«Весь дом наполнился дымом»: Арина Демина о том, как надо и не надо проводить опыты в домашней химической лаборатории
Невидимые чернила, силикатный сад и даже порох — в домашней химической лаборатории юные химики могут создать практически все чудеса природы, главное — желание, знания и соблюдение техники безопасности. Как провести дома зрелищные и интересные опыты? Где достать кислоты, щёлочи и другие необходимые реактивы? Как молоко может помочь при создании картины? Ответы на эти и другие вопросы — в интервью с призёром всеросса по химии, студенткой МГУ и преподавателем АПО Ариной Деминой.
Как вам пришла идея создать домашнюю химическую лабораторию?
Это не было идеей, которая пришла внезапно на ум. Началось всё с лабораторных работ по химии в школе, я стала интересоваться этим предметом и смотреть образовательные видео про различные опыты с огнём, выращивание кристаллов, повторяла их из интереса дома. Позже, когда стала заниматься олимпиадной химией, в условиях задач требовалось определить неизвестный металл или происхождение порошка. Я приобретала необходимое для проведения опытов в аптеках, хозяйственных магазинах, на сайтах, что-то дарили мои родители на Новый год в наборе юного химика. Так реактивы накапливались и составили домашнюю химическую лабораторию.
Из базовых кислот легче всего было найти серную, которая используется в автомобильных аккумуляторах и продаётся в автомобильных магазинах, азотную и соляную — уже сложнее.
Что необходимо для проведения зрелищных, но в то же время безопасных экспериментов?
Зрелищность часто ассоциируется со взрывами, однако провести красочные опыты можно и без огня: индикаторы из капусты всех цветов радуги в разных средах, разноцветные осадки или неорганический сад из силиката натрия действительно красивы.
Какой самый сложный и опасный опыт вы проводили в домашней лаборатории?
Не могу выделить один, проводила несколько опасных опытов. Например, во время первого эксперимента по получению дымного пороха из-за несоблюдения техники безопасности смесь реагентов загорелась прямо во время приготовления. Весь дом наполнился дымом, горящие брызги попали на шторы — они загорелись. С того дня я тщательно продумываю технику всех экспериментов. Важно быть внимательным и сосредоточенным во время выполнения химических работ.
Химические эксперименты кажутся чудом для тех, кто за ними наблюдает. Какой опыт вы можете назвать чудом?
Чудом мы называем то, что не можем объяснить. Большинство реакций химики понимают, поэтому чудесами их не называют. Тем не менее чудом я могу определить опыт с непредсказуемым результатом. Чудесными с этой точки зрения считаю эксперимент «Египетская ночь» или реакции Белоусова — Жаботинского.
Один из самых интересных опытов — создать невидимые чернила. Можете рассказать о нём, насколько сложно его провести?
Невидимые или симпатические чернила могут быть сделаны из простых продуктов на кухне, даже из молока: достаточно в несколько слоёв написать молоком на листе текст, как только начнёте нагревать на пламени, слова проявятся.
Считается, что таким образом писали тайные письма в тюрьмах. Возможно и создание комбинированных картин из различных реагентов с помощью симпатических чернил: для этого на поверхность наносятся несколько веществ, затем её обрабатывают одним реактивом и всё становится разноцветным.
Можно ли при проведении опытов обойтись без дорогостоящего и громоздкого оборудования?
Безусловно, однако это зависит от того, какие опыты человек хочет провести: качественный и количественный анализ или синтезы. Например, очень трудно обойтись без дорогостоящего оборудования при проведении сложного органического синтеза. Не представляю, чем можно заменить магнитные мешалки, роторный вакуумный насос или ЯМР-спектрометр для идентификации полученного соединения. Множество опытов по неорганической химии, наоборот, неприхотливы: их можно провести даже в привычных стаканах или маленьких ампулах из-под лекарств.
Какими лайфхаками можете поделиться при проведении опытов?
Могу дать советы. В первую очередь содержать в порядке и чистоте рабочую среду, обязательно закрывать все поверхности при работе с едкими реактивами: любой недосмотр приводит к материальному ущербу.
Рекомендую смотреть как можно больше методик проведения экспериментов, чтобы понимать смысл каждого шага, не доверять всем рекомендациям в интернете. Полезно перед опытом составить краткий план с задачами и целями, а по завершении записать наблюдения и прийти к выводам, то есть не проводить опыты бесцельно, а извлекать уроки для развития и улучшения способностей, пополнения багажа знаний о наблюдаемых процессах и явлениях.
Какие планы на химию и химическую лабораторию у вас в будущем?
Химия была моим основным хобби, а сейчас становится и делом всей жизни. Я с первого курса работаю в органической лаборатории университета, поэтому потребности проводить опыты дома у меня уже нет. В настоящее время моя домашняя лаборатория принадлежит младшей сестре.