"Природа", №02-03, 1918 год, стр. 179-191.

НАУЧНЫЯ НОВОСТИ и ЗАМѢТКИ.

АСТРОНОМIЯ.

Вторая сосѣдка нашего Солнца. Изъ нѣсколькихъ сотенъ звѣздъ, разстоянiя которыхъ отъ солнечной системы опредѣлены въ настоящее время хоть сколько-нибудь точно, самой близкой къ намъ, нашей "сосѣдкою" въ небесномъ пространствѣ, оказывалась Альфа Центавра; разстоянiе ея отъ насъ составляетъ 272.000 астр. единицъ, т.-е. среднихъ разстоянiй отъ Солнца до Земли, соотвѣтственно ея годичному параллаксу 0".759; она имѣетъ значительное видимое движенiе на небѣ 3".76 въ годъ, подъ угломъ 283° къ кругу склоненiя ¹); она интересна и какъ физически-двойная звѣзда: главная звѣзда имѣетъ видимую яркость 0.3 зв. величины, спутникъ 1.7 зв. вел. Слѣдующей по разстоянiю отъ насъ до послѣдняго времени считается открытая Барнардомъ звѣзда въ созвѣздiи Змѣеносца съ параллаксомъ 0".50, т.-е. на разстоянiи отъ Солнца въ 410.000 астр. единицъ ²), но въ октябрьскомъ 1917 г. нумерѣ журнала Королевскаго Астрономическаго Общества въ Лондонѣ (Monthly Notices of the Royal Astr. Society) пришло извѣстiе объ открытiи второй "сосѣдки" нашего Солнца, примѣчательной во многихъ отношенiях. Эта звѣзда очень слабая, 11-ой зв. величины, расположена въ томъ же созвѣздiи Центавра на разстоянiи 2° 12' отъ Альфы Центавра; при помощи сравненiя между собою фотографiй этой области неба, полученныхъ въ разные годы, Иннсъ (Innes) на обсерв. въ Iоганнесбургѣ въ Южной Африкѣ обнаружилъ у нея значительное собственное движенiе ³), а это обстоятельство служитъ въ настоящее время достаточнымъ поводомъ къ предположенiю, что мы имѣемъ дѣло со звѣздой сравнительно близкой къ намъ, для которой стоитъ попытаться опредѣлить ея параллаксъ. Это опредѣленiе было произведено при помощи фотографiи астр. Вутомъ (Voute) и показало, дѣйствительно, что звѣзда имѣетъ большой параллаксъ 0".755, т.-е. практически одинаковый съ параллаксомъ Альфы Центавра; значитъ, обѣ эти звѣзды находятся на одинаковомъ отъ насъ разстоянiи. Болѣе того, ея собственное движенiе оказывается равнымъ 3".68 въ направленiи 282°, т.-е. тоже одинаковымъ съ движенiем Альфы Центавра. Трудно приписать эти совпаденiя простой случайности и можно думать почти съ полной увѣренностью, что обѣ эти звѣзды суть члены одной и той же звѣздной семьи. Теперь извѣстно уже нѣсколько такихъ звѣздныхъ семействъ ⁴), изъ которыхъ каждое характеризуется тѣмъ, что всѣ звѣзды, принадлежащiя къ нему, имѣютъ одинаковое по скорости и направленiю движенiе въ небесномъ пространствѣ. Правда, для нашей новой сосѣдки вслѣдствiе ея слабости еще не можетъ быть опредѣлена ея скорость по лучу зрѣнiя, и объ одинаковости ея движенiя съ α Центавра въ пространствѣ мы принуждены судить по одинаковости ихъ видимыхъ движенiй на небѣ и одинаковости ихъ разстоянiй отъ насъ, но и эти совпаденiя врядъ ли могутъ быть случайными. По приведеннымъ числамъ не трудно вычислить, что разстоянiе между обѣими звѣздами въ пространствѣ составляетъ 10.500 астр. единицъ, т.-е. 350 разстоянiй отъ Солнца до Нептуна. Эта звѣздочка для глаза имѣетъ яркость 11-ой велич., но фотографически она слабѣе, около 13½ вел.; значитъ, она красная и по различiю ея оптической (или визуальной) и фотографической яркости она должна имѣть спектръ типа М по гарвардской классификацiи звѣздныхъ спектровъ. Наконецъ, зная ея кажушуюся яркость и ея разстоянiе отъ насъ, можно опредѣлить ея дѣйствительную яркость. Для сравненiя между собою дѣйствительныхъ яркостей различныхъ звѣздъ нужно вычислить для нихъ тѣ кажущiяся яркости, которыя онѣ имѣли бы, если всѣ находились на одномъ и томъ же разстоянiи отъ насъ. Въ качествѣ такого разстоянiя, одинаковаго для всѣхъ сравниваемыхъ звѣздъ, въ послѣднее время все чаще принимается такое разстоянiе, для котораго годичный параллаксъ равенъ 0".1.Для разстоянiя, при которомъ параллаксъ равенъ одной секундѣ, теперь по предложенiю проф. Тёрнера принято названiе парсек по первымъ буквамъ словъ параллаксъ и секунда; одинъ парсекъ содержитъ 206.265 астр. единицъ длины, а разстоянiе, которому соотвѣтствуетъ параллаксъ въ 0".1, есть 10 парсековъ или круглымъ числомъ 2.060.000 астр. единицъ. Если вообразить себѣ какую-либо звѣзду на такомъ разстоянiи и вычислить для этого разстоянiя ея кажущуюся яркость въ звѣздныхъ величинахъ, то получается то, что принято называть "абсолютной" яркостью звѣзды. Если на 10 парсековъ отнести наше Солнце, то оно будетъ свѣтить, какъ звѣзда 5.0 зв. величины, т.-е. его абсолютная яркость есть 5.0, абсолютныя яркости звѣздъ, составляющихъ пару Альфа Центавра, оказываются 4.7 и 6.1 зв. вел., а наша новая сосѣдка имѣетъ абсолютную яркость 15.4 зв. вел. для глаза, а фотографически 17.9 зв. вел.; слѣдовательно, въ дѣйствительности она представляетъ изъ себя солнце на 10.4 зв вел., т.-е. в 14.500 разъ, слабѣе нашего Солнца; изъ всѣхъ солнцъ, для которыхъ возможно опредѣлить въ настоящее время абсолютныя яркости, она оказывается самымъ слабымъ. Нахожденiе на небѣ такъ близко двухъ звѣздъ съ одинаковымъ параллаксомъ естественно возбуждаетъ надежду, что въ томъ же созвѣздiи или вблизи него находятся и будутъ найдены и другiя звѣзды на такомъ же разстоянiи отъ насъ и принадлежащiя къ той же "Центавровой" звѣздной семьѣ.

