При работе нижнюю трубку соединяют с резервуаром воды или водопроводным краном, а верхнюю отводят куда-нибудь в ведро или в раковину. Если же каучуковых трубок нет, то нижнюю трубку делают немного длиннее и ее наружный конец загибают вверх, а к концу его прилаживают воронку; над ней ставят бак с водой, из крана которого вода будет литься через воронку и трубку в холодильник, наполнять его и через верхнюю трубку выливаться в подставленное ведро.
Эфирное, или пахучее масло получается в колбе на 1,5–2 литра. К ней прилаживают пробку с трубкой, согнутой вверху под острым углом. Устанавливают колбу или на треноге, где ее нагревают горелкой, или прямо на плите. Около нее устанавливают холодильник так, чтобы верхний кран узкой трубки был соединен каучуком с трубкой, выходящей из колбы. Холодильник должен быть установлен почти горизонтально, с легким наклоном его конца вниз так, чтобы воронка от нижнего (приводящего воду) отверстия была немного выше верхнего конца широкой трубки.
В колбу насыпают материал почти доверху, не очень уплотняя его, наливают воды примерно до 2/3 колбы и дают ей кипеть. Пары воды увлекают душистое масло с собой в холодильник, где они сгущаются в жидкость и в виде смеси масла и воды стекают с нижнего конца холодильника в подставленный приемник. Там масло сначала будет плавать на поверхности в виде капель, а потом, постепенно накопляясь, образует резко отделенный от воды слой.
Следует иметь в виду, что по сравнению с маслом вода будет стекать в значительно большем количестве. Может быть, не раз придется возобновлять в колбе свежий запас материала, чтобы получить сколько-нибудь заметное количество масла.
Так из 1 килограмма сухого материала, очень богатого маслом, например мяты, иссопа, полыни, можно получить около 10 кубических сантиметров масел, из других же материалов — гораздо меньше.
Необходимое оборудование: большая колба на 1,5–2 литра, холодильник и приемник.
Примечания
1
Для этого надо брать возможно более широкогорлые бутылки или лучше стеклянные банки из-под консервов.
2
Одна атмосфера равна давлению 1 килограмма на квадратный сантиметр.
3
Вместо мешочка из коллодия можно взять пленку, прилегающую изнутри к скорлупе куриного яйца. Для этого, проделав в яйце отверстие, выпускают через него содержимое яйца, а скорлупу помещают в слабую соляную кислоту или уксус. Когда вся скорлупа растворится, останется мешочек из пленки, который и можно взять для опыта.
4
На испарение 1 грамма воды при 0 градусов требуется 595 малых калорий (для простоты расчетов примем 600 калорий). На высушивание 1 килограмма почвы с 30 до 10 процентов влаги, то есть на испарение 200 граммов воды, потребуется 200x600=120 000 малых калорий, или 120 больших калорий. Эти 120 больших калорий могли бы нагреть около 10 килограммов почвы от 0 до 20 градусов, что видно из следующего расчета. Для нагрева 1 килограмма почвы на 1 градус нужно израсходовать около 0,5 большой калории, а для нагрева 1 килограмма почвы до 20 градусов потребуется 0,5x20=10 больших калорий. Следовательно, 120 больших калорий могут нагреть 120:10=12 килограммов почвы. Но так как почва теряет часть тепла на лучеиспускание, то правильнее при этом принять не 12, а около 10 килограммов почвы.
5
Этот способ интересен тем, что при небольшом его изменении можно узнать, сколько в почве промежутков, то есть рыхлость или строение почвы, а вычтя из этих промежутков объем находящейся там воды, узнаем содержание в почве и воздуха, что так важно для дыхания корней. Для этого нужно только при помещении пробы почвы в баночку взять определенный ее объем при помощи особого бурика. Тогда, зная объем чистой почвы и вычитая его из объема взятой почвы, получаем объем промежутков, то есть рыхлость почвы. Вычитая из объема промежутков количество воды, узнаем количество воздуха в почве (этот метод впервые предложен и применен был нами). Так, если в вышеуказанном примере проба почвы была бы взята буриком емкостью 100 кубических сантиметров, то за вычетом из этого объема объема чистой почвы (который получается от деления веса сухой почвы (50 граммов) на ее удельный вес (2,5), т. е. 50/2,5=20 кубических сантиметров) получим 80 кубических сантиметров, или 80 процентов промежутков или рыхлости; а вычитая из этого общего объема промежутков объем воды в пробе, то есть 10 кубических сантиметров, получим содержание воздуха в почве 70 кубических сантиметров, или 70 процентов, к объему всей почвы.
6
В действительности явление несколько сложнее, так как все дело в растворенных в воде веществах. Если взять чистый песок и дистиллированную воду, то опыт не удастся из-за отсутствия в них растворимых солей. С почвой опыт почти всегда удается, так как в ней достаточно растворимых солей, необходимых для электропроводности раствора.
7
Лишь пассатные ветры, обусловливаемые отставанием воздушных масс от вращения земли вокруг своей оси, в основе своей имеют силу всемирного тяготения, а не тепло солнечного луча. И это почти единственный случай технического использования энергии вне солнечного луча, не считая атомной энергии.
8
Полезно у соединения трубы с коробкой устроить ответвление с хорошим краном для регулирования количества воздуха и давления ящика таким образом, чтобы в нем было атмосферное давление при промежуточной температуре между крайними точками охлаждения и нагревания, для чего при начале работы надо открыть ненадолго кран, чтобы выравнить давление в ящике и снаружи.
9
Устраняя из полной питательной смеси какую-нибудь соль, мы в большинстве случаев лишаем ее двух элементов питания, входящих в ее состав. Например, исключая первую соль — азотнокислый кальций, мы лишаем растение азота и кальция. Поэтому, чтобы проделать этот опыт в чистоте, нужно заменить кальций какой-нибудь другой его формой. Когда мы исключаем вторую соль, мы лишаем растение только фосфора, так как калий имеется в третьей соли. Но для наших целей, то есть чтобы убедиться в необходимости для растения каждого элемента, можно удовлетвориться вышеуказанным способом.
10
В случае
