第5章 化學魔術(3)
十六、晴雨花
用絹布剪成的一朵小花,能知晴雨?這不是笑話,而是化學魔術。
向這朵藍色的絹花上噴上少許水汽或者水霧,就會看見絹花變成了粉紅色。如果用熱風或者陽光把絹花吹幹,它又會恢複藍色。把絹花插在花瓶裏麵放在陽台上的話,晴天它是藍色的,雨天它就是紅色的。
這是利用了結晶水的原理。很多鹽類的結晶都包含有結晶水,而且大多數離子的顏色和它們水合狀態下的顏色是不同的。其中,鈷鹽在幹態是藍色的,而有結晶水的時候則是粉紅色的。同時,鈷鹽和結晶水的結合能力適中,在空氣濕度比較高的時候,無水的鈷鹽能吸收空氣中的水汽變成含水的狀態,而空氣濕度低的時候,含水的鈷鹽中的結晶水又能揮發,使得鈷鹽變回無水的狀態。
說到這裏,變色花的秘密也就很清楚了。在生產和科研中,常常使用變色矽膠來作為幹燥劑。這種藍色的矽膠隨著使用會慢慢變紅,全部變紅就說明不能再使用,必須進行高溫烘幹。變色矽膠的原理也正是利用了鈷鹽的變色能力。
十七、火浣布
神話傳說中有一種布料,叫做火浣布。傳說這種布料是用西域一種生活在火焰中的老鼠的皮毛製成的。現代,研究學者一般認為火浣布的原型是石棉織物。但是,石棉纖維對人類是有害的,可以導致肺癌等呼吸係統疾病。因此石棉織物的應用範圍也受到限製。
好在,其實一般的布料也是可以有防火能力的。
將一塊普通的棉布浸泡在飽和氯化銨溶液內一段時間,等完全浸透之後將布料取出,陰幹。這時這塊布料就變成了防火布料。用火柴或者打火機試著點燃這塊布料的時候,布料上麵會冒出一陣陣白色的煙霧,怎麼也點不著。
這是利用了氯化銨這種藥物的化學性質。氯化銨一旦受熱,就會吸收熱量分解為氯化氫和氨氣兩種氣體。這兩種揮發出去的氣體在稍微遠離熱源的地方又會複合,在空氣中形成許許多多的微小氯化銨晶體,看起來就是白色的煙霧。這些煙霧能將布料表麵和空氣隔絕開來。由於缺乏氧氣的幫助,布料就無法燃燒了。
不要小看這個簡單的把戲,現代劇院和船舶上麵用來減小火災危險的布料正是經過類似的處理過程的防火布料。
十八、火與冰
水能克火,這是常識。冷水滅火的效果比熱水更好。所以有句俗話叫做冰火不兼容。
可是,魔術師卻可以把冰塊點燃,而且連火都不用。
隻見這位表演者手持一根玻璃棒,輕輕往冰塊上麵一點……一簇火焰立刻從冰塊上升騰而起。火焰越燒越旺,直到整塊冰都在火焰之中消失,隻留下一些白色殘渣。
這個表演的準備工作比較複雜。
首先,要將少許高錳酸鉀研成粉末,然後滴加幾滴濃硫酸,用玻璃棒攪拌均勻,成為糊狀物。在前端蘸上少許這種混合物的玻璃棒就可以用來作點火之用了。濃硫酸和高錳酸鉀都是強氧化劑,這樣的混合物隻要和燃點較低的可燃物接觸,立刻就會起反應,反應能放出大量的熱點燃可燃物。這根玻璃棒本身還可以用來點燃酒精燈等等,充當一根“魔棒”。
由於濃硫酸和高錳酸鉀都有腐蝕性,尤其濃硫酸的腐蝕性很強。因此這個過程一定要非常小心,同時附近絕不能有水,以免水濺到濃硫酸當中,引起暴沸造成危險。
第二步則要準備一塊適當大小的電石,和適當大小的冰塊。表演的時候,可以乘人不注意把電石放在冰塊上,也還可以聲稱電石是魔石……具體采用何種方式,表演者完全可以量力而行。
做好了這兩樣準備工作之後,隻要把玻璃棒點到電石上麵,就大功告成了。
因為電石的化學成分是碳化鈣,它能和水發生放熱反應,生成易燃的乙炔氣。玻璃棒接觸到這些氣體乙炔之後,就會將之氧化。這個氧化過程放出的熱量會點燃餘下的乙炔氣體,同時加快冰的熔化和餘下電石與水的反應速度。於是冰的熔化和乙炔氣體的生成都會越來越快,而火焰也就越來越旺了。最後餘下的白色殘渣是反應生成的氫氧化鈣(石灰)。表演時冰塊的量應該比和電石恰好完全反應的量要多一點,以保證電石完全反應,不留痕跡。多餘的水會被火焰發出的熱力蒸發。
表演的時候需要注意,點燃前電石不能放在冰塊上太久,否則雖然不會燃燒,冰塊還是會熔化得越來越快,容易被人發現。同時,表演應該在通風良好的地方進行,還要注意防火。