С. Б.

Экваторiальное ускоренiе во вращенiи Солнца и Юпитера. Въ концѣ 1917 г. вышло въ свѣтъ интересное изслѣдованiе харьковскаго астронома В. Г. Фесенкова "О природѣ Юпитера". Авторъ разбираетъ въ немъ различные вопросы, касающiеся физическаго устройства Юпитера и сходныхъ съ нимъ небесныхъ тѣлъ. Одной изъ наиболѣе интересныхъ главъ является та, въ которой авторъ изслѣдуетъ возможную причину того, что экваторiальная часть планеты вращается около оси быстрѣе, чѣмъ части, расположенныя по обѣ стороны экватора. Какъ извѣстно, такое явленiе было давно уже замѣчено у Солнца и теперь очень хорошо изслѣдовано по наблюденiямъ пятенъ, факеловъ и спектральными изслѣдованiями на основанiи принципа Допплера-Физо. Существуетъ много теорiй, предложенныхъ для объясненiя этого явленiя, но до сихъ поръ оно не можетъ считаться объясненнымъ, такъ какъ трудно предпочесть одно объясненiе всѣмъ другимъ. Фесенковъ, именно въ виду того, что такое экваториальное ускоренiе существуетъ не только у Солнца, но и у Юпитера, который по физическому устройству похожъ на Солнце, но, конечно, не тождественъ съ нимъ, полагаетъ, что причину этого явленiя слѣдуетъ искать не въ теперешнемъ состоянiи этихъ небесныхъ тѣлъ, какъ это обыкновенно дѣлается, а въ прошлой исторiи ихъ развитiя. Подобное мнѣнiе болѣе, чѣмъ полстолѣтiе тому назадъ, высказывалъ Секки; оно же находитъ себѣ отчасти выраженiе въ нѣкоторыхъ теорiях Солнца, развитыхъ въ послѣднiе годы. Секки думалъ, что сферическое Солнце, сокращаясь въ объемѣ, но оставаясь сферическимъ, должно было со временемъ увеличить свою скорость вращенiя болѣе въ экваториальномъ поясѣ, чѣмъ въ болѣе высокихъ широтахъ. Фесенковъ доказываетъ, однако, что это невозможно, и развиваетъ болѣе сложную теорiю, разбирая вопросъ о постепенномъ измѣненiи формы тѣла, состоящаго изъ газа, плотность котораго возрастаетъ отъ поверхности къ центру, и объ измѣненiи законовъ вращенiя его поверхностныхъ слоевъ по мѣрѣ того, какъ оно постепенно уменьшается въ объемѣ, при чемъ остаются неизмѣнными его масса и моментъ количества движенiя, какъ это необходимо въ виду основныхъ теоремъ механики. He входя, конечно, въ детали сложнаго математическаго анализа автора, укажемъ лишь послѣдовательное развитiе его разсужденiй. Сначала онъ доказываетъ, допуская нѣкоторый, въ сущности произвольный, законъ постепеннаго убыванiя плотности отъ центра къ поверхности, что если тѣло имѣетъ малую скорость вращенiя и постепенно увеличивается въ объемѣ главнымъ образомъ на счетъ расширенiя его поверхностныхъ слоевъ, такъ что плотность въ центрѣ не измѣняется, то оно становится постепенно все болѣе сжатымъ по оси вращенiя; затѣмъ онъ доказываетъ, что этотъ выводъ справедливъ и въ томъ предѣльномъ случаѣ, когда тѣло имѣетъ ядро, въ которомъ сосредоточена почти вся масса тѣла и слѣдовательно окружающая ядро гораздо большая по объему часть тѣла имѣетъ ничтожную массу; при этомъ оказывается, что предѣльное, наибольшее, сжатiе поверхности такого тѣла не можетъ превышать ⅓, т.-е. отношенiе экваторiальнаго дiаметра къ полярному не можетъ быть болѣе ³/₂. Обращая эту теорему, авторъ заключаетъ, что если неоднородное тѣло, равномѣрно вращающееся около оси, постепенно сжимается такъ, что плотность въ центрѣ не мѣняется, и если оно продолжаетъ вращаться равномѣрно, то его сжатiе становится все меньше и меньше. Затѣмъ, обращаясь къ Солнцу, авторъ полагаетъ въ основу детальнѣйшихъ разсужденiй вычисленiя г. Си относительно распредѣленiя давленiя и температуры внутри солнечнаго шара и изъ нихъ заключаетъ, что сокращенiе объема Солнца вслѣдствiе лучеиспусканiя должно происходить главнымъ образомъ за счетъ поверхностныхъ слоевъ. "Всѣ частицы этого слоя постепенно приближаются къ оси вращенiя, но экваториальныя частицы въ большей мѣрѣ, чѣмъ околополярныя. Такъ какъ для каждой частицы, поскольку мы можемъ отвлечься отъ силъ внутренняго тренiя, долженъ имѣть мѣсто интегралъ площадей, то именно экваториальныя части слоя должны получить наибольшее приращенiе угловой скорости. Въ результатѣ поверхностный слой обнаружитъ экваторiальное ускоренiе". Наконецъ, авторъ проводитъ вычисленiе убыванiя скорости отъ экватора до полюсовъ у небеснаго тѣла при его сжатiи, предполагая: 1) что первоначальное вращенiе было равномѣрнымъ; 2) что поверхности уровня мало отличались отъ эллипсоидовъ; 3) что сжатiе уменьшалось отъ наибольшаго значенiя ⅓ до нуля, какъ теперь у Солнца. Вычисленiе это даетъ болѣе быстрое убыванiе скорости отъ экватора къ полюсамъ, чѣмъ это получается изъ наблюденiй; авторъ приписываетъ это расхожденiе теорiи и наблюденiй тому, что не съ самаго начала конденсацiи осуществились условiя, положенныя въ основу его теорiи. Теорiя В. Г. Фесенкова безъ сомнѣнiя очень интересна главнымъ образомъ простотою ея основныхъ идей; однако было бы, вѣроятно, поспѣшнымъ принять ее за полное выраженiе дѣйствительнаго процесса, протекшаго съ отдаленной эпохи, когда Солнце находилось въ состоянiи крайняго разрѣженiя. Въ настоящее время по невозможности еще создать общую теорiю Солнца, охватывающую весь многообразный и крайне сложный комплексъ явленiй, которыя на немъ и въ немъ совершаются, и точно учесть при этомъ влiянiе разнообразныхъ силъ природы, приходится подвергать теоретическому разбору и пытаться объяснить отдѣльныя явленiя независимо одно отъ другого и роль отдѣльныхъ силъ природы также независимо одна отъ другой; а это, конечно, не можетъ въ точности соотвѣтствовать дѣйствительности. Другiя теорiи, предложенныя раньше, не опровергаются этой теорiей; возможно, что на дѣлѣ разсматриваемое явленiе зависитъ отъ нѣсколькихъ факторовъ, относительную важность которыхъ невозможно оцѣнить въ настоящее время. Это соображенiе, равно какъ и тѣ упрощенiя, которыя автору пришлось ввести въ свои математическiе выводы, не отнимаютъ, однако, у теорiи Фесенкова большого значенiя для уясненiя возможныхъ причинъ экваториальнаго ускоренiя у Солнца, Юпитера и имъ подобныхъ небесныхъ тѣл.

