«Черная змея» термин, который может относиться к двум схожим типам фейерверков, змеям фараона и сахарным змеям. «Змея фараона» или «змей фараона» - это оригинальная версия эксперимента с черной змеей. Он производит более впечатляющую змею, но его исполнение зависит от тиоцианата ртути (II), который больше не используется из-за его токсичности. Для «сахарной змеи» обычно используются бикарбонат натрия и сахар.
После зажигания оба фейерверка испускают дым и выбрасывают пепел, напоминающий змею, через вспучивающаяся реакция. Они остаются на земле и не излучают искр, вспышек, снарядов или звука.
Змея фараона - более драматический эксперимент, но он требует больше мер безопасности, чем сахарная змея, из-за наличие токсичных паров ртути и других соединений ртути.
Эта реакция была обнаружена Велером в 1821 году, вскоре после первого синтеза тиоцианата ртути. Он был описан как «извлечение из самого себя, в то же время червеобразных процессов, во много раз превышающее его прежнюю массу, очень легкого материала цвета графита». Некоторое время фейерверк под названием "Pharaoschlangen" был доступен для публики в Германии, но в конечном итоге был запрещен, когда токсические свойства продукта были обнаружены в результате смерти нескольких детей, которые по ошибке употребили полученное твердое вещество.
Эксперимент со змеей фараона проводится так же, как эксперимент с сахарной змеей, однако в первом эксперименте используется тиоцианат ртути (Hg (SCN) 2) вместо сахарной пудры с пищевой содой. Это необходимо делать в вытяжном шкафу , поскольку все соединения ртути опасны.
После зажигания реагентов тиоцианат ртути (II) распадается с образованием сульфида ртути (II) (HgS), сероуглерода (CS 2) и нитрид углерода (C3N4). Графитовый нитрид углерода, твердое вещество бледно-желтого цвета, является основным компонентом золы.
Дисульфид углерода воспламеняется с образованием диоксида углерода (CO 2) и серы (IV) оксид (SO 2).
Пока нитрид углерода (C3N4) распадется на газообразный азот и дициан
Когда сульфид ртути (II) (HgS) реагирует с кислородом (O2), он образует серые пары ртути и диоксид серы. Если реакция проводится внутри контейнера, на его внутренней поверхности может наблюдаться серая пленка ртутного покрытия.
В отличие от углеродная змейка, которая включает реакцию серной кислоты вместо бикарбоната натрия, сахарная змея растет относительно быстрее и достигает значительно большего объема..
В этом эксперименте используется твердое топливо. Твердое топливо может быть песком, который в достаточной степени покрыт этанолом или гексаметилентетрамином. Белая смесь сахарозы и бикарбоната натрия со временем станет черной, и змея вырастет примерно на 15–50 сантиметров (5,9–19,7 дюйма) спустя долгое время после того, как ее зажжут.
Когда змея зажигается, происходят три химических реакции. Бикарбонат натрия распадается на карбонат натрия, водяной пар и диоксид углерода :
Горящий сахароза или этанол (реакция с кислородом в воздухе) дает газообразный диоксид углерода и водяной пар :
Некоторая часть сахарозы не горит, а просто разлагается при высокой температуре с выделением элементарного углерод и водяной пар:
Углерод в реакции делает змею черной. Общий процесс является экзотермическим, достаточным для того, чтобы вода, полученная в ходе реакций, испарялась. Этот пар, в дополнение к продукту углекислый газ, делает змею легкой и воздушной и позволяет ей вырасти до больших размеров из сравнительно небольшого количества исходного материала.
Это популярная фейерверк в Индии, с которой дети играют во время фестиваля Дивали.
На Викискладе есть материалы, связанные с экспериментом с черной змеей. |