Chemistry and Chemical Magic (Gnv64)

8/7/2019 Chemistry and Chemical Magic (Gnv64)

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U n i f or m W i t h t h i s V o lu m e

M E C H A N I C S A N D S O M E O F IT S

M Y S T E R I E S .

F L Y I N G A N D S O M E O F I T S

M Y S T E R I E S .



P L A Y B O O K S O F S C I E N C E

C H E M I S T R Y

A N D C H E M I C A L M A G I C

B Y

V . E . J O H N S O N , M . A .

A U T H O R O F " E G Y P T I A N S C I E N C E "

" T H E T H E O R Y A N D P R A C T I C E O P M O D E L A E R O P L A N I N G "

E T C .

OVE FC O N E H U N D R E D A N D F I F T Y E X P E R I M E N T S

A N D N U M E R O U S I L L U S T R AT I O N S

L O N D O N

H E N R Y F R O W D E

H O D D E R A N D S T O U G H T O N

1 9 1 2





P R E F A C E

T H I S is o n e o f a s e r ie s o f l it t l e v o l u m e s d e a l in g w it h t h e

l ig h t e r a n d m or e a m u s i n g s i d e s o f s ci e n c e , a n d t h e r e f or e

p r o p e r l y t e r m e d "p l a y b o o k s . " I n e a ch t h e a u t h or 's a i m

h a s b e e n t h e s a m e : t o p r o v id e b oy s w i t h m a t e r i a l fo r

i n t e l li ge n t a m u s e m e n t , in t h e cou r s e o f w h i ch t h e y w i l l

b r i n g i n t o p l a y q u a l i t i e s t h a t w i l l s e r v e t h e m w e l l i n

m a t t e r s o f g r e a t e r i m p o r t a n c e . E v e r y e n d e a v o u r h a s b e e nm a d e t o r e n d e r t h e v ol u m e s u p - t o-d a t e . O f t h e v a r i ou s

e x p er i m e n t s d e s cr i b e d a la r g e n u m b e r a r e o r i g in a l ; a n d

w h e r e s e le ct e d t h e y h a v e ge n e r a l ly b e e n p r e s e n t e d i n a

n ov e l fo r m . T h e y h a v e a l m os t w i t h o u t e x ce p t i on b e e n

p e r s on a l l y p e r fo r m e d b y t h e a u t h or , a n d e v er y on e is q u i t e

p r a ct i ca b l e i f d u e ca r e a n d a li t t l e p a t i e n c e b e e x e r ci s e d .

D i f f e r e n t v o l u m e s w i l l n a t u r a l l y a p p e a l t o d i f f e r e n t

r e a d e r s . T h e a m a t e u r con ju r e r w i l l n a t u r a l ly fin d m os t

t o in t e r es t h i m in t h e vo l u m e on C h e m is t r y a n d C h e m ica l

M a g i c ; t h e b u d d i n g a ir m a il w i l l t u r n w i t h m or e ze st t o

t h e v o l u m e on A e r o n a u t i c s ; t h e fu t u r e en g in e e r t o t h a t

on M e c h a n i cs a n d M e c h a n ica l A p p l i a n c e s . W h a t is

i m p or t a n t is t h a t e a ch b o y s h ou l d b e e n c ou r a g e d in h i s

p r o p e r b e n t . E v e r y b o y , l ik e m y U n c le T o b y , s h o u l d

r i d e a h ob b y -h or s e o f s om e k i n d ; a n d a n a c qu a in t a n ce

5



6 P R E F A C E

w i t h s o m e b r a n ch o f s c ie n ce , e v e n if s o u g h t a t fir s t w i t h

n o o t h e r e n d t h a n r e c r e a t i on , w i l l b e a d e li g h t in i t s e l f,

a n d m a y p r o v e a s t e p p i n g -s t o n e t o h i g h e r t h i n g s .

I n c on cl u s i on , i f a w o r d o f a d v i c e m a y b e a d d r e s s e d

d i r e ct l y t o t h e b o y r e a d e r , i t is t h i s : N e v e r b e co n t e n t ,

m e r e l y t o r e a d a b o u t a n e x p e r i m e n t ; t h a t is , t o s e e i t

on l y t h r o u g h t h e m i n d o f t h e w r i t e r a n d t h e a r t i s t .A l w a y s p e r for m i t y ou r s e l f, e v e n i f a t fir s t in a m a n n e r

m o r e o r l e s s c r u d e : t h a t is t o s e e it w i t h y o u r o w n

m i n d — t h e on l y r ea l w a y t o s e e it a t a l l ; you h a v e m a d e

i t your e x p e r i m e n t a n d your k n o w le d g e . N o m a n ca n

t a k e i t f r o m y o u ; i t is y o u r s fo r a l l t i m e .



C O N T E N T S

I N T R O D U C T O R Y

P A G E

9

C H A P T E R I

G E N E R A L P R E C A U T I O N S A N D S U G G E S T I O N S . . 1 1

C H A P T E R I I

L I Q U I D C O L O U R E F F E C T S . . . . . 1 4

C H A P T E R I I I

S P I R I T P I C T U R E S A N D S Y M P A T H E T I C W R I T I N G . . 3 4

C H A P T E R I Y

M Y S T E R I E S ' O F E I R E A N D W A T E R . . . . 4 5

C H A P T E R Y

S P O N T A N E O U S C O M B U S T I O N A N D M A G I C A L E X P ^ ^ S I V E S . 5 2

C H A P T E R V IC H E M I C A L P Y R O T E C H N I C S A N D P A R L O U R F I R E W O R K S . 5 9

C H A P T E R Y I I

S T R A N G E A C T I N G A L L O Y S . . . . . 6 6C H A P T E R V I I I

• Q U I C K B L E A C H I N G A G E N T S — T H E I R A C T I O N S A N D R E -

S T O R E R S . . . . . . F I «



8 C O N T E N T SP A G E

C H A P T E R I X

T H E M A G I C A L P R O D U C T I O N A N D U S E ^ OF C E R T A I N

G A S E S , S M O K E S A N D V A P O U R S . . . 7 7

e

C H A P T E R X

C H E M I C A L V E G E T A T I O N . . . . . 8 4

C H A P T E R X I

F R E E Z I N G M I X T U R E S A N D T H E I R W O N D E R S . . 9 1

C H A P T E R X I I

O X Y G E N A N D H Y D R O G E N — E F F E C T S O F H I G H T E M P E R A -

T U R E . . . . . . . 1 0 4

C H A P T E R X I I I

F I R E - E A T I N G A N D F I R E - E A T E R S . . . . . I l l

C H A P T E R X I V

M I S C E L L A N E O U S E X P E R I M E N T S . . . 1 1 5

C H A P T E R X V

T H E E F F E C T I V E P R E S E N T A T I O N O F C H E M I C A L E X P E R I -

M E N T S . . . . . . . 1 3 6

C H A P T E R X V I

L A B O R A T O R Y D I R E C T I O N S . 1 4 5



I N T R O D U C T O R Y

F R OM t h e e a r l ie s t t i m e s t h e s c ie n c e o f ch e m is t r y h a s n o t

fa i le d t o e x e r c is e a p o w e r fu l a t t r a ct i o n a n d in fl u e n c e o n

t h e m i n d s o f m e n . I t h a s a l s o n e v e r ce a s e d t o b e av e r i t a b l e s t o r e h o u s e o f w o n d e r a n d m y s t e r y , w h i ch h a s

i n cr e a s e d r a t h e r t h a n d i m i n i s h e d a s m o r e a n d m or e of i t s

m y s t e r ie s h a v e b e en ex p l or e d a n d m a d e k n ow n . M u ch

h a s b e e n d i s c ov e r e d ; m u c h i s n o w cle a r t h a t w a s o n c e

o b s cu r e o r u n k n o w n ; b u t s t i ll m o r e r e m a i n s h i d d e n . I n

t h e s e p a g e s w e p r o p o s e t o p e e p i n t o s o m e o f i t s m y s t e r i e s .

W e «h a l l n o t d ea l w i t h ch e m is t r y a s a s ci en ce , b u t r a t h e r

a s a p a s t im e a n d a n a m u s e m e n t — a n a m u s e m e n t w h i ch ,

i f u s e d p r o p e r l y , c a n n o t fa i l t o b e o n e o f a p r o fi t a b l e

c h a r a c t e r .

N o r a r e w e con ce r n e d s o m u ch w i t h t h e ca u s e o f s u ch

a n d s u c h e x t r a o r d i n a r y e ffe ct s , a s w i t h t h e e ffe ct s t h e m -

s e lv es ; a l t h o u g h t h e for m e r i s a m a t t e r w h i ch h a s n o t

b e e n a l t o g et h e r n e g le ct e d . H i n t s a n d s u g g es t i on s a r e

g i v e n fr o m t i m e t o t i m e w h i ch , i f fo l l o w e d u p b y r e f er -

e n c e t o s t a n d a r d t e x t - b o o k s o n c h e m i s t r y , w i l l s u p p l y t h e

g r e a t e s t o f a l l d e s i d e r a t a — " T h e r ea s on w h y . "

P r o b a b l y n o s c i e n c e l e n d s i t s e l f s o r e a d i l y t o p r o d u c i n g

s o -c a l l e d m a g i ca l e ffe ct s a s c h e m i s t r y , y e t (s a v e in a v e r y

l im i t e d s e n s e ) it s u s e fo r s u ch p u r p o s e s is o f q u i t e r e ce n t

e la t e . N e w ch e m i ca l e ffe ct s a r e con s t a n t l y b e i n g d i s -

co ve r e d w h i ch a r e s t a r t l in g a n d u n e x p e c t e d i n t h e i r

r e s u lt s e v en t o t h e i n i t i a t e d , a n d m u ch m or e s o t o t h os e

w h o h a v e m a d e n o s p e c i a l s t u d y o f t h e s u b j e c t .9



10 C H E M I S T R Y A N D C H E M I C A L M A G I C .

W e h a v e s t a t e d t h a t w e a r e n o t d i r e ct l y co n c e r n e d w i t ht h e s ci en t i fi c e x p la n a t i on o f ca u s e s n d e f fe c t ; b u t t h e

e x p e r i m e n t s h e r e in d e t a i le d m u s t b e ca r r i ed ou t w i t h a

ca r e fu l n e s s a n d a p r e ci s i on a b s o l u t e l y s ci e n t i fi c i f t h e y a r e

t o s u cce e d . H a p h a z a r d m e t h o d s a r e u s e le ss a n d s u cce s s

b y s u ch m e a n s ca n o n l y b e i n t h e ch a r a ct e r o f a " flu k e ."

T h e r e a s o n w h y ch e m i ca l t r i ck s a r e n ot s o p o p u l a r

a s t h e y s h o u l d b e i s b e c a u s e t h e y h a v e be e n t o o oft e n

p r e p a r e d b y u n s c i e n t i f i c p e o p l e a n d t r e a t e d i n a n

u n s ci e n t i fi c m a n n e r . N o i ll u s i on is m or e s t a r t l in g or

p u z zl in g t h a n a ch e m ica l e f fe c t p r op e r l y m a n i p u l a t e d a n d

p r e s e n t e d ; n on e a b i gg e r f a ilu r e or m or e b i t i n g f r o s t t h a n

s u ch a n e x p e r i m e n t p e r fo r m e d i n a ca r e le s s , s l S ve n l y

m a n n e r .



C H A P T E R ^

G E N E R A L P R E C A U T I O N S A N D S U G 7 5 « § I E N H ®

IN o r d e r t h a t s u c ce s s m a y a t t e n d t h e f ol l ow i n g e x p e r i -

m e n t s , n on e b u t p u r e ch e m i ca l s s h ou l d b e u s e d — t h i s i s

a b s o l u t e l y e s s en t ia l . A l l ch e m i ca l s s h o u l d b e k e p t in

b o t t l e s (s t o p p e r e d fo r p r e fe r e n ce ) a n d p r o p e r ly a n d cle a r l y

l a b e l l e d . I f s ol u t i on s o r a ci d s b e c o m e a t a l l d i s c ol ou r e d ,

t h r o w t h e m a w a y a t on c e . U s e d i s t i l l ed w a t e r n o t on l y

w h e n a b s o l u t e l y n e c e s s a r y b u t w h e n e v e r a d v i s a b l e .

C l ea r g la s s j u g s a n d d e ca n t e r s s h ou l d b e u s e d w h e n -

e v e r p o s s i b le . E v e r y t h i n g m u s t b e k e p t s cr u p u l ou s l y

cl e a n , a n d t h or o u g h l y w a s h e d a n d ca r e fu l ly d r i e d b e f or e

u s in g a ga i ffl.

N e v e r p r e s e n t a n e w e x p e r i m e n t t o y ou r fr i e n d s or in

p u b l i c u n t i l y o u h a v e t h o r ou g h l y m a s t e r e d i t in p r i v a t e

in e v e r y d e t a i l. C a r e fu l a t t e n t i o n t o s m a l l p o in t s w i l l

s a v e e n d l e s s t r o u b l e — t h e w r i t e r s p e a k s fr o m e x p e r i e n c e .

H o w e v e r g o o d a n e x p e r i m e n t m a y a p p e a r t o y ou t o b e ,

a l w a y s t r y t o i m p r ov e it . N o t h i n g is p e r f e ct . A l w a y s

p r e s e n t t h e e xp e r i m e n t in y ou r o w n w a y — i t h a s t h u s

b e c o m e you r s a n d y ou h a v e s e t y ou r m a r k u p o n i t .

I n ch e m i ca l m a g i c a ll ch a n g e s m u s t b e s u d d e n , s t a r t l in g ,

c on fo u n d i n g — t h e le s s t i m e g iv e n y ou r a u d i en c e t o t h in k ,

t h e le s s c h a n ce o f y ou r s e cr e t b e i n g d i s c ov e r e d o r y o u r

j m od u s op er a n d i g r a s p e d a n d u n d e r s t o od . F o r e x a m p l e ,

i f a c ol ou r e d l iq u i d is t o b e d e c ol ou r i z e d , t h e b l e a c h i n g

IX




o r r e a g e n t m u s t be i n s t a n t a n e ou s — i n t l ie t w i n k l in g o f a ne y e. Y ou r a g e n t s 1 a n d r e a g e n t s m u s t , t h e r e f or e , b e d e l ica t e

a n d o f a h i gh l y s e n s i t i ve n a t u r e t o c h e m i ca l i n fl u e n c e s . A l s o

a l l q u a n t i t i es a n d p r o p or t i on s m u s t b e e xa ct , fo r h a p h a z a r d

m i x in g a n d p r e p a r i n g ca n u o t p o s s i b ly le a d t o s u cce s s fu l

r e s u l t s . T h e a ct u a l a p p a r a t u s r e q u i r e d is , g e n e r a l l y

s p e a k i n g , n e i t h e r e x p e n s i v e n o r d i ffi cu l t t o m a k e ; b u t

in s t u d y in g a n d p r e p a r i n g t h e e xp e r i m e n t s a fa i r lyg o o d p a i r o f or d i n a r y s c a l e d — s u ch a s a r e u s e d b y

a m a t e u r p h o t og r a p h e r s — a n d a g r a d u a t e d m e a s u r e a r e

e s s e n t i a l .

C a r e f u l l y n ot e in w r i t i n g t h e e ffe c t o f v a r y i n g t h e

r e l a t i v e p r o p o r t i o n s o f t h e c h e m i c a l s u s e d i n a n y

e x p e r i m e n t .