С. Б.

XИМIЯ.

Азотистоводородная кислота и ея соли (азиды). Азотистоводородая кислота N₃H; открытая нѣмецкимъ химикомъ Курциусомъ въ 1890 г., принадлежитъ къ числу замѣчательнѣйшихъ соединенiй минеральной химiи. Ея натрiевая соль, или азид натрия (N₃Na), легко можетъ быть получена по одному изъ слѣдующихъ двухъ способовъ: 1) пропусканiемъ закиси азота надъ амидомъ натрiя (NH₂Na) при нагрѣванiи примѣрно до 200°

(самъ амидъ натрiя получается при дѣйствiи сухого аммiачнаго газа на расплавленный металлическiй натрiй 2NH₃ + 2Na = 2NaNH₂ + Н₂); 2) дѣйствiемъ азотистой кислоты (HNO₂) на гидразинъ (NH₂ — NH₂): HNO₂ + NH₂·NH₂ = N₃H + 2H₂O. Если при этомъ брать не свободную азотистую кислоту, а ея этиловый эфиръ (этилнитритъ С₂Н₅O · NO), и вести реакцiю въ присутствiи едкаго натра, то вмѣсто свободной кислоты N₃H получается азидъ натрiя, и притомъ въ совершенно чистомъ состоянiи.

Азотистоводородная кислота легко получается изъ N₃Na дѣйствиемъ разбавленныхъ кислотъ, напр., сѣрной съ послѣдующей перегонкой:

Пары N₃H переходятъ въ первыхъ порцiяхъ перегона и могутъ быть обезвожены пропусканiемъ надъ хлористымъ кальцiемъ. Но опытъ этотъ крайне опасенъ и требуетъ соблюденiя тщательныхъ мѣръ предосторожности, въ виду необычайно сильно взрывчатыхъ свойствъ безводной кислоты N₃H. Послѣдняя представляетъ летучую жидкость, кипящую при 37° и обладаюшую весьма рѣзкимъ запахомъ и сильно ядовитыми свойствами.

Она взрываетъ отъ нагрѣванiя, удара, иногда даже какъ бы безъ всякой видимой причины съ безпримѣрной силой, превращая стеклянные сосуды въ тончайшую пыль.

Когда проф. Курцiусъ, приготовивъ вмѣстѣ со своимъ ассистентомъ нѣсколько капель этого соединенiя, помѣстилъ его въ трубочку и началъ запаивать эту послѣднюю на огнѣ, то произошелъ ужасный взрывъ, сильно изувѣчившiй обоихъ экспериментаторовъ и едва не стоившiй имъ жизни. Впослѣдствiи однако американскiе изслѣдователи Деннисъ и Ишэемъ, освоившись съ техникой полученiя азотистоводородной кислоты, не разъ повторяли ея полученiе въ довольно значительныхъ количествахъ.

