Необходимое оборудование: широкая стеклянная трубка или ламповое стекло с двумя пробками и стеклянными трубочками, изолированная проволока, маленькая румкорфова спираль, элемент Гренэ, два уголька от дуговой лампы, раствор дифениламина в серной кислоте.
Фосфор в костях. Приготовление суперфосфата из костей и фосфорита
Кости — остатки животных и отбросы пищи — еще недавно выбрасывались как никому не нужный хлам[11].Между тем они содержат почти весь тот фосфор, который растения извлекают из почвы, а земледельцу приходится так много заботиться о пополнении его в почве. Кости в большей своей части состоят как раз из такого соединения фосфора, которым питаются растения, именно из фосфорнокислой извести. В этом легко убедиться и можно получить из костей почти чистую фосфорнокислую известь, без нарушения формы и внешнего вида кости.
Возьмите какую-нибудь кость и положите ее в печку на раскаленные угли. Кость сначала обуглится, почернеет от сгорающего органического вещества, а при дальнейшем прокаливании начнет вновь белеть. Когда она совершенно побелеет, значит все органическое вещество уже сгорело и осталась почти чистая фосфорнокислая известь, причем форма кости остается неизменной. Можно осторожно вынуть кость, охладить, и она при всей хрупкости сохранит свою прежнюю форму, но приобретет пористое губчатое строение. Такая обожженная кость настолько хрупка, что ее можно без труда растереть рукой в порошок и получить фосфорнокислую известь.
Очень занятно, что и органическую часть можно получить из кости без нарушения ее формы. Для этого кость нужно положить на сутки в соляную кислоту (не очень крепкую), при этом вся фосфорнокислая известь растворится в кислоте и останется мягкий хрящ, сохраняющий первоначальную форму кости.
Можно взять совершенно одинаковые кости, одну из них прокалить на углях, а другую выщелочить соляной кислотой. Тогда получается как бы две составные части одной и той же кости, которые раньше как бы пронизывали одна другую.
Органическое хряще видное вещество извлекают из костей на клееваренных заводах, а остатки превращают в костяную муку, идущую на удобрение. Иногда эту муку обжигают, и тогда получается почти чистая фосфорнокислая известь. Это очень богатое фосфором удобрение; однако вследствие своей малой растворимости в воде оно медленно усваивается растениями. Для облегчения использования растениями его превращают в растворимую форму фосфорнокислой извести. При обработке серной кислотой получается широко применяемое в полеводстве удобрение — суперфосфат.
Чаще всего суперфосфат готовят из ископаемой фосфорнокислой извести, встречающейся в виде разных минералов, главным образом фосфоритов, или еще более богатых фосфором апатитов, большие залежи которых найдены в Хибинах, где для их переработки создан химический комбинат-гигант. На заводах приготовляют суперфосфат также из обожженной кости.
Опыт с приготовлением суперфосфата можно легко осуществить у себя дома из того порошка, который получился от растирания обожженной кости. Возьмите столовую ложку этого порошка (15 граммов), высыпьте его в чашку (стакан может лопнуть от последующего разогревания) и влейте туда столовую ложку серной кислоты, предварительно разбавленной на 1/4 водой[12].Сначала получится жидкая кашица, которую нужно перемешивать. Она разогреется, вскоре затвердеет и станет сухим порошком, — это и есть суперфосфат.
При проведении этого опыта лучше кислоты брать меньше, тогда часть кости останется непереработанной, но суперфосфат получится сухой. В противном же случае, при избытке кислоты, суперфосфат получится сырой и будет содержать кислоту. Оставшаяся кислота не позволяет высушить суперфосфат, а также будет приносить вред при употреблении его на удобрение.
Так же можно приготовить суперфосфат из перемолотого фосфорита или апатита, но количество кислоты должно быть строго рассчитано в зависимости от химического состава фосфоритов (они очень различны).
Несмотря на то что суперфосфат примерно вдвое беднее фосфором, чем кость и фосфорит, и приготовление его требует затрат на фабричное производство, все же суперфосфат выгоднее применять на удобрение ввиду его хорошей, полной усвояемости растениями. Сейчас главным фосфатным удобрением является суперфосфат, изготовляемый на заводах из фосфоритов и апатитов.
Но из этого вовсе не следует, что можно пренебрегать костяным удобрением. При некоторой организованности и внимании к этому делу можно собирать значительные количества костей и превращать их в ценное удобрение. Можно их пережигать на муку, но для этого потребуются специальные печи, и потому выгоднее поступать иначе.
Собранные кости следует разбить на крупные куски и сложить в кадку или яму, переслаивая золой и известью, а затем время от времени поливать водой. Через несколько месяцев кости в таком щелоке разрыхлятся, после чего все содержимое ямы нужно перемешать в одну сплошную массу, затем эту массу подсушить на солнце и в таком виде употреблять в качестве удобрения. Оно будет мало уступать суперфосфату и обойдется дешево. Сбор костей и приготовление из них нужного в хозяйстве удобрения — хорошая работа для пионерских организаций.
Калий из золы растений
Третий из главных питательных элементов, извлекаемых растением из почвы, — калий — тоже всюду встречается в хозяйстве, но часто выбрасывается без всякого использования — с золой.
Зола растений содержит весь калий, извлеченный ими из почвы. Он содержится в золе в виде поташа (то есть углекислой соли калия), который в фабричном производстве и получают из золы.
Получение поташа в небольшом масштабе также легко осуществить дома. Возьмите две горсти золы, высыпьте ее в стакан и залейте горячей водой; хорошенько размешав содержимое стакана, дайте раствориться поташу в воде, на что требуется около 1/4-1/2 часа. Затем сливают или процеживают жидкость в кастрюльку и выпаривают на плите или в печке до появления корки на ее поверхности, после чего снимают с плиты и дают жидкости остыть. При этом большая часть поташа выпадает из жидкости в виде кристаллов или порошка.
По остывании жидкость сливают, поташ отжимают от жидкости и выкладывают на сложенную во много слоев бумагу (оберточную или газетную). Бумага вытянет оставшуюся жидкость, а поташ можно пересыпать на сухую бумагу и сушить около печки или над плитой. Если выпаренный раствор быстро охлаждать, например, поставив кастрюльку в холодную воду и помешивая, то поташ получится в порошке; если же оставить охлаждаться медленно, без помешивания, то получится поташ в кристаллах.
Поташ содержит калий, бывший в золе, но так как он имеет свойства щелока, для удобрений его употреблять нельзя.
