Ситникова Нина Алексеевна

Н.А. Ситникова

МОУ Школа №155 г. о. Самара

Химия

НА СЛУЖБЕ У ТУРИСТА

Те, кто не мыслит своей жизни без похо­дов, отлично знают, что подготовка к нему важное и серьезное занятие. Проводитьее нужно тщательно и со знанием дела.

Если в помощники будет призвана химия, успех обеспечен. Химические знания и уме­ния можно использовать во многих жизнен­ных ситуациях, но делать это надо грамот­но, с пониманием сущности химическихпроцессов.

Существует множество ситуаций, в кото­рых химия может оказать неоценимые ус­луги.

У КОСТРА

Трудно себе представить поход без кост­ра. Для того чтобы добыть огонь традици­онным способом, нужны сухие спички и су­хая намазка на коробке. Есть спички, кото­рые можно воспламенить трением о любуюповерхность. Такое свойство придает им сульфид фосфора Р₄5₃. Для увеличения ко­эффициента трения в спичечную головку до­бавляют молотое стекло №₂О • СаО • 6SiO₂.Окислителем в спичках является бертолетовая соль - хлорат калия КС1О₃.

Существуют и более надежные спички: штормовые,горящие при ветре и пролив­ном дожде; термические,дающие при горе­нии много тепла; сигнальные,образующиецветное пламя; фотографические,при зажи­гании которых возникает яркая вспышка.

При отсутствии достаточного опыта раз­ведение костра может стать досадной пробле­мой, но только не для настоящего химика. Онсразу вспомнит о «сухом горючем». Таблеткиили брикеты этого вещества — вполне дос­тупны. Этим термином принято называть гексаметилентетрамин (другие названия уротро­пин, уризол). При горении уротропина обра­зуются экологически безопасные продукты —углекислый газ, вода и азот:

C6N4H12+ 90₂ = 6С0₂ + 2N2 + Q.

Однако, если погасить пламя этого вещества, накрыв его, например, металлическойкружкой, пойдет сухая перегонка с образо­ванием летучих соединений азота, которые опасны для здоровья и имеют очень непри­ятный запах. Так что сжигать «сухое горю­чее» необходимо до конца.

Еще один способ добывания огня - ис­пользование перманганата калия КМnО4(0,5 г) и глицерина (трехатомный спирт пропантриол -1, 2, 3).

Кристаллы КМnО₄ (0,5 г) помещают под щепки на бумагу, а затем из пипетки нано­сят 3-4 капли глицерина. Через некотороевремя глицерин воспламеняется:

14КМnО₄ + ЗС₃Н₅(ОН)₃ = 14Мn0₂+ 9С0₂ + 5Н₂0 + 14КОН + Q.

Если заранее приобрести пероксид на­трияNа₂0₂, то в нужный момент, смешав его с кусочками фильтрованной бумаги и кап­нув воду, можно вызвать воспламенение бу­маги:

Na₂О₂ + 2Н₂О = Н₂0₂ + 2NaОН + Q.

2Н₂0₂ -> 2Н₂0 + 0₂.

Это важно знать.Во время горения дре­весины в дым и золу переходят все те вред­ные вещества, которые дерево накопило втечение своего существования. Поэтому призаготовке хвороста не берите придорожный валежник, а у костра располагайтесь так, что­бы ветер дул в спину, и в легкие не попадаливредные соединения.

Кроме того, отлетающие искры и уголь­ки способны воспламенять одежду из синте­тики. Капрон и другие полимеры, из кото­рых делают верхнюю одежду, плавятся при температуре немногим выше 100 *С, поэто­му горячий расплавленный материал можетприлипнуть к коже.

Не сжигайте в костре ставшие ненужны­ми изделия из полистирола

(-СН₂-СН-)_n

_|

_C6H5

и поливинилхлоридных пластмасс

(-СН₂-СН-)_n.

|

С1

При их сгорании образуются стирол, циановодород НСN, хлороводород НС1, свобод­ный хлор С1₂ и фосген СОС1₂, обладающие токсическими свойствами.

ХИМИЧЕСКАЯ ГРЕЛКА

Чтобы во время зимнего похода не про­морозить продукты в рюкзаке или согреть руки и ноги, пригодится химическая грелка с температурой 60 "С и продолжительностьюдействия до 2 ч.

