Краткая коллекция англтекстов

Майкл Фарадей

The Chemical History of A Candle/История свечи

Lecture III: Products: Water From The Combustion - Nature Of Water - A Compound - Hydrogen/Лекция Iii Продукты Горения. Вода, Образующаяся При Горении. Природа Воды. Сложное Вещество. Водород

I have here a chemical substance, discovered by Sir Humphry Davy, which has a very energetic action upon water, which I shall use as a test of the presence of water. If I take a little piece of it - it is called potassium, as coming from potash - if I take a little piece of it, and throw it into the basin, you see how it shows the presence of water by lighting up and floating about, burning with a violet flame. I am now going to take away the candle which has been burning beneath the vessel containing ice and salt, and you see a drop of water - a condensed product of the candle - hanging from the under surface of the dish. I will show you that potassium has the same action upon it as upon the water in that basin in the experiment we have just tried. See! it takes fire, and burns in just the same manner. I will take another drop upon this glass slab, and when I put the potassium on to it, you see at once, from its taking fire, that there is water present. Now that water was produced by the candle.	Здесь у меня некое вещество, открытое сэром Гэмфри Дэви; оно очень энергично реагирует с водой, и я этим воспользуюсь, чтобы доказать наличие воды. Это калий, добываемый из поташа. Я беру маленький кусочек калия и бросаю его в эту чашку. Вы видите, как он доказывает наличие воды в чашке - калий вспыхивает, горит ярким, сильным пламенем и при этом бегает по поверхности воды. Теперь я уберу свечу, которая некоторое время горела у нас под чашечкой со смесью льда и соли; вы видите, что со дна чашечки свисает капля воды - сконденсированного продукта горения свечи. Я покажу вам, что калий даст с этой водой такую же реакцию, как с водой в чашке. Смотрите... Калий вспыхивает и горит совершенно так же, как в предыдущем опыте. Другую каплю воды я улавливаю на это стекло, кладу на нее кусочек калия, и по тому, как он загорается, вы можете судить о том, что здесь присутствует именно вода. А вы помните, что эта вода возникла из свечи.
In the same manner, if I put this spirit lamp under that jar, you will soon see the latter become damp from the dew which is deposited upon it - that dew being the result of combustion; and I have no doubt you will shortly see, by the drops of water which fall upon the paper below, that there is a good deal of water produced from the combustion of the lamp. I will let it remain, and you can afterward see how much water has been collected. So, if I take a gas lamp, and put any cooling arrangement over it, I shall get water - water being likewise produced from the combustion of gas. Here, in this bottle, is a quantity of water - perfectly pure, distilled water, produced from the combustion of a gas lamp - in no point different from the water that you distill from the river, or ocean, or spring, but exactly the same thing.	Точно так же, если я накрою вот той банкой зажженную спиртовку, вы скоро увидите, как банка запотеет от осаждающейся на ней росы, а эта роса опять-таки есть результат горения. По каплям, которые будут капать на подостланную бумагу, вы, без сомнения, через некоторое время увидите, что от горения спиртовки получается изрядное количество воды. Я не буду сдвигать эту банку, и вы потом сможете посмотреть, сколько воды накопится. Подобным же образом, поместив охлаждающее устройство над газовой горелкой, я также получу воду, потому что вода образуется и при горении газа. В этой банке собрано некоторое количество воды - идеально чистой, дистиллированной воды, полученной при горении светильного газа; она ничем не отличается от воды, какую вы могли бы добыть путем перегонки из речной, океанской или ключевой - это в точности такая же вода.
Water is one individual thing; it never changes. We can add to it by careful adjustment for a little while, or we can take it apart and get other things from it; but water, as water, remains always the same, either in a solid, liquid, or fluid state. Here again [holding another bottle] is some water produced by the combustion of an oil lamp. A pint of oil, when burnt fairly and properly, produces rather more than a pint of water. Here, again, is some water, produced by a rather long experiment, from a wax candle. And so we can go on with almost all combustible substances, and find that if they burn with a flame, as a candle, they produce water. You may make these experiments yourselves: the head of a poker is a very good thing to try with, and if it remains cold long enough over the candle, you may get water condensed in drops on it; or a spoon, or ladle, or any thing else may be used, provided it be clean, and can carry off the heat, and so condense the water.	Вода - химический индивид, она всегда одинакова. Мы можем подмешать к ней посторонние вещества или удалить из нее содержащиеся в ней примеси; однако вода как таковая остается всегда собой - твердой, жидкой или газообразной. Вот здесь (лектор показывает другой сосуд) вода, полученная при горении масляной лампы. Из масла, если его надлежащим образом сжигать, можно получить даже несколько большее по объему количество воды. А вот здесь вода, добытая из восковой свечи путем довольно длительного опыта. И так мы можем перебрать одно за другим почти все горючие вещества и убедиться, что если они, как свеча, дают пламя, то при их сгорании получается вода. Такие опыты вы можете проделать сами. Для начала очень хороша рукоятка кочерги (Имеется в виду кочерга с массивной металлической ручкой. - Прим. ред.), если ее удастся достаточно долго продержать над пламенем свечи так, чтобы она оставалась холодной, вы сможете добиться, чтобы на ней каплями осела вода. Для этого годится и ложка, и поварешка, и вообще любой предмет, лишь бы он был чистым и обладал достаточной теплопроводностью, т. е. чтобы он мог отводить тепло и, таким образом, конденсировать пары воды.
And now - to go into the history of this wonderful production of water from combustibles, and by combustion - I must first of all tell you that this water may exist in different conditions; and although you may now be acquainted with all its forms, they still require us to give a little attention to them for the present; so that we may perceive how the water, while it goes through its Protean changes, is entirely and absolutely the same thing, whether it is produced from a candle, by combustion, or from the rivers or ocean.	Теперь, если уж вдаваться в то, как происходит это удивительное выделение воды из горючих материалов в процессе их горения, я должен прежде всего рассказать, что вода может существовать в различных состояниях. Правда, вы уже знакомы со всеми видоизменениями воды, но тем не менее нам сейчас необходимо уделить им некоторое внимание для того, чтобы мы могли осознать, каким образом вода, претерпевая, подобно Протею (Протей - в греческой мифологии морское божество, вещий старец. Ему приписывалась удивительная способность принимать различные образы и мгновенно исчезать. - Прим. ред.), свои многообразные изменения, остается всегда одним и тем же веществом - все равно, получена ли она из свечи при ее сгорании, или же из рек или океана.
First of all, water, when at the coldest, is ice. Now we philosophers - I hope that I may class you and myself together in this case - speak of water as water, whether it be in its solid, or liquid, or gaseous state - we speak of it chemically as water. Water is a thing compounded of two substances, one of which we have derived from the candle, and the other we shall find elsewhere.	Начнем с того, что в наиболее холодном состоянии вода представляет собой лед. Однако мы с вами как естествоиспытатели - ведь я надеюсь, нас с вами можно объединить под этим названием, - говоря о воде, называем ее водой, все равно, находится ли она в твердом, жидком или газообразном состоянии; в химическом смысле это всегда вода. Вода есть соединение двух веществ, одно из которых мы получали из свечи, а второе нам предстоит найти вне ее.
Water may occur as ice; and you have had most excellent opportunities lately of seeing this. Ice changes back into water - for we had on our last Sabbath a strong instance of this change by the sad catastrophe which occurred in our own house,	Вода может встречаться в виде льда, и за последнее время вы имели прекрасную возможность убедиться в этом. Лед превращается обратно в воду при повышении температуры. В прошлое воскресенье мы видели яркий пример этого превращения, которое привело к печальным, последствиям в некоторых наших домах.
	Лекции Фарадея читались в период зимних каникул. Видимо, чередовались заморозки и оттепели, которые приводили к затоплению подвальных помещений. - Прим. ред.
as well as in the houses of many of our friends -
ice changes back into water when the temperature is raised; water also changes into steam when it is warmed enough. The water which we have here before us is in its densest state (Water is in its densest state at a temperature of 39.1 Fahrenheit.); and, although it changes in weight, in condition, in form, and in many other qualities, it still is water; and whether we alter it into ice by cooling, or whether we change it into steam by heat, it increases in volume in the one case very strangely and powerfully, and in the other case very largely and wonderfully.	Вода в свою. очередь превращается в пар, если ее достаточно нагреть. Та вода, которую вы видите здесь перед собой, обладает наибольшей плотностью (Наибольшую плотность вода имеет при 39,1 градуса по шкале Фаренгейта. - Прим. В. Крукса), и хотя она меняется по весу, по состоянию, по форме и многим другим свойствам, она продолжает оставаться водой. При этом, будем ли мы превращать ее в лед путем охлаждения или же в пар путем нагревания, вода по-разному увеличивается в объеме: в первом случае - очень незначительно и с большой силой, а во втором - изменение объема велико.