D o n o t b e g i n b y u s i n g la r g e q u a n t i t ie s . C o m n j e n c e

w i t h o r d i n a r y t e s t -t u b e s or h a l f-fi l l e d w i n e - g la s s e s , a n d y o u

ca n a l w a y s in c r ea s e t h e a m o u n t i f y ou u s e y ou r b a l a n ce

a n d g r a d u a t e d m e a s u r e .

H a v i n g a s ce r t a i n e d b y e x p e r i m e n t t h e e x a c t p r o p o r -

t i on s a n d q u a n t i t i e s r e q u i r e d t o p r o d u c e t h e b e s t e ffe c t ,

m a k e a ca r e fu l n o t e of t h e p a r t i cu l a r s a n d k e e p it fo r

f u t u r e r e f e r e n c e .

T h e e x a ct a m ou n t o f t h e i n g r e d i e n t s t o b e u s e d in t h e

fo ll ow i n g e xp e r i m e n t s is n o t a l w a y s s t a t e d : t h i s v a r i e s

s l ig h t l y w i t h t h e n a t u r e a n d m a n u f a ct u r e o f t h e ch e m i ca l s

u s e d , a n d m u ch m or e w i t h t h e i r p u r i t y a n d t h e ca r e

w i t h w h i ch t h e y h a v e b e e n k e p t . O n ch a n g in g t h e

1 A c h e m i c a l a g en t is on e of t h e s u b s t a n c e s u s e d i n c om p o u n d i n g t w o

o r m o r e , i n o r d e r t o p r o d u c e a d e s i r e d r e s u l t . A rcarjcn t is a s u b s t a n t ew h i c h reacts u p o n a c om p o u n d , r e v e r s in g or u p s e t t i n g t h e fo r m e r r e s u l t ,

t h e r e b y fo r m i n g a n e w c h e m i ca l c o m p o u n d . A n i n d i ca to r is a s u b s t a n ce

e m p l o y e d i n c h e m i s t r y t o s h o w t h e t e r m i n a t i o n o f a c h e m i ca l .

r e a c t i o n .



G E N E R A L P R E C A U T I O N S & S U G G E S T I O N S 13o

ch e m i s t fr o m w h om y o u p u r c h a s e d r u g s , or on r e p e a t -i n g a n e x p e r i m e n t a ft e r a n i n t e r v a l , s a y , o f s e ve r a l

m on t h s , i t is a d v is a b l e t o m a k e a p r e l im i n a r y t r ia l b e fo r e

c om m e n c in g a p t i blic e x h i b i t i o n , a s ot h e r w i s e y ou m a y

h a v e a s u r p r i s e a s w e l l a s y ou r a u d i e n ce .



C H A P T E R I I

L I Q U I D C O LO U R E F F E C T S

T H E s t a r t l i n g a n d i n s t a n t a n e o u s c h a n g i n g o f l i q u i d s

s u ch a s in k t o w a t e r , w a t e r t o b e e r , b e er t o m i lk ,

e t c ., is a fa v ou r i t e t r i c k w i t h m a g i ci a n s , a n d f o r

m or e t h a n t w o t h ou s a n d y ea r s t h e a p p a r e n t t u r n i n g

o f w a t e r i n t o w i n e a n d vice versd h a s b ee n o n e

o f t h e ir ch i e f a ccom p l is h m e n t s . T h e m e t h o d s o f t h e

a n cie n t s , w h o e m p l o y e d o p a q u e v es s e ls ca p a b l e o f . c o n -

ce a l in g h i d d e n p a r t i t i on s , m a y b e l e ft o u t o f c on s i d e r a t i o n ,

t h e i r r e s u l t s b e i n g d u e t o m e c h a n i c a l a n d n o t t o c h e m i c a l

a g e n c y .

E X P E R I M E N T 1

W i n e a n d W a t er

A p p a r a t u s .— T w o cl a r e t (o r w i n e ) g la s s e s a n d t w o

p e r fe c t l y t r a n s p a r e n t d e ca n t e r s , on e c on t a i n i n g r e d w i n e

t h e ot h e r w a t e r .

C h em i ca l s .— P e r m a n ga n a t e o f p o t a s h , p u r e s u l p h u r i c

a c i d , h y p o s u l p h i t e o f s o d a .

I f on e g r a m m e of p e r m a n g a n a t e o f p ot a s h a n d t w o

g r a m m e s o f s u l p h u r i c a c i d b e d i s s o lv e d in a q u a r t o f

(d i s t i l le d ) w a t e r a r e d l i q u i d r e s e m b l in g w i n e i s p r o d u c e d .T h i s l iq u i d ca n b e i n s t a n t a n e ou s l y d e col ou r i z e d b y

p o u r i n g it i n t o a g la s s co n t a i n i n g a f e w d r o p s o f a -14



L I Q U I D C O L O U R E F F E C T S . 15

r

c on ce n t r a t e d s o lu t i o n o f h y p o s u l p h i t e o f s o d a . A li t t l e

p i n ch o f a n i lin e d y e , m i x e d i n t o a p a s t e w i t h g l y ce r i n e ,

a n d s t u ck t o t h e b o t t o m o f a s e c on d g l a s s — (t h i s d e v i c e

p e r m i t s o f t h e g ljis s b e i n g i n v e r t e d o r a cci d e n t a l ly u p s e t

w i t h o u t t h e con t e n t s b e i n g l o s t ) — i s s u f ficie n t t o ch a n g e

w a t e r t o t h e c o l o u r o f w i n e .

D e c a n t e r N o . 1 con t a i n s cl e a r w a t e r , d e ca n t e r N o . 2 t h e

p e r m a n g a n a t e a n d a c id s ol u t i on . O n e g la s s is u n p r e p a r e d

a n d on e p r e p a r e d a s s t a t e d w i t h t h e d y e . T h e a c t u a lp r e s e n t a t i o n o f a n y e x p e r i m e n t w i l l in g e n e r a l b e l e f t

t o t h e t a s t e o f t h e r e a d e r . T h e u s u a l m e t h o d o f p r o -

c e d u r e in s u ch ca s e s a s t h e a b o v e is a s fo ll ow s . O n e

o f t h e gu e s t s or a u d i e n ce is a s k e d t o j o i n t h e p e r -

for m e r in s om e r e fr e s h m e n t . T h e g u e s t is a s k e d t o s e le ct

o n e o f t h e t w o d e ca n t e r s , a n d h e w i l l g en e r a l ly t a k e t h e

o n e (»n t a i n i n g w i n e . O n h i s p o u r i n g t h e con t e n t s in t ot h e t u m b l e r c o n t a i n i n g t h e h y p o s u l p h i t e o f s o d a , i t i n -

s t a n t ly b e c om e s col ou r le s s , a n d t h e w a t e r in t h e ot h e r

d e ca n t e r is a p p a r e n t ly t u r n e d i n t o r e d w i n e on b e i n g

p o u r e d in t e t h e s e c on d gla s s p r e p a r e d w i t h t h e a n i lin e

d y e . T h e g la s s e s e t c . s h ou l d b e i m m e d i a t e l y r e m o v e d

on t h e c on cl u s i o n of t h e e x p e r i m e n t , ow i n g t o t h e t u r b i d

a p p e a r a n ce t h a t t h e r e d l i q u i d w i l l a s s u m e a ft e r a f e wm i n u t e s .

T h e m ix t u r e s a r e p o is o n o u s a n d m u s t n o t on a n y

a c c o u n t b e d r u n k .


Clare t an d T V a ter {n on -po ison ous )

A p p a r a t u s .— C le a r g la s s d e c a n t e r a n d t w o cl ea r g la s s

t u m b l e r s .




C h em i ca l s .— P h e n olt h a le in , ca r b o n a t e o f s o d a , 1 t a r t a r i c

a c i d . <M i x a s p o on fu l or l es s o f p h e n o lt h a l e in in a s m a l l

d e c a n t e r o f w a t e r . O n e g la s s con t a i n s a l it t le fa i r ly

s t r o n g s o lu t i o n o f ca r b o n a t e o f s o d a , t h e ot h e r a li t t l e

co n c e n t r a t e d s o lu t i o n o f t a r t a r i c a ci d . T h e cl e a r l iq u i d

co n t a i n e d in t h e d e ca n t e r is a t o n c e co lo u r e d b y p o u r i n g

it i n t o g la s s N o . 1 ; a n d t h e c ol o u r e d s o lu t i o n d e c ol ou r i z e d

b y p o u r i n g i t i n t o g l a s s N o . 2 .T h e c o lo u r e ffe ct in t h is ca s e is p r o d u c e d b y w h a t is

k n o w n a s a sens i t ive ind ica tor , v i z . , t h e p h e n o l t h a l e i n .

W h e n t h is ch e m i ca l is d i s s o lv e d in a n a ci d or n e u t r a l

m e d i u m i t is colou r l es s , b u t in a n a l k a l in e m e d i u m i t

t u r n s r e d .

O t h e r i n d i ca t or s t h a n t h e a b o v e ca n o b v io u s l y b e

e m p l o y e d w i t h va r ie d e ffe ct . H u n d r e d s o f s u c b i n -d i ca t o r s a r e k n o w n , b u t o n l y a f e w a r e o f p r a c t i ca l u s e

f o r t h i s p u r p o s e .

A v er y c om m o n i n d i ca t o r , l i tm u s , is r e d in a n a c id ,

v i ol e t in a n e u t r a l , a n d b l u e i n a n a l k a l in e s o lu t i o n .

m et h y l or a n g e is y e l l o w in a n a l k a l in e a n d r e d in a n

a c i d . Coch inea l is v i ol e t in a n a l k a l in e a n d y e l l o w - r e d

i n a n a c i d .A s r e g a r d s a l k a l in e a n d a ci d s o lu t i o n s g e n e r a l ly , s o d i u m

a n d p ot a s s i u m ca r b on a t e u s u a l ly s e r ve t o m a k e s u c h

fl u i d s a l k a l in e , w h i le t a r t a r i c a ci d is a b o u t t h e b e s t t o

u s e t o r e n d e r a l i q u i d a ci d , it b e i n g n on - p o i s o n o u s .

S u l p h u r i c , h y d r o ch l or i c , o x a l i c , a n d a c e t i c a ci d s ca n a l s o

b e u s e d .

T h e m os t s u i t a b le ch e m i ca l s t o u s e fo r a n y d b m b in a t i a n

ca n o n l y be w o r k e d o u t b y a c t u a l e x p e r im e n t .

1 C a u s t i c s od a is p r e f er a b l e . T o o m u c h p h e n o lt h a l e i n g iv e s a v i o l e t ,

c o l o u r .





W a t er t o S h e r r y a n d S h er r y t o W a t er

A p p a r a t u s .— Sa m e a s in E x p e r i m e n t 2 .

C h em i ca l s .— T in ct u r e o f i od i n e a n d p o t a s s i u m c y a n i d e

o r s o d i u m s u l p h i t e .

A l t e r n a t i v e M e t h o d .— M e t h y l o r a n g e , ch l or i n e w a t e r .1

N o d e t a i le d a c co u n t o f t h is e x p e r i m e n t is n e ce s s a r y .T h e c ol ou r i z e r i s t h e i o d i n e or m e t h y l o r a n g e — t h e

d e c ol ou r i z e r t h e p o t a s s i u m cy a n i d e (p o i s o n o u s ) or s o d i u m

s u l p h i t e ; a n d i n t h e a l t e r n a t i ve m e t h o d t h e c h l or i n e

w a t e r .


W ater t o S h er ry , S h er ry t o P or t , P or t t o W a ter

A p p a r a t u s .— D eca n t e r a n d t h r e e g la s s e s .

C h em i ca l s .— M e t h y l o r a n g e , t a r t a r ic a ci d , ch l or i n e

w a t e r .

T h e d e ca n t e r con t a i n s cl e a r w a t e r , g la s s N o . 1 a l it t l e

m e t h y l or a n g e , g la s s N o . 2 a f e w d r o p s of s t r o n g t a r t a r i c

a c id , g la s s N o . 3 a l it t l e ch l or i n e w a t e r . T h e o n l y

d i ffi cu l t y l ik e l y t o b e e x p e r i e n c e d i s in t h e b l e a ch i n ga ct i o n o f t h e ch l or i n e w a t e r , ow i n g t o t h e s m a l l

q u a n t i t y p e r m i s s ib l e if i t is t o e s c a p e ob s e r v a t i o n . T h i s

m a y , h o w e v e r , b e o v e r c o m e b y u s i n g t w o d e ca n t e r s

(s i m i la r in a p p e a r a n ce ) a n d t w o g la s s e s , t h e s e c on d

d e ca n t e r con t a i n i n g a g lass less o f ch lor i n e w a t e r t h a n t h e

f i r s t . T h e m od u s op er a n d i s h o u l d b e s u c h t h a t t h e

a u d i e n c e a r e u n a w a r e o f t h e e x is t e n ce o f tw o d e c a n t e r s ,a n d a r e l ed t o t h in k , w h e n t h e co n t e n t s o f t h e s e co n d

g la s s is b e in g e m p t i e d b a c k i n t o t h e d e ca n t e r , t h a t t h i s

1 F o r m e t h o d o f p r e p a r i n g c h l or i n e w a t e r , see E x p e r i m e n t 6 2 .

B




i s t h e or i g in a l on e . P o u r fr o m t h e fir s t d e c a n t e r i n t o

g la s s on e , e m p t y g la s s o n e i n t o g l a s s t w o , a n d g la s s t w o

i n t o g l a s s t h r e e , or gl a s s t w o in t o t h e ch l or i n e w a t e r

d e c a n t e r .

W ater t o I n k , I n k t o P or t , P or t t o W a ter

A p p a r a t u s .— A d e c a n t e r of a b o u t a p i n t c a p a ci t y f ille d

(a s b e f o r e ) w i t h d is t i l l ed w a t e r ; s e v e n w in e -g l a s s e s a l ik e

i n s h a p e .

C h em i ca l s .— T a n n i n , p e r c h l o r i d e o f i r o n , o x a l i c a ci d .

A b o u t a s m u c h t a n n in a s w i ll lie on a s i x p e n c e is

d i s s o lv e d in t h e d i s t i l le d w a t e r in t h e d e ca n t e r . O f

t h e g la s s es , n u m b er s on e a n d t h r e e a r e u n p r e p a r e d ;

n u m b e r s t w o a n d fo u r co n t a i n t w o d r o p s o f p e r c h l or i d e

o f i r o n ; n u m b e r five a b o u t t e n d r op s o f a s a t u r a t e d

s o lu t i o n of o xa l ic a ci d ; n u m b e r s ix t h e s a m e q u a n t i t yl iq u i d a m m o n i a ; a n d n u m b e r s e ve n a s m a l l t e a -s p o on fu l

o f s u l p h u r i c a c id . O n p o u r i n g fr o m t h e d e ca n t e r , t h e

fir s t g la s s (u n p r e p a r e d ) g i v e s cl e a r w a t e r , t h e s e c o n d


F I G . 1 .




g i v e s i n k , t h e t l i i r d c l e a r w a t e r , t h e f o u r t h i n k o n c em o r e ( F i g . 1 ). T h e * c on t e n t s o f a l l fo u r g la s s e s a r e t h e n

r e t u r n e d t o t h e ^ d e c a n t e r — t h e w h o l e t h e n a p p e a r i n g

a s i n k . T h e fir s t fo u r g la s s e s a r e t h e n fi ll ed fr o m t h e

d e ca n t e r , t h e con t e n t s s t i l l a p p e a r i n g a s in k . A w a v e of

t h e m a g i c w a n d o ve r t h e fi ft h g la s s ch a n g e s t h e in k

w h e n p o u r e d in fr o m t h e d e ca n t e r t o cle a r w a t e r , a n d

a w a v e in t h e r ev er s e d i r e c t i on ch a n g e s t h e s a m e fl u i dt o p o r t , o r m or e s t r i ct l y s p e a k i n g t o cl a r e t , in t h e ca s e

o f t h e s i x t h g la s s . T h e c on t e n t s o f a l l s i x g la s s e s a r e

t h e n e m p t i e d b a c k in t o t h e d e ca n t e r , t h e w h o le b e i n g

cl a r e t co l ou r e d . O n c e m o r e s i x g l a s s e s a r e fille d w i t h

cl a r e t c ol ou r e d l iq u i d ; a n ot h e r w a v e o f t h e w a n d o r

s u i t a b l e a ct i on a s t h e p e r fo r m e r fi l ls g la s s s e v e n

p r o d u c e s c l e a r w a t e r o n c e m o r e .T h e e ffe ct is m u ch h e i gh t e n e d i f t h e gl a s s e s a r e n o t

a r r a n g ed in a r o w b u t a p p a r e n t ly h a p h a z a r d , a n d

t h e fin a l a n d s em i -fin a l ch a n g e s n ot s e e m in g ly m a d e

i n a n y p a r t i c u l a r g l a s s .

