Матеріал до уроку "Імітована кров"

Додаток до уроку «Внутрішнє середовище організму»

Імітована кров       

У багатьох художніх фільмах є сцени кровопролиття. Усім зрозуміло, що під час зйомок використовується не справжня кров, а рідина, яка має схожий колір. Ми розглянемо, яким чином отримують кров для спецефектів, а також принципову можливість проведення ефектних дослідів з використанням цієї рідини.

Рідину, що так схожа за кольором на кров, отримують хімічним шляхом. Її темно-червоне забарвлення обумовлене наявністю в розчині ферум(ІІІ) роданіду (Fe(SCN)₃). Таким чином для створення «штучної крові» треба згенерувати в розчині ферум(ІІІ) роданід. Є декілька шляхів реалізації цього процесу, але все врешті-решт зводиться до такого йонного рівняння:

Fe³⁺ + 3CNS^- = [Fe(CNS)₃]

Тож усе, що нам потрібно,— це розчинна сіль Феруму (можна використовувати хлорид, бромід, нітрат, сульфат) та роданід лужного металу (можна використати також роданід амонію). Ці реактиви не дуже поширені, їх не можна купити просто в магазині, але вони наявні в кожній нормальній лабораторії, а також у деяких наборах «Юний хімік». Варіюючи концентрацію ферум(ІІІ) роданіду можна досягти кольору, який дуже близький до кольору людської крові. Далі цей розчин можна використовувати для імітації крові.

Слід додати, що розчин роданіду використовують для аналітичного виявлення йонів Fe³⁺: якщо розчин, який аналізують, набуває червоного забарвлення при потраплянні туди SCN^--йонів, то це свідчить про наявність йонів Феруму(ІІІ). Інтенсивність забарвлення пропорційна концентрації йонів Феруму.

Один з найефектніших хімічних дослідів називається «Філіппінські лікарі». При проведенні досліду виходить людина з великим ножем, змочує вату в жовтій рідині (можна сказати, що це спиртовий розчин йоду для дезінфекції), протирає нею руку (можна й іншу частину тіла), потім дезінфікує безбарвною рідиною (так званий водний розчин етилового спирту) і проводить ножем по руці (бажано робити це тупою стороною ножа до тіла в цілях безпеки). Майже зразу на місці «порізу» з’являється темно-червона рідина. Далі починається «найнеймовірніше». Демонстратор досліду бере невеликий шматок вати, змочує в черговій безбарвній рідині, проводить по «рані» — темно-червона рідина зникає. Зазвичай цей дослід у публіки викликає захоплення і подив.

Для людини, яка знається на хімії або хоча б прочитала початок цієї статті, нічого дивного в цьому досліді немає. Зрозуміло, що на руку і на ніж наносяться розчини, що містять йони Fe³⁺ та SCN^- відповідно. Коли розчини контактують, відбувається реакція утворення ферум(ІІІ) роданіду. Але чому на останній стадії забарвлення зникає? Відповідь досить проста: у присутності фторид-йонів Феруму(ІІІ) роданід руйнується, розчин знебарвлюється:

Fe(SCN)₃+3F^-= FeF₃+ 3 SCN^-

Таким чином, безбарвна рідина, якою протирали «поріз» — розчин, що містить фторид-йони. Для приготування такого розчину підійде будь-яка розчинна сіль, що містить аніон F^- (зазвичай використовують натрій фторид або калій фторид, адже вони найдоступніші).

Якщо використовувати роданід амонію (NH₄SCN), то в результаті реакції як побічний продукт буде утворюватися ще одна речовина — хлорид амонію, більш відомий більшості людей як нашатир. Ця речовина має досить специфічний запах, тому людей, які досить емоційно сприймають цей дослід, можна привести до тями досить просто — треба дати їм понюхати нашатир.

Для вдалого проведення досліду дуже важлива спритність рук, тож ми радимо вам потренуватися перед тим, як показувати «Філіппінських лікарів» публіці.

Можна вигадати й інші інтерпретації проведення цього досліду, головне, щоб було бажання та працювала фантазія.