Наука и жизнь, 1999 № 01

Следовало ожидать, что если в сосуд с ртутью и раствором нитрата серебра поместить проволоку из серебра или другого хорошо смачиваемого ею металла (золота, платины), то поднимающаяся по проволоке ртуть станет источником образования кристаллов амальгамы, формирующих «дерево». Это предположение получило экспериментальное подтверждение.

Для опытов были взяты проволоки из серебра диаметром 0,5 мм и из золота диаметром 0,3 мм. Перед началом опытов проволоку чистили мокрым мелом для удаления поверхностных загрязнений. На конце проволоки делали петельку длиной 5-10 мм, чтобы обеспечить хороший контакт с ртутью.

Без раствора соли серебра в сосуде ртуть поднималась по проволоке примерно на сантиметр за 10 часов. Но в растворе соли серебра 5-8%-ной концентрации скорость движения ртути резко увеличилась. На конце проволоки, полностью погруженной в раствор, ртуть собиралась в капельку, а на остальной ее части растекалась неравномерной пленкой. Как ни странно, но пленка оказалась толще не только в самой нижней части проволоки, но и в ее самой верхней части. Это весьма существенно отражается на начинающемся спустя 1-3 минуты росте кристаллов амальгамы. Вначале они формируются почти одновременно на чистой поверхности ртути, на границе ртуть-проволока и на самом верхнем конце проволоки, и уже только после этого – на средней ее части. На поверхности всех кристаллов опять-таки была хорошо видна тонкая пленка ртути.

Выращенное кристаллическое «дерево» по форме сходно с елью: на проволоке растут сучки из коротких (от 3 до 10 мм) игл, вверху – крона из длинных (до 4-6 см) игл, расходящихся в разные стороны. Кора и сучки (иглы- коротышки) прочно связаны со стволом (см. фото на 4-й стр. обложки).

Шарик на серебряной проволоке, погруженной одним концом в ртуть, в растворе нитрата серебра обрастает колючей «прической» и становится похожим на репей.

Чтобы одновременно выросла целая «роща» в стеклянной трубочке – подставке диаметром 2-3 см и высотой 3-4 см, нужно закрепить несколько проволок. В нижней и верхней частях трубки шилом при нагревании проделывают отверстия, через которые протягивают проволоки разной длины. Внизу оставляют хвосты по 5 мм для контакта с ртутью.

При небольших (0,5%) концентрациях раствора «деревья» растут независимо друг от друга. При больших концентрациях (4% и более) кристаллы-сосульки растут прямо на глазах, быстрее всего внутри трубочки. Постепенно они разрастаются в стороны и вверх до поверхности раствора, за 5-7 часов формируя «дерево». Если теперь в сосуд вместо раствора соли серебра прилить воды, можно увидеть, что все кристаллы в верхней части проволок аккуратно срезаны по одной линии, и заставить их расти вверх уже не удастся.

Если проволоку длиной 6- 8 см изогнуть дугой и оба конца вставить в ртуть, то образование кристаллов амальгамы в растворе нитрата серебра начинается не в месте контакта проволоки с ртутью, а в верхней точке дуги, где скапливается ползущая по проволоке ртуть.

Подвижности ртути практически не препятствует толстый (2-3 мм) слой краски или клея длиной до 4 см, нанесенный на среднюю часть серебряной проволоки. Ниже краски растут иглы, выше – ажурное переплетение из мелких частиц, которые обволакивают проволоку, подобно рою пчел. Во всех случаях ртуть ползет не по слою краски, а под ним, что может быть следствием ее высокой растворимости в серебре.

Интересный факт: скорость образования кристаллов резко уменьшается при добавлении в раствор нитрата серебра небольших (до 1%) количеств этилового спирта. При 40%-ном содержании спирта в растворе кристаллы амальгамы практически не возникают. Этот результат примечателен в следующем отношении. Известно, что в человеческом организме могут образовываться игольчатые кристаллы оксалатов, уратов и других веществ. Если предположить, что их рост протекает по сценарию, мало-мальски сходному с механизмом образования кристаллов амальгамы, можно допустить, что алкоголь не так уж вреден для человека.

Опыты с шариками шли в той же последовательности, что и с проволоками. Один конец проволоки имел контакт с ртутью, на другом, на высоте от 4 до 8 см, над нею прочно закреплялся петлей алюмосиликатный шарик диаметром около 5 мм. После приливания в стакан раствора соли серебра можно было при небольшом увеличении (от 2 до 10 раз) увидеть, как ртуть быстро поднимается по проволоке и в виде капелек собирается на поверхности шарика.