For instance, I will now take this tin cylinder, and pour a little water into it, and, seeing how much water I pour in, you may easily estimate for yourselves how high it will rise in the vessel: it will cover the bottom about two inches. I am now about to convert the water into steam for the purpose of showing to you the different volumes which water occupies in its different states of water and steam.	Например, я беру этот тонкостенный жестяной цилиндр и наливаю в него немножко воды. Вы видели, как мало я налил, и можете без труда самостоятельно сообразить, какова будет высота воды в этом сосуде: вода покроет дно слоем приблизительно в два дюйма. Теперь я собираюсь превратить эту воду в пар, чтобы показать вам разницу в объеме, занимаемом водой в ее различных состояниях - воды и пара.
	(В шкале Фаренгейта температурный интервал между точкой таяния льда и точкой кипения воды разделен на 180 градусов, причем точке таяния льда приписана температура +32°. Легко сосчитать, что приведенное в примечании к английскому изданию значение температуры соответствует четырем градусам по шкале Цельсия. - Прим. ред)
Let us now take the case of water changing into ice: we can effect that by cooling it in a mixture of salt and pounded ice (A mixture of salt and pounded ice reduces the temperature from 32 Fahrenheit to zero, the ice at the same time becoming fluid.) - and I shall do so to show you to the expansion of water into a thing of larger bulk when it is so changed. These bottles [holding one] are made strong cast iron, very strong and very thick - I suppose they are the third of an inch in thickness; they are very carefully filled with water, so as to exclude all air, and then they are screwed down tight. We shall see that when we freeze the water in these iron vessels, they will not be able to hold the ice, and the expansion within them will break them in pieces as these [pointing to some fragments] are broken, which have been bottles of exactly the same kind. I am about to put these two bottles into that mixture of ice and salt for the purpose of showing that when water becomes ice it changes in volume in this extraordinary way.	пока разберем, что происходит при превращении воды в лед. Это можно осуществить, охлаждая ее в смеси толченого льда с солью (В смеси с солью температура таяния льда понижается. - Прим. ред.), и я это проделаю, чтобы показать вам расширение воды при этом превращении в нечто, обладающее большим объемом. Вот эти чугунные бутылки (показывает одну из них) очень прочные и очень толстостенные - их толщина примерно треть дюйма. Их очень аккуратно наполнили водой, не оставив в них ни пузырька воздуха, и затем плотно завинтили. Когда мы заморозим воду в этих чугунных сосудах, мы увидим, что они не смогут вместить получившийся лед. Происходящее внутри них расширение разорвет их на куски. Вот это - обломки точно таких же бутылок. Наши две бутылки я кладу в смесь льда и соли, и вы убедитесь, что при замерзании вода изменяется в объеме с такой большой силой.
In the mean time, look at the change which has taken place in the water to which we have applied heat; it is losing its fluid state. You may tell this by two or three circumstances. I have covered the mouth of this glass flask, in which water is boiling, with a watch-glass. Do you see what happens? It rattles away like a valve chattering, because the steam rising from the boiling water sends the valve up and down, and forces itself out, and so makes it clatter. You can very easily perceive that the flask is quite full of steam, or else it would not force its way out. You see, also, that the flask contains a substance very much larger than the water, for it fills the whole of the flask over and over again, and there it is blowing away into the air; and yet you can not observe any great diminution in the bulk of the water, which shows you that its change of bulk is very great when it becomes steam.	А теперь давайте посмотрим на изменения, происшедшие с той водой, которую мы поставили кипятиться; она, оказывается, перестает быть жидкостью. Об этом можно судить по следующим обстоятельствам. Я прикрыл часовым стеклом горлышко колбы, в которой сейчас кипит вода. Видите, что происходит? Стеклышко вовсю стучит, как будто клапан в машине, потому что пар, поднимающийся от кипящей воды, с силой вырывается наружу и заставляет этот "клапан" подпрыгивать. Вы без труда можете сообразить, что колба целиком заполнена паром - ведь иначе он не стал бы прокладывать себе дорогу силой. Вы видите также, что в колбе содержится какое-то вещество, значительно большее по объему, чем вода, - ведь оно не только наполняет всю колбу, но, как видите, и улетает в воздух. Однако вы не наблюдаете существенной убыли в количестве оставшейся воды, и это вам показывает, сколь велико изменение объема при превращении воды в пар.
