Краткая коллекция англтекстов

Майкл Фарадей

The Chemical History of A Candle/История свечи

Lecture II: Brightness Of The Flame - Air Necessary For Combustion - Production Of Water/Лекция Ii Свеча. Яркость Пламени. Для Горения Необходим Воздух. Образование Воды

English Русский
We were occupied the last time we met in considering the general character and arrangement as regards the fluid portion of a candle, and the way in which that fluid got into the place of combustion. You see, when we have a candle burning fairly in a regular, steady atmosphere, it will have a shape something like the one shown in the diagram, and will look pretty uniform, although very curious in its character. And now I have to ask your attention to the means by which we are enabled to ascertain what happens in any particular part of the flame; why it happens; what it does in happening; and where, after all, the whole candle goes to; because, as you know very well, a candle being brought before us and burned, disappears, if burned properly, without the least trace of dirt in the candle stick, and this is a very curious circumstance. In order, then, to examine this candle carefully, I have arranged certain apparatus, the use of which you will see as I go on. Here is a candle; I am about to put the end of this glass tube into the middle of the flame - into that part which old Hooker has represented in the diagram as being rather dark, and which you can see at any time if you will look at a candle carefully, without blowing it about. We will examine this dark part first. На прошлой лекции мы рассмотрели общие свойства и расположение жидкой части свечи, а также и то, каким образом эта жидкость попадает туда, где происходит горение. Вы убедились, что когда свеча хорошо горит в спокойном воздухе, пламя всегда имеет форму вытянутого вверх язычка, т.е. форму более или менее постоянную и притом очень интересную. А теперь я обращу ваше внимание на то, какими средствами мы можем выяснить, что происходит в той или иной части пламени, почему это происходит, какое действие оно при этом оказывает и, наконец, куда девается вся свеча - ведь вы же прекрасно знаете, что зажженная свеча (если она хорошо горит) на наших глазах, сгорая, исчезает целиком, не оставляя в подсвечнике никаких следов, а это весьма любопытное обстоятельство. Чтобы тщательно исследовать свечу, я собрал несколько приборов, с применением которых вы познакомитесь по ходу лекции. Вот свеча; кончик этой стеклянной трубки я сейчас помещу в середину пламени, т. е. в ту часть его, которая на рисунке старины Гукера изображена сравнительно темной и которую вы всегда можете увидеть, если внимательно посмотрите на пламя (и при этом не будете колыхать его своим дыханием). Эту темную часть мы исследуем прежде всего.
Now I take this bent glass tube, and introduce one end into that part of the flame, and you see at once that something is coming from the flame, out at the other end of the tube; and if I put a flask there, and leave it for a little while, you will see that something from the middle part of the flame is gradually drawn out, and goes through the tube, and into that flask, and there behaves very differently from what it does in the open air. It not only escapes from the end of the tube, but falls down to the bottom of the flask like a heavy substance, as indeed it is. Вот я беру ту согнутую стеклянную трубку, ввожу один конец ее в темную часть пламени, и вы сразу видите, как нечто, находившееся в пламени, входит в трубку и выходит из нее с другого конца. Если я введу другой конец трубки на некоторое время в колбу, вы увидите, как это нечто постепенно высасывается из средней части пламени, проходя через трубку в колбу и там ведет себя совершенно иначе, чем на открытом воздухе. Оно не только выходит из конца трубки, но падает на дно колбы, как тяжелое вещество.
We find that this is the wax of experiment, if there is not too much disturbance, there will always be a ring. This is a good experiment for you to make at home. Take a strip of paper, have the air in the room quiet, and put the piece of paper right across the middle of the flame - (I must not talk while I make the experiment) - and you will find that it is burnt in two places, and that it is not burnt, or very little so, in the middle; and when you have tried the experiment once or twice, so as to make it nicely, you will be very interested to see where the heat is, and to find that it is where the air and the fuel come together.
И действительно, оказывается, что это не газ, а воск свечи, перешедший в парообразное состояние. (Запомните разницу между газом и парами: газ остается газом, а пары - это нечто такое, что конденсируется (Во времена Фарадея считалось, что не все газы могут быть сконденсированы. - Прим. ред.).
Когда вы задуваете свечу, вы ощущаете противный запах, получающийся от конденсации этих паров. Они сильно отличаются от того, что находится вне пламени, и чтобы вам это стало яснее, я собираюсь получить большее количество таких паров и поджечь их: ведь чтобы до конца изучить то, что есть в нашей свече в небольшом количестве, и иметь возможность исследовать его составные части, мы, как настоящие исследователи, должны научиться добывать его и в более значительных количествах. Теперь мистер Андерсон (Ассистент Фарадея. - прим. ред.) даст мне горелку, и я покажу вам, что собой представляют эти пары.
Вот в этой склянке я нагрею воск, чтобы он стал таким же горячим, как внутренность пламени этой свечи и вещество, окружающее фитиль. (Лектор кладет в склянку немного воска и нагревает его над горелкой.) Теперь, пожалуй, колба нагрета достаточно. Вы видите, что воск, который я туда положил, стал жидким и от него идет дымок. Сейчас будут подниматься пары. Продолжаю нагревание; теперь паров получается больше, вот я даже могу перелить пары из колбы в эту чашку и там их поджечь. Стало быть, это в точности те же пары, как в середине пламени свечи. Чтобы вы могли убедиться, что это действительно так, давайте выясним, не собраны ли у нас вот в этой колбе настоящие горючие пары из середины пламени свечи. (Лектор берет колбу, в которую была проведена трубка от свечи, и вводит в нее зажженную лучинку.) Видите, как эти пары горят. Итак, это у нас пары из середины пламени свечи, возникшие благодаря его собственному жару. Это один из первых фактов, которые вы должны продумать в связи с продвижением воска в процессе его горения и с теми переменами, которым он подвергается.