N₃H является сравнительно слабой одноосновной кислотой, именно она лишь немногимъ сильнѣе уксусной кислоты. Она окрашиваетъ лакмусовую бумажку въ красный цвѣтъ и даетъ рядъ характерных солей, т. наз. азидовъ; свойства этихъ послѣднихъ въ высшей степени замѣчательны. Нѣкоторыя изъ этихъ свойствъ сближаютъ кислоту N₃H съ галоидоводородными кислотами HCl, НBr и HI. Такъ напр., въ обоихъ случаяхъ соли щелочныхъ и щелочноземельныхъ металловъ легко растворимы въ водѣ, тогда какъ соли серебра, а также таллiя, закисной мѣди и свинца отличаются трудной растворимостью. Растворъ ляписа (AgNO₃) въ одинаковой степени даетъ осадокъ съ растворомъ азида натрiя и поваренной соли. Группа атомовъ N₃ играетъ роль, подобную атому галоида.

Еще болѣе замѣчательно отношенiе азидовъ различныхъ металловъ къ степени прочности, къ способности разлагаться со взрывомъ. Между тѣмъ какъ представители одной группы азидов — сюда относятся азиды щелочныхъ металловъ, натрiя, калiя, рубидiя и цезiя, а также таллiя — отъ удара не взрываютъ вовсе, а при нагрѣванiи, хотя и разлагаются, но даютъ лишь слабую вспышку, соотвѣтствущiя соли другихъ металловъ сильнѣйшимъ образомъ взрываютъ, какъ при нагрѣванiи, такъ по б. ч. подъ влiяниемъ удара. Интересно отмѣтить, что изъ щелочныхъ металловъ литiй, представляющiй переходы къ щелочноземельнымъ металламъ, не взрываетъ отъ удара. Подобное же отношенiе показываютъ и щелочноземельные металлы Ca, Sr и Ва, a при нагрѣванiи ихъ азиды, хотя и взрываютъ, но сравнительно слабо. Сильнѣе и легче всѣхъ азидовъ, повидимому, взрываетъ азидъ, отвѣчающiй окиси мѣди (N₃)₂Cu. Приводимъ температуры взрыва для нѣкоторыхъ азидовъ по новейшимъ даннымъ Лот. Вёлера.

Между отношенiемъ азидовъ, отвѣчающихъ различнымъ металламъ, къ способности взрывать трудно подмѣтить какую-либо общую и прямую зависимость, хотя нельзя не отмѣтить того факта, что менѣе всего склонны детонировать азиды наиболѣе электроположительныхъ металловъ, тогда какъ азиды, взрывающiе съ наибольшей силой, отвѣчаютъ тяжелымъ металламъ, "металличныя" свойства которыхъ лишь слабо выражены.

При своемъ разложенiи азиды распадаются на металл и на свободный азотъ. Это легко можно показать на примѣрѣ азида натрiя, помѣстивъ около ½ грамма его въ пробирку и нагрѣвая послѣднюю на голомъ огнѣ. По достиженiи достаточно высокой температуры, происходитъ совершенно безопасная вспышка, сопровождаемая появленiемъ (на короткое время) характернаго сине-эеленаго пара металлическаго натрiя: 2N₃Na = 3N₂ + 2Na. Этой реакцiей было даже предложено пользоваться для полученiя малыхъ количествъ щелочныхъ и нѣкоторыхъ щелочноземельныхъ металловъ въ совершенно чистомъ состоянiи. Этимъ путемъ былъ, напр., полученъ металлическiй радiй изъ азида N(₃)₂Ra.

Еще болѣе важное примѣненiе нашелъ себѣ азидъ одного изъ тяжелыхъ металловъ, именно свинца, Pb(N₃)₂, легко и сильно взрывающiй. Этимъ азидомъ оказалось возможнымъ замѣнить гремучую ртуть (CNO)₂Hg, которая въ теченiе цѣлыхъ ста лѣтъ считалась единственнымъ въ своемъ родѣ детонаторомъ, т.-е. веществомъ, которое, самопроизвольно взрывая при ударѣ, способно возбудить взрывъ соприкасающагося съ нимъ пороха или взрывчатаго вещества. Новѣйшiе опыты показали, что азидъ свинца не только можетъ замѣнить гремучую ртуть въ военной техникѣ, а также въ горномъ дѣлѣ, но и представляетъ три важныхъ преимущества передъ этой послѣдней: онъ безопаснѣе въ обращенiи ⁵), требуется въ количествѣ приблизительно разъ въ 10 меньшемъ и, наконецъ, значительно дешевле гремучей ртути.

Взрывчатыя свойства азотистоводородной кислоты и большинства азидовъ находятся въ тесной связи съ громаднымъ запасомъ (химической) энергiи, скрытой въ этихъ соединенiяхъ. При разложенiи ихъ эта энергiя освобождается, превращается въ теплоту и въ механическую работу. Въ соотвѣтствiи съ этимъ N₃H и азиды являются соединенiями эндотермическими. Образованiе ихъ изъ простыхъ тѣлъ сопровождается поглощенiемъ тепла. Для свободной кислоты N₃H на 1 граммъ-молекулу ея, т.-е. на 43 грамма, эта величина близка къ 55 большимъ калорiямъ. На основанiи изученiя условiй образованiя и свойствъ азотистоводородной кислоты, ей можно приписать одну изъ слѣдующихъ структурныхъ формулъ

Старая формула (Курцiусъ)		Новѣйшая формула (Тиле)

Л. Ч.