O n n o a c cou n t s h ou l d t h e con t e n t s b e t a s t e d .

v T h i s e x p e r i m e n t is o n e o f m a n y t h a t ca n b e p e r fo r m e d

w i t h q u i t e o r d i n a r y ch e m i ca l s , s u ch a s i r on (s a l t s ) ,

t a n n i c a n d g a l l i c a ci d s , s a l icy l a t e s , a n d s u ch l ik e

ch e m i ca l s . B y d i s s o lv i n g a f e w d r o p s o f fe r r i c c h l o r i d e

o r p e r ch l or i d e of ir o n in w a t e r , t h e r e s u l t is a co lo u r l e s s

l i q u i d ; b u t on i n t r od u ci n g a f e w d r op s o f a t a n n a t e or

g a l l a t e , t h e l iq u i d is a t o n c e d a r k e n e d , fe r r i c g a l l a t e o r

t a n n i c ga lla *t e b e i n g fo r m e d . T o r e s t o r e t h e l i q u i d t o

i t s or i gi n a l co lo u r a s u i t a b l e r e a g e n t m u s t e v id e n t l y

b e u s e d . A n y a ci d w h i c h fo r m s a col ou r l e s s s o lu b l e

s a l t w h e n a d d e d t o t h e t a n n a t e w o u l d a n s w e r t h e p u r -

p o s e . O x a l i c a ci d is n e a r l y a l w a y s u s e d , b e i n g t h e l ea s t




co r r o s iv e , e a s y t o h a n d l e , a n d p o r t a b l e in a cr y s t a l l in ef o r m .

I f w e u s e a s a l icy l a t e , s u ch a s s o d i u m s a l icy l a t e , in

p l a ce o f a t a n n a t e , a b e a u t i fu l p u r p l e co lo u r is t h e r e s u l t ,

w h i c h c a n b e r e a c t e d u p o n o r c l e a r e d a s b e f o r e .


W a ter t o In k , In k t o Po r t , Po r t t o S h err y , S h er r y

t o W a t er (m a n y g r a d a t i on s )

A p p a r a t u s .— L a r g e d e c a n t e r o f d i s t i l le d w a t e r in

w h i ch a s m a ll q u a n t i t y o f t a n n i n h a s b ee n d i s s ol ve d a s in

E x p e r i m e n t 5 , a n d a n u m b e r o f s im ila r g la s s e s.

C h em i ca l s .— T a n n i n , p e r c h l o r i d e o f i r o n , b i c h l o r i d e o f

m e r c u r y , o x a l i c a c i d , s u l p h o c y a n i d e o f p o t a s s i u m .T h e e x a ct n u m b e r o f g la s s e s u s e d a n d m od u s op er a n d i

a r e l e ft t o t h e t a s t e o f t h e o p e r a t o r . I t w i l l b e s u ffi -

ci e n t t o s t a t e h e r e t h e e ffe ct s o f t h e n e w ch e m i ca l s

i n t r o d u c e d . .

T h e e ffe ct s o f t a n n i n , p e r c h l o r i d e o f i r on a n d o x a l i c a c id

h a v e b e e n a l r e a d y d i s c u s s e d i n E x p e r i m e n t 5 .

T h e or d e r in w h i ch t h e ch e m i ca l s a r e u s e d is a sf o l l o w s : t a n n i n , p e r ch l or i d e o f ir o n , o x a l i c a c id ,

s u l p h o cy a n i d e o f p o t a s s i u m , b ich l or i d e o f m e r c u r y ,

a n d m or e b ich l or i d e o f m e r cu r y .

T h e o xa l ic a ci d ch a n g e s t h e in k t o w a t e r . T h e

s u l p h o cy a n i d e of p ot a s s iu m ch a n g e s t h e la t t e r t o p o r t ;

t h e b i ch l or i d e o f m e r cu r y g iv e s u s s h e r r y ; a n d s t il l m o r e

b i ch l or i d e o f m e r cu r y , cl e a r w a t e r . T h e e x p e r i m e n t - is

o r i g i n a l .





T o s t i r a g lass ' of w a ter f i r s t to ye l low , th en (by

g r a d a t io n s ) J o s ca r l et , a n d f i n a l l y t o cl ea r w a te r

a g a i n

A p p a r a t u s . — S p e c i a l l y m a d e t u m b l e r , g l a s s r o d .

C h em i ca l s . — B i c h l o r i d e o f m e r c u r y , i o d i d e o f

p o t a s s i u m .

F I G . 2 .

T h e o ld w a y of p e r fo r m i n g t h i s e xp e r i m e n t w a s

b y m e a n s o f a h o l l ow g l a s s r o d u s e d a s t h e s t i r r e r ;

a n d i t w a g v e r y d i f f i c u l t t o a c c o m p l i s h a n d o f t e n w e n t

w r o n g . T h e f ol l ow i n g w a y (t h e in v e n t i on o f t h e w r i t e r )is a b s o l u t e l y t o b e r e l i e d on i f o r d i n a r y ca r e b e u s e d .

T h e g l a s s r o d i s s o l i d a n d g e n u i n e , a n d c a n b e p a s s e d

r o u n d for e x a m i n a t i on — a p r o ce e d i n g t h a t q u i t e n o n p l u s s e s




a n y on e k n o w i n g t h e o r d in a r y m a n n e r o f p e r f or m i n g t h ee x p e i ' i m e n t .

T h e gla s s p r e v i ou s l y i n v e r t e d a n d s h o w n e m p t y is

fi ll e d fr o m a d e c a n t e r o r j u g of cl e a r w a t e r . T h i s d e c a n t e r

o r j u g c on t a i n s a s o lu t i o n o f b ich l or i d e o f m e r c u r y , w h i ch ,

a s i t is h i gh l y p o is o n o u s , m u s t on n o a cco u n t b e t a s t e d

o r b e l e f t s t a n d i n g a b o u t .

N o w , w h e n a s t r o n g s o lu t i on o f i o d i d e of p o t a s s i u m ism i x e d w i t h i t l i t t l e b y l i t t l e , i t g r a d u -

a l ly t u r n s i t y e l l ow , b r o w n i s h - r e d , r e d ,

s ca r l et , a n d fi n a l ly , w h e n s t i ll m o r e is

a d d e d , c o l o u r l e s s .

T h i s e x p e r i m e n t i f p r o p e r l y s h o w n

c a n b e m a d e a v e r y e f f e c t i v e o n e .

T h e m a n n e r in w h i ch t h e i od i d e o f

p o t a s s i u m is i n t r od u ce d b y t h e w r i t e r

is b y m e a n s o f a s p e ci a l ly p r e p a r e d

t u m b le r , s h ow n in F i g . 3 . G i s a n

or d i n a r y g la s s , t h r o u g h t h e ce n t r e

o f t h e b o t t o m o f - w h i ch a s m a l l

h o le h a s b e e n d r i ll e d . T h i s ca n b e

d o n e a t a ch i n a s h o p or w h e r e v e r

ch i n a is r i v e t t e d . B is a s m a l l

i n d i a r u b b e r b a l l a b o u t a n i n c h in d i a m e t e r , a n d 0 T a

p i e c e o f fin e s t i ff r u b b e r o r g l a s s t u b i n g w i t h a p i e c e o f

v a l v e t u b i n g ov e r i t t o m a k e i t w a t e r t i g h t w h e r e it p a s s e s

t h r o u g h t h e b o t t o m o f t h e g la s s . T h e t u b e a n d b a l l ca n

b e o b t a i n e d in on e a t a n y ch e m i s t 's . I t is n e ce s s a r y t h a t

t h e r e s h ou l d b e a h o le in t h e t a b l e or b o x on w h i ch t h e

t u m b l e r s t a n d s in or d e r t o a l lo w t h e ba l l B to p a s s t h r o u g h ,a n d a l i t t l e ca r e a n d p r a ct i ce a r e n e c es s a r y in p i c k i n g u p

t h e g la s s t o h id e t h e b a l l ; b u t a fe w t r ia ls s o on s h o w t h e ,

b e s t w a y t o d o t h is . O n n o a cc ou n t s q u e e ze t h e b a l l




w h e n i n v e r t i n g t h e g la s s . I t is h a r d l y n e ce s s a r y t o a d dt h a t t h e gla s s m u s t J )e p i c k e d u p a n d h e l d w i t h t h e b a ck

o f t h e h a n d t o w a r d s t h e a u d i e n c e a n d t h e b a l l in t h e p a lm

o f t h e h a n d . T h £ g la s s is g r a s p e d c l os e t o t h e b o t t o m b y

t h e t h u m b a n d fir s t fin g e r (o r fir s t o r s e c o n d fin g e r s ) w i t h

t h e b a l l B r e s t in g a g a in s t t h e b a l l o f t h e t h u m b , a s s h o w n

in F i g . 4 .

T h e b a l l is s q u e e ze d b y p r e s s i n g on i t w i t h t h e s e c on dor t h i r d fin g e r . A n y m o v e m e n t o f t h e fin g e r s o f t h e o n e

h a n d i s s u fficie n t l y m a s k e d b y t h e

s t i r r i n g o f t h e l iq u i d w i t h t h e g la s s

r o d h e ld in t h e ot h e r h a n d n ot t o

b e o b s e r v e d b y t h e a u d i e n c e . 1

A s m o r e l iq u i d is p r e s s e d u p

f r o m t h e b a l l i n t o t h e g l a s s , t h e

la t t e r n a t u r a l ly g e t s fu l l e r ; a n d

t o a v o id a n y t o o a p p a r e n t i n cr e a s e ,

a q u a n t i t y s h o u l d fr o m t i m e t o

t i m e b e s p il t or p o u r e d o u t on

t h e e xcu s e * o f s h o w i n g t h a t i t i s

t h e l iq u i d t h a t is r e a l ly ch a n g i n g

c o l o u r .F I G . 4 .

A n o t h e r v er y i n t e r e s t i n g e x p e r i m e n t w i t h t h e s a m e

ch e m i ca l s ca n b e p e r f or m e d in t h e fo ll ow i n g m a n n e r .

W h e n t h e l iq u i d h a s ' b e c om e s ca r l et , i t is co ll e c t e d on a

filt e r , a n d w a s h e d a n d d r a i n e d . T h e r e s id u e ( i o d i d e

o f m e r c u r y ) is o f a b e a u t i f u l s ca r l e t c ol ou r , a n d w h e n

s o m e o f t h i$ s u b s t a n ce is r u b b e d a cr o s s a s h e e t o f p a p e r ,

a b r i g h t s ca r l et e ffe ct is p r o d u c e d , w h i ch m a y b e r a p i d l y

ch a n g e d t o a le m o n -v e l low b y w a r m in g t h e p a p e r , a n d

J br ou gh t b a ck t o s ca r l et b y r u b b i n g d o w n t h e cr y s t a l s

' F o r m e t h o d o f fillin g b a l l s ee E x p e r i m e n t 1 5 .




w i t h t h e fin g e r . T h e e x p e r i m e n t ca n b e r e p e a t e d ov e r

a n d o v e r a g a i n w i t h l ik e r e s u l t . I f s o m e o f t h e s ca r l e t

i o d i d e o f m e r c u r y i s s u b l i m e d f r o m o n e b i t o f g l a s s t o

a n o t h e r , i t fo r m s cr y s t a l s (r h o m b i c pris?m fo r m ). W h e n

t h e s e a r e s cr a t c h e d w i t h a p in t h e y ch a n g e a g a i n t o t h e

s ca r l et s t a t e , t h e l a t t e r w h e n cr y s t a l li ze d b e i n g o f s q u a r e

b a s e o ct o h e d r o n fo r m . I n t h e s e e x p e r im e n t s t h e s o lu t i o n

o f ch l or i d e o f m e r c u r y is ca r e f u l ly p r e c ip i t a t e d w i t h o n e

o f i od i d e o f p o t a s s i u m — j u s t e n o u g h o f t h e l a t t e r b e i n g

a d d e d t o p r e ci p it a t e t h e m e t a l , fo r i f m or e t h a n t h i s is

u s e d t h e i od i d e o f m e r c u r y is r e d i s s o lv e d in e x ce s s o f t h e

p r e c i p i t a n t .


T o prod u ce f i ve or s ix d i f f eren t ly colou red so lu t ions f roma g la s s j ug fu l l of cl ea r w a ter ; t o pour th em a l l

back in to t h e j ug an d h ave s t i l l a cl ear so lu t ion ;

th e or ig in a l w a ter t o be d ru n k . M ore fam i l ia r l y

k n ow n a s R a i n b ow or C h a m el eon W a t er ,

T h e fo l l ow i n g or i g in a l a n d v e r y e ffe ct i v e m e t h o d o f

p e r fo r m i n g t h i s e x p e r i m e n t i s a ccom p l i s h e d b y u s in g

v e g e t a b l e d y e s a n d s e n s i t iv e i n d i ca t or s . U s e t w o

e x a c t l y s im ila r g la s s j u g s a n d s e cr e t l y s u b s t i t u t e t h e

s e c on d j u g fo r t h e fir s t a f t e r fi ll in g t h e g la s s e s . T h e

s e c on d j u g con t a i n s ch l or i n e w a t e r e q u a l in a m o u n t t o

t h e w a t e r l e ft in t h e fir s t j u g a f t e r a l l t h e g l a s s e s h a v e

b e e n f i l l e d .

A n i li n e d y e s m a y b e u s e d , ca r e b e i n g t a k e n t o i n t r o -

d u c e o n l y j u s t s u ffi ci en t fo r t h e d e s i r e d c ol or a t i on ; b u tt h e s e a r c n o t b l e a ch e d s o q u i ck l y a n d e a s ily , a n d r e q u i r e

a s t r on g e r s o lu t i on o f t h e ch l or i n e w a t e r ; a n d t h e s t r o n g e r

t h e s o lu t i on t h e m or e i t b e c o m e s t i n g e d .



L I Q U I D C O L O U R E F F E C T S . 2 5

T h e w a t e r in t h e or i g in a l j u g m a y b e s l ig h t l y a lk a l in e ;t h e n for t h e r e d u s e p h e n o lp h t h a l e in ; fo r y e l lo w , m e t h y l

or a n g e ; fo r b l u e , l it m u s s o l u t i on ; fo r gr e e n , ch l o r o p h y l l ;

f or v i o l e t , a d y e . ' P u t o n l y j u s t s u ffi ci e n t o f e a ch fo r

t h e d e s i r e d e ffe ct in t h e b o t t o m o f t h e r e s p e c t i v e g la s s e s .


