ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Азот и воздух. Аргон и его аналоги из "Основы химии" Азот образуется в свободном состоянии при разрушении азотистых органических веществ, входящих в состав организмов, напр., при горении их. Всякие органические вещества, заключающие азот, при накаливании в воздухе, или напр., с окисью меди, сгорают кислород соединяется с углеродом, серою и водородом, а азот выделяется в свободном состоянии, потому что при возвышенной температуре не образует каких-либо прочных соединений, а становится свободным. Вместе с ним образуется из угля углекислый газ, а из водорода вода, а потому, чтобы получить чистый азот, необходимо (после высушивания) удалить из полученных при этом газообразных продуктов углекислый газ, что производится посредством действия щелочи, напр., едкого натра. Этим способом можно даже определять содержание азота в органических веществах. [c.154] До 1894 г. считалось, что азот, приготовленный из воздуха и из соединений азота, ничем — после надлежащего очищения — между собою не отличаются, но в указанном году лорд Релей (Rayleigh), наблюдая вес определенного объема азота. [c.155] Азот представляет газообразное вещество, не отличающееся на вид от воздуха плотность его по отношению к водороду 13,9, т.-е. азот немного легче воздуха, и один литр азота весит (при 0° и 760 мм) 1,251 i. В смеси с кислородом, немного более тяжелым, чем воздух, азот образует этот последний. Азот есть газ, трудно сгущаемый в жидкость, подобно кислороду, и мало растворимый в воде и других жидкостях. Температура абсолютного кипения определена около —146°. Сжиженный азот кипит при —193°, уд. вес при этой температуре около 0,89. Около —213°, испаряясь при уменьшенном давлении, азот затвердевает в бесцветную снегообразную массу. Азот сам прямо не горит, не поддерживает горения, не поглощается (химически) ни одним из реагентов при обыкновенной температуре, одним словом, представляет целый ряд отрицательных химических признаков. Это выражают, говоря, что этот газ не обладает энергиею для образования соединений. Хотя он способен образовать соединения как с водородом, так и с кислородом, углеродом и некоторыми металлами, но эти соединения образуются при особых условиях, к которым мы тотчас обратимся. При накаливании азот прямо соединяется с бором, титаном, кремнием, барием, магнием и литием, образуя очень прочные азотистые соединения [154], показывающие совершенно иные свойства азота, чем в соединениях с Н, О и С. Прямое соединение азота с углем, хотя и не совершается при накаливании их одних, происходит сравнительно легко при накаливании смеси угля с углещелочными солями, особенно с К СО и ВаСО на воздухе, причем образуются (до некоторого предела) углеазотистые или синеродистые металлы, напр. К2СОЗ + 4С +N2 = 2K N + 3 O. [c.156] В воздухе разнообразных стран земли, с разных широт, с разных высот над ее поверхностью, с моря и суши, словом, в воздухе разнообразнейших мест земли находится везде постоянное отношение между количеством кислорода и азота, подразумевая (пока) вместе с ним и небольшие количества постоянно в нем содержащихся аргона, криптона и других газов, недеятельных, как и сам азот (см. далее в этой главе). Это впрочем и понятно само по себе вследствие того, что воздух постоянно диффундирует (перемешивается в силу внутреннего движения газовых частиц), движется, перемещается ветрами, а потому уравнивается в своем составе на всей поверхности земли. В тех местах, где воздух подвергается изменению, находясь в более или менее замкнутом пространстве или, по крайней мере, в пространстве непроветриваемом, воздух может изменяться весьма сильно в своем составе. Оттого-то воздух жилых помещений, копей, подвалов и колодцев, в которых находятся вещества, поглощающие кислород, содержит менее этого газа, тогда как воздух, находящийся на поверхности стоячей воды, в которой растут многие низшие растения и выделяют кислород, содержит избыток этого последнего газа. Постоянство отношений между кислородом и азотом воздуха на всей поверхности земли доказано было множеством весьма тщательных исследований [157]. [c.159] В воздухе, лишенном влаги и углекислоты, оказывается по весу от 23,17 до 23,Q3 o кислорода, среднее содержание которого будет около 23,12 0,05 /о по весу, а по объему 20,91°/о кислорода. [c.160] Кали-аппарат Гейслера. Гаа входит в а в шариках Ьу С н d он проходит чрез раствор едкого кали, где и поглощается углекислота выходит чрез е. Шарики Ь, с и й расположены треугольником, так что прибор можно ставить. [c.162] С хлористым кальцием для поглощения воды, и аспиратором заставляют проходить измеряемую массу воздуха чрез все приборы. Таким образом, в большинстве случаев, определение воды соединяется с поглощением угольной кислоты. Прибор, изображенный на предшествующей странице, представляет именно такое соединение. [c.162] Трубка для поглощения уг лекислого гааа. В а положен клочек ваты, чтобы порошок ие высыпался. Затем кладется натристая известь и потом хлористый кальций для удержания влаги. [c.162] Знание точного веса литра воздуха особенно важно при поправке взвешиваний на вес вытесненного (предметами и гирями) воздуха и при обсуждении явлений в атмосфере, так как ее движение прежде всего определяется разностями веса равных объемов воздуха, свободно перемещающегося и находящегося на одной высоте. [c.164] Обращаясь к другим составным частям воздуха (кроме , 0 0 и СО ), прежде всего должно упомянуть о содержании в нем аргона Аг (означается иногда просто А), об открытии которого (1894) Релеем и Рамзаем сказано уже выше. Когда Релей нашел, что азот, остающийся из воздуха после удаления О , 0 и СО , тяжелее на ( /200) азота, приготовляемого из всяких (кислородных, водородных, металлических и углеродных) его соединений, стало несомненным, что в азоте воздуха содержится подмесь газа, более тяжелого, чем азот. [c.168] Прибор для превращения азота воздуха (при содействии добавленного кислорода) в ааотную кислоту. Чреа С вводится воздух, смешанный с кислородом- EQ и гН — проводники от румкорфовой спирали. В колбу В налит раствор едкого натра, чтобы поглощать HNO, происходящую от проходящих искр. Колба охлаждается водою. [c.169] Таким образом, аргон должно определить как особый газ, отличающийся беспримерною (до его открытия) химическою недеятельностью, но совершенно определенный по физическим свойствам, из которых должно также обратить внимание на самостоятельность спектра аргона. А так как самостоятельными спектрами обладают преимущественно (гл. 13) тела простые, то аргон принято считать в их числе, хотя главной характеристики простых тел, т.-е. самостоятельных и своеобразных соответственных соединй ний, для аргона неизвестно. Однако, можно умственно допустить и такой разряд элементов, который не соединяется ни с водородом, ни с кислородом для образования кислотных или основных веществ, так как известны многие элементы, не соединяющиеся с водородом, а фтор не соединен с кислородом, — для образования солеобразных веществ. Если же это так, то мы имеем право образовать особую группу — аргоновых элементов, причисляя к ней гелий Не, неон Не, аргон Аг, криптон Кг и ксенон Хе, не только потому, что они друг друга сопровождают при азоте воздуха и представляют полное между собою сходство—по своей инертности или неспособности вступать известными нам способами в соединения, более или менее сходные с основаниями, кислотами или солями, но также и потому, что эта группа аргоновых элементов совершенно сходна (даже по величине атомных весов) с другими наиболее характерными группами элементов, о чем подробнее говорится в главе 15. [c.170] Обратимся теперь к немногим остальным газам и парам, найденным в нормальном воздухе (случайные подмеси, очевидно, могут быть всякие). [c.172] Исследования Соссюра (1806), Буссенго (1833) и особенно А. Готье (1899) показали, что в воздухе всегда, даже на высоких горах, содержится около 0,02 /о (по объему) водорода и изменчивое количество (более в городах и лесах, менее в горах) углеводородных веществ, подобных болотному газу, выделяющемуся при некоторых процессах гниения растений (гл. 8) [168]. Определяется их присутствие тем, что воздух, совершенно освобожденный от воды и углекислоты, при пропускании чрез длинный слой накаленной окиси меди, вновь дает эти вещества, притом на 1 вес. ч. водорода, определяемого этим путем, приходится обыкновенно менее 3 вес, ч. углерода, а в горах даже в 10 раз менее, а в составе болотного газа СН , содержащего наиболее водорода из всех известных соединений углерода, на 1 ч. водорода содержится 3 вес. ч. углерода. Так как водород атмосферы отчасти может окисляться в воду, а отчасти должен удаляться в междупланетное пространство, обладая большею скоростью своего движения, определяющего диффузию (доп. 63), то очевидно, что постоянное присутствие водорода в воздухе не может быть понято, если не найдутся постоянные источники образования водорода в природе. Такими источниками, по наблюдению А. Готье, служат обычные твердые каменистые породы, подобные гранитным, так как они выделяют водород (правда, в небольшом количестве) в пустоту при действии паров воды и при накаливании с фосфорным ангидридом, а потому надо полагать, что часть содержащегося в массе горных пород водорода постоянно притекает в атмосферу. [c.172] Существование в воздухе азотной кислоты несомненно доказывается уже тем, что дождевая вода, особенно после грозы, содержит всегда некоторое количество азотной кислоты. [c.173] Затем в воздухе содержится, как упомянуто выше (гл. 4), некоторое — малое и переменное количество озона, перекиси водорода и азотистой кислоты (и ее аммиачной соли), т.-е. веществ, действующих прямо окислительно, напр., на иодокрахмальную бумажку (гл. 4) [170], но их очень мало в воздухе. [c.173] Воздух, представляя смешение разных веществ, может претерпевать значительные изменения, вследствие местных и случайных обстоятельств. В особенности важно заметить то изменение в составе воздуха, которое происходит в жилищах и в различных помещениях, где люди должны оставаться долгое время. Дыхание человека и животных изменяет воздух и делает его под конец вредным [174]. Такую же порчу воздуха производит влияние разлагающихся в нем органических веществ, а в особенности горящих в нем тел тогда в воздухе уменьшается кислород, а увеличивается количество углекислоты и вредных подмесей. По этой причине необходимо заботиться об очищении воздуха жилых помещений. Освежение воздуха, замена выдыхаемого свежим, называется вентиляциею, проветриванием, а удаление посторонних и вредных подмесей воздуха носит название дезинфекции [175]. Накопление в воздухе жилищ и городов всякого рода подмесей составляет причину того, что воздух гор, лесов, морей и неболотистых мест суши, покрытых зеленью или снегом, отличается своим освежающим и во всех отношениях благотворным действием [176]. [c.175] Сухая перегонка костей, производимая фабрично. В вертикальных цилиндрах (около м вышины, а в диаметре около 30 см) С вставленных в печь, помещаются кости и нагреваются. Пары продуктов перегонки (т.-е. ле чие продукты разложения) проходят по трубкам Т в охлаждаемые трубы В и сборники F Когда нары перестанут отделяться, открывают задвижку И, и обожженные кости вываливаются в тележки V, Тогда, открыв крышку М, наполняют цилиндры вновь костями. Аммиачная аода отстаивается и идет для переделки в соли, как покг1заио на следующем рисунке. [c.176] Вернуться к основной статье