Сейчас я осторожно помещу в пламя кончик другой трубки. Действуя очень осторожно, нам удастся добиться того, чтобы эти пары проходили сквозь трубку к ее другому концу, где мы их зажжем и получим настоящее пламя свечи на некотором расстоянии от нее самой. Ну, вот, поглядите. Разве это не изящный опыт? Вы слышали о газопроводах, а тут мы устроили настоящий "свечепровод". На этом опыте вы видите, что есть два четко различимых процесса: один - это возникновение паров, а другой - это их сгорание, и каждый из этих процессов происходит в разных частях свечи.
Из того участка, где сгорание уже осуществилось, мне не удается получить пары. Я передвину кончик трубки в верхнюю часть пламени, и как только из трубки уйдут находившиеся в ней пары, она будет выводить из пламени нечто такое, что уже не будет горючим: оно уже сгорело. Каким образом сгорело?
А вот как. В середине пламени вокруг фитиля имеются горючие пары; пламя окружено воздухом, который, как мы увидим, необходим для горения свечи, и между ними происходит интенсивное химическое взаимодействие, при котором воздух и горючее воздействуют друг на друга, и в то самое время, как получается свет, разрушаются пары, находившиеся внутри пламени.
Если вы станете выяснять, где находится самое горячее место в пламени, вы узнаете, что оно расположено очень любопытно. Вот я ввожу лист бумаги прямо в пламя - где самое горячее место? Вам видно, что не внутри. Оно расположено кольцом, как раз там, где, как я вам сказал, происходит химическая реакция; даже если ставить опыт так грубо, всегда получается кольцо (если только пламя не слишком будет колебаться от движения воздуха). Этот опыт каждый может легко повторить у себя дома. Возьмите полоску бумаги, выберите комнату, где нет сквозняка и поместите полоску прямо в середину пламени. Вы увидите, что бумага прогорит в двух местах, а в середине только слегка будет тронута огнем. Когда вы раз-другой удачно проделаете этот опыт, вы легко определите, где наиболее горячая часть пламени; вы сами убедитесь в том, что она там, где встречаются воздух и топливо.
This is most important for us as we proceed with out subject. Air is absolutely necessary for combustion; and, what is more, I must have you understand that fresh air is necessary, or else we should be imperfect in our reasoning and our experiments. Here is a jar of air; I place it over a candle, and it burns very nicely in it at first, showing that what I have said about it is true; but there will soon be a change. See how the flame is drawing upward, presently fading, and at last going out. And going out, why? Not because it wants air merely, for the jar is as full now as it was before; but it wants pure, fresh air. The jar is full of air, partly changed, partly not changed; but it does not contain sufficient of the fresh air which is necessary for the combustion of a candle. These are all points which we, as young chemists, have to gather up; and if we look a little more closely into this kind of action, we shall find certain steps of reasoning extremely interesting. Это в высшей степени важно для того, чтобы вы могли разобраться в дальнейшем. Воздух совершенно необходим для горения; мало того: вы должны понять, что необходим свежий воздух, иначе наши рассуждения и наши опыты не дадут правильного результата. Вот банка, в ней воздух; я опрокидываю банку и накрываю ею свечу; сперва свеча под банкой горит вполне благополучно и тем самым доказывает справедливость того, что я только что сказал. Однако скоро наступит перемена. Вот смотрите, как пламя вытягивается вверх, затем меркнет и наконец гаснет. А почему же оно гаснет? Не потому, что ему нужен просто воздух - ведь банка и сейчас так же полна воздуха, как вначале, а потому, что пламя нуждается в чистом, свежем воздухе. Банка полна воздуха, частично измененного, частично не измененного; но в ней недостаточно того свежего воздуха, который необходим для горения свечи. Все эти факты, которые вам, юным химикам, надо собирать и сопоставлять. Обдумав их, мы сможем сделать дальнейшие шаги, которые приведут нас к интересным результатам.
For instance, here is the oil-lamp I showed you - an excellent lamp for our experiments - the old Argand lamp. Вот, например, масляная лампа, которую я вам уже показывал. Это старинная лампа Аргана, очень удобная для наших опытов.
(В масляной лампе, изобретенной швейцарским химиком Э. Арганом, фитиль имеет вид цилиндра, так что воздух поступает внутрь пламени. - Прим. ред.)
I now make it like a candle (obstructing the passage of air into the centre of the flame); there is the cotton; there is the oil rising up in it, and there is the conical flame. It burns poorly because there is a partial restraint of air. I have allowed no air to get to it save around the outside of the flame, and it does not burn well. I can not admit more air from the outside, because the wick is large; but if, as Argand did so cleverly, I open a passage to the middle of the flame, and so let air come in there, you will see how much more beautifully it burns. If I shut the air off, look how it smokes; and why? Сейчас я увеличу ее сходство со свечой. (Лектор закрывает отверстие в середине фитиля, через которое воздух проникает внутрь пламени.) Вот фитиль; вот масло, которое по нему поднимается; а вот и пламя конусообразной формы. Оно плохо горит, потому что доступ воздуха уменьшен. Я ограничил доступ воздуха к пламени только его внешней стороной, и вот пламя заметно уменьшилось. Снаружи я не могу увеличить доступ воздуха, потому что фитиль и так большой; но если (как это хитроумно устроил Арган) я открою для воздуха проход в середину пламени, вы увидите, насколько лучше и светлее станет гореть лампа. Если же прекратить доступ воздуха, смотрите, как лампа коптит, - а почему?