I have put our iron bottles containing water into this freezing mixture, that you may see what happens. No communication will take place, you observe, between the water in the bottles and the ice in the outer vessel. But there will be a conveyance of heat from the one to the other, and if we are successful - we are making our experiment in very great haste - I expect you will by-and-by, so soon as the cold has taken possession of the bottles and their contents, hear a pop on the occasion of the bursting of the one bottle or the other, and, when we come to examine the bottles, we shall find their contents masses of ice, partly inclosed by the covering of iron which is too small for them, because the ice is larger in bulk than the water. You know very well that ice floats upon water; if a boy falls through a hole into the water, he tries to get on the ice again to float him up. Why does the ice float? Think of that, and philosophize. Because the ice is larger than the quantity of water which can produce it, and therefore the ice weighs the lighter and the water is the heavier.	Вернемся опять к нашим чугунным бутылкам с водой, которые я положил вот в эту охлаждающую смесь, чтобы вы могли наблюдать, что с ними произойдет. Как вы видите, между водой в бутылках и льдом во внешнем сосуде сообщения нет. Но между ними происходит перенос тепла, так что если опыт удастся (ведь мы его проводим в очень большой спешке), вы через некоторое время, как только холод завладеет бутылками и их содержимым, услышите взрыв: это лопнет какая-нибудь из бутылок. И, осмотрев затем бутылки, мы обнаружим, что их содержимое представляет собой куски льда, частично покрытые чугунной скорлупой, которая оказалась для них слишком тесной, потому что лед занимает больше места, чем вода, из которой он получился. Вы прекрасно знаете, что лед на воде плавает; если зимой под мальчиком подламывается лед и он проваливается в воду, он пытается выкарабкаться на льдину, которая его "поддержит. Почему же лед плавает? Подумайте, и вы, наверно, найдете объяснение: лед по объему больше, чем та вода, из которой он получается; поэтому лед легче, а вода тяжелее.
To return now to the action of heat on water. See what a stream of vapor is issuing from this tin vessel! You observe, we must have made it quite full of steam to have it sent out in that great quantity. And now, as we can convert the water into steam by heat, we convert it back into liqui! water by the application of cold. And if we take a glass, or any other cold thing, and hold it over this steam, see how soon it gets damp with water: it will condense it until the glass is warm - it condenses the water which is now running down the sides of it.	Вернемся теперь к действию тепла на воду. Посмотрите, какая струя пара выходит из этого жестяного цилиндра! Очевидно, пар его целиком заполняет, раз он оттуда так валит. Но если посредством тепла мы можем превращать воду в пар, то посредством холода мы можем вернуть пар в состояние жидкости. Возьмем стакан или любой другой холодный предмет и подержим его над этой струей пара - смотрите, как он быстро запотевает! Пока стакан не согреется, он будет продолжать конденсировать пар в воду - вот она уже стекает по его стенкам.
I have here another experiment to show the condensation of water from a vaporous state back into a liquid state, in the same way as the vapor, one of the products of the candle, was condensed against the bottom of the dish and obtained in the form of water; and to show you how truly and thoroughly these changes take place, I will take this tin flask, which is now full of steam, and close the top. We shall see what takes place when we cause this water or steam to return back to the fluid state by pouring some cold water on the outside. [The lecturer poured the cold water over the vessel, when it immediately collapsed.] You see what has happened.	Я покажу вам еще один опыт с конденсацией воды из парообразного состояния обратно в жидкое. Вы уже видели, что один из продуктов горения свечи - водяной пар. Мы получали его в жидком виде, заставляя оседать на дне чашечки с охлаждающей смесью. Чтобы показать вам неизбежность таких переходов, я завинчу горлышко этого жестяного цилиндра, который теперь, как вы видели, наполнен паром. Посмотрим, что произойдет, когда мы охладим цилиндр снаружи и этим заставим водяной пар вернуться в жидкое состояние. (Лектор обливает цилиндр холодной водой, и тотчас же его стенки вдавливаются внутрь.) Вот видите, что получилось.
If I had closed the stopper, and still kept the heat applied to it, it would have burst the vessel; yet, when the steam returns to the state of water, the vessel collapses, there being a vacuum produced inside by the condensation of the steam. I show you these experiments for the purpose of pointing out that in all these occurrences there is nothing that changes the water into any other thing; it still remains water; and so the vessel is obliged to give way, and is crushed inward, as in the other case, by the farther application of heat, it would have been blown outward.	Если бы я, завинтив горлышко, продолжал нагревать цилиндр, его бы разорвало давлением пара, а когда пар возвращается в жидкое состояние, цилиндр оказывается смятым, так как внутри него образуется пустота в результате конденсации пара. Сосуд вынужден уступить, его стенки вдавливаются внутрь; наоборот, если бы завинченный цилиндр с паром нагревался дальше, их бы разорвало изнутри. Эти опыты я вам показываю для того, чтобы обратить ваше внимание на то, что во всех этих случаях нет превращения воды в какое-нибудь другое вещество: она продолжает оставаться водой.
And what do you think the bulk of that water is when it assumes the vaporous condition? You see that cube [pointing to a cubic foot]. There, by its side, is a cubic inch,	А как вы себе представляете, насколько увеличивается объем воды, когда она переходит в газообразное состояние? Взгляните на этот куб (показывает кубический фут), а вот рядом с ним кубический дюйм (В футе двенадцать дюймов. 1 фут равен 30,4 см. - Прим. ред.).

