к проведению опытов надлежащим образом.)
And inasmuch as that power of making wood, wax, or other things burn, was so marked in the oxygen we obtained by means of the voltaic battery from water, we may expect to find the same property here. We will try it. You see there is the combustion of a lighted taper in air, and here is its combustion in this gas [lowering the taper into the jar]. See how brightly and how beautifully it burns! У кислорода, который мы добывали из воды при помощи электрической батареи, была ярко выражена способность заставлять гореть дерево, воск и т. п.; очевидно, мы можем рассчитывать и здесь найти то же самое свойство. Испытаем газ. Посмотрите, вот как горит лучинка в воздухе, а вот как она горит в этом газе. (Лектор опускает лучинку в кислород.) Видите, как она ярко и хорошо горит!
You can also see more than this: you will perceive it is a heavy gas, while the hydrogen would go up like a balloon, or even faster than a balloon, when not encumbered with the weight of the envelope. You may easily see that although we obtained from water twice as much in volume of the hydrogen as of oxygen, it does not follow that we have twice as much in weight, because one is heavy and the other a very light gas. We have means of weighing gases or air; but, without stopping to explain that, let me just tell you what their respective weights are. The weight of a pint of hydrogen is three-quarters of a grain; the weight of the same quantity of oxygen is nearly twelve grains. This is a very great difference. The weight of a cubic foot of hydrogen is one-twelfth of an ounce; and the weight of a cubic foot of oxygen is one ounce and a third. And so on we might come to masses of matter which may be weighed in the balance, and which we can take account of as to hundred-weights and as to tons, as you will see almost immediately. Вы также можете наблюдать еще вот что: этот газ - тяжелый; водород же поднялся бы вверх подобно воздушному шару или даже еще быстрее: ему не мешал бы вес оболочки. Нетрудно убедиться, что, хотя мы получили из воды вдвое больше по объему водорода, чем кислорода, отсюда еще не следует, чтобы у нас его было вдвое больше и по массе: ведь один газ тяжелый, а другой - очень легкий. Мы располагаем методами определения массы газов или воздуха, но я не буду здесь заниматься этим, а просто сообщу вам, какова масса водорода и кислорода. Пинта водорода имеет массу всего три четверти грана, а тот же объем кислорода - около двенадцати гран. Это очень большая разница. Масса кубического фута водорода - 1/12 унции, а масса кубического фута кислорода-1 1/3 унции. Продолжая таким образом, мы могли бы дойти до таких масс вещества, которые можно определить с помощью весов, и таких, которые мы можем исчислять на центнеры и тонны, в чем вы очень скоро убедитесь.
Now, as regards this very property of oxygen supporting combustion, which we may compare to air, I will take a piece of candle to show it you in a rough way - and the result will be rough. There is our candle burning in the air: how will it burn in oxygen? I have here a jar of this gas, and I am about to put it over the candle for you to compare the action of this gas with that of the air. Why, look at it; it looks something like the light you saw at the poles of the voltaic battery. Think how vigorous that action must be. And yet, during all that action, nothing more is produced than what is produced by the burning of the candle in air. We have the same production of water, and the same phenomena exactly, when we use this gas instead of air, as we have when the candle is burnt in air. Так вот, вернемся к этой способности кислорода - поддерживать горение, - по которой мы можем его сравнивать с воздухом. Я возьму огарок свечи и на нем покажу вам это свойство. Вот наша свечка горит в воздухе, - а как же она будет гореть в кислороде? У меня тут есть банка с кислородом, и я накрою ею свечку, чтобы вы могли сравнить действие этого газа с действием воздуха. Ну, смотрите, Это похоже на тот яркий свет, который вы видели у полюсов электрической батареи. Подумайте, до чего здесь сильна реакция! И тем не менее, по ходу всей этой реакции не возникает ничего такого, что бы не получалось при сгорании свечи в воздухе. В кислороде наблюдается такое же выделение воды и точно такие же явления, какие происходят, когда свеча горит в воздухе.