We have now some very interesting points to study: we have the case of the combustion of a candle; we have the case of a candle being put out by the want of air; and we have now the case of imperfect combustion, and this is to us so interesting that I want you to understand it as thoroughly as you do the case of a candle burning in its best possible manner. I will now make a great flame, because we need the largest possible illustrations. Here is a larger wick (burning turpentine on a ball of cotton). All these things are the same as candles, after all. If we have larger wicks, we must have a larger supply of air, or we shall have less perfect combustion. Look, now, at this black substance going up into the atmosphere; there is a regular stream of it. I have provided means to carry off the imperfectly burned part, lest it should annoy you. Look at the soots that fly off from the flame; see what an imperfect combustion it is, because it can not get enough air. What, then, is happening? Why, certain things which are necessary to the combustion of a candle are absent, and very bad results are accordingly produced; but we see what happens to a candle when it is burnt in a pure and proper state of air. At the time when I showed you this charring by the ring of flame on the one side of the paper, I might have also shown you, by turning to the other side, that the burning of a candle produces the same kind of soot - charcoal, or carbon. Теперь у нас накопилось несколько очень интересных фактов, в которых надо разобраться: во-первых, горение свечи; во-вторых, ее угасание от недостатка воздуха; в-третьих, .теперь к этому прибавилось неполное сгорание, а оно для нас настолько интересно, что я хочу, чтобы вы в нем разобрались так же досконально, как и в том случае, когда свеча горит наилучшим образом. Теперь я устрою большое пламя, так как нам нужны иллюстрации как можно более крупные. Вот фитиль большого размера. (Лектор зажигает комок ваты, пропитанный скипидаром.) В конечном счете все это - та же свеча. Если у нас фитили крупнее, то и снабжение воздухом должно быть больше, иначе сгорание будет менее совершенным. Вот смотрите, как от этого пламени в воздух летят хлопья горючего вещества. Чтобы эта не полностью сгоревшая часть не причиняла вам неудобства, я устроил вытяжную трубу, куда она и уносится. Посмотрите на сажу, летящую от пламени. До чего здесь неполное сгорание - ведь у нас пламя не получает достаточного воздуха. Так что же тут происходит? Дело в том, что отсутствует нечто, необходимое для горения свечи, и это приводит к очень плохим результатам. А что происходит со свечой, когда она горит в чистом воздухе, мы уже видели. Когда я вам показывал одну сторону бумажки, обожженную кольцом пламени, я мог бы, перевернув этот листок, показать вам, что от горения свечи получается такая же сажа - то есть уголь, или, иначе говоря, углерод.
But, before I show that, let me explain to you, as it is quite necessary for our purpose, that, though I take a candle, and give you, as the general result, its combustion in the form of a flame, we must see whether combustion is always in this condition, or whether there are other conditions of flame; and we shall soon discover that there are, and that they are most important to us. Но прежде чем это показать, давайте я объясню вам кое-что совершенно необходимое для понимания всего вопроса. Хотя в качестве основного предмета лекций я взял свечу и для иллюстрации общего понятия "горение" показываю вам ее горение в форме пламени, мы все-таки должны выяснить, всегда ли горение происходит именно в этой форме и бывают ли и другие виды пламени. Мы скоро убедимся, что они действительно бывают и что они для нас в высшей степени важны.
I think, perhaps, the best illustration of such a point to us, as juveniles, is to show the result of strong contrast. Here is a little gunpowder. You know that gunpowder burns with flame; we may fairly call it flame. It contains carbon and other materials, which altogether cause it to burn with a flame. And here is some pulverized iron, or iron filings. Now I purpose burning these two things together. I have a little mortar in which I will mix them. (Before I go into these experiments, let me hope that none of you, by trying to repeat them for fun's sake, will do any harm. These things may all be very properly used if you take care, but without that much mischief will be done.) Well, then here is a little gunpowder, which I put at the bottom of that little wooden vessel, and mix the iron filings up with it, my object being to make the gunpowder set fire to the filings and burn them in the air, and thereby show the difference between substances burning with flame and not with flame. Here is the mixture; and when I set fire to it you must watch the combustion, and you will see that it is of two kinds. You will see the gunpowder burning with a flame and the filings thrown up. You will see them burning, too, but without the production of flame. They will each burn separately. [The lecturer then ignited the mixture.] There is the gunpowder, which burns with a flame, and there are the filings: they burn with a different kind of combustion. You see, then, these two great distinctions; and upon these differences depend all the utility and all the beauty of flame which we use for the purpose of giving out light. When we use oil, or gas, or candle for the purpose of illumination, their fitness all depends upon these different kinds of combustion. Пожалуй, лучший способ убедить молодежь - это продемонстрировать разительный контраст. Вы знаете, что порох сгорает с пламенем; мы вполне можем называть это пламенем. Порох содержит углерод и другие вещества, которые в совокупности заставляют его сгорать с пламенем. А вот немного железных опилок. Я хочу сжечь эти два вещества вместе. У меня тут есть деревянная ступка, в которой я их смешаю. (Прежде чем перейти к этим опытам, разрешите мне высказать надежду, что никто из вас не наделает беды, пытаясь их повторить для забавы. Ведь все это можно хорошо проделать, только если соблюдать осторожность, а небрежность может очень плохо кончиться.) Так вот, стало быть, тут у меня немножко пороху, который я кладу на дно этой маленькой деревянной ступки и смешиваю с ним железные опилки. Цель моя состоит в том, чтобы от пороха опилки загорелись и на воздухе, а тем самым была бы наглядно показана разница между веществами, сгорающими с пламенем и без пламени. Вот полученная смесь; теперь, когда я ее подожгу, вы должны будете следить за процессом горения, и вы увидите, что горение будет двоякое. Вы увидите, как порох будет гореть с пламенем, а железные опилки будут взлетать в воздух. Вы увидите, что и они тоже будут гореть, но не давая пламени. Каждая частичка железа будет гореть отдельно. (Лектор поджигает смесь.) Смотрите: порох горит с пламенем, а вот железные опилки - они горят совсем иначе. Итак, вы воочию убедились в существовании двух различных типов горения, и именно на них основаны все практические применения и вся красота пламени, используемого нами в качестве источника света. Повторяю: будем ли мы для освещения пользоваться маслом, газом или свечами - пригодность всех их зависит от тех различий в процессе горения, которые вы только что наблюдали.