Интересный случай химической индукцiи. Азотистоводородная кислота N₃H, какъ извѣстно, обладающая сильно взрывчатыми свойствами, при извѣстныхъ условiяхъ можетъ быть окислена до свободнаго азота (2N₃Н + O = 3N₂ + N₂O). Рашигъ недавно (1908 г.) показалъ, что такое окисленiе можетъ быть осуществлено при помощи iода въ водномъ растворѣ. При этомъ вмѣсто свободной кислоты N₃H берутъ ея натрiевую соль, или т. наз. азидъ натрiя N₃Na, и тогда реакцiй выражается простымъ уравненiемъ (безъ участiя кислорода); 2 N₃Na + J₂ = 3N₂ + 2NaJ. Ho Рaшиг нашелъ, что реакцiя между iодомъ и азидомъ натрiя сама по себѣ не идетъ, a требуетъ одновременнаго присутствiя сѣрноватисто¬натрiевой соли Na₂S₂O₃ (гипосульфита фотографовъ), которая въ данномъ случаѣ играетъ роль какъ бы возбудителя химическаго процесса. Если смѣшать растворы N₃Na и iода и добавить кристалликъ гипосульфита, то тотчасъ же начинается шипѣнiе, выдѣленiе пузырьковъ азота, и реакцiя быстро идетъ до конца. Она протекаетъ количественно и можетъ быть использована для анализа азида натрiя (для этого достаточно отвѣсить опредѣленное количество азида или продукта, вз которомз таковой содержится, измѣрить объемъ азота, выдѣлывающiйся изъ него по реакцiи Рашига и затѣмъ произвести необходимый весьма простой расчетъ).

Главный интересъ въ этой реакцiи связанъ съ выясненiемъ роли гипосульфита. Первая мысль, которая приходитъ въ голову, та, что эта роль сводится к катализу. Но въ данномъ случаѣ катализаторомъ не можетъ быть самъ гипосульфитъ, ибо онъ при реакцiи расходуется ⁶). Въ самомъ дѣлѣ, iодъ весма гладко реагируетъ съ гипосульфитомъ по уравненiю: Na₂S₂O₃ + J₂ = Na₂S₄О₆ + 2NaJ, и эта реакцiя протекаетъ настолько гладко и быстро, что растворомъ гипосульфита пользуются въ титровальномъ анализѣ для объемнаго опредѣленiя iода въ растворѣ. Недавно Зоммеромъ была высказана мысль, что роль катализатора здѣсь играетъ не самъ гипосульфитъ, а продуктъ, получающiйся изъ него при дѣйствiи iода, именно тетратiоново-натрiевая соль Na₂S₄O₆. Но Рашигъ опровергъ эту гипотезу рядомъ весьма остроумныхъ опытовъ. Онъ показалъ (1915 г.), что растворъ, образующiйся послѣ взаимодѣйствiя гипосульфита съ iодомъ, не содержащiй въ избыткѣ гипосульфита, не дѣйствуетъ на азидъ натрiя и въ присутствiи iода не выдѣляетъ изъ него азота. Наоборотъ, если къ раствору гипосульфита быстро прибавить iода въ двойномъ количествѣ по сравненiю съ требуемымъ для полноты реакцiи, по приведенному выше уравненiю, то полученный растворъ на короткое время, на какихъ-нибудь 1—2 минуты, сохраняетъ способность вызывать разложенiе азида, но очень скоро утрачиваетъ эту способность при храненiи. Рашигъ объясняетъ это, допуская, что при дѣйствiи iода на гипосульфитъ въ первую стадiю реакцiи одинъ изъ двухъ атомовъ натрiя, содержащихся въ Na₂S₂O₃, обмѣнивается на iодъ, и мимолетно образуется весьма неустойчивое соединенiе NaJS₂O₃, которое при наличности избытка гипосульфита, сейчас же и почти мгновенно съ нимъ реагируетъ (по уравненiю: NaJS₂O₃ + Na₂S₂O₃ = NaJ + Na₂S₄O₆), а при отсутствiи такого избытка, сама распадается на iодъ и на тетратiоновую соль: (2NaJS₂O₃ = Na₂S₄O₆ + J₂). Послѣдняя реакцiя происходитъ сравнительно болѣе медленно, а потому и является возможность прослѣдить за ея теченiемъ во времени. Что касается до роли соединенiя NaJS₂O₃, до влiянiя этого соединенiя на азидъ натрiя, то Рашигъ считаетъ разсматриваемую реакцiю каталитической, но въ этомъ отношенiи онъ едва ли правъ. Гораздо вѣроятнѣе допустить, что мы имѣемъ здѣсь дѣло съ явленiемъ химической индукцiи. Подъ этимъ терминомъ обыкновенно подразумѣвается воздѣйствiе, оказываемое другъ на друга двумя химическими реакцiями, протекающими совмѣстно въ одной и той же средѣ. Одна изъ этихъ реакцiй сама идти неспособна, но происходитъ въ томъ случаѣ, когда одновременно съ ней идетъ другая реакцiя, ее возбуждающая, или индуцирующая.

Примѣръ лучше всего покажетъ, въ чемъ тутъ дѣло. Мышьяковистая кислота Н₃AsO₃ сама по себѣ не окисляется бромноватой кислотой HBrO₃, хотя первая является типичнымъ возстановителемъ, a вторая — окислителемъ. Но если къ реагирующей смѣси прибавить сѣрнистой кислоты H₃SO₃, которая сама по себѣ окисляется кислотой HBrO₃, то окисленiю подвергается и кислота мышьяковистая. Ближайшее иэученiе этого случая сдѣлало весьма вѣроятной такую картину явленiя: Когда мы наблюдаемъ взаимодѣйствiе сѣрнистой кислоты съ бромноватой, то первая переходитъ въ сѣрную кислоту, а вторая въ бромистоводородную (3Н₂SO₃ + HBrO₃ = 3Н₂SO₄ + HBr). Но такое возстановленiе происходитъ не сразу. Въ первую стадiю реакцiи взаимодѣйствiе идетъ между ингредiентами молекулы на молекулу, и потому HBrO₃ возстановляется не до HBr, а до бромистой кислоты HBrO₂, теряя лишь одинъ изъ трехъ атомовъ своего кислорода (Н₂SO₃ +HBrO₃ = H₂SO₄ + HBrO₂).

