Даже дети знают, что в жизни ничего не берется из ниоткуда. Тем не менее в нашем опыте небольшое количество жидкости на дне бутылки вдруг порождает красочную субстанцию в объеме, в несколько раз превышающем объем бутылки. За этим процессом стоит один из древнейших биохимических механизмов, имеющий большое значение для нашей жизнедеятельности.
Опыты с перекисью водорода
На фото изображен, пожалуй, самый зрелищный, но вовсе не финальный момент эксперимента. Чтобы не залить странной субстанцией фотостудию, мы собрали ее в пластиковый мешок задолго до того, как из перекиси водорода перестал выделяться кислород. Достойным результатом может считаться выделение пены в количестве, способном заполнить как минимум три исходные бутылки.

Перекись водорода, а именно она лежит в основе нашего опыта, — очень неустойчивое соединение. Вещество, состоящее из двух атомов водорода и двух атомов кислорода, разлагается на кислород и воду даже при отсутствии каких-либо внешних стимулов. Однако процесс этот происходит очень медленно. Чтобы значительно ускорить его, достаточно добавить небольшое количество катализатора. Едва заметные следы присутствия меди, железа, марганца и даже ионов этих металлов способны запустить бурную реакцию разложения.

1. Налейте в пластиковую бутылку 200 мл 3%-ного раствора перекиси водорода. Такой раствор продают в аптеке в качестве антисептического средства. Вместо перекиси можно взять отбеливатель — их тоже готовят на основе H2O2.

Пероксид водорода (так иначе называют перекись) опасен для живых существ. Чтобы разложить H2O2 на кислород и воду, применяется фермент под названием «каталаза». Каталаза содержится почти во всех живых организмах, в том числе в дрожжах, которые мы используем в нашем опыте.

2. Добавьте пищевой краситель. Лучше использовать именно пищевые краски — не потому, что мы собираемся есть пену (это в любом случае не полезно), но потому, что в них точно не содержится катализаторов разложения перекиси водорода.

Перекись водорода — жидкость с плотностью 1,4 г/см3. Выделяющийся при ее разложении кислород — газ, один грамм которого занимает целых 700 см³.

3. Долейте моющее средство. Лучше всего подходят средства для мытья посуды. Объем — примерно половина от объема перекиси, то есть 100 мл.

Конечно, для опытов мы используем всего лишь 3%-ный раствор перекиси водорода, однако и этого достаточно, чтобы при ее разложении выделился газ в объеме гораздо больше исходного.

4. Разведите дрожжи в теплой воде, используя для этого отдельный стаканчик. Сделать это не так просто — дрожжи будут склеиваться комками. Нужно терпеливо размешать в 50 мл воды столовую ложку дрожжей, а затем дать им постоять пять минут. Решительно залейте дрожжевой раствор в бутылку с перекисью водорода и приготовьтесь наблюдать. Если повезет, реакция пойдет столь интенсивно, что пена буквально выпрыгнет из бутылки.

Чтобы увидеть выделившийся кислород, мы ловим его в мыльные пузыри. Для этого добавляем в раствор перекиси водорода пенящееся средство для мытья посуды.

Статья «Извержение пустоты» опубликована в журнале «Популярная механика» (№7, Июль 2013).