There are such curious conditions of flame that it requires some cleverness and nicety of discrimination to distinguish the kinds of combustion one from another. For instance, here is a powder which is very combustible, consisting, as you see, of separate little particles. It is called lycopodium, Бывают такие своеобразные виды пламени, что без некоторого хитроумия и умения подмечать тонкие различия невозможно определить, какой тут наблюдается тип горения. Возьмем, например, вот этот порошок. Он очень горючий; он состоит из массы отдельных зернышек. Порошок этот называется ликоподий.
(Lycopodium is a yellowish powder found in the fruit of the club moss (Lycopodium clavatum). It is used in fireworks.) Ликоподий - желтоватый порошок, споры плауна. Используется в пиротехнике. - Прим. В. Крукса.
and each of these particles can produce a vapor, and produce its own flame; but, to see them burning, you would imagine it was all one flame. I will now set fire to a quantity, and you will see the effect. We saw a cloud of flame, apparently in one body; but that rushing noise [referring to the sound produced by the burning] was a proof that the combustion was not a continuous or regular one. This is the lightning of the pantomimes, and a very good imitation. [The experiment was twice repeated by blowing lycopodium from a glass tube through a spirit flame.] This is not an example of combustion like that of the filings I have been speaking of, to which we must now return. Каждая из его пылинок может дать пары и вспыхнуть отдельным огоньком. Сейчас я зажгу немножко ликоподия, и вы увидите, что произойдет... Мы увидели целое облако пламени, как будто единое, нераздельное; однако это потрескивание (лектор обращает внимание на звук, возникающий при горении) доказывает, что сгорание было не непрерывным и не равномерным. Это и есть искусственная молния, которую вы видели в пантомимах, и надо сказать, что она очень хорошо имитирует настоящую. (Лектор дважды проделывает этот опыт, продувая ликоподий из стеклянной трубки сквозь пламя спиртовки.) Это пример горения, отличающийся от горения опилок, к которым мы еще вернемся.
Suppose I take a candle and examine that part of it which appears brightest to our eyes. Why, there I get these black particles, which already you have seen many times evolved from the flame, and which I am now about to evolve in a different way. I will take this candle and clear away the gutterage, which occurs by reason of the currents of air, and if I now arrange the glass tube so as just to dip into this luminous part, as in our first experiment, only higher, you see the result. In place of having the same white vapor that you had before, you will now have a black vapor. There is goes, as black as ink. It is certainly very different from the white vapor; and when we put a light to it we shall find that it does not burn, but that it puts the light out. Well, these particles, as I said before, are just the smoke of the candle; and this brings to mind that old employment which Dean Swift recommended to servants for their amusement, namely writing on the ceiling of a room with a candle. But what is that black substance? Why, it is the same carbon which exists in the candle. How comes it out of the candle? It evidently existed in the candle, or else we should not have had it here. Возьму теперь свечу и буду исследовать ту часть ее пламени, которая на глаз кажется самой яркой. Оказывается, там-то я и нахожу черные частицы, возникновение которых из пламени вы уже несколько раз наблюдали; сейчас я добуду их иначе. Вот я очищаю свечу от наплывов воска, получившихся из-за ветра. Теперь я беру стеклянную трубочку, которой мы уже пользовались в одном из предыдущих опытов, н вставляю ее в пламя, но на этот раз повыше, так, чтобы ее кончик был едва погружен в яркую часть пламени. Вы видите, каков результат: вместо белых паров, которые получались раньше, теперь из трубочки выходит копоть, черная как чернила. Безусловно, это нечто совершенно иное, чем те белые пары; поднесем к концу трубочки горящую лучинку, и мы увидим, что выходящие пары и сами не горят и лучинку гасят. Так вот, эти частицы, как я уже и раньше вам говорил, - это всего-навсего копоть свечи. Недаром Свифт советовал лентяям развлекаться, расписывая на потолке узоры с помощью свечи. Так что же это за черное вещество? Это тот же самый углерод, который имеется в свече. Как же он возникает из свечи? Очевидно, он был в свече, - ведь откуда бы ему взяться иначе?