Бромистая же кислота, какъ тѣло въ высшей степени неустойчивое (ее до сихъ поръ не удалось изолировать), обладая кислородомъ болѣе подвижнымъ, чѣмъ кислота HBrO₃, оказывется способной окислять не только сѣрнистую кислоту, но и болѣе инертную мышьяковистую, которая при этомъ переходитъ въ мышьяковую кислоту, обогащаясь однимъ атомомъ кислорода (2H₃AsO₃ + HBrO₂ = 2H₃AsO₄ + 2HBr). Очевидно здѣсь нельзя сказать, что сѣрнистая кислота играетъ роль катализатора по отношенiю къ реакцiи между H₃AsO₃ и HBrO₃, ибо она ведь сама вступаетъ въ реакцiю, тратится и въ мѣру этой затраты, только и дѣйствуетъ. Говорятъ, что она индуцируетъ данную реакцiю, или, иначе, играетъ по отношенiю къ ней роль индуктора. Обѣ реакцiи иногда называются также сопряженными. Какъ видно ⁷) из разсмотрѣннаго примѣра, онѣ характериэуются тѣмъ, что одно изъ участвующихъ во взаимодѣйствiи веществъ является общимъ для той и для другой реакцiи.

Обращаясь къ реакцiи Рашига, мы не можемъ не отмѣтить далеко идущей аналогiи съ только-что разсмотрѣннымъ типичнымъ примѣромъ химической индукцiи. Едва ли можно сомнѣваться въ томъ, что по отношенiю къ реакцiи между N₃Na и iодомъ гипосульфитъ играетъ роль индуктора, а гипотетическое вещество NaJS₂O₃ вполнѣ аналогично по своему значенiю нестойкой кислотѣ HBrO₂. Какъ эта послѣдняя проявляетъ свою активность не только по отношенiю къ N₂SO₃, но и по отношенiю къ болѣе стойкой мышьяковистой кислотѣ, такъ и NaJS₂О₃ въ противопдложность iоду, дѣйствуетъ на азидъ, надо думать, по слѣдующему уравненiю: 2NaJS₂O₃ + 2N₃Na = Na₂S₄O₆ + 2NaJ + 3N₂ ⁸).

Детальное изученiе реакцiй, подобныхъ описанной Рашигомъ, потому представляетъ большой научный интересъ, что позволяетъ намъ проникать въ самые сокровенные тайники химическихъ процессовъ, раскрывать ихъ механизмъ и подчасъ выявлять длинный рядъ смѣняющихъ другъ друга процессовъ тамъ, гдѣ при болѣе поверхностномъ анализѣ наблюдателю все представляется необыкновенно просто и элементарно.

Проф. Л. Чугаевъ.

Лекцiонный опытъ для иллюстрацiи явленiя химической индукцiи. Метиленовая синька, индиго и нѣкоторыя другiя органическiя краски подъ влiянiемъ сильныхъ возстановителей переходятъ въ такъ наз. безцвѣтныя лейкосоединенiя, изъ которыхъ краска вновь можетъ быть получена посредствомъ окисленiя. Далеко не всѣ возстановители обладаютъ, однако, способностью обезцвѣчивать краски. Между прочимъ этой способности лишены кислоты сѣрнистая H₂SO₃ и фосфорноватистая Н₃РO₂, хотя оба эти соединенiя и обладаютъ рѣзко выраженными редуцирующими свойствами ⁹).

Но если на растворъ метиленовой синьки подѣйствовать одновременно обоими возстановителями — сѣрнистой и фосфорноватистой кислотой, то возстановленiе и обезцвѣчиванiе краски происходитъ и притомъ весьма быстро. Этотъ эффектъ основанъ на слѣдующей реакцiи, открытой французскимъ химикомъ Макенномъ. Фосфорноватистая кислота быстро возстановляетъ сѣрнистую кислоту въ гидросѣрнистую, при чемъ сама окисляется въ кислоту фосфористую:

Гидросѣрнистая же кислота обладаетъ способностью моментально обезцвѣчивать краски. Такимъ образомъ, мы имѣемъ здѣсь типичное явленiе химической индукцiи, причемъ акторомъ можно считать сѣрнистую кислоту, индукторомъ — фосфорноватистую кислоту и акцепторомъ — краску. Подобно тому какъ и въ другихъ явленiяхъ химической индукцiи, самый фактъ воздѣйствiя одной изъ двухъ "сопряженныхъ" реакцiй на другую и тутъ объясняется образованiем нестойкаго и потому крайне активнаго промежуточнаго продукта. Въ данномъ случаѣ такимъ продуктомъ является сильный возстановитель — гидросѣрнистая кислота, тогда какъ во многихъ другихъ извѣстныхъ случаяхъ химической индукцiи роль такого промежуточнаго продукта играетъ окислитель. (Напр., въ случаѣ окисленiя мышьяковистой кислоты бромноватой кислотой въ присутствiи H₂SO₃ ¹⁰) промежуточнымъ тѣломъ является HBrO₂).