But now we have got a knowledge of this new substance, we can look at it a little more distinctly, in order to satisfy ourselves that we have got a good general understanding of this part of the product of a candle. It is wonderful how great the supporting powers of this substance are as regards combustion. For instance, here is a lamp which, simple though it be, is the original, I may say, of a great variety of lamps which are constructed for divers purposes - for lighthouses, microscopic illuminations, and other uses; and if it was proposed to make it burn very brightly, you would say, "If a candle burnt better in oxygen, will not a lamp do the same?" Why, it will do so. Теперь, познакомившись с этим новым веществом, мы можем исследовать его несколько подробнее, чтобы иметь уверенность в том, что мы в общем хорошо поняли, что собой представляет эта составная часть продуктов сгорания свечи. Способность этого вещества поддерживать горение изумительно велика. Возьмем, например, эту простейшую лампочку, являющуюся своего рода прототипом всякого рода ламп, применяемых для самых различных целей, - для маяков, для освещения предметов, рассматриваемых в микроскоп, и т. д. Если бы понадобилось заставить ее гореть очень ярко, вы бы сказали: "Раз свеча лучше горела в кислороде, то почему бы и лампе не гореть ярче!" Конечно, она будет лучше гореть.
Mr. Anderson will give me a tube coming from our oxygen reservoir, and I am about to apply it to this flame, which I will previously make burn badly on purpose. There comes the oxygen: what a combustion that makes! But if I shut it off, what becomes of the lamp? [The flow of oxygen was stopped, and the lamp relapsed to its former dimness.] It is wonderful how, by means of oxygen, we get combustion accelerated. But it does not affect merely the combustion of hydrogen, or carbon, or the candle, but it exalts all combustions of the common kind. We will take one which relates to iron, for instance, as you have already seen iron burn a little in the atmosphere. Here is a jar of oxygen, and this is a piece or iron wire; but if it were a bar as thick as my wrist, it would burn the same. I first attach a little piece of wood to the iron; I then set the wood on fire, and let them both down together into the jar. The wood is now alight, and there it burns as wood should burn in oxygen; but it will soon communicate its combustion to the iron. The iron is now burning brilliantly, and will continue so for a long time. As long as we supply oxygen, so long we can carry on the combustion of the iron, until the latter is consumed. Сейчас я нарочно устрою так, чтобы эта лампочка у нас горело тускло, а затем мистер Андерсон передаст мне трубку, подводящую сюда кислород из банки, где он у нас накопился, и я поднесу ее к пламени лампочки... Вот пошел кислород! И какое получилось пламя! Ну, а что будет с лампой, если я прекращу подачу кислорода? (Закрывается кран, и лампа опять становится тусклой.) Поразительно, до чего мы усиливаем горение при помощи кислорода! Он влияет на горение не только водорода, углерода или свечи - он усиливает все виды горения вообще. Посмотрим, например, как будет гореть в кислороде железо. Ведь вы уже видели, как слабо горит железо в воздухе. Вот банка с кислородом, а вот железная проволока; но даже если бы это был брус толщиной в руку, и то он горел бы совершенно так же, как проволока. К концу проволоки я сперва прикрепляю кусочек дерева и зажигаю его, а затем опускаю все вместе в банку. Смотрите! Дерево горит так, как оно и должно гореть в кислороде. А сейчае горение передастся железу... Вот загорелось и железо. Как ярко оно горит. Так оно и будет гореть долгое время. Если мы обеспечим подачу кислорода, железо будет продолжать гореть, пока не сгорит дотла.