And now I want you to follow me in this explanation. You would hardly think that all those substances which fly about London, in the form of soots and blacks, are the very beauty and life of the flame, and which are burned in it as those iron filings were burned here. Here is a piece of wire gauze, which will not let the flame go through it; and I think you will see, almost immediately, that when I bring it low enough to touch that part of the flame which is otherwise so bright, it quells and quinches it at once, and allows a volume of smoke to rise up. Теперь слушайте внимательно и следите за ходом моего объяснения. Вам вряд ли приходило в голову, что вещество, летающее в лондонском воздухе в виде частиц копоти и сажи, - это как раз то, что придает самую красоту и жизнь пламени, в котором оно сгорает точно так же, как у нас сгорали железные опилки. Вот тонкая проволочная сетка, не пропускающая пламени. Я думаю, вам почти сразу будет видно, что когда я ее опущу на пламя таким образом, чтобы она касалась той его части, которая обычно бывает самой яркой, сетка придавит пламя, и пламя начнет коптить.
I want you now to follow me in this point - that whenever a substance burns, as the iron filings burnt in the flame of gunpowder, without assuming the vaporous state (whether it becomes liquid or remains solid), it becomes exceedingly luminous. I have here taken three or four examples apart from the candle on purpose to illustrate this point to you, because what I have to say is applicable to all substances, whether they burn or whether they do not burn - that they are exceedingly bright if they retain their solid state, and that it is to this presence of solid particles in the candle flame that it owes its brilliancy. Теперь мне нужно, чтобы вы поняли следующий пункт моего рассуждения. Всякий раз, когда какое-нибудь вещество горит так, как горели железные опилки в пламени пороха, т.е. не переходя в парообразное состояние, а либо становясь жидким, либо оставаясь твердым телом, оно чрезвычайно ярко светится. Чтобы наглядно доказать вам это, я отвлекусь от свечи и приведу несколько других примеров. Ведь то, что я вам должен рассказать, применимо ко всем веществам, горючим и не горючим, - они интенсивно светятся, если остаются в твердом состоянии; именно присутствием твердых частиц в пламени свечи и объясняется ее яркий свет.
Here is a platinum wire, a body which does not change by heat. If I heat it in this flame, see how exceedingly luminous it becomes. I will make the flame dim for the purpose of giving a little light only, and yet you will see that the heat which it can give to that platinum wire, though far less than the heat it has itself, is able to raise the platinum wire to a far higher state of effulgence. This flame has carbon in it; but I will take one that has no carbon in it. Вот платиновая проволочка - тело, которое от нагревания не изменяется. Я ее раскалю на этом пламени - смотрите, до чего она ярко светится. Я сделаю пламя малосветящимся, и хотя платиновая проволочка получит от него мало тепла, вы все же увидите, что этого нагрева будет достаточно, чтобы довести накал проволочки до гораздо большей яркости, чем яркость самого пламени. В этом пламени содержится углерод; а теперь я возьму такое пламя, в котором углерода нет.
There is a material, a kind of fuel - a vapor, or gas, whichever you like to call it - in that vessel, and it has no solid particles in it; so I take that because it is an example of flame itself burning without any solid matter whatever; and if I now put this solid substance in it, you see what an intense heat it has, and how brightly it causes the solid body to glow. This is the pipe through which we convey this particular gas, which we call hydrogen, and which you shall know all about the next time we meet. Вот в этом сосуде находится некое горючее вещество - пока назовите его парами или газом, как хотите, - в котором нет твердых частиц; поэтому я и беру его как пример пламени, горящего без всякого твердого вещества. Когда я введу в это пламя твердое тело, вы увидите, до чего пламя жаркое и как ослепительно оно заставляет светиться это твердое тело. Вот трубка, через которую подается особый газ, называемый водородом; о нем вы все узнаете на следующей лекции.
And here is a substance called oxygen, by means of which this hydrogen can burn; and although we produce, by their mixture, far greater heat (Bunsen has calculated that the temperature of the oxyhydrogen blowpipe is 8061C. Hydrogen burning in air has a temperature of 3259C., and coal gas in air, 2350C) than you can obtain from the candle, yet there is very little light. If, however, I take a solid substance, and put that into it, we produce an intense light. А вот здесь - вещество, называемое кислородом, при помощи которого водород может гореть; в результате их смешения мы получаем несравненно более высокую температуру, чем от пламени свечи. Если же, поместить в это пламя какое-нибудь твердое вещество, получается свет.
If I take a piece of lime, a substance which will not burn, and which will not vaporize by the heat (and because it does not vaporize remains solid, and remains heated), you will soon observe what happens as to its glowing. I have here a most intense heat produced by the burning of hydrogen in contact with the oxygen; but there is as yet very little light - not for want of heat, but for want of particles which can retain their solid state; but when I hold this piece of lime in the flame of the hydrogen as it burns in the oxygen, see how it glows! Возьмем кусок извести - вещества, которое не горит и не испаряется при высокой температуре (а не испаряясь, остается твердым и раскаленным). Сейчас вы сможете наблюдать, как известь будет светиться. Сжигая водород в кислороде, получаем очень высокую температуру; пока еще света очень мало - не из-за того, что мало тепла, а из-за отсутствия твердых частиц - но вот я держу этот кусочек извести в кислородно-водородном пламени - смотрите, как он ослепительно светится!
This is glorious lime light, which rivals the voltaic light, and which is almost equal to sunlight. Это и есть прославленный "друммондов свет", соперничающий со светом вольтовой дуги и почти равный солнечному свету.
Название связано с фамилией английского капитана Томаса Друммонда, впервые применившего этот источник света для практических целей. - Прим. ред.