Въ заключенiе укажемъ, что вышеприведенная реакцiя весьма удобна для того, чтобы демонстрировать явленiе химической индукцiи передъ аудиторiей. Для этой цѣли въ два стакана А и В наливаютъ разбавленный растворъ метиленовой сини, прибавляютъ въ одинъ изъ нихъ немного гипофосфита калiя или натрiя ¹¹) (КН₂РO₂ или NaН₂РO₂), а въ другой — сѣрнистонатрiевой соли и затѣмъ жидкость въ обоихъ стаканахъ подкисляютъ соляной кислотой. Если теперь часть той и другой жидкости отлить въ третiй стаканъ С и перемешать, то черезъ нѣсколько секундъ (время зависитъ отъ концентрацiи взятыхъ растворовъ) растворъ въ стаканѣ С обезцвѣтится, тогда какъ жидкости А и В надолго сохранятъ первоначальный синiй цвѣтъ.

Проф. Л. Чугаевъ.

ГЕОЛОГIЯ.

Асфальтовыя озера Ю. Америки. Вблизи устья р. Ориноко расположены два замѣчательныя озера — одно, Бермудское, на материкѣ, второе, Тринидадское, на островѣ Тринидадъ. Изъ послѣдняго ежегодно извлекается 125,000 тоннъ асфальта для Соед. Штатовъ и меньшее количество для Европы; это озеро, площадь котораго равна 114 акровъ, дало уже асфальта для 170 милл. квадр. футовъ мостовыхъ Америки, т.-е. каждый квадр. футъ его поверхности далъ 300 квадр. фут. асфальтовой мостовой, a между тѣмъ уровень озера понизился только на нѣсколько футовъ, такъ что оно должно считаться, отчасти, по крайней мѣрѣ, самопополняющимся. Названiе "озера" не вполнѣ соотвѣтствуетъ дѣйствительности, потому что большая часть его заполнена не водой, а массой асфальта, не жидкаго, но твердаго и вмѣстѣ съ тѣмъ пластичнаго; яма, вырытая въ этомъ асфальтѣ, заполняется въ теченiе сутокъ, благодаря медленному движенiю массы съ боковъ и со дна, стремящейся въ образовавшуюся пустоту, нарушившую условiя равновѣсiя. Кромѣ того, вся масса асфальта въ озерѣ подвержена какимъ-то движенiямъ; на это указываютъ искривленiя прямой линiи забитыхъ кольевъ и буровая скважина, которую пришлось бросить на глубинѣ 135 ф., такъ какъ она за время работы оказалась сильно уклонившейся отъ вертикали благодаря перемѣщенiю асфальта. Но, несмотря на пластичность массы, по поверхности озера проложенъ рельсовый путь, по которому движутся вагончики, вѣсомъ болѣе 25 пуд. и движенiе нарушается только въ незначительной степени вслѣдствiе погруженiя шпалъ въ асфальтъ. Рабочiе, добывающiе асфальтъ и нагружающiе его въ вагончики, также не вязнутъ. Толщина слоя асфальта минимум 135 ф., какъ указала упомянутая буровая скважина, не дошедшая еще до дна. Такъ какъ озеро находится на высотѣ 138 ф. надъ уровнемъ океана, то его дно вѣроятно находится на этомъ уровнѣ или ниже его.

Выламыванiе асфальтовыхъ глыбъ на поверхности Тринидадскаго "асфальтоваго озера"

На поверхности асфальта мѣстами стоятъ лужи воды, вокругъ которыхъ развивается растительность — трава, кусты, небольшiя деревья — и благодаря этому по асфальтовому озеру разсѣяны какъ будто заросшiе островки. По окраинамъ озера асфальтъ тверже, къ центру — мягче. Сырой мягкiй асфальтъ представляетъ "эмульсiю“ воды и газа (29%), битумена (39—40%) и минеральныхъ веществъ (27%), главнымъ образомъ мелкаго песка и, менѣе, глины; газъ состоитъ преимущестеенно изъ углекислоты и метана; кромѣ того, мягкiй асфальтъ выдѣляетъ изъ себя особый газъ, существенно состоящiй из сѣроводорода. Это выдѣленiе газа хорошо видно на поверхности лужъ воды, собирающейся на асфальтѣ въ видѣ безпрерывно появляющихся пузырей. Этотъ асфальтъ руками можно смять въ шаръ; со временемъ он постепенно твердѣетъ. Въ твердомъ асфальтѣ много мелкихъ пустотъ, оставленныхъ газами. He слѣдуетъ думать, что это озеро имѣетъ высокую температуру; при хорошемъ вѣтрѣ поверхность его не теплѣе окружающаго воздуха, но въ тихiй день подъ отвѣсными лучами тропическаго солнца жара становится невыносимой.

Происхожденiе Тринидадскаго асфальтоваго озера объясняется присутствiемъ нефти въ почвѣ острова; шахты, проведенныя въ окрестности озера, обнаружили небольшое количество густой нефти; впадину озера можно разсматривать, какъ естественную шахту, пересѣкающую и вскрывающую слои нефтеносныхъ песковъ; нефть, выходя въ эту впадину, соприкасается съ коллоидальной глиной ила на ея днѣ и образуетъ съ послѣдней эмульсiю, содержащую также газы, воду и мелкiй песокъ, которая и представляетъ сырой асфальтъ. Между озеромъ и берегомъ моря имѣются менѣе значительныя залежи асфальта, болѣе или менѣе подвергавшагося вывѣтриванiю и потому потерявшаго часть своихъ качествъ; замѣчено, что степень вывѣтрѣлости и ухудшенiя качества въ общемъ пропорцiональна разстоянiю отъ озера.