Для ее изготовления потребуются банка (0,2 л), алюминиевая проволока, медный ку­порос. В банку помещают свернутую спира­лью алюминиевую проволоку диаметром 3 мм так, чтобы металл прилегал к стеклу по всей высоте сосуда. Затем закладывают ак­тивную массу — 40 г медного купороса (CuS0₄ • 5Н₂О (3 чайные ложки), 20 г поварен­ной соли NаС1 (2 чайные ложки), 30 г дре­весных опилок (5 столовых ложек). Хорошо просушенные опилки не дают смеси охла­диться и помогают равномерно пропитать ееводой. Перед использованием в «грелку» на­ливают 40 мл воды (нужно, чтобы вся вода впиталась). Начинается экзотермическая ре­акция:

СuSO4 + 2NаС1 = СuС1₂ + Nа₂S0₄;

А1 + ЗСuС1₂ = ЗСu + 2А1С1₃ + Q.

Банку плотно закрывают полиэтиленовой крышкой с 5-6 проткнутыми швейной иглой отверстиями. Они потребуются для выхода водорода, небольшое количество которого может образоваться при реакции освободив­шегося от оксидной пленки алюминия с во­дой:

2А1 + ЗН₂О = А1₂О₂ + ЗН₂.

ОЧИСТКА ВОДЫ

Одна из главных проблем в походе - питьевая вода. Недостаточное обеззаражива­ние воды вызывает желудочно-кишечные за­болевания. Простое кипячение - далеко не­полная гарантия пригодности воды для пи­тья, поскольку существуют микроорганизмы,выживающие при температуре 200 'С.

Наиболее радикальным средством очист­ки воды можно считать пантоцид

(М, М-дихлорпаракарбоксибензолсульфамид). Рас­творимость его в воде мала, но даже неболь­шие дозы активно воздействуют на микро­флору, нарушая обменные процессы в клет­ках бактерий.

Если перед походом раздобыть в аптеке пантоцид не удалось, можно использовать другие вещества, однако в этом случае тре­буется термическое воздействие (кипячение) с последующим отстаиванием.

Избавиться от вредных примесей мож­но, добавив в воду лишь несколько кристал­лов перманганата калия КМпО₄, прокипя­тив и отфильтровав ее. Это вещество обладает сильным окислительным свойством. Чем больше примесей, тем быстрее проис­ходит обесцвечивание раствора перманга­ната калия и больше появляется хлопьев вводе.

Обработку ляписом — нитратом серебра АgNО₃ проводят следующим образом: в вед­ро воды насыпают 1-2 г ляписа, нагреваютводу до кипения и добавляют перманганаткалия КМn0₄ (на кончике ножа), чтобы цвет раствора стал слаборозовым. Через 10-15 мин вода будет готова для пищевых нужд,так как белковые примеси под воздействиемсолей серебра и перманганата калия выпа­дут в осадок.

Очистить воду от сероводорода можно с помощью йодной настойки. На 1 л воды бе­рут 20 капель 10 %-ной спиртовой йодной настойки. Иодированная вода очень полез­на, но не всякий человек переносит прив­кус иода. Избавиться от него помогает дли­тельное кипячение (40-60 мин). При этом 2/3 иода испаряется, и возможны такие ре­акции:'

1₂ + Н₂0 = HI + НIO

HIO -> HI + O

(атомарный кислород довершает окисление примесей, начатое иодом):

1₂ + Н₂S = 2Н1 + S.

Еще одно обеззараживающее средство —гидроперит (таблетки пергидроля). Раство­ряют 4-5 таблеток на ведро воды, закрыва­ют крышкой и оставляют на 30 мин. Затемнагревают до кипения, пероксид водорода Н₂0₂ начнет разлагаться, и на дно выпадетхлопьевидный осадок коагулированных белков:

2Н₂О₂ -> 2Н₂О + О₂.

Можно обработать воду риванолом или фурацилином из расчета 12 таблеток на вед­ро воды. Воду нагревают до 50 "С, растворя­ют таблетки, емкость с водой оставляют намедленном огне на 30 мин, а затем добавля­ют 5-6 г любых квасцов. При растворении соли происходит диссоциация:

КА1(S0₄)₂2К⁺ + А13⁺ + 2S04.