I have here a piece of carbon or charcoal, which will burn and give us light exactly in the same manner as if it were burnt as part of a candle. The heat that is in the flame of a candle decomposes the vapor of the wax, and sets free the carbon particles; they rise up heated and glowing as this now glows, and then enter into the air. But the particles, when burnt, never pass off from a candle in the form of carbon. They go off into the air as a perfectly invisible substance, about which we shall know hereafter. А вот здесь у меня кусочек углерода, или древесного угля, который будет гореть и давать нам свет точно так же, как если бы этот углерод сгорал в качестве составной части свечи. Высокая температура пламени свечи разлагает пары воска и высвобождает частицы углерода; они поднимаются вверх, раскаленные и светящиеся, как светится сейчас вот этот кусочек, а затем уходят в воздух. Но эти частицы, сгорев, никогда не уходят из пламени в форме углерода - нет, они переходят в воздух в виде совершенно невидимого вещества, о котором мы поговорим в дальнейшем.
Is it not beautiful to think that such a process is going on, and that such a dirty things as charcoal can become so incandescent? You see it comes to this - that all bright flames contain these solid particles; all things that burn and produce solid particles, either during the time they are burning, as in the candle, or immediately after being burnt, as in the case of the gunpowder and iron filings - all these things give us this glorious and beautiful light. Подумайте, как прекрасен этот процесс, при котором такое невзрачное вещество, как уголь, делается таким сияющим! Вы видите, что дело здесь сводится к следующему: всякое яркое пламя содержит эти твердые частицы; и все то, что горит и дает твердые частицы - будь то во время горения, как это происходит в пламени свечи, будь то непосредственно после горения, как в примере с порохом и железными опилками, - все это дает нам прекрасный свет.
I will give you a few illustrations. Here is a piece of phosphorus, which burns with a bright flame. Very well; we may now conclude that phosphorus will produce, either at the moment that it is burning or afterwards, these solid particles. Here is the phosphorus lighted, and I cover it over with this glass for the purpose of keeping in what is produced. What is all that smoke? That smoke consists of those very particles which are produced by the combustion of the phosphorus. Сейчас я вам это проиллюстрирую. Во-первых, вот кусочек фосфора, которому свойственно гореть ярким пламенем. Из этого мы теперь можем сделать вывод, что фосфор обязательно дает такие твердые частицы либо в момент самого горения, либо после него. Вот фосфор зажжен, и я накрываю его стеклянным колпаком, чтобы не дать улетучиться тому, что получится в результате горения. Что это за клубы дыма? Этот дым состоит как раз из тех частиц, которые получаются от горения фосфора.

Here, again, are two substances. This is chlorate of potassa, and this other sulphuret of antimony. I shall mix these together a little, and then they may be burnt in many ways. I shall touch them with a drop of sulphuric acid, for the purpose of giving you an illustration of chemical action, and they will instantly burn. (The following is the action of the sulphuric in inflaming the mixture of sulphuret of antimony and chlorate of potassa. A portion of the latter is decomposed by the sulphuric acid into oxide of chlorine, bisulphate of potassa, and perchlorate of potassa. The oxide of chlorine inflames the sulphuret of antimony, which is a combustible body, and the whole mass instantly bursts into flame.) [The lecturer then ignited the mixture by means of sulphuric acid.] Now, from the appearance of things, you can judge for yourselves whether they produce solid matter in burning. I have given you the train of reasoning which will enable you to say whether they do or do not; for what is this bright flame but the solid particles passing off? Далее, вот два вещества - бертолетова соль и сернистая сурьма. Я их слегка перемешаю, и тогда их можно будет сжечь различными способами. Чтобы показать вам образчик того, что такое химическая реакция, я капну на них серной кислоты, и они мгновенно вспыхнут. (Лектор поджигает смесь серной кислотой.) Теперь по внешнему виду этого явления вы можете сами судить, получается ли при горении твердое вещество. Я вам указал и ход рассуждения, который приведет вас к ответу на этот вопрос, положительному или отрицательному: ведь что же представляет собой это яркое пламя, как не выделяющиеся твердые раскаленные частицы?
Mr. Anderson has in the furnace a very hot crucible. I am about to throw into it some zinc filings, and they will burn with flame like gunpowder. I make this experiment because you can make it well at home. Now I want you to see what will be the result of the combustion of this zinc. Here it is burning - burning beautifully like a candle, I may say. But what is all that smoke, and what are those little clouds of wool which will come to you if you can not come to them, and make themselves sensible to you in the form of the old philosophic wool, as it was called? We shall have left in that crucible, also, a quantity of this woolly matter. Вот тут у мистера Андерсона накаленный в печи тигелек. Я сейчас брошу в него цинковых опилок, и они будут гореть таким пламенем, как у нас горел порох. Этот опыт вы можете сделать дома. А теперь мне нужно, чтобы вы посмотрели, каков будет результат сгорания цинка. Вот он горит. И прекрасно горит - можно сказать, как свеча. Но что это за клубы дыма? И что это за облачка, похожие на клочки шерсти, разлетающиеся по всей аудитории и дающие вам знать о себе, не дожидаясь, чтобы вы подошли ко мне их рассмотреть? В старину их называли "философской шерстью". Некоторое количество этого пушистого вещества у нас останется и в тигле.