Бермудское озеро замѣтно отличается отъ Тринидадскаго; оно расположено не на возвышенiи, а на саваннѣ, окаймленной болотомъ съ одной и холмами съ другой стороны; его площадь гораздо больше — около 900 акровъ, но слой асфальта имѣетъ максимумъ 9 ф. толщины; поверхность очень неровна — часто видны впадины и ямы. Асфальтъ покрытъ затвердевшей корой, толщиной отъ нѣсколькихъ дюймовъ до 2 ф., на поверхности которой разсѣяна растительность. Вода, входящая въ составъ сырого асфальта, не образуетъ эмульсiи съ битуминознымъ и минеральнымъ веществами, какъ въ Тринидадскомъ озерѣ, и количество ея колеблется отъ 11 до 46%; это скорѣе всего случайная вода, проникшая съ поверхности. Самъ асфальтъ мягче, чище и не содержитъ коллоидальной глины, но составъ очищеннаго асфальта обоихъ озеръ приблизительно одинаковый. Въ обоихъ озерахъ асфальтъ выламывается глыбами и по рельсовымъ путямъ доставляется на заводы, расположенные на берегахъ, гдѣ подвергается очисткѣ въ большихъ котлахъ, нагреваемыхъ паромъ; при этомъ асфальтъ расплавляется и изъ него удаляются газы и вода, превращающаяся въ паръ; жидкiй асфальтъ наливается въ бочки, гдѣ онъ застываетъ и въ такомъ видѣ грузится на суда (Scient. Amer. Suppl., 1 Sept. 1917). „ -

В. О.

Землетрясенiе и изверженiе въ Сан-Сальвадорѣ 7 iюня 1917 г. Член Лондонскаго Геогр. Общества Уочер (Wacher), живущiй въ Los Lagartos, Сальвадоръ, сообщаетъ слѣдующiя подробности объ ужасной катастрофѣ, о которой уже сообщалось въ хроникѣ "Природы“ 1917 г., iюль—авг., стр. 896 (республика Сальвадоръ расположена въ Центр. Америкѣ между Гватемалой и Гондурасомъ): легкiя сотрясенiя почвы чувствовались за нѣсколько дней до праздника "Божьяго тѣла“, но такъ какъ это обычныя явленiя, на нихъ не обратили вниманiя. Въ день праздника сотрясенiя продолжались, но религiозныя процессiи состоялись, и ничто не предвѣщало близости катастрофы. Въ 6 ч. 48 м. вечера почувствовался толчокъ сильнѣе обычныхъ и немедленно вслѣдъ за нимъ второй, который разрушилъ всѣ строенiя, исключая деревяннаго дома корреспондента; пыль отъ рушившихся зданiй въ вечернихъ сумеркахъ производила впечатлѣнiе дыма и отовсюду доносился шумъ падавшихъ стенъ и черепицъ. Ударъ слѣдовалъ за ударомъ съ промежутками въ немного минутъ, а въ 7 ч. 45 м. раздался ужасающiй грохотъ, походившiй на шумъ мчащагося поѣзда или бурнаго потока; къ нему сейчас же присоединились звуки сильныхъ взрывовъ, а на небѣ появились огромные снопы пламени. Тогда можно было догадаться, что одинъ изъ сосѣднихъ вулкановъ началъ сильное изверженiе, но темнота не позволила опредѣлить, который именно. Всю ночь и слѣдующiй день удары землетрясенiя, взрывы, дымъ и огонь не давали ни минуты покоя и только на пятый день наступило улучшенiе. Утромъ 8 iюня послѣ безсонной ночи можно было увидѣть результаты катастрофы — всѣ дома въ развалинахъ, тяжелыя машины опрокинуты и всѣ сообщенiя съ окрестностями уничтожены. Послѣ обѣда можно было опредѣлить, что виновникомъ бѣдствiя былъ вулканъ Сан-Сальвадоръ или Кветцальтепекъ; онъ весь скрывался въ тучахъ дыма, выбрасываемаго нѣсколькими новыми кратерами, а долина у его подножiя застилалась потокомъ дыма и огня, обусловленными расплавленной лавой и кипящей грязью, которыя текли по ней. Города Неяпа, Кветцальтепекъ и Арменiя, расположенные въ этой долинѣ, уничтожены вмѣстѣ со всѣмъ населенiем. Туча горячаго пепла занесена западнымъ вѣтромъ черезъ гребень горъ до города Сарагосса и всѣ плантацiи кофе и сахара въ прекрасной долинѣ Санта Текла погибли; урожай въ 35.000 квинталовъ кофе и 70.000 сахара уничтоженъ. Городъ Санта Текла очень сильно пострадалъ и въ немъ едва ли уцѣлѣлъ хоть одинъ домъ; горная дорога отъ этого города къ жел. дорогѣ непроходима изъ-за крупныхъ оползней и обваловъ и такъ какъ она пересѣкаетъ глубокiе каньоны, то сообщенiе по ней сдѣлалось невозможнымъ до конца перiода дождей въ ноябрѣ. Городъ Арменiя былъ почти разрушенъ во время землетрясенiя 1915 г., а теперь разрушенъ совершенно; возстановленная церковь была освящена только 3 iюня. Въ столицѣ Сан-Сальвадоръ почти нѣтъ неповрежденныхъ зданiй; разрушенъ только что отстроенный театръ и международный клубъ; много домовъ уничтожены пожаромъ и убытки достигаютъ 50 милл. пезосъ. Сильно пострадала жел. дорога, и сообщенiе между Атеосъ и Неяпа прекращено, вѣроятно, надолго. Многiя богатыя семьи разорены и торговля страны, состоявшая почти исключительно въ экспортѣ земледѣльческихъ продуктовъ, особенно кофе и сахара, потерпѣла сильный ущербъ. Толчки землетрясенiя ночью 7 iюня казались направленными съ Ю.-З. на С.В., а почти непрерывные удары слѣдующихъ дней — какъ будто въ противоположную сторону (Geogr. Journal, September 1917 г.)

В. О.