Интернет-журнал "Домашняя лаборатория", 2007 №7

Журнал «Домашняя лаборатория»

В литературе приводятся составы менее дефицитных катализаторов, например, алюмо-хромовых (25,1%окиси алюминия; 74,1 % Сr₂О₃ и 0,8 % СuО). Готовят его аналогично, смешивая азотнокислый алюминий и азотнокислую медь с хромовокислым аммонием (смесь покупного двуххромовокислого аммония и аммиака), пропитывая асбест и затем прокаливая.

Катализаторы дают температуру до 950 — 11500, работают до 1 тыс. часов, а после отравления подлежат замене (концом работоспособности считается снижение температуры до 350 °C). Катализатор надо беречь от воды, масла и грязи.^[93]

Кирпич керамический ^[94]

Предварительно замоченную с 18–25 % воды и выдержанную до 3 суток под

пленкой глину разминают слоями 25–40 см ногами в ямах, катком в кольцеобразной канаве (не менее 20 проходов) или в непрерывной вертикальной глиномялке (вал с 6 лопастями и 2 нижними выталкивающими ножами вращается в бочке с боковым отверстием внизу для выхода глины). Формовка ведется на столах в деревянных формах на 2–4 кирпича (размер с учетом на усадку обычно 270x130x65 мм), предварительно смоченных и покрытых песком. После набивки глиной и снятия излишка, форму относят на место сушки кирпича и освобождают встряхиванием (чтобы не ходить далеко, столик с формами перемещают по сушильной площадке). Можно формовать кирпич на глиномялке выдавливанием глины через мундштук (в форме усеченной пирамиды со стенками смачиваемыми водой) с последующей резкой глиняного бруса на кирпичи. Через 1–2 дня сушки под навесом (плотность укладки 15–18 шт/м² земли) кирпич ставят на ребро. Через 7-10 суток укладывают на ребро в штабель для сушки в сарае до влажности 6–9 % (при нажатии пальцем на нем не должно оставаться знака). Для обжига до 50 тыс. кирпичей складывают в штабель шириной 4–5 м, длиной 10 м, предварительно прокопав под ним 3–4 топочных канавы (шириной 0,3–0,5 м, глубиной 0,2 м). Кирпич укладывают на ребро рядами с зазором 1–2 см., чередуя направления рядов в каждом слое и выкладывая ими свод топочных каналов. Снаружи штабель обмазывается глиной, оставляя на потолке 15–20 отверстий (12x12 см) для регулировки тяги. Первые двое суток топят слабо (до окончания выделения пара), затем 3 суток нагревают до 850–900 °C (ок. 32 часов, красный цвет) и 4 суток медленно охлаждают. Обычно 20 % брака (недожженный и пережженный кирпич), расход дров — до 2 м³ (350–400 кг уел. топлива).

Вместе с кирпичом в штабелях можно получать известь обжигом известняка, мела для замены цемента в кладочных, штукатурных растворах (обжиг до белого пламени с последующим роспуском камня в воде). По сходной с кирпичом технологии получают черепицу (с формовкой на ручном прессе предварительно нарезанных проволокой листов и обжигом совместно с кирпичом)

Кислотность (измерение)

Кислотность измеряется в единицах pH (пропорциональны логарифму числа ионов водорода) в диапазоне от 0 до 14 pH (от кислой до щелочной среды), нейтральная среда соответствует 7 pH.

Способы измерения: С помощью (индикаторов) меняющих окраску: метиловый фиолетовый (меняет цвет с желтого на зеленый при 0,13-0,5 pH, на синий — при 1,0–1,5 pH, на фиолетовый — при 2,0–3,0 pH); метиловый желтый (с красного на желтый — при 2,9–4,0 pH); метиловый оранжевый (с красного на оранжевый — при 3,1–4,4 pH); метилового красного (с красного на желтый — при 4,4–6,2 pH), ализарин (с желтого на фиолетовый — при 5,6–6,8 pH); хинолиновый синий (от бесцветного к фиолетовому при 7,0–8,0 pH); фенолфталеин (в аптеках — пурген) (от бесцветного к розовому — при 8,2-10,0 pH); индигокармин (от синего к желтому — при 11,6-14,0 pH)^[95]

Индикаторные бумажки (продаются в школьных коллекторах, магазинах химреактивов) или делаются самостоятельно пропиткой полосок бумаги раствором индикатора и потом сушка.

Самодельные индикаторы из сока свеклы, вишни, красной капусты, малины, ежевики, черники, голубики, зеленых листьев, настоев цветов и т. д. Для длительного хранения сырье сушат и перед использованием готовят отвар (отвары долго не хранятся). Чувствительность таких индикаторов определяют опытным путем по специально составленным титрам растворов кислот и щелочей.^[96] При 25 °C раствор 0,1 н соляной кислоты имеет 1,085 pH, 0,1 н НСl + 0,09 н КСl — 2,075 pH; 0,1 н уксусной кислоты + 0,1 н уксусно кислого натрия — 4,643 pH; 0,025 м фосфата калия + 0,025 м фосфата натрия — 6,855 pH; 0,05 м буры (Na₂В₄O₇ 10Н₂O) — 9,18 pH.^[97]

Индикаторные

приборы измерения кислотности почвы (диапазон от 3 до 7 pH), продаются в садово-огородных магазинах (цена 5-10 $).