C h a m el eon or R a i n b o w W a t er (a n ot h e r m et h o d )

A p p a r a t u s .— T w o d e c a n t e r s (cl e a r g l a s s ) a n d t r a y , a n d

h a l f a d oz e n w i n e -g la s s e s .

C h em i ca l s .— S i x a n i li n e d yre s ( s a y ) s c a r l e t , b l u e , v i o l e t ,

or a n g e , g r e e n , a n d p u r p l e . G l y ce r i n e .

T h e f ol l ow i n g is t h e or i g in a l m e t h o d o f p r e s e n t i n g t h i s

e x p e r i m e n t . T h e m a g i ca l i d e a co n t a i n e d in i t is ( 1 ) t h a t

a ch a m e l e on h a s b e e n d i s s o lv e d o r s p i r i t u a l iz e d in t h e

or i gin a l s olu t i on in t h e d e c a n t e r , a n d t h a t on p ou r i n g i t

o u t i n t o s e p a r a t e g la s s e s d i ffe r e n t c ol ou r s ca n b e p r o d u c e d

a t w i l l ; o r ^ 2 ) t h a t t h e d e ca n t e r con t a i n s a p i e ce b r o k e n

o ff a r a i n b o w a n d d i s s o lv e d in t h e w a t e r . I f t h e l a t t e r

i d e a b e m a d e u s e of, t h e d y e s e m p l o ye d m u s t b e r e d ,

o r a n g e , y e l l o w , g r e e n , b l u e a n d v i o l e t , t o c o r r e s p o n d t o t h e

co lo u r s of t h e r a i n b o w . I n t h e o l d w a y o f p e r fo r m i n g

t h e e x p e r i m e n t , t h e d i ffe r e n t g l a s s e s w e r e fi ll ed u p w i t h

l iq u i d s o f d i ffe r e n t c ol ou r s a n d t h e r e w a s t h e e n d .

T o m a k e t h e e x p e r im e n t co m p l e t e , t h e con t e n t s o f t h e

g l a s s e s s h o u l d e v i d e n t l y b e p o u r ed b a ck a g a i n i n t o t h e

d e c a n t e r a i yl t u r n e d t o cl ea r w a t e r . T h i s ca n b e a c co m -

p l is h e d by u s i n g t w o s im ila r d e c a n t e r s a s d e s c r i b e d inE x p e r i m e n t ! i .

M i x a l it t l e g ly ce r i n e a n d w a t e r in e q u a l p r op o r t i on s .

P r o cu r e s ix li t t l e p o t s ( s u ch a s ch e m i s t s u s e f or c ol d




cr e a m ), a n d m i x e a ch d y e p o w d e r w i t h t h e g ly ce r i n e

a n d w a t e r u n t i l i t a t t a in s t h e con s i s t e n c y o f a p a s t e o r

cr e a m , a n d p l a c e in it s r e s p e ct i v e p o t .

T h e g r e a t fe a t u r e o f t h is e x p e r im e n t , co n s i d e r e d a s a

m a g i c a l i l l u s i o n , l i e s i n t h e f a c t t h a t o n e o f t h e d e c a n t e r s

a n d s om e o f t h e g la s s e s a r e p r e p a r e d . C a l li n g t h e

d e c a n t e r s A a n d B a n d t h e g la s s e s 1 , 2 , 3 , 4 , 5 , 6 , t h e

b o t t o m s o f g la s s e s 1 , 2 , 3 h a v e e a ch a t i n y d a b o f t h e

d y e p a s t e , r e d , b l u e , a n d o r a n g e r e s p e ct i v e ly . T h e l ip

b o f d e c a n t e r A h a s t h r e e l it t l e

i d a b s o n i t a s s h o w n (F i g . 5 ) ,

s a y y e l l o w a t a , g r e e n a t b ,

v i o l e t a t c. T h e d a b s m a y

b e p l a ce d a li t t l e l o w e r d o w n

in t h e n e ck o f t h e d e ca n t e ri f p r e f e r r e d . I n f il lin g g la s s e s

1 , 2 , 3 , t h e d e c a n t e r m u s t

b e h e l d s o t h a t t h e w a t e r

( t h i s i s a l l t h e d e c a n t e r

co n t a i n s ) s h a l l ' r u n o ve r

t h e p l a c e m a r k e d d . T h e

t h r e e g la s s e s a r e fille d in t h i s m a n n e r . H a v i n g a r r i ve d

t h u s fa r , t h e p e r f or m e r p r e t e n d s h e h a s fo r g o t t e n

s om e t h i n g a n d m a d e a m i s t a k e i n n o t a s k i n g h is a u d i e n ce

in w h a t or d e r t h e y w o u l d l i k e t o h a v e t h e co lo u r s , a n d

a l s o i n n o t h a n d i n g t h e g l a s s e s r o u n d f o r e x a m i n a t i o n .

T h i s is d o n e ; a n d t h e t h r e e r e m a i n i n g co lo u r s a r e

p o u r e d ou t t o o r d e r — b y h ol d in g t h e d e ca n t e r in t h e

p r op e r p o s i t i on s o t h a t t h e w a t e r r u n s ov e r , t h e c or r e c t

d y e . D e c a n t e r B con t a i n s a s t r o n g s o lu t i on o f

ch l or i n e w a t e r e q u a l in a m o u n t t o t h e w a t e r l e ft in

d e ca n t e r A . D e ca n t e r B s h ou l d b e s u b s t i t u t e d f o r

d e ca n t e r A w h i ls t t h e p e r fo r m e r p r e t e n d s t o se a r ch

F I G . 5 .






E X P E R I M E N T 1 1

T o s ep a r a t e t w o w i n e s t h a t Stave been m ixed

A p p a r a t u s .— Th r e e d e ca n t e r s , t w o 't u m b l e r s .

C h em i ca l s .— S u l ph o cy a n i de o f p o t a s s i u m , s u l p h o -

c y a n i d e o f m e r c u r y , b i c h l o r i d e o f m e r c u r y .

I n d e c a n t e r o n e is a s o lu t i o n o f s u l p h o cy a n i d e o f

p ot a s s iu m ( p o r t ) ; in d e ca n t e r t w o , s u l p h o cy a n i d e ofm e r cu r y , t u r n e d t o s h e r r y b y b i ch l or i d e of m e r cu r y .

T h e s e a r e m i x e d in d e c a n t e r t h r e e . I n g la s s o n e is a

l it t l e b i ch l or i d e o f m e r cu r y t o t u r n t h e m i xt u r e t o s h e r r y ,

a n d in g la s s t w o is a d a b o f r e d d y e t o t u r n i t t o p o r t .

O f ov e r fift y e x p e r i m e n t s t r i ed b y t h e w r i t e r w i t h

v a r i ou s ch e m i ca l s t h e a b o v e w a s fo u n d t o g i ve t h e b e s t

r e s u l t .T h e i n g r e d ie n t s , b e in g v e r y p o is o n o u s , m u s t o n n o

a ccou n t b e t a s t e d o r l e f t s t a n d i n g a b o u t .


T o t u r n W a t er t o M i lk a n d ba ck a g a in

W h i t e flu id s r e p r e s e n t i n g m i lk , e t c ., m a y b e fo r m e d b y

m i x in g s o lu b l e s a l t s (i n s o l u t i on ) w i t h s u i t a b l e a g e n t s , s o

t h a t t h e fin a l r e s u lt s h a l l g iv e a w h i t e p r e c ip i t a t e in

s u s p e n s ion ; b u t t h e r e s u lt s d i ffe r m u ch in a p p e a r a n ce

a n d on l y a f e w s a l t s a r e s u i t a b l e . S o l u b l e ca l ci u m s a l t s ,

a s ca l ci u m ch l or i d e , a r e r e n d e r e d in s o lu b l e , fo r m i n g w h i t e

d e p o s i t s w i t h s u l p h a t e s or ca r b o n a t e s , a s s od i u m ca r b on a t e

o r s o d iu m s u l p h a t e . S o l u b l e s ilv e r s a lt s a ct in t h e s a m e

w a y w i t h ch l or i d e s , s u ch a s s o d i u m c h l o r i d e ; a s d o a l s o

t h e s o lu b l e s a l t s o f l ea d . M e r cu r y s a l t s a n d a m m o n i a

g i v e l ik e r e su l t s , a n d m a g n e s iu m h y d r a t e a n d s o d iu m or

p o t a s s i u m h y d r o x i d e g i v e h e a v v c u r d y p r e c i p i t a t e s .




T o t a k e on e or t w o of t h e b e s t : —

( 1 ) T o fo r m a flu i d r e s e m b l i n g m i lk , m i x s t r o n g

s olu t i on s o f ca l ciu m ca r b on a t e a n d s od i u m c a r b o n a t e ;

t o c l e a r i t , u s e h y d r o c h l o r i c a c i d .

( 2 ) U s e n i t r a t e o f s i l v e r a n d a s a t u r a t e d s o l u t i o n o f

p u r e ch l or i d e of s o d i u m ; t h i s is cl ea r e d b y a m m on i a .

A v o i d s h a k i n g , or t h e m i lk g o e s i n t o cu r d s a t o n c e .

T h e ch l or i d e of s od i u m m u s t b e p u r e — c o m m o n s a l t is n o

g o o d .

( 3 ) S u l p h u r o u s a c id a n d a c e t a t e o f l ea d , w h i ch is

c l e a r e d b y s t r o n g n i t r i c a c i d .


T o t u r n M i lk i n t o W i n e

T o d o t h i s , it is on l y n e ce s s a r y t o c le a r t h e m i lk a n d

a d d a l it t l e r e d d y e .


T o t u r n W i n e i n t o M i lk

T h i s is a c h i e v ed b y cl ea r i n g t h e w i n e a n d a d d i n g am il k p r od u ce r . T h e w i n e is cl e a r e d b y p h e n o lp h t h a l e in

p l u s a n a l k a l i ( s o d i u m c a r b o n a t e ) in excess; t o t u r n t o

m i l k , a d d c a l c i u m c h l o r i d e p l u s a c i d ( t a r t a r i c ) .


T oj u r u a g la s s of w a t er a n y p r i m a r y col ou r a s k e d f or

— red , green , or b lu e v io let

A p p a r a t u s .— S p e cia l ly p r e p a r e d g la s s .

C h em i ca l s .— T h e t h r e e r e q u i r e d co lo u r s in d ye s .

I n t h is e x p e r im e n t , w h icfr is m or e m e ch a n i ca l t h a n




ch e m i ca l , e v e r y t h in g d e p e n d s on a s p e ci a lly co n s t r u ct e d

g la s s s im ila r t o t h a t d e s c r i b e d in E x p e r i m e n t 7 , b u t w i t h

t h r e e s m a l l i n d i a r u b b e r b a l ls or b u l b s i n s t e a d o f o n e , fo r

t h e t h r e e s e p a r a t e d y e s or co lo u r p r o d u c er s . T h i s ca n b e

m a d e in a ch e a p f or m b y u s i n g a s h o r t i n ca n d e s ce n t

l a m p gla s s a n d cl os i n g o n e e n d w it h a b u n g . T h e r u b b e r

b a l ls o r r e c e p t a c le s a r e f il le d a s f ol l o w s .

T h e gl a s s i s fille d t o a d e p t h s a y o f a

q u a r t e r or h a l f a n in ch w it h fl u i d o f o n e

c ol o u r ; on e b a l l is s q u e e z e d a n d a l l ow e d

t o e x p a n d a n d t h e p r oce s s r e p e a t e d u n t i l

t h e b a l l is n e a r ly fu l l . W a s h a n d d r y t h e

g la s s c a r e fu l l y , a n d p r o ce e d t o fill b a l l

n u m b e r t w o b y t h e s a m e m e t h od . A g a i n

w a s h a n d d r y t h e g la s s b e fo r e fillin g t h e

t h i r d b a l l , a n d a g a i n a ft e r a l l t h r e e b a l ls a r e

f u l l .

W h e n p r e s e n t in g t h e e x p er i m e n t a ci r cl in g

m ov e m e n t m u s t b e giv en t o t h e a r m a n d

g la s s , a n d t h e r e b y t o t h e w a t e r in t h e g la s s ,

F g a n d t h e r u b b e r b u l b s s h o u l d b e p r e s s e d fa i r ly

h a r d t o co n c e a l t h e m od u s op e r a n d i . T h eg l a s s c a n b e s a f e l y i n v e r t e d .


T h e O bed ien t Co lou r s : f ou r d i f feren t colou red l i qu id s

each of w h ich cha n ges t o an y colou r a sh ed for

A p p a r a t u s . F o u r g la s s t u m b le r s a n d d e ca n t e r .C h em i ca l s . F o u r a n i l i n e d y e s n o t e a s i l y b l e a c h e d , a n d

fo u r ot h e r co lo u r s e a s y t o b l e a c h (s e n s i t i v e i n d i ca t o r s ) o r

e a s i l y b l e a c h e d v e g e t a b l e d y e s .

L e t t h e f ou r t u m b le r s (n o t m or e t h a n t w o -t h i r d s fu l l )




c on t a i n s a y , t h e f ol l o w i n g c ol o u r e d l iq u i d s : y e l l o w , r e d ,

b l u e , g r e e n o r v i o l e t . m T h e c o lo u r s ca n b e c h a n g e d a s

d e s i r e d f r o m s a y y e l l o w t o b l u e , r e d t o v i o le t , v i o le t t o

g r e e n , b l u e t o r e d . *T h e c h a n g e i s b r o u g h t a b o u t b y u s i n g

a d e ca n t e r con t a i n i n g a n o t t o o s t r o n g s ol u t i on o f ch l or i n e

w a t e r w i t h i t s l i p p r e p a r e d a s in E x p e r i m e n t 9. T h e

ch l or i n e w a t e r in t h e d e c a n t e r is p o u r e d ov e r t h e d a b o f

d y e o f t h e d e s i r e d c ol ou r .

T h e ch l or i n e b l e a c h e s t h e c ol o u r e d l iq u i d in t h e g la s s

b u t t h e d y e g iv e s i t t h e c o lo u r d e m a n d e d . I t is a d v i s a b l e

t o r e m o v e t h e g la s s e s , e t c . a s s o o n a s t h e e x p e r i m e n t is

e n d e d .

A l i t t l e a l co h o l or e a u - d e - co l og n e s h o u l d b e a d d e d t o

t h e ch l or i n e w a t e r i n t h e d e c a n t e r a s a n i l in e d y e s a r e v e r y

s o l u b l e i n i t .

F u r t h e r e x a m p l e s o f l iq u i d c ol ou r e f fe c t s m i g h t b e

g i ve n , b u t e n o u g h s h o u l d h a v e b e e n s a i d t o co n v e y a n i d e a

h o w s u c h ch a n g e s a r e p r o d u c e d . O t h e r e x p e r im e n t s , a s

w e l l a s v a r i a t i on s o f t h o s e d e s c r i b e d , w i l l n o d o u b t r e a d i l y

o cc u r t o m a n y r e a d e r s ; a n d t h e f o l l ow i n g a r e a f e w n o t e s

a n d s u g g e s t i on s w h i ch m a y b e u s e fu l t o t h os e d e s i r i n g t o

d e v i s e fu r t h e r o r i g in a l e x p e r i m e n t s fo r t h e m s e lv e s .