We will now put that on one side, and take some other substance; but we must limit our experiments, for we have not time to spare for all the illustrations you would have a right to if we had more time. We will take a piece of sulphur: you know how sulphur burns in the air; well, we put it into the oxygen, and you will see that whatever can burn in air can burn with a far greater intensity in oxygen, leading you to think that perhaps the atmosphere itself owes all its power of combustion to this gas. The sulphur is now burning very quietly in the oxygen; but you can not for a moment mistake the very high and increased action which takes place when it is so burnt, instead of being burnt merely in common air. Оставим теперь железо и обратимся к какому-нибудь другому веществу. Однако нам придется ограничиться немногими опытами, так как у нас не хватит времени для всех тех иллюстраций, которые вы могли бы посмотреть, будь у нас больше времени. Возьмем кусочек серы, - вы знаете, как сера горит на воздухе. Так вот, поместим ее в кислород, и вы убедитесь, что все, что может гореть в воздухе, может гореть и в кислороде, и притом гораздо интенсивнее. Это наведет вас на мысль, что, пожалуй, сам атмосферный воздух обязан именно этому газу своей способностью поддерживать горение. Сера очень спокойно горит в кислороде, но вы же видите, что реакция здесь несравненно сильнее и интенсивнее, чем при горении серы в обыкновенном воздухе.

I am now about to show you the combustion of another substance phosphorus. I can do it better for you here than you can do it at home. This is a very combustible substance; and if it be so combustible in air, what might you expect it would be in oxygen? I am about to show it to you not in its fullest intensity, for if I did so we should almost blow the apparatus up; I may even now crack the jar, though I do not want to break things carelessly. You see how it burns in the air. But what a glorious light it gives out when I introduce it into oxygen! [Introducing the lighted phosphorus into the jar of oxygen.] There you see the solid particles going off which cause the combustion to be so brilliantly luminous. Теперь я покажу вам горение еще одного вещества - фосфора. Здесь условия более подходящие для этого опыта, чем у вас дома. Фосфор - вещество весьма горючее; а если так обстоит дело в воздухе, то что вы можете ожидать от горения фосфора в кислороде? Показывать вам его в полной силе я не собираюсь, так как есть риск, что при этом взорвется весь прибор. Даже и так банка может треснуть, несмотря на все мои предосторожности. Видите, как горит фосфор на воздухе. Но какой изумительный свет он испускает при горении в кислороде! (Лектор опускает зажженный фосфор в банку с кислородом.) Вот вы тут видите, как отскакивают твердые частицы, благодаря которым это горение и оказывается таким ослепительно ярким.
Thus far we have tested this power of oxygen, and the high combustion it produces, by means of other substances. We must now, for a little while longer, look at it as respects the hydrogen. You know, when we allowed the oxygen and the hydrogen derived from the water to mix and burn together, we had a little explosion. До сих пор это свойство кислорода и вызываемое им яркое горение мы испытывали при помощи таких веществ, которые не содержатся в воде и в свече. Теперь нам надо еще рассмотреть это свойство в отношении к водороду. Помните, у нас произошел небольшой взрыв, когда мы дали возможность кислороду и водороду смешаться и гореть вместе.
You remember also that when I burnt the oxygen and the hydrogen in a jet together, we got very little light, but great heat; I am now about to set fire to oxygen and hydrogen mixed in the proportion in which they occur in water. Here is a vessel containing one volume of oxygen and two volumes of hydrogen. This mixture is exactly of the same nature as the gas we just now obtained from the voltaic battery; Вы помните также, что когда я сжигал кислород и водород вместе в одной струе, у нас получалось очень мало света, но очень много тепла. Теперь я собираюсь поджечь смесь кислорода и водорода в той же пропорции, в какой они содержатся в воде. Вот сосуд, в котором смешан один объем кислорода с двумя объемами водорода. Таким образом, эта смесь по своей природе не отличается от того газа, который мы сегодня получали при помощи электрической батареи.
it would be far too much to burn at once; I have therefore arranged to blow soap bubbles with it and burn those bubbles, that we may see by a general experiment or two how this oxygen supports the combustion of the hydrogen. Здесь у нас чересчур много газа, чтобы сжечь его одновременно, поэтому я устроил приспособление, чтобы надувать этой смесью газов мыльные пузыри, а затем их поджигать и таким образом на опыте убедиться, как кислород поддерживает горение водорода.