Лабораторные рН-метры со стеклянным электродом (диапазон 0-14,0 pH), можно купить в больницах, фотомастерских, заводских химлабораториях (цены 100–200 $)

Самодельные рН-метры с сурьмянным электродом (диапазон 0-14,0 pH). Из химически чистой сурьмы электрод отливают (например, нагревом в пробирке, стеклянной трубке с последующим быстрым охлаждением в воде и освобождают от стекла), полируют. Вспомогательный электрод делают из стеклянной трубки заполненной насыщенным раствором хлористого калия, опущенной в него серебряной проволоки, Нижний конец трубки заполняется асбестом, обеспечивающим просачивание раствора хлорида калия со скоростью ок. 0,01 см³ в час. В литературе есть сообщения об изготовлении вспомогательного электрода из менее дефицитного материала — медного стержня (диаметром 1 мм), опущенного в трубку с насыщенным раствором сульфата меди (медного купороса — продается в садово-огородных магазинах) и кристаллами этой соли.^[98] Сурьмяной и вспомогательный электроды опускаются в исследуемый раствор и подключаются к миллиамперметру. Шкалу измерений градуируют по стандартным титрам (и периодически проверяют по ним).

Если чистую сурьму достать не удается, ее можно выделить из свинцовых деталей старого автомобильного аккумулятора (решетки пластин содержат 6-12 % сурьмы, токоотводы 6–8 %). Детали расплавляют, перемешивают расплав при 750–800 °C и собирают образующуюся пленку (сурьма окисляется быстрее свинца). Затем пленку восстанавливают в керамическом тигле с добавкой древесного угля и флюса (соды).

Красители (натуральные)

Желтый краситель можно получить из ягод рябины обыкновенной. Свежие или мороженые ягоды тщательно измельчают и экстрагируют 96 %-ным этиловым спиртом 4 раза по 80–50 часов (на 1 кг ягод берут 1л спирта). Затем раствор отфильтровывают и из него отгоняют спирт при 78 — 790, желтый осадок промывают спиртом и сушат при 26 °C. Для лучшей сохранности пигмент (каротиноиды) смешивают с подсолнечным маслом в отношении 1:1 и хранят в темноте при 18 — 220. Выход пигмента — 2–2,7 %% от веса ягод. Расход на 1 кг продукта — 16 г.^[99]

Зеленый краситель получают из листьев крапивы двудомной (содержит 2–5 % хлорофилла). Сушеные листья (хранившиеся до 7 месяцев) кипятят в воде 5-10 минут, подсушивают при 28 — 300 и 4 раза экстрагируют 96 %-ным этиловым спиртом по 2 часа при периодическом перемешивании (на 1 кг сухой крапивы идет 15 л спирта на каждое экстрагирование). Раствор отфильтровывают и из него отгоняют спирт при 78–79°. Остаток (хлорофилл, каратиноиды) смешивают с нерафинированным подсолнечным маслом в отношении 1:1. Выход пигмента — 17,4 % от веса сухой крапивы. Хранят до 9 месяцев в темноте при 200. Расход — 6–3 г на 1 кг продукта.

Красный краситель получают из столовой свеклы. Очищенную свеклу измельчают, бланшируют 10 минут в 2 %-ном растворе лимонной кислоты при 80–85°, тщательно отжимают сок (лучше на винтовом прессе, под гнетом). Сок отфильтровывают через полотно, а потом через картон под давлением. Для лучшей сохранности в сок добавляют лимонную кислоту и уваривают (под вакуумом) при температуре не выше 55–60° и не дольше 6 часов (иначе сок буреет). Чтобы при уварке сок не пенился добавляют подсолнечное масло (1 г/кг пигмента). Готовый концентрат должен содержать от 60 % сухих веществ, в т. ч. 5 % лимонной кислоты. На 1 кг красителя идет около 8 кг свеклы и 72 г лимонной кислоты. В продукты, напитки добавляют 0,1–2 % пигмента.^[100]

Карамельный колер (цвет от желтого до коричневого) готовят из сахара. Сахар с добавкой 1–2 % воды плавят до темно-бурой окраски в емкости (лучше из меди или нержавейки) при постоянном перемешивании. Прекращают обогрев и осторожно добавляют воду — 8 % (от веса сахара) при перемешивании и опять варят при 160-1800 до готовности (проба застывает в не расплывающуюся каплю). Затем колер остужают до 600 и добавляют горячую воду до 70 %-ной плотности, и разливают в бутылки.^[101]