N O T E S O N C H A P T E E I

W h e n a n ox i d e of m a n g a n e s e is fu s e d i n a i r w i t h a ca u s t i c

a l k a l i , a b r i g h t g r ee n m a s s is fo r m e d w h ich y ie ld s a d a r k

g r e e n s ol u t i on con t a i n i n g p ot a s s iu m m a n g a n a t e . I f t h i s

g r e e n s ol u t i on b e a l l ow e d t o s t a n d i t s lo w l y ch a n g e s t o a

b r i g h t p u r p l e c o l o u r .

C op p e r su l ph a t e a n d a m m on i u m h y d r a t e p r o d u ce a b lu es o lu t i o n ; a l s o p o t a s s i u m f e r r o cy a n i d e a n d w e a k s o lu t i on of

i r on s u l p h a t e ; a ls o fe r r o c ya n i d e of p ot a s s i u m a n d fe r r o u s

s u l p h a t e (p r ot o s u l p h a t e of i r o n ) — t h e la s t n a m e d b e i n g a

d e e p b l u e .



3 2 C H E M I S T R Y A N D C H E M I C A L M A G I C .

I r o n p e r ch l or i d e a n d p o t a s s i u m s u l p h o cy a n i d e g i v e a b l oo d -

r e d , d e c ol ou r i z e d b y m e r c u r i c c h l o r id e ; p o t a s s i u m s u l p h o -

c y a n i d e a n d s u l p h u r i c a c id a f i n e o ld p o r t c ol ou r , c l e a r e d b y

t h e s a m e a g e n t . L i t m u s s o l u t i on a n d a n a c id p r o d u c e r e d ,

a l s o p e r m a n g a n a t e o f p o t a s h a n d s u l p fiu r ic a c id , cl ea r e d b y

h y p o s u l p h i t e of s od a . P ot a s s i u m fe r r o cy a n i d e a n d t h e d o u b l e

s u l p h a t e of u r a n iu m a n d p ot a s s iu m g iv e a n o ld p o r t - l i k e

c o l o u r — w a s h i n g s o d a c l e a r s i t .

M e r c u r y p e r c h l o r i d e a n d s o d i u m h y d r a t e g i v e a y e l l o w

s o lu t i o n , a l so l e a d a c e t a t e a n d p o t a s s i u m i od i d e ; o r b e t t e r s t i l lp o t a s s i u m c h r o m a t e .

I r o n s u l p h a t e a n d p y r o g a l l i c, t a n n i c or g a l l i c a ci d s p r o d u c e

b l a c k ( i n k ) ; a ls o t a n n i n , a n d p e r ch l or i d e of i r o n ; c l ea r e d b y

o x a l i c a c i d .

A s ol u t i o n of g o l d c h l or i d e a d d e d t o a d i l u t e s o l u t i on o f t i n

(s t a n n ou s ) ch l or i d e p r o d u ce s p u r p l e . M a d d e r r o o t a n d fe r r i c

o x id e p r o d u c e a v e r y d e e p p u r p l e .

F o r col ou r C h a n g e e ffe ct s i n g r e e n t h e w r i t e r u s e s c h l or o p h y l l

— i t b e i n g v e r y e a s i ly b l e a c h e d . C h l or o p h y l l is t h e g r e e n

c ol ou r i n g m a t t e r of p l a n t s .

A s t r on g s ol u t i on o f i n d i g o s u l p h a t e m i x e d w i t h a n e q u a l

q u a n t i t y of p ot a s s i u m c a r b o n a t e s o lu t i on is *>aid t o m a k e a

p i e c e of w h i t e cl ot h d i p p e d i n t o i t b lu e ; a p i e ce o f r e d , v i o l e t ;

a p i e ce of y e l l ow , g r e e n ; a n d a p i e c e of v e g e t a b l e , y e l l o w .

I f b o il in g w a t e r b e p o u r e d on a fe w s l ice s of p u r p l e ca b b a g e ,

t h e r e b y m a k i n g a s o lu t i on o f t h e sa m e , t h e n a n a lu m s o lu t i on

t u r n s t h i s g r e e n ; a p o t a s h , p u r p l e ; a n d h y d r o ch l or i c a ci d ,

c r i m s o n .

T o p r o d u c e i n k f r o m s h e r r y , coffe e fr o m i n k , a n d t u r n t h e

c o f f e e b a c k a g a i n t o s h e r r y , u s e f r e s h m a d e t e a , p e r c h l o r i d e o f

i r o n , o x a l i c a c i d , a n d a m m o n i a .

T o p r od u ce fo a m i n g b e e r fr o m s h e r r y u s e t e a a n d l i t h i a

t a b l et . C o ve r t h e m f or a t i m e . * .

T o p ou r m i lk , s h e r r y , p o r t , ch a m p a g n e , a n d b l u e i n k f r o m

o n e b o t t l e : in t h e b ot t l e — a p i n t o n e — p u t t w o t e a s p o on fu l s

o f a s t r o n g s o l u t i o n o f p e r c h l o r i d e o f i r o n a n d o n e o f o i l o f

v i t r i ol (s u l p h u r i c a ci d ). I n t h e fir s t g la s s , f or s h e r r y , p u t o n e




d r o p of a s t r on g s o lu t i o n of s u l p h o cy a n i d e of p o t a s s i u m . I n

t h e s e co n d g la s s , f or p o r t , t h r e e o r f ou r d r o p s of t h e s a m e ; int h e t h i r d g la s s , fo r b l u e in k , p u t t w o d r o p s of a fe r r o -p r u s s i a t e

s ol u t i on ; in t h e f ou r t h g la s s , f or ch a m p a g n e , a f e w cr y s t a l s

of b i c a r b o n a t e of s o & a ; i n t h e f ift h g la s s , f o r m i lk , a f e w

d r o p s of a s t r o n g s o lu t i o n o f a ce t a t e o f l ea d .

An i l i n e D y e s a r e g e n e r a l ly o n l y u s ed in m a g i c w h e n a

s i n g l e l i q u i d c ol ou r c h a n g e i s d e s i r e d o r f o r a fi n a l e f fe c t i n

s ol u t i on s w h e r e o t h e r a g e n t s or r e -a g e n t s h a v e p r e v i ou s l y

b e e n u s ed . T h e r e a s on i s t h a t t h e p r od u ct s sold u n d e r t h en a m e a n il in e (t h e a n i l in e b y - p r o d u ct s ) a r e so n u m e r o u s a n d

v a r i e d t h a t ye a r s of e x p e r i m e n t w o u l d b e n e ce s s a r y b e f or e

d e t e r m i n i n g t h e e x a c t r e - a g e n t t o u s e in ea ch ca s e . T h e u s e

of s t r o n g ch l or i n e w a t e r fo r t h e p u r p o s e h a s a l r e a d y b e e n

d e a l t w i t h .

A s o lu t i o n of t a r t a r i c a c id a d d e d t o on e of s y r u p of v i o le t s

t u r n s t h e b l u e co lo u r of t h e la t t e r t o r e d ; a s o lu t i o n o f ca u s t i c

s od a t u r n s i t gr e e n ; a n d a s ol u t i on of a lu m t u r n s i t p u r p l e.T a k e a fe w c h i p s of lo g w o o d a n d b o i l in a l it t l e w a t e r ,

t h e r e b y m a k i n g a r e d s o lu t i on . I f t h is s olu t ion b e p o u r e d

i n t o a, g la s s w h ich h a s b e en r in s e d w i t h v i n e g a r t h e r e s u l t in g

l i q u i d w il l b e s t r a w co lo u r e d ; a n d i f it b e p o u r e d i n t o o n e

w h i ch h a s b e e h r i n s e d w i t h a s olu t i on of a l u m t h e li q u i d i s

b l u i s h b l a c k .



S P I R I T P I C T U R E S A N D S YM P A T H E T I C W R I T I N G


A Colou r Developer

A p p a r a t u s . A w o o d e n f r a m e (s u ch a s a s la t e o r

p i ct u r e fr a m e ) on w h i c h is t i g h t l y s t r e t c h e d a p i e ce o f

" u n b l e a c h e d " m u s l in .

C h em i ca l s . S u l p h a t e o f i r o n , n i t r a t e o f b is m u t h ,

s u l p h a t e of c op p e r , p r u s s i a t e o f p o t a s h .

D i s s o lv e a s m a ll q u a n t i t y o f e a ch o f t h e c h e m i ca l s i n

w a r m w a t e r . T h e fi r s t t h r e e n a m e d a r e y ou r p a i n t i n g

s ol u t i on s , t h e la s t y o u r " d e v e l op e r , " a s i t w e r e . U s i n g

a s e p a r a t e b r u s h f or e a ch c o lo u r , p a i n t 0K1 t h e m u s li n

s o m e (o u t l in e d ) p i ct u r e or d e s ig n . I t i s n o t a d v i s a b l e t o

a t t e m p t m u ch d e t a i l . A l l o w e a ch co l ou r t o d r y b e fo r e

p a i n t i n g t h e n e x t . W h e n d r y a l l a r e q u i t e i n v is i b le .

T o d e v e l o p or b r i n g o u t t h e p i ct u r e a l l t h a t is n e c es s a r y

is t o s p r a y on t o t h e m u s l in a s o lu t i on o f p r u s s i a t e o f

p o t a s h ; t h e e f f e c t i s h a s t e n e d i f t h e m u s l i n i s v e r y

s l ig h t l y d a m p . W h e n s p r a y e d on w it h t h i s ch e m i ca l t h e

s u l p h a t e o f i r o n c om e s u p b l u e , t h e n i t r a t e o f b is m u t h

y e l l ow , a n d t h e s u l p h a t e o f c op p e r b r o w n . .

I f t h e p r e p a r e d fr a m e b e h u n g in s u ch a m a n n e r t h a t

t h e d e v e lop e r c a n b e s p r a y e d on fr o m b eh i n d w i t h o u t t h e

k n o w l e d g e o f t h e a u d i e n c e t h e e ffe ct in a m a g i ca l s e n s e

is m u c h h e ig h t e n e d .



S P I R I T P I C T U R E S & S Y M P A T H E T I C W R I T I N G 35

A n or d i n a r y s ce n t s p r a y or a t om iz e r ca n b e u s e d , t h e

s o u n d b e i n g h i d d e n b y a li t t l e m u s i c.

' E X P E R I M E N T 1 8

T h e S h i f t y P h ot og r a p h

P r i n t a p h o t og r a p h on c h l or i d e o f s ilv er p a p e r ; a n d ,

w i t h o u t t o n i n g , fix t h e p r i n t i n a 9 p e r ce n t , s o l u t i on

o f h y p o (s od i u m h y p os u l p h i t e ) . W a s h t h o r ou g h l y t o

e lim in a t e a l l t r a ce o f t h e s a lt . N o w t a k e t h e p r i n t a n d

fl oa t i t on a 5 p e r ce n t , b a t h o f c h l o r i d e o f m e r c u r y . T h e

i m a g e r a p i d ly fa d e s a n d fin a l ly d is a p p e a r s a l t o g e t h e r .

T h o r o u g h l y w a s h in w a t e r a n d a l lo w t o d r y . T h e l a t e n t

im a g e ca n b e ca u s e d t o r e a p p e a r b y im m e r s in g t h e p r i n t

in a 5 p e r ce n t , s o lu t i o n o f h y p o ; or a w e a k s o lu t i o n

o f a m m on i a m ig h t b e t r i e d , it h a v in g t h e p r op e r t y o f

c ol ou r i n g b la ck t h e c h l or i d e of m e r c u r y .

% E X P E R I M E N T 1 9

T h e M a g ica l D r a w i n g

I t is a w e l l -k n o w n s c ie n t i fi c fa ct t h a t t h e v a p o u r s

o f m e r c u r y a r e v e r y

d iffu s e in t h eir a c t ion , / ^ ' I f P f - ' — ^ f H a

a n d p a l la d i u m b e i n g _ A m

s t r o n g l y a ffe & t e d b y £ jf

m e r c u r i a l v a p o u r s .

S u p p o s e fo r i n - p I G . 7.

s t a n ce a d e s i g n (s e e

F i g . 7 ) b e d r a w n on w h i t e p a p e r w i t h p l a t i n u m ch l or i d e ,




s u ch a d r a w i n g w o u l d b e q u i t e i n v is ib le . I f , h o w e v e r ,

t h e s h e e t o f p a p e r b e h e l d ov e r s o m e m e r cu r y co n t a i n e d

in a d is h , t h e m e t a l w i l l b e b r o u g h t o u t o n t h e p a p e r

in d a r k t in t s . I f t h e d r a w i n g b e n o w p l a c e d in c on -

t a c t w i t h a s h e e t o f p a p e r p r e v iou s l y s e n s i t is e d w i t h a

s o lu t i on o f p l a t i n u m c h l or i d e t h e d r a w i n g w i l l b e r e p r o -

d u c e d l in e b y l in e on t h e p a p e r . D r a w i n g s m a d e in

t h i s w a y a r e v e r y d i s t i n c t a n d cle a r a n d t h e h a l f t o n e s

v e r y s o f t .

N u m e r o u s c h e m i c a l r e a c t i o n s g i v e r e s u l t s s u c h a s t h o s e

i n d i ca t e d a b ov e , t h e e x p e r i m e n t b e in g t o w r i t e a l e t t e r ,

or e x e cu t e a d r a w i n g o r p i ct u r e , w i t h s om e ch e m i ca l w h i ch

w i l l l e a v e 110 a p p a r e n t t r a ce , a n d t h en d e v e l o p t h e ch a r -

a c t e r s or d e s i gn b y m e a n s o f a s u i t a b le r e -a g e n t . H e r e

a r e a n u m b e r o f s u ch e x p e r i m e n t s . A cle a n q u i ll p e n

s h o u l d b e u s e d .


W r i t e o r d r a w w i t h a s olu t i on o f c ob a l t p h l or i d e ; t h e

w r i t in g or d r a w i n g ( g r e e n i n c o l o u r ) d i s a p p e a r s w h e n

b r e a t h e d u p o n , t o r e a p p e a r w h e n h e a t e d .


F o r a B l u e u s e p ot a s s i u m fe r r ocy a n i d e , a n d s p o n g e or

s p r a y w i t h a d i lu t e s ol u t i on o f i r on s u l p h a t e ; 1 o r u s e

cop p e r s u l p h a t e , a n d s p o n g e w i t h a m m on i u m h y d r a t e .


F o r a B r o w n u s e c o p p i r s u l p h a t e a n d d e v e l op w i t h

p o t a s s i u m f e r r o c y a n i d e . 2

1 A ce t a t e o f c ob a l t , or m u r i a t e o f c ob a l t , h e a t e d , g i v e a s i m i l a r r e s u l t .

8 O r m i l k , a n d h e a t .





F o r a R ed u s e c h l or i d e o f m e r c u r y a n d d e v e l o p w i t h

p o t a s s i u m i o d i d e . ,


F luorescen t Wr i t i ng

I f a d e s ig n b e w r i t t e n or d r a w n o n w h i t e p a p e r , u s i n g as o lu t i o n o f s u l p h a t e o f q u i n i n e a s t h e in k , s u ch d e s i g n

or w r i t i n g w h e n d r y w i l l b e q u i t e i n v is i b l e . B u t if i t b e

e x p o s e d in a d a r k

r o om t o t h e l ig h t o f

a n or d i n a r y G e i s s le r

t u b e or s im i la r e l e c t r i c

l ig h t t h e w r i t i n g o rd e s i g n w i l l a p p e a r in

b l u e ( F i g . 8 ) .