First of all, we will see whether we can blow a bubble. Well, there goes the gas [causing it to issue through a tobacco-pipe into some soapsuds]. Here I have a bubble. I am receiving them on my hand, and you will perhaps think I am acting oddly in this experiment, but it is to show you that we must not always trust to noise and sounds, but rather to real facts. [Exploding a bubble on the palm of his hand.] I am afraid to fire a bubble from the end of the pipe, because the explosion would pass up into the jar and blow it to pieces. This oxygen then, will unite with the hydrogen, as you see by the phenomena, and hear by the sound, with the utmost readiness of action, and all its powers to then taken up in its neutralization of the qualities of the hydrogen. Прежде всего проверим, удастся ли нам надуть пузырь. Вот пошел газ. (Через курительную трубку, присоединенную к банке со смесью, лектор пропускает газ в мыльную воду.) Вот и пузырь. Я ловлю его на ладонь. Пожалуй, мои действия в этом опыте покажутся вам странными, но я просто хочу вам доказать, что не всегда можно доверяться шуму и звукам, а лучше держаться подлинных фактов. (Лектор поджигает на своей ладони мыльный пузырь; происходит взрыв.) Я боюсь поджечь пузырь прямо у трубки, потому что взрыв может проникнуть в банку - тогда она разлетелась бы на куски. По всем этим видимым явлениям и по звуку вы можете судить, что кислород с чрезвычайной готовностью и стремительностью соединяется с водородом.
So now I think you will perceive the whole history of water with reference to oxygen and the air from what we have before said. Why does a piece of potassium decompose water? Because it finds oxygen in the water. What is set free when I put it in the water, as I am about to do again? It sets free hydrogen, and the hydrogen burns; but the potassium itself combines with oxygen; and this piece of potassium, in taking the water apart - the water, you may say, derived from the combustion of the candle - takes away the oxygen which the candle took from the air, and so sets the hydrogen free; and even if I take a piece of ice, and put a piece of potassium upon it, the beautiful affinities by which the oxygen and the hydrogen are related are such that the ice will absolutely set fire to the potassium. I show this to you to-day, in order to enlarge your ideas of these things, and that you may see how greatly results are modified by circumstances. There is the potassium on the ice, producing a sort of volcanic action. Я надеюсь, что из всего сказанного выше вы теперь можете составить себе понятие о том, что представляет собой вода по отношению к кислороду и к воздуху. Почему кусочек калия разлагает воду на составные части? Потому, что в воде он находит кислород. Я сейчас повторю этот опыт. Что выделяется в свободном состоянии, когда я кладу в воду калий? Выделяется водород, и он-то и горит, а кислород соединяется с калием. Так этот кусочек калия, разлагая всякую воду, в том числе хотя бы воду, полученную при горении свечи, забирает из нее кислород, в свое время забранный свечой из воздуха, и тем самым высвобождает водород. Даже если положить кусочек калия на лед, то, как это ни странно, лед подожжет калий. Я это вам покажу для того, чтобы расширить ваше представление обо всем этом и чтобы вы могли убедиться, до какой степени внешние обстоятельства влияют на результаты опыта. Ведь калий на льду, а получается какое-то подобие вулканического извержения!
It will be my place when next we meet, having pointed out these anomalous actions, to show you that none of these extra and strange effects are met with by us - that none of these strange and injurious actions take place when we are burning, not merely a candle, but gas in our streets, or fuel in our fireplaces, so long as we confine ourselves within the laws that Nature has made for our guidance. Ну, теперь мы познакомились с этими необычайными и удивительными реакциями. На следующей лекции я покажу вам, что такие странные и опасные явления не угрожают нам не только при горении свечи, но и при горении светильного газа в уличных фонарях и топлива в наших каминах, если только мы будем соблюдать соответствующие правила, подсказанные нам природой.

К началу страницы

Титульный лист | Предыдущая | Следующая

Граммтаблицы | Тексты

Hosted by uCoz