But I will take a piece of this same zinc, and make an experiment a little more closely at home, as it were. You will have here the same thing happening. Here is the piece of zinc; there [pointing to a jet of hydrogen] is the furnace, and we will set to work and try and burn the metal. It glows, you see; there is the combustion; and there is the white substance into which it burns. And so, if I take that flame of hydrogen as the representative of a candle, and show you a substance like zinc burning in the flame, you will see that it was merely during the action of combustion that this substance glowed - while it was kept hot; and if I take a flame of hydrogen and put this white substance from the zinc into it, look how beautifully it glows, and just because it is a solid substance. Для следующего опыта я возьму тот же цинк, но не в опилках, а кусочком, чтобы продукты горения не разлетались по всему залу. Вы увидите, что, по существу, будет происходить то же самое. Вот кусочек цинка, вот горелка (лектор указывает на водородное пламя), и теперь мы примемся за дело- постараемся сжечь этот металл. Вы видите, что он светится - стало быть, происходит горение; а вот и белое вещество, в которое, сгорая, превращается цинк. Итак, если я буду считать это водородное пламя подобием пламени свечи и покажу вам какое-нибудь вещество, вроде цинка, горящим в водородном пламени, вы убедитесь, что это вещество светится только во время горения, т. е. пока оно накалено. Вот я беру белое вещество, получившееся от сгорания цинка, и помещаю его в водородное пламя. Смотрите, как оно чудно светится - и именно потому, что это твердое вещество.
I will now take such a flame as I had a moment since, and set free from it the particles of carbon. Here is some camphene, which will burn with a smoke; but if I send these particles of smoke through this pipe into the hydrogen flame you will see they will burn and become luminous, because we heat them a second time. There they are. Those are the particles of carbon reignited a second time. They are those particles which you can easily see by holding a piece of paper behind them, and which, while they are in the flame, are ignited by the heat produced, and, when so ignited, produce this brightness. When the particles are not separated you get no brightness. The flame of coal gas owes its brightness to the separation, during combustion, of these particles of carbon, which are equally in that as in a candle. Вернусь теперь к тому пламени, какое мы рассматривали раньше, и выделю из него частицы углерода. Возьмем камфару, которой свойственно гореть коптящим пламенем. Но если я через эту трубочку проведу частицы копоти в водородное пламя, вы увидите, что они будут сгорать и испускать свет, так как мы их нагреем вторично. Вот, смотрите. Здесь частицы углерода, зажженные вторично. Это те самые частицы сажи, которые хорошо были видны на фоне белой бумаги. Теперь же, оказавшись в жарком пламени водорода, они воспламеняются и поэтому дают такой яркий свет. Если же частицы не выделяются, пламя у нас получается несветящимся. Пламя светильного газа дает такой яркий свет именно благодаря тому, что во время горения из этого газа образуются частицы углерода, которые присутствуют в его пламени, точно так же, как и в пламени свечи.
I can very quickly alter that arrangement. Here, for instance is a bright flame of gas. Supposing I add so much air to the flame as to cause it all to burn before those particles are set free, I shall not have this brightness; Яркость пламени можно очень быстро изменить. Вот, например, яркое газовое пламя. Если я буду подводить столько воздуха к пламени, чтобы газ полностью сгорал, прежде чем успеют выделиться эти частицы, у меня такой яркости не получится.
and I can do that in this way: If I place over the jet this wire-gauze cap, as you see, and then light the gas over it, it burns with a non-luminous flame, owing to its having plenty of air mixed with it before it burns; and if I raise the gauze, you see it does not burn below (The "air-burner," which is of such value in the laboratory, owes its advantage to this principle. It consists of a cylindrical metal chimney, covered at the top with a piece of rather coarse iron wire gauze. This is supported over an Argand burner in such a manner that the gas may mix in the chimney with an amount of air sufficient to burn the carbon and hydrogen simultaneously, so that there may be no separation of carbon in the flame with consequent deposition of soot. The flame, being unable to pass through the wire gauze, burns in a steady, nearly invisible manner above.). There is plenty of carbon in the gas; but, because the atmosphere can get to it, and mix with it before it burns, you see how pale and blue the flame is. And if I blow upon a bright gas flame, so as to consume all this carbon before it gets heated to the glowing point, it will also burn blue. [The lecturer illustrated his remarks by blowing on the gas light.] The only reason why I have not the same bright light when I thus blow upon the flame is that the carbon meets with sufficient air to burn it before it gets separated in the flame in a free state. The difference is solely due to the solid particles not being separated before the gas is burnt. Устроить это можно вот как. На горелку я надеваю колпачок из тонкой проволочной сетки, а затем зажигаю газ над колпачком; видите, газ горит несветящимся пламенем, так как перед сгоранием с газом смешивается достаточное количество воздуха. Если же я подниму сетчатый колпачок, то под ним. как вы видите, газ не горит. Углерода в этом газе вполне достаточно; однако вы видите, каким бледным, голубоватым пламенем горит он там, где к нему обеспечен доступ воздуха, и они могут смешаться перед сгоранием. Такой голубоватый оттенок получается и в том случае, если я буду дуть на яркое газовое пламя так, чтобы сжигать весь этот углерод до того, как он успеет раскалиться. (Лектор иллюстрирует свои слова на опыте, дуя на газовую горелку.) Единственная причина, почему от такого дутья пламя теряет яркость, заключается в том, что углерод смешивается с достаточным количеством воздуха для его сгорания, прежде чем он в пламени выделится в свободном состоянии. Вся разница в цвете пламени происходит исключительно от того, что твердые частицы не успевают выделиться, прежде чем газ сгорает.
