Опыты с ртутью

       

    Всем известно, что металлическая ртуть опасна из-за токсичности ее паров, но тем не менее, сложно поверить, что этот металл может испаряться и что такая опасность действительно существует.
    Ну в самом деле, капли пролитой ртути, практически не меняются в течении длительного времени, температура кипенияу нее - больше трехсот градусов цельсия, никаких паров при разбивании ртутного термометра не наблюдается. Может быть это все напрасные опасения? Давайте проверим, так ли это на самом деле.
    Многие слышали, что разные вещества, могут по разному пропускать свет с различной длиной волны. Ну например: прастина кремния, совершенно непрозрачна для видимого света, но в длинноволновом ИК, сквозь нее можно смотреть как сквозь стекло. А вот оконное стекло, хорошо пропускает видимый свет, но довольно сильно задерживает ультрафиолетовые лучи. То есть если мы не видим около капель ртути никаких паров, это означает или что их там нет, или то, что они полностью прозрачны для видимого света. Чтобы сделать пары ртути видимыми, надо осветить их светом с такой длиной волны, которую они хорошо поглощают.
    Если посмотреть специальную литературу, можно узнать, что ртуть в газообразном виде имеет очень большой коэффициэнт поглощения на длине волны 253.7 нм (это ультрафиолетовое излучение). То есть, проще говоря, этот свет полностью задерживается парами ртути.
    253.7 нм, это так называемая резонансная линия ртути. При возбуждении (например электрическим разрядом), пары ртути начинают испускать свет с такой длиной волны (наряду с другими длинами волн), а при низкой температуре - поглощают. В качестве "фонарика" мы можем взять ртутную лампу низкого давления, поставить светофильтр, который пропускает только нужный нам свет (чтобы убрать остальные спектральные линии ртути) и осветить ей люминесцентный экран. Если между экраном и лампой появятся пары ртути, которые поглощают УФ свет - мы увидим тень.
    Сначала посмотрим на переливание ртути при видимом свете, а затем при УФ освещении:
   
   

    Думаю, что особых пояснений не требуется . Ртуть при комнатной температуре испаряется и достаточно сильно.

   
    А теперь посмотрим еще один интересный эксперимент, в котором можно наблюдать одновременно превращение энергии химической реакции в механическую работу и один из видов колебательной реакции.
    Опыт называется "ртутное сердце" и впервые, он был проведен немецким физиком Карлом Адольфом Палзовом (Karl Adolf Paalzow).
    Капля ртути помещается на часовое стекло и сверху наливается 50% серная кислота с небольшим количеством дихромата калия. Если коснуться поверхности ртути кончиком гвоздя или другого железного предмета, капля ртути начинает пульсировать, напоминая бьющееся сердце.
   
   

    Механизм пульсаций объясняется следующим образом: когда ртуть помещают в раствор серной кислоты с дихроматом калия, ее поверхность окисляется и положительно заряженные ионы ртути на ней вызывают уменьшение поверхностного натяжения. В результате, капля растекается. Как только капля ртути касается кончика гвоздя, образуется гальваническая пара. Ионы ртути на поверхности капли восстанавливаются до металла и поверхностное натяжение возрастает, капля "собирается" разрывая контакт с железом. После этого процессы повторяются заново.