exactly the same shape as the cubic foot, and that bulk of water [the cubic inch] is sufficient to expand into that bulk [the cubic foot] of steam; and, on the contrary, the application of cold will contract that large quantity of steam into this small quantity of water. [One of the iron bottles burst at that moment.]	Форма у них одинаковая, и различаются они только по объему. Так вот, одного кубического дюйма воды оказывается достаточно для того, чтобы расшириться до целого кубического фута пара. И наоборот, от действия холода это большое количество пара сожмется до такого маленького количества воды... (В этот момент лопается одна из чугунных бутылок.)
Ah! There is one of our bottles burst, and here, you see, is a crack down one side an eighth of an inch in width. [The other now exploded, sending the freezing mixture in all directions.] This other bottle is also broken; although the iron was nearly half an inch thick, the ice has burst it asunder. These changes always take place in water; they do not require to be always produced by artificial means; we only use them here because we want to produce a small winter round that little bottle instead of a long and severe one. But if you go to Canada, or to the North, you will find the temperature there out of doors will do the same thing as has been done here by the freezing mixture.	Ага! Вот взорвалась одна из наших бутылок, - смотрите, вдоль нее идет трещина шириной в восьмую дюйма. (Тут разрывается другая бутылка, и охлаждающая смесь разлетается во все стороны.) Вот и вторая бутылка лопнула; ее разорвало льдом, хотя чугунные стенки были почти в полдюйма толщиной. Такого рода изменения происходят с водой всегда; не думайте, что их обязательно надо вызывать искусственным путем. Это только сейчас нам пришлось воспользоваться такими средствами, чтобы ненадолго устроить около этих бутылок зиму в малом масштабе вместо настоящей длинной и суровой зимы. Но если вы побываете в Канаде или на Крайнем Севере, вы убедитесь, что там наружная температура достаточна, чтобы произвести на воду тот же эффект, какого мы здесь добивались нашей охлаждающей смесью.
To return to our quiet philosophy. We shall not in future be deceived, therefore, by any changes that are produced in water. Water is the same every where, whether produced from the ocean or from the flame of the candle. Where, then, is this water which we get from a candle? I must anticipate a little, and tell you. It evidently comes, as to part of it, from the candle, but is it within the candle beforehand? No, it is not in the candle; and it is not in the air around about the candle which is necessary for its combustion. It is neither in one nor the other, but it comes from their conjoint action, a part from the candle, a part from the air; and this we have now to trace, so that we may understand thoroughly what is the chemical history of a candle when we have it burning on our table.	Однако вернемся к нашим рассуждениям. Стало быть, никакие изменения, происходящие с водой, не смогут теперь ввести нас в заблуждение. Вода - везде одна и та же вода, получена ли она из океана или из пламени свечи. Где же, в таком случае, находится та вода, которую мы получаем из свечи? Чтобы ответить на этот вопрос, я должен буду немного забежать вперед. Совершенно очевидно, что эта вода частично появляется из свечи, - но была ли она в свече прежде? Нет, воды не было ни в свече, ни в окружающем воздухе, необходимом для горения свечи. Вода возникает при их взаимодействии: одна составная часть ее берется из свечи, другая - из воздуха. Именно это мы должны теперь проследить, чтобы до конца понять, каковы химические процессы, происходящие в свече, когда она горит перед нами на столе.
How shall we get at this? I myself know plenty of ways, but I want you to get at it from the association in your own minds of what I have already told you.	Как же мы до этого доберемся? Мне-то известно множество путей, но я хочу, чтобы вы додумались сами, размышляя над тем, что я вам уже сообщил.
I think you can see a little in this way. We had just now the case of a substance which acted upon the water in the way that Sir Humphry Davy showed us	Думаю, что кое-что вы сможете сообразить вот как. В начале сегодняшней лекции мы имели дело с неким веществом, своеобразную реакцию которого с водой открыл сэр Гэмфри Дэви.
(Potassium, the metallic basis of potash, was discovered by Sir Humphry Davy in 1807, who succeeded in separating it from potash by means of a powerful voltaic battery. Its great affinity for oxygen causes it to decompose water with evolution of hydrogen, which takes fire with the heat produced.),	Калий, металлическая основа поташа, был открыт в 1807 г. Гэмфри Дэви, которому удалось выделить его из поташа при помощи вольтовой батареи. Из-за сильного сродства к кислороду калий разлагает воду с выделением водорода, который воспламеняется и горит с выделением тепла. - Прим. В. Крукса
and which I am now going to recall to your minds by making again an experiment upon that dish. It is a thing which we have to handle very carefully; for you see, if I allow a little splash of water to come upon this mass, it sets fire to part of it; and if there were free access of air, it would quickly set fire to the whole. Now this is a metal - a beautiful and bright metal - which rapidly changes in the air, and, as you know, rapidly changes in water. I will put a piece on the water, and you see it burns beautifully, making a floating lamp, using the water in the place of air.	Я напомню вам эту реакцию, повторив еще раз опыт с калием. С этим веществом надо обращаться очень осторожно: ведь если у нас на кусок калия попадет хоть капля воды, это место сейчас же загорится, а от него, при условии свободного доступа воздуха, живо загорелся бы и весь кусок. Так вот, калий - это металл с прекрасным ярким блеском, быстро изменяющийся на воздухе и, как вы знаете, в воде. Я опять кладу кусочек калия на воду, - видите, как он чудесно горит, образуя как бы плавучий светильник и используя для горения вместо воздуха воду.
Again, if we take a few iron filings or turnings and put them in water, we find that they likewise undergo an alteration. They do not change so much as this potassium does, but they change somewhat in the same way; they become rusty, and show an action upon the water, though in a different degree of intensity to what this beautiful metal does; but they act upon the water in the same manner generally as this potassium. I want you to put these different facts together in your minds. I have another metal here [zinc], and when we examined it with regard to the solid substance produced by its combustion, we had an opportunity of seeing that it burned; and I suppose, if I take a little strip of this zinc and put it over the candle, you will see something half way, as it were, between the combustion of potassium on the water and the action of iron - you see there is a sort of combustion. It has burned, leaving a white ash or residuum; and here also we find that the metal has a certain amount of action upon water.	Положим теперь в воду немного железных опилок или стружек. Мы обнаружим, что они также претерпевают изменения. Меняются они не так сильно, как этот калий, но до некоторой степени схожим образом: они ржавеют и воздействуют на воду, хотя и не столь интенсивно, как этот чудесный металл, но, в общем, их реакция с водой носит тот же характер, что и реакция калия. Сопоставьте мысленно эти различные факты. Вот еще один металл - цинк; вы имели случай убедиться в его способности гореть, когда я вам показывал, что при его сгорании получается твердое вещество. Я полагаю, что если сейчас взять узкую стружку цинка и подержать ее над пламенем свечи, то вы увидите явление, так сказать, промежуточное между горением калия на воде и реакцией железа - произойдет горение особого рода. Вот цинк сгорел, оставив белую золу. Итак, мы видим, что металлы горят и действуют на воду.
By degrees we have learned how to modify the action of these different substances, and to make them tell us what we want to know. And now, first of all, I take iron. It is a common thing in all chemical reactions, where we get any result of this kind, to find that it is increased by the action of heat; and if we want to examine minutely and carefully the action of bodies one upon another, we often have to refer to the action of heat. You are aware, I believe, that iron filings burn beautifully in the air; but I am about to show you an experiment of this kind, because it will impress upon you what I am going to say about iron in its action on water. If I take a flame and make it hollow - you know why, because I want to get air to it and into it, and therefore I make it hollow - and then take a few iron filings and drop them into the flame, you see how well they burn. That combustion results from the chemical action which is going on when we ignite those particles.	Шаг за шагом мы научились управлять действием этих различных веществ и заставлять их рассказывать нам о себе. Начнем с железа. У всех химических реакций есть общая черта: они от нагревания усиливаются. Поэтому нам часто приходится применять тепло, если надо детально и внимательно исследовать взаимодействие тел. Вам, надо полагать, уже известно, что железные опилки прекрасно горят в воздухе, но я все же покажу это вам сейчас на опыте, чтобы вы твердо усвоили то, что я вам собираюсь рассказать о действии железа на воду. Возьмем горелку и сделаем ее пламя полым - вы уже знаете, для чего: я хочу подвести воздух к пламени и изнутри. Затем возьмем щепотку железных опилок и будем бросать их в пламя. Видите, как они хорошо горят. Это и есть химическая реакция, которая происходит, когда мы поджигаем эти частицы железа.
And so we proceed to consider these different effects, and ascertain what iron will do when it meets with water. It will tell us the story so beautifully, so gradually and regularly, that I think it will please you very much.	Теперь разберем эти различные виды взаимодействия и выясним, что станет делать железо, когда оно встретится с водой. Все это оно само нам расскажет, и притом так занимательно и систематично, что, я уверен, вы получите большое удовольствие.