You observe that there are certain products as the result of the combustion of a candle, and that of these products one portion may be considered as charcoal, or soot; that charcoal, when afterward burnt, produces some other product; and it concerns us very much now to ascertain what that other product is. We showed that something was going away; and I want you now to understand how much is going up into the air; and for that purpose we will have combustion on a little larger scale. From that candle ascends heated air, and two or three experiments will show you the ascending current; but, in order to give you a notion of the quantity of matter which ascends in this way, I will make an experiment by which I shall try to imprison some of the products of this combustion. For this purpose I have here what boys call a fire-balloon; I use this fire-balloon merely as a sort of measure of the result of the combustion we are considering; and I am about to make a flame in such an easy and simple manner as shall best serve my present purpose. Итак, вы убедились на опыте, что при сгорании свечи получаются некоторые вещества и что в числе этих продуктов сгорания находится уголь, т. е. сажа. Этот уголь, сгорая, дает некий другой продукт; теперь мы займемся выяснением, что это за другой продукт горения. Мы видели, как что-то улетучивалось и исчезало. Теперь мне нужно, чтобы вы поняли, сколько вещества улетает в воздух, а для этой цели мы устроим горение в несколько большем масштабе. Вот от этой свечи поднимается нагретый воздух. Двух-трех опытов будет достаточно, чтобы показать вам восходящий ток газа. Но чтобы дать представление о количестве вещества, которое таким образом летит вверх, я сейчас проделаю еще один опыт и постараюсь уловить часть получающихся продуктов горения. Для этого у меня есть детский воздушный шар: сейчас я им воспользуюсь только как своего рода меркой для тех продуктов горения, которыми мы в данный момент занимаемся. А пламя я устрою простое - такое, чтобы оно наилучшим образом соответствовало поставленной мною цели.
This plate shall be the "cup," we will so say, of the candle; this spirit shall be our fuel; and I am about to place this chimney over it, because it is better for me to do so than to let things proceed at random. Mr. Anderson will now light the fuel, and here at the top we shall get the results of the combustion. What we get at the top of that tube is exactly the same, generally speaking, as you get from the combustion of a candle; but we do not get a luminous flame here, because we use a substance which is feeble in carbon. I am about to put this balloon - not into action, because that is not my object - but to show you the effect which results from the action of those products which arise from the candle, as they arise here from the furnace. [The balloon was held over the chimney, when it immediately commenced to fill.] Вот эта тарелка будет представлять собой, так сказать, "чашечку" свечи; горючее - спирт, налитый в тарелку; над ним я помещу эту трубу для тяги - такое устройство лучше, чем если бы я предоставил это дело случаю. Сейчас мой помощник зажжет горючее, - а здесь, у верхушки трубы, мы будем улавливать продукты горения. То, что мы получаем у верхушки трубы, это, вообще говоря, то же самое, что получается при сгорании свечи; но здесь пламя не светящееся, так как мы взяли вещество, бедное углеродом. Запускать шар я сейчас не собираюсь, моя цель не в этом, а я его сюда прилажу, чтобы показать вам результат действия веществ, поднимающихся как от свечи, так и от этого пламени в вытяжной трубе. (К верхнему отверстию трубы приставляется горловина шара, и он сразу начинает наполняться.)

You see how it is disposed to ascend; but we must not let it up; because it might come in contact with those upper gaslights, and that would be very inconvenient. [The upper gaslights were turned out at the request of the lecturer, and the balloon was allowed to ascend.] Вы видите как шар рвется кверху, но отпустить его нельзя: ведь он, пожалуй, может наткнуться на газовые лампы вон там, наверху, а это было бы очень некстати. (По просьбе слушателей гасят верхние лампы, лектор отпускает шар, и тот улетает вверх.)
Does not that show you what a large bulk of matter is being evolved? Now there is going through this tube [placing a large glass tube over a candle] all the products of that candle, and you will presently see that the tube will become quite opaque. Suppose I take another candle, and place it under a jar, and then put a light on the other side, just to show you what is going on. You see that the sides of the jar become cloudy, and the light begins to burn feebly. Ну, вот, разве это не доказывает вам, какой значительный объем вещества получается при горении? А теперь смотрите (лектор помещает над свечой широкую стеклянную трубку): через эту трубку проходят все продукты горения этой свечи, и вы сейчас увидите, что трубка совсем помутнеет. Я беру горящую свечу, накрываю ее банкой и, чтобы вам было видно происходящее, освещаю ее с противоположной от вас стороны. Как видите, стенки банки затуманиваются и свет слабеет.
It is the products, you see, which make the light so dim, and this is the same thing which makes the sides of the jar so opaque. If you go home, and take a spoon that has been in the cold air, and hold it over a candle - not so as to soot it - you will find that it becomes dim just as that jar is dim. If you can get a silver dish, or something of that kind, you will make the experiment still better; and now, just to carry your thoughts forward to the time we shall next meet, let me tell you that it is water which causes the dimness, and when we next meet I will show that we can make it, without difficulty, assume the form of a liquid. Именно продукты сгорания и заставляют свет меркнуть, и от них же и мутнеют стенки банки. Если вы, придя домой, возьмете ложку, которая лежала на холоде, и подержите ее над пламенем свечи (только так, чтобы ложка не закоптела), вы увидите, что она запотеет, как эта банка. Еще лучше удастся опыт, если вы сумеете раздобыть для него серебряное блюдо или что-нибудь вроде этого. А теперь, чтобы заранее подготовить вас к нашей следующей встрече, скажу вам, что это помутнение получается от воды. На следующей лекции я покажу вам, что ее нетрудно будет получить в жидком виде.

К началу страницы

Титульный лист | Предыдущая | Следующая

Граммтаблицы | Тексты