S i m i la r l y, i f t u n g -

s t a t e o f ca l ci u m w e r e

u s e d o n a " b r o w n i s h TIG. 8.

o r d a r k i s h p a p e r , a n d

t h e d e s i g n e x p o s e d t o t h e a c t i on o f t h e X R a y s (t h eX R a y b u l b c ou l d it s e l f b e w r a p p e d in b l a c k p a p e r or

p l a c e d i n a ca r d b o a r d o r e v e n a w o o d e n b o x ) , i t w o u l d

a p p e a r in p h o s p h o r e s ce n t w h i t e .

I f t h e (m u ch d e a r e r ) ch e m ica l , b a r i u m p l a t i n o cy a n i d e

b e u s e d , t n e p h o s p h o r e s ce n ce is m u ch s t r on g e r a n d o f a

g r e e n i s h t i n g e . I t is w i t h t h i s ch e m i ca l t h a t X R a y

s cr e e n s a r e . coa t e d . A n o t h e r ch e m ica l a l m os t e q u a l ly

b r i ll ia n t (p h os p h o r e s c in g b lu e ) is p o t a s s i u m p l a t i n o -

c y a n i d e ; i t is a l s o e q u a l ly d e a r .

F o r a fu r t h e r d e v e l o p m e n t o f ex p e r im e n t s of t h i s n a t u r e

s ee C h a p t e r X V .

5 u l g h 3 L t e

Q u i n i n e





F o r a Yel low u s e ( 1 ) c h l or i d e o f m e r c u r y , a n d d e v e l op

w i t h s od i u m h y d r a t e o r ca u s t i c s o d a j or ( 2 ) a ce t a t e o f

l e a d , a n d d e v e l op w i t h p ot a s s iu m c h r o m a t e ; o r ( 3 )

d i s s ol ve eq u a l p a r t s o f s u l p h a t e o f c op p e r a n d c h l o r i d e o f

a m m on i a in w a t e r a n d d e v e l op b y h e a t . T h e im a g e

d i s a p p e a r s on c oo li n g .


F o r I I lack u s e ( 1 ) a s o lu t i on o f i r o n s u l p h a t e , a n d

d e v e l o p w i t h p y r o g a l l ic , t a n n i c or g a l l i c a c i d s ; o r ( 2 ) a

v e r y d i lu t e s o lu t i on o f s u l p h u r i c a ci d , a n d d e v e l o p w i t h

h e a t .


F o r a pale Rose co lour d i s s o lv e a l it t l e o x i d e o f c ob a l t

in a ce t i c a c id a n d a l i t t l e p o t a s s i u m n i t r a t e ; d e v e l o p w i t h

h e a t . T h e im a g e d i s a p p e a r s on cool in g .

{E X P E R I M E N T 2 8

A Z oo logica l T ran s form a t ionH y d r o g e n s u l p h i d e i f a l l ow e d t o a c t u p o n a s u r fa c e

p a i n t e d w i t h c h l o r i d e o f a n t i m o n y (i t s e l f i n v i s i b le ) h a s

t h e e f fe ct of g i v in g i t a n or a n g e t i n t , a n d of i m p a r t i n g

t o a s u r fa c e c oa t e d w i t h a b a s i c a ce t a t e o f l e a d s o lu t i on

( a l s o i n v i s i b le ) a b l a c k t i n t .

I f w e t a k e a w h i t e c a r d b o a r d m od e l , s a y o f a ca t ,

a n d t r e a t i t w i t h t h e s e s o lu t i on s in t h e . fo r m o f a n

a n t i m on y ch l or i d e g r o u n d w o r k , cr o ss e d b y t r a n s ve r s e

s t r i p e s o f a c e t a t e o f le a d , t h e n , on s u b j e ct i n g it t o t h e

fu m e s o f h y d r og e n s u l p h i d e , o u r ca t b e c om e s a t i g e r

( F i g . 9 ) .




T h e ca t is b e s t e n c lo s e d i n a g la s s j a r iii w h i ch t h e g a s

c a n b e s e cr e t l y ge n e r a t e d .

A l it t l e p u l v e r i s e d i r on s u l p h i d e s h o u l d b e fo l d e d in

a p i e c e o f b lo t t i n g o r fi lt e r i n g p a p e r

a n d p l a c e d b e h i n d t h e ca t . A l it t l e

d i l u t e s u l p h u r ic a c id is p l a c e d on t h e

o t h e r s i d e o f t h e j a r , w h i c h i s s l ig h t l y

d e p r e s s e d 011 t h is s i d e . O n p u s h i n g

t h e j a r fo r w a r d a n d m o v in g it in

s u ch a w a y t h a t t h e fr o n t b e c om e s

e l e va t e d , t h e s u l p h u r i c a c i d a t o n c e

co m e s in con t a c t w i t h t h e ir o n s u l -

p h i d e — t h e g a s is g e n e r a t e d a n d t h e FIG. 9.

r e q u i r e d t r a n s f or m a t ion t a k e s p l a c e .


F l ow e r s , figu r e s , o r ot h e r d e s i gn s , m a y b e d r a w n u p o n

s i lk w i t h a s o l u t i on o f n i t r a t e o f s ilv e r , w h e n t h e y a r e

i n v is i b le . I f t h e y a r e m o is t e n e d a n d e x p o s e d t o t h e

a ct i o n o f h y d r og e n g a s , t h e l a t t e r r e m ov e s t h e o x y g e n

fr o m t h e s ilv er a n d r e d u ce s it t o t h e m e t a l li c (v i s i b l e )

s t a t e . D e s i g n s d r a w n w i t h a s o lu t i on o f c h l o r i d e o f

g o l d m a y b e s im ila r ly r e d u c e d ; o t h e r ch l or i d e s , a s

c h o r i d e s o f t in , e t c ., c a n a l s o b e d e a l t w i t h , d u e ca r e

b e i n g t a k e n t o k e e p t h e m a t e r i a l d a m p w h i l s t e x p o s e d t o

t h e h y d r o g e n .


• * C h a m el eon P i ct u r e s

O n a p i e ce o f d r a w i n g p a p e r s k e t ch a sce n e w i t h

a s ol u t i on o f c op p e r b r o m i d e . P a i n t in t h e t r e e s , g r a s s ,

e t c . (in fa ct a n y t h i n g w h i ch i t is d es ir e d s h o u l d b e c om e




g r e e n ), w i t h a s o lu t i on o f c ob a l t ch l or i d e . T h e s k y a n d

a n y w a t e r e f fe ct s s h o u l d b e p a i n t e d w i t h a s ol u t i on o f

c o b a l t a c e t a t e .

I f t h e p i ct u r e b e h e a t e d t h e s ce n e ( w i l l b e d e v e l o p e d

in i t s n a t u r a l c ol ou r s . T h e s k e t ch e s s h o u l d b e p r e p a r e d

b e f o r e h a n d a n d a l l o w e d t o d r y .

I n co n n e c t i on w i t h t h i s s u b j e ct o f ch a m e l e on p i ct u r e s ,

i t m a y b e u s e f u l t o n ot e ( 1 ) t h a t a s ol u t i on o f s u l p h a t e o f

c op p e r a n d ch l or i d e o f a m m on i a (b l u e ) t u r n s g r e e n w h e n

h e a t e d . ( 2 ) O x i d e o f c ob a l t d i s s o lv e d in a c e t i c a c i d

a n d a l i t t l e p o t a s s i u m n i t r a t e a d d e d , u n d e r t h e a ct i on

o f h e a t , d e v e l o p s a p a l e r o s e . ( 3 ) T h e o r i g in a l c ol o u r

o f t o u r m e r i c p a p e r is a ffe c t e d b y a m m on i a a n d r e s t or e d

o n t h e a p p l ica t i on o f h e a t .


T h e B l u s h i n g P i ct u r e

I f a n y p la i n p r i n t o r d r a w i n g b e t a k e n — p r e fe r a b l y of

a y ou n g l a d y — a n d t h e fa c e , h a n d s a n d n e ck b e p a i n t e d

w i t h a s ol u t i on o f e q u a l p a r t s o f w a t e r a n d m e t h y la t e d

s p ir i t s t o w h i ch a fe w gr a i n s o f p h e n o l p h t h a l e in h a v eb e e n a d d e d , o n s u b j e ct i n g t h e p i ct u r e t o t h e i n fl u e n ce o f

a m m o n i a v a p o u r i t w i l l " b lu s h " m o s t v iv i d l y , e s p e c ia l ly

i f i t b e d a m p . U s e a ca m e l 's h a ir b r u s h . T o d a m p it ,

h o l d i t o v e r s t e a m a n d a l l o w i t t o c oo l , or u s e cl e a n

w a t e r a n d a s ce n t s p r a y . A sm a l l s p o n g e d i p p e d in

s t r on g "a i m o n i a s o l u t i on a n d co n c e a l e d in t h e h a n d a ct s

a d m ir a b ly a s a b lu s h p r o d u c e r . T h e p i ct u r e r e s u m e si t s or i g in a l co lo u r w h e n w i t h d r a w n f r o m t h e i n fl u e n ce

o f t h e a m m on i a v a p o u r .




E X P E R I M E N T 3 2• > #

M agica l P ort ra i t s on G las s

T h i s m os t e f fe e t i v e e x p e r i m e n t con s i s t s in s h o w i n g

a s q u a r e o f p l a i n t r a n s p a r e n t g l a s s in or on w h i ch

n o t h i n g ca n b e s e en e v e n o n t h e c lo s e s t in s p e c t i on , b u t

i f t h e g l a s s b e b r e a t h e d u p o n s o a s t o c ov e r i t s s u r f a c e

w i t h m o i s t u r e , a

p o r t r a i t a t o n c e

m a k e s it s a p p ea r -

a n c e . A s s o on

a s t h e m ois t u r e

l e a v e s t h e g la s s

t h e im a g e d i s -

a p p e a r s (F i g . 1 0 ).

T o p r o d u c e

t h i s n o v e l e i f e c t

a p i e c e o f m i r r or

( p l a t e ) g l a s s i s

p r o c u r e d . A

s m a l l q u a n t i t y

o f fl u o r s p a r is

p l a c e d on a t i n y l e a d e n d i s h a n d a l it t l e s u l p h u r i c a c ida d d e d . T h e r e s u l t i n g c h e m i ca l i s h y d r o fl u o r i c a c id , w i t h

w h i ch t o o m u ch ca r e ca n n o t b e e xe r c is e d . O n n o a c co u n t

s h o u l d i t b e a l lo w e d t o c o m e in co n t a c t w i t h t h e fin g er s ,

a n d i t is b e s t t h r o w n a w a y d o w n t h e s in k a s s oon a s u s e d .

W i t h t h is l iq u i d a n d a q u i ll p e n t h e d e s i r e d w r i t i n g or

d r a w i n g is e x e c u t e d on t h e g l a s s , w h i ch m u s t p r e v i ou s l y

h a v e b e e n m os t ca r e f u l ly cl e a n e d . I n a b o u t five m i n u t e s ,or t e n a t t h e m o s t , t h e g la s s m u s t b e w e l l w a s h e d i n

r u n n in g w a t e r a n d ca r e f u l ly d r i e d w i t h a c l ot h . I t i s

t h e n r e a d y fo r u s e , a n d it is on l y n e ce s sa r y t o b r e a t h e






A f t e r e xp o s u r e , t h e . w a x is q u i ck l y r e m o ve d b y r u b b i n g

a n d w a s h i n g w i t h o i l o f t u r p e n t in e , a n d t h e d e s ig n (w h i ch

s h o u l d b e b e a u t i fu l ly e t c h e d i n t o t h e g la s s ) is t h e n

a p p a r e n t .

A s o lu t i o n o f h y d r o fl u o r i c a c id i n w a t e r i s a l s o u s e d f or

t h e p u r p o s e o f e t c h i n g g l a s s .

O n n o a ccou n t m u s t t h e f u m e s o f t h e g a s b e i n h a l e d

a n d t h e e x p e r im e n t s h o u l d b e p e r f or m e d in t h e op e n a ir

o r in a n a i r y p l a c e — n o t i n a s m a ll s h u t -u p r o om .

F I G . 1 2 .


T h e M a g i c R os eb u s h

A n i l in e p os s e s se s t h e p r o p e r t y o f b e i n g e x t r e m e l y

s o lu a b l e in a l co h o l o r e a u - d e - c ol o g n e . T h i s is u s u a l ly

s h o w n in t h e l a b o r a t o r y b y d u s t i n g s om e o f t h e d y e ov e r




a s h e e t o f w h i t e p a p e r a n d t h e n s h a k i n g t h e s u r p l u s o ff

u n t i l n o n e a p p a r e n t l y r e m a i n s . • I f e a u -d e -c< ?log n e or

a l co h o l b e s p r a y e d o n t o t h e p a p e r i t i m m e d i a t e l y

b e c o m e s r e d . •

I f i n s t e a d o f s ca t t e r i n g t h e d y e o n t o p a p e r , a w h i t e

r o s e - b u s h b e ch o s e n , a r i d t h e flow e r s s o s h a k e n a s t o

r e n d e r a n y r e m a i n i n g d u s t i n v is ib le , t h e n w h e n s p r a y e d

o r w a t e r e d w i t h a l co h o l or e a u - d e - co l og n e t h e w h i t e r os e s

i m m e d i a t e l y b e c o m e r e d ( F i g . 1 2 ) .

N O T E S O N C H A P T E R I I I

I f a d i lu t e s o lu t i on o f n i t r a t e of s il ve r b e u s ed f o r t h e e x p e r i -

m e n t s in s y m p a t h e t i c w r i t i n g o r d r a w i n g , d e s ig n s w i ll b e

i n v i s ib l e t i l l e x p o s e d t o t h e l i g h t or t h e fir e , w h e n t h e y w i l l

t u r n p er m a n e n t l y b la c k .

I f a w e a k s ol u t i on of s u l p h a t e of c op p e r b e u s e d , t h i s is

i n v i s ib l e u n t i l h e l d ov e r a m m on i a fu m e s . T h e co lo u r c a n b e

d r i v e n ou t b y h e a t .

T h e ju i ce of o n i o n m a y b e u s e d — t h e w r i t i n g is in v i s ib l e

u n t i l w a r m e d .

W r i t e w i t h s u l p h a t e of i r o n — d e v e l op w i t h ca m e l's h a ir b r u s h

o r fe a t h e r d i p p e d i n p r u s s ia t e of p ot a s h .



C H A P T E R I V

M Y S T E R I E S O F E I R E A N D W A T E R


F i re B u r n i n g u n d e r W a t er 1

A MIXT U RE o f n i t r a t e o f p o t a s h , p o w d e r e d c h a r c oa l ,

s u l p h u r , a n d s t r o n t i u m n i t r a t e d r i ve n i n t o a s t r on g

p a p e r ca s e a b o u t t w o in c h e s

l on g , w e l l c l os e d a t t h e e n d a n d

v a r n is h e d so a s t o b e q u i t e w a t e r -p r o of , m a y b e s e t o n fi r e a n d w i l l

con t i n u e t o bu r n u n d e r w a t e r u n t i l

t h e w h o le i s con s u m e d , p r o v id e d

t h a t t h e ca r t r i d g e b e b u r n t m ou t h

d o w n w a r d s (F i g . 1 3 ). T h e b e s t

e ffe c t is p r o d u c e d w h e n b u r n t i n a

d e e p g la s s j a r .