I have here a furnace with a pipe going through it like an iron gun barrel, and I have stuffed that barrel full of bright iron turnings, and placed it across the fire to be made red-hot. We can either send air through the barrel to come in contact with the iron, or we can send steam from this little boiler at the end of the barrel.	Вот тут у меня печь с проходящей сквозь нее железной трубкой вроде ружейного ствола. Эту трубку я набил блестящими железными стружками и поместил ее над огнем, чтобы она раскалилась докрасна. Сквозь эту трубку мы можем пропускать либо воздух, чтобы он приходил в соприкосновение с железом, либо пар из этого маленького кипятильника, присоединив его к концу трубки.
Here is a stop-cock which shuts off the steam from the barrel until we wish to admit it.	Вот кран, который закрывает водяному пару доступ в трубку, пока нам не понадобится его туда впустить.
There is some water in these glass jars, which I have colored blue, so that you may see what happens.	В этих сосудах - вода, которую я подсинил, чтобы вам виднее было, что произойдет.
Now you know very well that any steam I might send through that barrel, if it went through into the water, would be condensed; for you have seen that steam can not retain its gaseous form if it be cooled down; you saw it here [pointing to the tin flask] crushing itself into a small bulk, and causing the flask holding it to collapse; so that if I were to send steam through that barrel it would be condensed, supposing the barrel were cold; it is, therefore, heated to perform the experiment I am now about to show you. I am going to send the steam through the barrel in small quantities, and you shall judge for yourselves, when you see it issue from the other end, whether it still remains steam.	Вы уже прекрасно знаете, что если из этой трубки будет выходить именно водяной пар, то он при пропускании через воду обязательно сгустится; ведь вы же убедились, что пар, будучи охлажден, не может остаться в газообразном состоянии; в нашем опыте с этим жестяным цилиндром вы видели, как пар сжался в небольшой объем, и в результате оказался исковерканным цилиндр, в котором находился пар. Таким образом, если бы я стал пропускать пар сквозь эту трубку, и притом она была бы холодная, пар сгустился бы в воду; вот почему трубку раскаляют для проведения того опыта, который я сейчас собираюсь показать вам. Впускать пар в трубку я буду небольшими порциями, и когда вы увидите его выходящим из другого конца трубки, вы сможете сами судить, продолжает ли он оставаться паром.
Steam is condensible into water, and when you lower the temperature of steam you convert it back into fluid water; but I have lowered the temperature of the gas which I have collected in this jar by passing it through water after it has traversed the iron barrel, and still it does not change back into water. I will take another test and apply to this gas. (I hold the jar in an inverted position, or my substance would escape.)	Итак, пар обязательно превращается в воду, если понижать его температуру. Но этот газ, который поступает из раскаленной трубки и температуру которого я понизил, пропуская его сквозь воду, собирается в банке и не превращается в воду. Подвергну этот газ другому испытанию. (Банку приходится держать опрокинутой, иначе наше вещество из нее улетучится.)
If I now apply a light to the mouth of the jar, it ignites with a slight noise. That tells you that it is not steam; steam puts out a fire; it does not burn; but you saw that what I had in that jar burnt. We may obtain this substance equally from water produced from the candle flame as from any other source. When it is obtained by the action of the iron upon the aqueous vapor, it leaves the iron in a state very similar to that in which these filings were after they were burnt. It makes the iron heavier than it was before. So long as the iron remains in the tube and is heated, and is cooled again without the access of air or water, it does not change in its weight; but after having had this current of steam passed over it, it then comes out heavier than it was before, having taken something out of the steam, and having allowed something else to pass forth, which we see here.	Я подношу огонек к отверстию банки, газ с легким шумом загорается. Отсюда понятно, что это не водяной пар - ведь пар тушит огонь, а гореть не может, - здесь же вы только что видели, что содержимое банки горело. Добыть это вещество можно как из воды, получающейся в пламени свечи, так и из воды любого другого происхождения. Когда этот газ получается в результате действия железа на водяной пар, железо приходит в состояние, весьма сходное с тем, в каком оказались эти железные опилки, когда они сгорели. Эта реакция делает железо более тяжелым, чем оно было раньше. В том случае, если железо, оставаясь в трубке, подвергается накаливанию и снова остывает без доступа воздуха или воды, его масса не меняется. Но когда сквозь эти железные стружки мы пропустили струю водяного пара, железо оказалось тяжелее, чем прежде: оно присоединило к себе нечто из пара и пропустило мимо себя нечто другое, что мы и видим вот в этой банке.
And now, as we have another jar full, I will show you something most interesting. It is a combustible gas; and I might at once take this jar and set fire to the contents, and show you that it is combustible; but I intend to show you more, if I can. It is also a very light substance. Steam will condense; this body will rise in the air, and not condense. Suppose I take another glass jar, empty of all but air: if I examine it with a taper I shall find that it contains nothing but air. I will now take this jar full of the gas that I am speaking of, and deal with it as though it were a light body; I will hold both upside down, and turn the one up under the other; and that which did contain the gas procured from the steam, what does it contain now? You will find it now only contains air. But look! Here is the combustible substance [taking the other jar] which I have poured out of the one jar into the other. It still preserves its quality, and condition, and independence, and therefore is the more worthy of our consideration, as belonging to the products of a candle.	А теперь, раз у нас есть еще полная банка этого газа, я покажу вам очень интересную вещь. Газ этот - горючий, так что я мог бы сразу поджечь содержимое этой банки и доказать вам его горючесть; но я намерен показать вам и еще кое-что, если мне удастся. Дело в том, что полученное нами вещество очень легкое. Водяному пару свойственно конденсироваться, а это вещество не конденсируется, и ему свойственно уноситься в воздух. Возьмем другую банку, пустую, т. е. в которой нет ничего, кроме воздуха; исследуя ее содержимое зажженной лучинкой, можно убедиться, что в ней действительно ничего другого нет. Теперь я возьму банку, полную добытого нами газа, и буду обращаться с ним, как с легким веществом: держа обе банки опрокинутыми, я подведу одну под другую и переверну. Что же теперь содержится в той банке, где был газ, добытый из пара? Вы можете убедиться, что теперь там только воздух. А тут? Смотрите, тут находится горючее вещество, которое я таким образом перелил из той банки в эту. Газ сохранил свое качество, состояние и особенности - тем более он заслуживает нашего рассмотрения, поскольку он получен из свечи.