Ионы алюминия подвергаются гидролизу:

А1+ ЗН₂0 = А1(ОН)₃.

При нагревании происходит свертывание (денатурация) токсичных белковых веществ,которые собираются на поверхности осаж­дающихся на дно хлопьев гидроксида алю­миния.

Это важно знать.Для очистки воды мож­но использовать олений мох (ягель, исланд­ский или белый мох). На ведро воды берут 40-50 г мха, кипятят в течение 15-20 мин. Если нет ягеля, можно взять молодые ело­вые, сосновые, пихтовые или можжевеловыеветки из расчета 200 г на ведро воды и про­кипятить 40 мин. Для стерилизации употреб­ляют бересту березы, кору лесного ореха,траву тмина чабреца, календулы, тысячели­стника, фиалки полевой.

ВОДОНЕПРОНИЦАЕМАЯТКАНЬ

В походных условиях одежда (штормов­ки, куртки), ткань для палаток должны обла­дать гидрофобными свойствами и пропус­кать воздух. Рассмотрим способы полученияводонепроницаемой ткани.

В небольшом количестве горячей водырастворяют 16О г мыла. В другой посуде рас­плавляют 40 г парафина и, помешивая, вы­ливают его в мыльный раствор. Затем добав­ляют горячую воду до 1 л. Полученную эмуль­сию разбавляют горячей водой (3 л). В рас­твор (70 °С) опускают ткань и выдерживают около часа. Затем ткань отжимают и опуска­ют в раствор алюмокалиевых квасцов (100 г на 1 л воды) на час, отжимают, прополаски­вают в теплой и холодной воде, сушат и про­глаживают горячим утюгом.

В 3 л воды растворяют 20 г ацетата свинца (СН₃СОО)₂РЬ. Отдельно в таком же количестве воды растворяют 40 г квасцов.

Смешивают оба раствора и фильтруют. За­тем на 5-6 ч погружают в эту очищенную смесь костюм."Высохнув, он станет непро­мокаемым, а способность пропускать воздух сохранит.

3.Гидрофобные свойства тканям можно придать, пропитав их раствором поливинилхлорида.

Мелко нарезанный поливинилхлорид массой 100 г помещают в 1 л циклогексана СбН₁₂ на трое суток. Пропитанную ткань по­гружают в раствор, вынимают и сушат на растяжках. Следует учитывать, что раствор опасен, обладает резким запахом. Работать с ним надо на открытом воздухе или под тя­гой, в резиновых перчатках.

Ткань выдерживают 6 ч в растворе хо­зяйственного мыла. Он глубоко проникает в волокна ткани. Затем ткань помещают в рас­твор алюмокалиевых квасцов. (Алюмокалиевые квасцы можно заменить известковыммолоком (Са(ОН)₂.) В результате образуется алюминиевое мыло, которое в воде нерастворимо. Штормовка, пропитанная таким мылом, защищает от дождя так же, как про­резиненная плащ-палатка, однако ощущения духоты в ней не будет.

Вывод: получая дополнительные сведения подобного рода, школьники учат­ся по-новому осмысливать знания, приобре­тенные на уроках химии. Они понимают, что химия не абстрактная наука, а жизненная ипрактически значимая.

ЛИТЕРАТУРА

Ольгин О.М. Опыты без взрывов. Изд.2-е, М.: Химия, 1996.

Степин БД Книга для домашнего чтения по химии. М.: Химия, 1994.

Смирнов Ю.И. Мир химии. М.: Химия, 1995.

Харламиович Г.Д. Многоликая химия. М.: Просвещение, 1992.

Химия нашими глазами /Под ред. Я.И.Гера­симова. М.: Просвещение, 1981.

Шидловский А.А. Основы пиротехники. М.: Машиностроение, 1964.

Юдин А.М. Химия для вас. М.: Химия, 1987.

Журналы:

«Наука и жизнь» 1973, №5;

«Турист» 1985, №7, 1984, №11;

«Химия и жизнь» 1969, №12; 1987, №5.

Адрес публикации: https://www.prodlenka.org/metodicheskie-razrabotki/922-sitnikova-nina-alekseevna