T h e co m b u s t i b l e ( r e d fi r e ) is

m a d e b y m ix in g b y w e i g h t :

s t r on t i u m n i t r a t e 4 0 p a r t s , flow e r

o f s u l p h u r 1 3 p a r t s , ch l or a t e o f, _ . , , , A , C a s e ; B , L e a d e n w e i g h t :

p o t a s h 5 p a r t s , s u l p h u r e t of a n t l - c , J a r c on t a i n i n g w a t e r .

m o n y 4 p a r t s . P o w d e r t h e i n -

g r e d i e n t s s e p a r a t e l y, a n d t h e n m ix ca r e fu l ly on a s h e e to f p a p e r w i t h a p a p e r k n i fe . O n n o a ccou n t m u s t s u l p h u r

a n d ch lor a t e o f p o ta s h b e r u b b ed tog eth er i n a m or ta r ,

1 S e e a l s o E x p e r i m e n t 5 4.

A o 4 5

F I G . 1 3 .




being v ery l iab le to exp lod e . T h e c om p o s i t i on s h ou l d n o t

b e k e p t f or a n y l e n g t h o f t i m e b e f o r e u s i n g , a s is l ia b l e

t o s p on t a n e ou s c om b u s t i on .


B u r n i n g W a t e r

A p p a r a t u s . A b r a s s b o w l , a cle a r g la s s d e c a n t e r a n d

a t u m b l e r .

C h em i ca l s . E t h e r (p u r e ) . P ot a s s iu m (t h e m e t a l ).

I n t h e d e ca n t e r is cl ea n w a t e r , w h i ch m a y b e p o u r e d

in t o t h e t u m b le r a n d d r u n k . O n p ou r in g t h i s s a m e w a t e r

i n t o t h e b o w l ( o f b r a s s or i r o n ) i t a t o n c e c a t c h e s fir e

a n d b u r n s , p r o d u c in g a fla m e a fo o t or s o in h e i g h t .

T h i s e ffe c t is p r o d u c e d a s f ol l ow s . T h e b o w l c on t a i n s

a l i t t l e e t h e r — t w o or t h r e e t e a s p o on fu l s — o n w h i ch is

p l a c e d a s m a l l p i e c e o f p ot a s s i u m n ot la r g er t h a n a p e a .

I f t h e e t h e r b e p u r e t h e r e w i ll b e n o a c t i o n ; b u t w h e n

w a t e r is p o u r e d i n t o t h e b o w l t h e p ot a s s iu m a t o n c e se t s

fr e e t h e h y d r o ge n co n t a i n e d i n t h e w a t e r ; a n d t h e a ct i on

is s o v i go r o u s t h a t t h e h y d r o ge n is ig n i t e d a n d t h e r e b y

t h e e t h e r a s w e l l — i t b e in g o f cou r s e t h e e t h e r t h a t

b u r n s a n d n o t t h e w a t e r .


A Piece of I ce u s ed a s a M a tch

T h i s is n o t h i n g b u t a n e x t e n s i on o r m o d ifi ca t i o n o f t h e

la s t e x p er i m e n t d e p e n d i n g o n t h e w a t e r y ch a r a ct e r o f t h e

s u r f a c e of t h e i ce , w h i ch in s t a n t l y i g n i t e s a p i e c e o f

p ot a s s iu m w h e n t h e la t t e r is b r o u g h t i n t o c on t a c t w i t h i t .

T h e w r i t e r h a s o ft e n a m u s e d h i m s e lf b y l ig h t i n g a

ci ga r e t t e in t h i s w a y .



M Y S T E R I E S O F F I R E A N D W A T E R 47

C e r t a in p r e c a u t ion s m u s t h o w e v e r b e t a k e n t o in s u r e

s u c ce s s . . T h e s u b s t a n c e s — t o b a c co , ca n d l e w i ck , e t c . —

in w h i ch t h e p ot a s s i u m is c on c e a l e d (a t i n y p i e c e on l y

p r o j e c t i n g ) m u s t b e a b s o lu t e l y d r y : i t s h o u l d e v e n b e

d r i e d in t h e ov e n if n e ce s s a r y . A n d t h e p i e c e o f p o t a s s i u m

s h o u l d p a r t a k e of t h e n a t u r e o f a s t i ck , a s t h i ck a s a

d a r n i n g n e e d l e a n d a b o u t on e q u a r t e r of a n in c li l on g .

T h e e x a c t a m o u n t c a n o n l y b e

d e t e r m in e d b y ex p e r im e n t .

I f t h e s u b s t a n c e w h i ch i t i s

d e s i r e d t o i gn i t e b e m o is t e n e d

(a t t h e s p o t w h e r e t h e p o t a s s i u m Ais p l a c e d ) w i t h m in e r a l n a p h t h a ,

s u cc e s s is m or e ce r t a i n .


F i re S t a r s B u r n i n g i n W a t er

A p p a r a t u s . T a l l g la s s j a r ; A

W o l f e ' s b o t t l e ; s o m e b l o ck s o f ^

w o o d ; g la s s s ip h on .

C h em i ca l s . P h o s p h o r u s , F i g

ch l or a t e o f p o t a s h , s u l p h u r i c ^ G U A 9 J A R / B , W o l fe ' s b o t t l e ,

ac id (o i l o f v i t r i o l ) .

P h o s p h o r u s b u r n s a n d e m i t s b e a u t i fu l fla s h e s o f l i gh t

in t h e p r e s e n ce o f a g a s ca l le d ch l or i n e p e r o x i d e . T h i s

g a s h a s t o b e v e r y ca r e f u l l y g e n e r a t e d u n d e r t h e s u r fa c e

o f w a t e r b y fir s t p l a c in g s o m e cu t p h os p h o r u s a n d

c h l or a t e o f p p t a s h a t t h e b o t t o m o f a l on g a n d s t o u t g la s s

ja r *n e a r l y fu l l o f w a t e r ; s u l p h u r ic a ci d is t h e n c on v e y e d

t o t h e c h l or a t e o f p o t a s h b y m e a n s o f t h e s i p h o n B A A . , a ss h o w n in F i g . 1 4 . T h e b o t t o m e n d o f t h is g la s s t u b e

m u s t b e d r a w n o u t t o a s m a l l op e n i n g or e ls e t h e




s u l p h u r ic a ci d w i l l d e s c e n d t o o r a p i d l y a n d t h e gla s s

m a y h e cr a c k e d w i t h t h e h e a t . A s s o on a s , t h e i r o n

p e r ox id e c om e s in c on t a c t w it h t h e p h os p h or u s i t e x p l od e s

a n d p a s s e s a g a in t o i t s or i g in a l e le m e n t s , o x y g e n a n d

ch l or i n e . T h e s e b u b b l e s d e v e l o p m i n u t e p a r t i cl e s o f

p h os p h or u s , w h i ch r a p i d ly a s ce n d l i k e w a t e r -s p i d e r s t o

t h e s u r fa c e, a n d b u r n a s t h e y p a s s u p w a r d s , p r o d u c i n g a

con t i n u a l s e r ie s of s p a r k s o f fir e , t h e e ffe c t b e i n g e x t r e m e l y

p r e t t y . T h e s i p h o n is fir s t fille d w i t h w a t e r , w h i ch is

g r a d u a l l y d i s p l a ce d b y t h e s u l p h u r i c a c id .


N a k e d F i re B u r n i n g u n d e r W a t er

P h o s p h or u s w i l l b u r n u n d e r b oi li n g w a t e r i f o xy g e n

g a s p l a y u p o n i t . T a k e a p i e ce o f or d i n a r y s t i ck

D D p h o s p h o r u s ( t h e

k i n d t h a t h a s t o

A t o p r e v e n t s p o n -

— — ji t a n e o u s c o m b u s -

t i o n i n a i r ), p l a c e

^ 5 5 5 s a s a S i i S ! B S S ^ i t in a l it t l eF i g - 1 5 - m e t a l li c c u p ( s e e

A A , G l a s s b o w l ; D D , W i r e ga u z e ; F ; 1 5 ) a n d

C , J e t of h y d r o g e n . ° ' '

p l u n g e i t r a p i d l y

u n d e r t h e s u r fa c e of t h e b oi li n g w a t e r co n t a i n e d in a

fin g e r b o w l o f h a r d e n e d g la s s . I f a j e t of o x y g e n g a s

b e d i r e c t e d o n t h e n o w l iq u i d p h os p h or u s , i t w i l l b u r n

w i t h g r e a t b r i l li a n cy . I f t h e o x y g e n e s c a p e t o o r a p i d l y

fr o m t h e j e t s o m e s m a l l p a r t i cle s m a y b e t h r o w n o u t of

t h e w a t e r , con s e q u e n t l y it is a d v i s a b le t o p r o t e c t t h e




fa c e w i t h a s h e e t o f w i r e g a u z e h e ld a f e w i n ch e s a b o v e

t h e g la s s . b o w l w h i ls t «t h e e x p e r i m e n t is b e i n g c o n d u c t e d .

T h e e ffe ct is m u ch h e i gh t e n e d i f a h ol e b e d r i l l e d in t h e

b o t t o m o f t h e b o w l a n d t h e o xy g e n b e i n t r od u ce d in a

s u i t a b l e j e t t h r ou g h t h i s in a se cr e t m a n n e r .


W it t -o '-t h e-W is p (1 s t m eth od )1

I f s o m e p h os p h or u s b e p l a c e d in a r e t or t w i t h a fa i r ly

F I G . 1 6 .

A , R e t o r t ; B , N e c k d i p p i n g in t o b a s in of w a t e r ;

0 , G a s b u r n i n g a n d p r o d u c i n g s m o k e r in g s .

o v e r a l a m p , a v e r y con s i d e r a b l e a m ou n t o f a gn s C a lle d

p h os p h u r e t t e d h y d r og e n ca n b e p r o d u c e d . 'h i s g a s

t a k e s fir e s p o n t a n e ou s l y on b e i n g e x p o s e d t oJ t h e a i r .

T h e n e c k o f t h e r e t o r t m u s t d i p i n t o a b a s in o f w a t e r .

T h e o b j e c t o f t h e e t h e r is t o p r e v e n t t h e co m b u s t i on

o f t h e fir s t b u b b l e s i n s i d e t h e r e t or t , w h i o h b y t h e ir

e x p l o s io n w o u l d p r o b a b l y b r e a k t h e g la s s .

1 T h a t cu r i ou s a p p e a r a n c e o f l i g h t , c a l l e d ' ( w i l l - q / ' - t h e - w i s p , " a f t e r

w h i ch t h e s e e x p e r i m e n t s a r e n a m e d , i s s u p p o s e d t o b /3 d u e t o t h e e s c a p e

f r o m d e co m p o s i n g m a t t e r o f b u b b l e s of ce r t a i n g i / . se s, t h r o u g h w h i c h

p h o s p h u r e t t e d h y d r o g e n i s d i ffu s e d .



SO C H E M I S T R Y A N D C H E M I C A L M A G I C .

I t is b e s t t o d i s s o lv e s o m e p o t a s h in t h e w a t e r in t h e

b a s i n . O n e m e r g i n g fr o m t h e v t a t e r t h e g a s a t o n c e

b u r n s , p r o d u c in g b e a u t i f u l r i n g s o f s m o k e ( F i g . 1 6 ).

r


W il l-o' -t h e- W i s p (2 n d m eth od )

I f a f e w d r o p s o f p h o s p h o r i ze d e t h e r b e p o u r e d on t oa p i e ce o f l u m p s u g a r a n d t h e s u g a r b e d r o p p e d i n t o

a g la s s o f w a r m w a t e r , t h e s u r f a ce o f t h e w a t e r w i l l

b e c o m e l u m i n o u s ; a n d , i f i t b e b l o w n u p o n , b e a u t i fu l

a n d b r i l l i a n t s u r f a ce u n d u la t i on s w i ll b e p r o d u c e d .


W il l-o' -t h e- W i s p (3 r d m eth od )

I f p h o s p h i d e o f ca l ci u m b e d r o p p e d i n t o a g la s s j a r

t w o t h i r d s fu l l o f w a t e r , p h o s p h u r e t t e d h y d r o ge n w i l l b e

j T od u ce d , w h i c h w i l l r i s e in b u b b l e s t h r o u g h t h e w a t e r

a n il, b e h a v e a s in E x p e r i m e n t 4 0 .

N O T E S O N C H A P T E R I V

P h os p h i d e of ca l ci u m i s o b t a i n e d b y h e a t i n g t o g e t h e r l im e

a n d p h o s M ior u s i n a c l os e d cr u ci b le .

I n E x p e r i m e n t 4 0 a s o lu t i on o f c a u s t i c s od a a n d coa l -g a s

c a n b e u s e d i n s t e a d o f p o t a s h a n d e t h e r , t h e c o a l - g a s p r e v i o u s

t o h e a t i n g Vb e in g m a d e t o d i s p l a ce t h e a ir i n t h e fl a s k .

P h os p h u r e t t e d h y d r og e n h a s a n u n p l ea s a n t od ou r , is

p o i s o n o u s , a m d m u s t n o t b e i n h a l e d .

I f a ja r o f \ o x y g e n b e h e ld o ve r t h e n e ck of t h e r e t or t

d e s cr i b e d i n E x p e r i m e n t 4 0, a b r i gh t fla s h of l ig h t a n d a n

e x p los i on occu r \ ; a n d if t h e e x p e r i m e n t b e p e r fo r m e d i n a

d a r k e n e d r o o m t i i e e f fe c t is s im i la r t o t h a t of a s u d d e n fla s h

o f l ig h t n i n g . A p o t t l e of ch l or i n e g a s h e l d ov e r t h e n e ck of




t h e r e t o r t , a n d d i p p i n g of c ou r s e i n t o t h e w a t e r in t h e b a s i n ,p r o d u c e s „a g r e e n f l a m t e v e r y t i m e a b u b b l e p a s s e s t h r o u g h i t .

P h os p h u r e t t e d h y d r o g e n or p h o s p h i n e is b e s t p r e p a r e d a s

f ol l o w s : F i t t o a n <3 oz . fla s k a c or k a n d r a t h e r la r g e d e l i v e r y

t u b e , w i t h i t s e n d l ea d i n g in t o a p n e u m a t i c t r o u g h n e a r l y fu l l

of w a t e r ; a n d a r r a n g e o n a r e t o r t s t a n d . P l a ce i n t h e fla s k

a f e w p i e ce s o f c a u s t i c p o t a s h , t o g e t h e r w i t h s o m e s m a l l p i e c e s

o f p h os p h or u s a n d a l it t l e w a t e r . P a s s coa l -g a s i n t o t h e u p p e r

p a r t o f t h e fla s k s o a s c om p l e t e l y t o d i s p l a c e t h e w h o l e of t h e

a i r ; t h e n c or k t i g h t l y a n d s e a l . G e n t l y h e a t t h e fla s k ; a n d

b u b b l e s of g a s a r i s e a n d d i s p l a c e t h e co a l -g a s . S o o n e a c h

b u b b l e a s i t r i s e s t o t h e s u r fa c e of t h e w a t e r i n t h e p n e u m a t i c

t r o u g h b u r s t s i n t o fla m e a n d g e n e r a t e s a b e a u t i fu l v o r t e x

s m o k e r i n g .

L i m e w a t e r m a y b e u s e d i n s t e a d o f p o t a s h w a t e r if d e s ir e d .

T h e o d ou r of p h o s p h i n e is t h a t of p u t r i d fis h . T h e g a s o n

s t a n d i n g in t h e l i g h t los e s i t s w i ll -o '-t h e -w i s p p r o p e r t i e s .