Now this substance which we have just prepared by the action of iron on the steam or water, we can also get by means of those other things which you have already seen act so well upon the water. If I take a piece of potassium, and make the necessary arrangements, it will produce this gas; and if, instead, a piece of zinc, I find, when I come to examine it very carefully, that the main reason why this zinc can not act upon the water continuously as the other metal does, is because the result of the action of the water envelops the zinc in a kind of protecting coat. We have learned in consequence, that if we put into our vessel only the zinc and water, they, by themselves, do not give rise to much action, and we get no result.

Это же вещество, которое мы только что добыли путем воздействия железа на пар или воду, можно получить и при помощи тех других веществ, которые, как вы уже видели, так энергично действуют на воду. Если взять кусочек калия, то, устроив все как следует, можно получить этот самый газ. Если же вместо калия взять кусочек цинка, то, исследовав его весьма тщательно, мы найдем, что основная причина, почему цинк не может подобно калию длительно действовать на воду, сводится к тому, что под действием воды цинк покрывается своего рода защитным слоем. Иначе говоря, если мы поместим в наш сосуд только цинк и воду, они сами по себе не вступят во взаимодействие и результатов мы не получим.

But suppose I proceed to dissolve off this varnish - this encumbering substance - which I can do by a little acid; the moment I do this I find the zinc acting upon the water exactly as the iron did, but at the common temperature. The acid in no way is altered, except in its combination with the oxide of zinc which is produced. I have now poured the acid into the glass, and the effect is as though I were applying heat to cause this boiling up.

А что, если я смою растворением защитный слой, т. е. мешающее нам вещество? Для этого мне нужно немножко кислоты; и как только я это проделаю, я увижу, что цинк действует на воду точно так же, как железо, но при обычной температуре. Кислота не изменяется вовсе, за исключением того, что она соединяется с получающейся окисью цинка. Вот я наливаю немного кислоты в сосуд - результат такой, как будто она кипит ключом.

There is something coming off from the zinc very abundantly, which is not steam. There is a jar full of it; and you will find that I have exactly the same combustible substance remaining in the vessel, when I hold it upside down, that I produced during the experiment with the iron barrel. This is what we get from water, the same substance which is contained in the candle.	От цинка отделяется в большом количестве что-то такое, что не является водяным паром. Вот полная банка этого газа. Вы можете убедиться, что, пока я держу банку опрокинутой вверх дном, в ней остается как раз то же самое горючее вещество, какое я добывал в опыте с железной трубкой. То, что мы получаем из воды, - это то же вещество, которое содержится в свече.
Let us now trace distinctly the connection between these two points. This is hydrogen - a body classed among those things which in chemistry we call elements, because we can get nothing else out of them. A candle is not an elementary body, because we can get carbon out of it; we can bet this hydrogen out of it, or at least out of the water which it supplies. And this gas has been so named hydrogen, because it is that element which, in association with another generates water.	Теперь давайте четко проследим связь между этими двумя фактами. Этот газ - водород, вещество, принадлежащее к тем, которые мы называем химическими элементами, потому что их нельзя разложить на составные части. Свеча - тело не элементарное, так как из нее мы можем получить углерод, а также и водород, - из нее или, по крайней мере, из той воды, которую она выделяет. Этот газ и назван водородом потому, что это элемент, который, в сочетании с другим элементом, порождает воду.
(Yowp, "water," and yevvaw, "I generate.")
Mr. Anderson having now been able to get two or three jars of gas, we shall have a few experiments to make, and I want to show you the best way of making these experiments. I am not afraid to show you, for I wish you to make experiments, if you will only make them with care and attention, and the assent of those around you.	Мистер Андерсон уже успел получить несколько банок этого газа. Нам предстоит проделать с ним некоторые опыты, и я хочу показать вам, как их лучше всего делать. Я не боюсь вас этому научить: ведь я хочу, чтобы вы сами занимались опытами, но при том непременном условии, чтобы вы их проделывали внимательно и осторожно и с согласия ваших домашних.
As we advance in chemistry we are obliged to deal with substances which are rather injurious if in their wrong places; the acids, and heat, and conbustible things we use, might do harm if carelessly employed.	По мере того, как мы продвигаемся в изучении химии, нам приходится иметь дело с веществами, которые могут оказаться довольно вредными, если попадут не туда, куда надо. Так, кислоты, огонь и горючие вещества, которые мы здесь применяем, могли бы причинить вред, если ими пользоваться неосторожно.
If you want to make hydrogen, you can make it easily from bits of zinc, and sulphuric or pipe into the suds and blow bubbles by means of the hydrogen.	Если вы захотите добывать водород, вы легко можете получить его, заливая кусочки цинка кислотой - серной или соляной.

	Вот посмотрите на то, что в прежние времена называлось "философской свечой": это бутылочка с пробкой, через которую проходит трубка. Я кладу в нее несколько мелких кусочков цинка. Этот приборчик послужит нам сейчас на пользу, так как я хочу показать вам, что вы у себя дома можете добывать водород и проделать с ним кое-какие опыты по собственному желанию. Сейчас я вас объясню, почему я так аккуратно наливаю эту бутылочку почти дополна, но все-таки не совсем. Эта предосторожность вызывается тем, что получающийся газ (который, как вы видели, очень горюч) оказывается чрезвычайно взрывчатым в смеси с воздухом и мог бы наделать бед, если бы вы поднесли огонь к концу этой трубочки, прежде чем весь воздух будет изгнан из оставшегося над водой пространства. Волью туда серную кислоту. Я взял очень мало цинка, а больше серной кислоты с водой, так как мне нужно, чтобы наш приборчик работал в течение некоторого времени. Поэтому я нарочно так и подбираю соотношение составных частей, чтобы газ вырабатывался в надлежащем количестве - не слишком быстрой не слишком медленно.
	Возьмем теперь стакан и подержим его вверх дном над концом трубки; я рассчитываю, что водород благодаря своей легкости некоторое время не улетучится из этого стакана. Сейчас мы проверим содержимое стакана - есть ли в нем водород. Думаю, что я не ошибусь, сказав, что мы уже его уловили. (Лектор подносит к банке с водородом горящую лучинку.) Ну, вот видите, так и есть. Теперь я поднесу лучинку к концу трубки. Вот водород и горит, вот наша "философская свеча".
	Вы можете сказать, что ее пламя слабое, никудышное, но оно такое горячее, что вряд ли какое-нибудь обыкновенное пламя даст столько же тепла. Оно продолжает ровно гореть, и теперь я поставлю прибор так, чтобы мы могли исследовать то, что из этого пламени получится, и использовать добытые таким образом сведения, Поскольку свеча производит воду, а этот газ получается из воды, посмотрим, что он нам даст при сгорании, т. е. в том самом процессе, который претерпевала свеча, когда она горела в воздухе. Для этой цели я ставлю нашу склянку вот под этот аппарат, чтобы иметь возможность сконденсировать в нем все, что только сможет возникнуть от горения. Через короткое время вы увидите, как в этом цилиндре появится туман и по стенкам начнет стекать вода. Полученная из водородного пламени вода будет во всех испытаниях вести себя совершенно так же, как вода, полученная ранее: ведь общий принцип ее получения одинаков.
	Водород -- интереснейшее вещество. Он такой легкий, что способен уносить предметы вверх; он гораздо легче воздуха, и я, пожалуй, смогу вам это показать на таком опыте, который кому-нибудь из вас, может быть, и удастся повторить, если вы наловчитесь. Вот наша банка - источник водорода, а вот мыльная вода. К банке я присоединяю резиновую трубку, на другом конце которой приспособлена курительная трубка. Опуская ее в мыльную воду, я могу выдувать мыльные пузыри, наполненные водородом.

You observe how the bubbles fall downward when I blow them with my warm breath; but notice the difference when I blow them with hydrogen. [The lecturer here blew bubbles with hydrogen, which rose to the roof of the theatre.] It shows you how light this gas must be in order to carry with it not merely the ordinary soap bubble, but the larger portion of a drop hanging to the bottom of it.	Смотрите, когда я надуваю пузыри своим дыханием, они не держатся в воздухе, а падают. Теперь заметьте разницу, когда я наполняю пузыри водородом. (Тут лектор стал надувать мыльные пузыри водородом, и они унеслась под потолок зала.) Видите, это вам показывает, до чего легок водород, раз он уносит с собой не только обыкновенный мыльный пузырь, но и свисающую с него каплю.
I can show its lightness in a better way than this; larger bubbles than these may be so lifted up; indeed, in former times balloons used to be filled with this gas. Mr. Anderson will fasten this tube on to our generator, and we shall have a stream of hydrogen here with which we can charge this balloon made of collodion. I need not even be very careful to get all air out, for I know the power of this gas to carry it up. [Two collodion balloons were inflated and sent up, one being held by a string.] Here is another larger one, made of thin membrane, which we will fill and allow to ascend; you will see they will all remain floating about until the gas escapes.	Можно еще убедительнее доказать легкость водорода - он способен поднимать пузыри куда крупнее этих: ведь в прежние времена водородом наполняли даже воздушные шары. Мистер Андерсон сейчас присоединит эту трубку к нашему источнику водорода, и у нас тут пойдет струя водорода, так что мы сможем надуть вот этот коллодиевый шар. Мне даже не приходится предварительно удалять из него весь воздух: я ведь знаю, что водород и так сможет унести его вверх. (Тут были надуты и взлетели два шара: один - свободный, другой - на привязи) Вот и еще один, покрупнее, из тонкой пленки; мы его наполним и предоставим ему возможность подняться. Вы увидите, что все шары будут продолжать держаться наверху, пока газ из них не улетучится.
What, then, are the comparative weights of these substances? I have a table here which will show you the proportion which their weights bear to each other. I have taken a pint and a cubic foot as the measures, and have placed opposite to them the respective figures. A pint measure of this hydrogen weighs three-quarters of our smallest weight, a grain, and a cubic foot weighs one-twelfth of an ounce; whereas a pint of water weighs 8,750 grains, and a cubic foot of water weighs almost 1,000 ounces. You see, therefore, what a vast difference there is between the weight of a cubic foot of water and a cubic foot of hydrogen.	Каково же соотношение масс этих веществ - воды и водорода? Взгляните на таблицу. В качестве мер емкости я здесь взял пинту и кубический фут и против них проставил соответствующие цифры. Одна пинта водорода имеет массу 3/4 грана - нашей мельчайшей единицы массы, а кубический фут его имеет массу 1/12 унции, тогда как пинта воды имеет массу 8750 гран, а кубический фут воды имеет массу почти тысячу унций. Таким образом, вы видите, сколь колоссальна разница между массой кубического фута воды и водорода.
	1 пинта = 0.568 литра, 1 гран = 0,0648 г, 1 унция = 28.3 г. - Прим. ред.
Hydrogen gives rise to no substance that can become solid, either during combustion or afterward as a product of its combustion; but when it burns it produces water only; and if we take a cold glass and put it over the flame, it becomes damp, and you have water produced immediately in appreciable quantity; and nothing is produced by its combustion but the same water which you have seen the flame of the candle produce. It is important to remember that this hydrogen is the only thing in nature which furnishes water as the sole product of combustion.	Ни в процессе своего горения, ни потом в качестве продукта сгорания водород не дает никакого вещества, которое может стать твердым. Сгорая, он дает только воду. Холодный стакан над пламенем водорода запотевает, и немедленно выделяется заметное количество воды. При горении водорода не возникает ничего, кроме такой же самой воды, как та, которая на ваших глазах была получена из пламени свечи. Запомните важное обстоятельство: водород - это единственное вещество в природе, дающее при сгорании только воду.
And now we must endeavor to find some additional proof of the general character and composition of water, and for this purpose I will keep you a little longer, so that at our next meeting we may be better prepared for the subject. We have the power of arranging the zinc which you have seen acting upon the water by the assistance of an acid, in such a manner as to cause all the power to be evolved in the place where we require it. I have behind me a voltaic pile, and I am just about to show you, at the end of this lecture, its character and power, that you may see what we shall have to deal with when next we meet. I hold here the extremities of the wires which transport the power from behind me, and which I shall cause to act on the water.	А теперь нам надо постараться найти еще добавочное доказательство того, что собой представляет вода, и ради этого я немного задержу вас, чтобы на следующую лекцию вы пришли более подготовленными к нашей теме. Мы можем так расположить цинк, - который, как вы убедились, действует на воду с помощью кислоты, - чтобы вся энергия получилась там, где она нам нужна. За моей спиной стоит вольтов столб, и в конце сегодняшней лекции я покажу вам, на что он способен, чтобы вы знали, с чем мы будем иметь дело в следующий раз. Вот у меня в руках концы проводов, передающих ток от батареи; я их заставлю действовать на воду.
We have previously seen what a power of combustion is possessed by the potassium, or the zinc, or the iron filings; but none of them show such energy as this. [The lecturer here made contact between the two terminal wires of the battery, when a brilliant flash of light was produced.] This light is, in fact, produced by a forty-zinc power of burning; it is a power that I can carry about in my hands through these wires at pleasure, although if I applied it wrongly to myself, it would destroy me in an instant, for it is a most intense thing, and the power you see here put forth while you count five [bringing the poles in contact and exhibiting the electric light] is equivalent to the power of several thunder-storms, so great is its force (Professor Faraday has calculated that there is as much electricity required to decompose one grain of water as there is in a very powerful flash of lightning.). And that you may see what intense energy it has, I will take the ends of the wires which convey the power from the battery, and with it I dare say I can burn this iron file. Now this is a chemical power, and one which, when we next meet, I shall apply to water, and show you what results we are able to produce.	Мы уже убедились, какой силой сгорания обладают калий, цинк и железные опилки, но ни одно из этих веществ не проявляет такой энергии, как вот это. (Тут лектор соединяет концы проводов, идущих от электрической батареи, и получается яркая вспышка.) Этот свет получается благодаря реакции целых сорока цинковых кружочков, из которых состоит батарея. Это - энергия, которую я по желанию могу держать в руках с помощью этих проводов, хотя она погубила бы меня в один миг, если бы я, по недосмотру, приложил эту энергию к самому себе: ведь она отличается чрезвычайной интенсивностью, и количество энергии, которая здесь выделяется, пока вы успеете досчитать до пяти (лектор снова соединяет полюса и показывает электрический разряд), так велико, что оно равняется энергии нескольких гроз, вместе взятых. А для того, чтобы вы могли убедиться в интенсивности этой энергии, я присоединю концы проводов, передающих энергию от батареи, к стальному напильнику, и, пожалуй, мне удастся таким образом сжечь напильник. Источником этой энергии является химическая реакция. Следующий раз я приложу эту энергию к воде и покажу вам, какие результаты у нас получатся.

К началу страницы

Титульный лист | Предыдущая | Следующая

Граммтаблицы | Тексты