I n s t e a d o f c oa l -g a s t o d i s p l a c e t h e a ir in t h e fla s k c a r b o nd i o x id e m a y b e u s e d , a n d i n t h e h a n d s of t h e i n e x p e r i e n c e d t h e

l a t t e r i s e a s ie r t o e x p e r i m e n t w i t h t h a n t h e for m e r . A l ig h t e d

t a p e r p l u n g e d in ca r b o n d i o x id e a t on ce g oe s o u t , t h u s s h o w i n g

w h e n t h e fla s k is fu l l a n d r e a d y . W h e n t h e e x p e r i m e n t i s a t a n

e n d , a l l ow t h e l i q u i d i n t h e fla s k t o co ol u n t i l w a t e r i s d r a w n

u p i n t o i t fr o m t h e t r o u g h ; a n d fin a l ly r e m o ve t h e c or k fr o m

t h e f l a s k — w i th t h e f la s h u n d e r w a t er . I f t h e s e d i r e c t i on s a r e

fo ll ow e d t h e e x p e r i m e n t i s a p e r fe c t l y s a fe on e .

T h e e x p e r im e n t w it h p h os p h u r e t t e d h y d r o g e n a n d t h e ja r o f

o x y g e n is on e w h i ch s h ou l d n o t b e a t t e m p t e d b y t h e i n e x p e r i -

e n c e d .

S t i ck p h o s p h or u s m u s t a l w a y s b e k e p t a n d c u t u n d e r w a t e r .

O n n o a c co u n t p i ck a p i e c e u p in t h e fin g er s , a s t h e h e a t of

t h e h a n d s is a l m os t s u r e t o i g n i t e i t a n d t h e r e s u l t w i l l b e a

n a s t y b u r n .



C H A P T E R V

• S P ON T AN E O U S C O M B U S T I O N A N D M A G I C A L E X P L O S I V E S

G E N E R AL LY s p e a k i n g e x p e r i m e n t s o f t h is k i n d a r e s a fe ly

p e r fo r m e d on l y b y a n e xp e r t . T h e r e a r e , h o w e v e r , t w o

w h i ch t h e ca r e fu l be g in n e r m a y v e n t u r e u p o n w i t h o u t

d a n g e r , a n d w i t h w h i ch s om e ve r y s t a r t l i n g , e ffe ct i v e ,

a n d e ve n a m u s i n g r e s u l t s m a y b e o b t a i n e d .


S p on t a n eou s C om b u s t i on

A m i xt u r e o f p e r c h l or a t e o f p o t a s h a n d p o w d e r e d

lu m p s u g a r a t o n c e t a k e s fir e on b e i n g t o u c h e d w i t h a

d r o p o f s u l p h u r i c a c i d .


A S a f e M a g i ca l E x p l os i v e

T a k e a f e w f l a k e s o f i o d i n e , b u t n o m or e; g r i n d t h e m

t o a p o w d e r i n a p e s t l e a n d m o r t a r ; p l a c e in a cle a n

g la s s fla s k or v e s s e l , a n d p o u r a b o u t a t e a s p o o n f u l o f

s t r o n g l iq u i d a m m on i a o n t h e m . A l l o w t h e m i x t u r e t o

s t a n d f o r a t l e a s t h a l f a n h o u r , a n d t h e n ca r e f u l ly fit t e rt h r ou g h w h i t e b l ot t i n g p a p e r . T h e d a r k b r o w n s u b -

s t a n ce l e ft b e h i n d m u s t b e ca r e f u l ly d i v i d e d i n t o m in u t e

p o r t i on s w h i ls t s t i l l w e t a n d t h e n p a r t ia l ly d r i e d , b u t

52



S P O N T A N E O U S C O M B U S T I O N 53

c on v e y e d w h i ls t s t i ll d a m p t o t h e a r t i cl e o n w h i ch i t i sp r o p o s e d t o u s e i t .

I t is a p o w e r fu l fu l m i n a t e a n d e x p l o d e s s p o n t a n e ou s l y

if d r i ed in t o o w & r m a p l a c e . E v e n a p e l l e t t h e s iz e o f

a s m a l l p i n ' s h e a d w i l l p r o d u c e a q u i t e a u d i b l e e x p l os i on ;

b u t if u s e d in m i n u t e q u a n t i t i e s t h e r e is a b s o lu t e ly n o

d a n g e r .


T o s et F i r e t o a N ew s p a p er b y B r ea th in g on i t

A p p a r a t u s . — A n or d in a r y n e w s p a p e r ; a ch i n a p la t e ;

s om e p e r ch lo r a t e of p o t a s h a n d s u g a r ( m i x e d ) ; s u l p h u r i c

a c i d .

T h e n e w s p a p e r (o r a n y j p s i l y in f la m m a b l e a r t i cl e ) is

q u i t e u n p r e p a r e d . O n o n e s id e o f t h e p l a t e is p l a c e d al i t t le o f t h e ch l or a t e o f p o t a s h a n d s u g a r (o n e p a r t o f

l oa f s u g a r t o t w o o f p ot a s s iu m c h l or a t e ) , a n d o n t h e

ot h e r s i d e a l it t le s u l p h u r i c a c id . T h e p l a t e r e s t s on a

t a b le o r s u i t a b le s t a n d in s u ch a m a n n e r t h a t t h e s u lp h u r i c

a ci d s id e is s l ig h t l y l o w e r t h a n t h e ot h e r . T h e n e w s p a p e r ,

b e i n g m o r e or le s s c r u m p l e d u p , i s p l a c e d l i g h t l y 011 t h e

p l a t e , a n d t h e l a t t e r l i ft e d o ff t h e t a b l e s t i ll f u i t s i n c l in e dp o s i t i on . S o m e o n e is i n v i t e d (w i t h s u i t a b l e r e m a r k s ) t o

c om e a n d b l o w u p o n i t . W h e n t h e t i m e is t h ou g h t r i p e

t h e p l a t e is s l ig h t l y t i l t e d ov e r t o t h e o t h e r s i d e , t h e

s u l p h u r i c a c i d a n d s u g a r e d c h l or a t e a r e t h u s b r o u g h t in t o

c o n t a c t , a n d t h e f i e r y d e e d i s d o n e .


A F u l m i n a t in g P ow d e r— a n E x p er im en t i n F u s ion

T a k e t h r e e p a r t s b y w e i g h t o f n i t r e , t w o o f d r y

ca r b o n a t e o f p o t a s h , a n d on e # o f s u l p h u r . D r y ca r e fu l ly





S P O N T A N E O U S C O M B U S T IO N 55

T h e l a d l e o r c on ca ir n r ig v e s s e l m u s t b e q u i t e d r y , a s

a n y d a m p n e s s m ig h S fi r e t h e p ot a s s iu m .

E X P E R I M E N T 4 9 1

Gr eek F i r e

I t i s r e la t e d a s a m a t t e r o f h i s t or y t h a t t h e S a r a ce n s , b y

t h e i n t r o d u ct i on o f a t e r r i b l e q n d t h e n d ia b o li ca l ly r e g a r d e dl iq u i d k n o w n a s G r e e k ] fir e , s p r e a d t e r r or a m o n g s t t h e ir

foe s . T h e c o m p o s i t i o n o f t h is l i q u i d h a s g i v e n r i se t o

m u c h d is cu s s ion a m o n g s t le a r n e d m e n o f m a n y cou n t r i es .

O n e o f t h e l a t e s t s u p p o s i t i on s is t h a t i t c on s i s t e d o f

"s a l t p e t r e , s u l p h u r , a n a l p e t r o le u m or p i t c h . " W h a t e v e r

G r e e k fir e w a s , i t c e r t a i n l y w a s n ot t h i s . T h e n e a r e s t

a p p r oa ch t o i t t h a t t»h e w r i t e r k n o w s o f is m a d e b y -d i s s ol vi n g p h o s p h o r u s sin ca r b o n d i s u l p h i d e ; t h e c a r b on

d i s u l p h i d e w i l l d is s olv e^ f r o m n i n e t o t e n p a r t s o f p h o s -

p h or u s . I f a l it t l e o f t .h i s l iq u i d b e p o u r e d o n t o b l o t t i n g

or filt e r in g p a p e r t h e c a r b o n d i s u l p h i d e r a p i d l y e v a p or a t e s

a n d t h e p h os p h or u s t a k e js fir e . I t d o e s n o t f ol l o w , h o w -

e v e r , t h a t i t w i ll i gn i t e t h e s u b s t a n ce on w h i ch i t is p o u r e d ,

fo r t h e fo ll ow i n g r e a s o n . P h o s p h or u s in b u r n i n g for m s

p h o s p h o r i c a ci d , a n o n '-c om b u s t i b le s u b s t a n ce , w h i ch

coa t s t h e s u r f a ce o f t h e p^ a per r o u n d t h e s p o t w h e r e t h e

com b u s t i on o ccu r s , a n d b e i n g a n o n - co n d u c t o r o f h e a t ,

p r e v e n t s t h e fir e s p r e a d i n g * I f , h o w e v e r , w a x b e d i s s o lv e d

w i t h t h e p h os p h o r u s , t h e a t h e c a s e i s e n t i r e ly d i ffe r e n t

a n d a v e r y d a n g e r o u s fl u i d is p r o d u c e d , w h i ch w i ll i gn i t e

a n y t h i n g com b u s t i b l e o n \ vh ich i t m a y b e p ou r e d . E v e n

w i t h o u t t h e a d d i t i on o f t h e w a x , o f cou r s e , t h e b u r n i n g

1 T h i s e x p e r i m e n t s h o u l d o n l y m a d e b y t h o s e w h o a r e e x p e r i e n c e d

i n t h e u s 3 o f c h e m i c a l s , .





S P O N T A N E O U S C O M B U S T I O N 57

F i l l t h e d is h t h r e e p a r t s fu l l w i t h a s ol u t i on o f f ou r

p a r t s s u l p h u r i c a cid * a n d five p a r t s (b o t h b y m e a s u r e )

o f s t r on g n i t r i c a c id . M i x t h e t w o a ci d s w e l l w i t h a

g la s s r o d . T a k e o n e o f t h e s h e e t s , i m m e r s e it in t h e

s ol u t i on a n d le t i t s o a k f or t e n m in u t e s . R e m o v e i t b y

t h e a i d o f a g la s s r o d , a n d p l a c e it in a p a n fu l l o f w a r m ,

s o ft or d i s t i ll ed w a t e r . L e t i t r e m a i n fo r on e h o u r ;

t h e n p o u r o ff t h e w a t e r , a n d r e fi l l t h e b o w l a f r e s h .

T h i s op e r a t i on m u s t b e r e p e a t e d s e ve r a l t im e s . O r ,

w h a t is m u c h b e t t e r , p l a c e t h e s h e e t (or s h e e t s , fo r m or e

t h a n on e ca n b e p u t i n ' t h e w a s h i n g b a s in a t t h e s a m e

t i m e ) in r u n n in g w a r m w a t e r u n t i l ev e r y t r a ce o f t h e

a ci d is r e m o ve d . I f t h i s b e n o t d o n e t h o r o u g h l y , t h e

p a p e r w i ll n o t on l y b e l i a b l e t o s p o n t a n e ou s c o m b u s t i on ,

b u t w i l l e x p l od e in a v i p l e n t m a n n e r i f s t r u c k . A f t e r

w a s h i n g , t h e s h e e t s of p a p e r m u s t b e ca r e f u l ly d r i e d in a

g e n t l e h e a t . I f , a ft e r d r y i n g , a s m a l l p e l l e t o f t h e p a p e r

b e l ig h t e d a t o n e p o i n t , fi n d t h e n t h r o w n i n t o t h e a ir , a

fla m e o f in t e n s e l ig h t is p r o d u c e d , t h e c om b u s t i ou b e i n g

s o p e r fe c t t h a t 110 p e r c e p t i b l e a s h is le ft .

T o g i v e t h e p a p e r i t s c o l o u r e ffe c t , a ft e r d r y i n g , t a k e

t h e s h e et s a n d s t e e p t h e m for five m in u t e s in a w a r m

s a t u r a t e d s o lu t i on o f s t r o n t i u m ch l or a t e , or , b e t t e r s t i ll , al i t h iu m s a lt (fo r c r i m s o n ) ; c op p e r ch l or a t e ( fo r b l u e ) ;

b a r iu m ch l or a t e ( fo r g r e e n );; p ot a s s i u m n i t r a t e ( fo r v i o l e t ) ;

a n d a f t e r w a r d s h a n g t h e m f i p t o d r y .


S i l ver F i r e

I f a fe w g r a i n s o f s i lv e r n i t r a t e b e s p r i n k l e d o n a p i e c e

o f g lo w i n g c h a r c oa l , b e a u t i f u l s t a r s w i l l b e t h r o w n off

a n d t h e s u r f a c e o f t h e c h a r c o a l w i l l b e c o a t e d w i t h s i l v e r .




E X P E R I M E N T 5 (3

Oo ld en F i r e

T h i s ca n b e p r o d u c e d b y b l o w i n g fin e ly p o w d e r e d

ch a r c oa l u p t h e t u b e o f a b u n s e n b u r n e r . I r o n filin g s or

fin e ly p o w d e r e d a n d p e r fe c t l y d r y ' s o d i u m n i t r a t e m a y b e

e m p l o y e d w i t h s i m i l a r e f f e c t .


F i re B u r n i n g u n d e r W a t er

T a k e o n e p a r t of n i t r a t e o f p ot a s h , t h r e e p a r t s o f

g u n p o w d e r , a n d t h e sa m e q u a n t i fy o f s u l p h u r ; m ix t h e m

ca r e fu l ly a n d p u t t h e m in a v a r n is h e d p a s t e b o a r d ca s e .

Q u i ck l y k i n d l e a t t h e m o u t h , a n d im m e r s e i t u n d e r w a t e r .

I t w i ll con t i n u e t o b u r n u n t i l co n s u m e d .

1 S e e a ls o E x p e r im e n t 3 5 .



C H A P T E R V I

C H E M I C AL P Y R O T E C H N I C S A N I ) P A R L O U R F I R E W O R K S

T H I S b r a n c h o f t h e s u b j e ct h a s b e e n p a r t ia l l y d e a l t w i t h

in C h a p t e r s I Y a n d Y . A s a l r e a d y s t a t e d , c ol d w a t e r

w h e n a c t e d o n b y p ot a s s iu m is d e c o m p o s e d , fo r m i n g

p o t a s s i u m h y d r ox i d e , a n d l ib e r a t i n g h y d r o g en . T h is l a s t -

n a m e d g a s i gn i t e s s p on t a n e ou s l y w h e n s e t f r e e ; a n d b y

b e in g b r o u g h t i n t o c on t a c t w i t h b en z in e , a l co h o l or e t h e r

a fla m e is a t on c e p r o d u c e d . W e n o w p a s s on t o con s i d e r

t h e p r o d u c t i o n o f c ol o u r e d fir e s .

I f i t b e d e s i r e d t o ca r r y o u t t h e f ol l ow i n g e x p e r i m e n t s

in a r o o m i n s t e a d o f ou t o f d o or s , a n e q u a l a m o u n t o f

s h e l la c s h ou l d b e u s e d i n s t e a d o f s u l p h u r i n e a c h ca s e ,

t h e f or m e r g i v i n g o ff b u t l i t t l e s m o k e a n d t h a t n o t o f

a n o b je c t io n a b l e c h a r a ct e r .

I f t h e ex p e r i m e n t s b e p e r fo r m e d in a r o om , t h e v a r i ou s

m ix t u r e s ca n b e ig n i t e d in a p i ll b o x s t a n d i n g on a p l a t e

or s a u ce r . A l l t h e i n g r e d i e n t s m u s t b e ca r e f u l ly p o w d e r e d

separa te ly in a p e s t l e a n d m or t a r . A s a l r e a d y s t a t e d ,

on n o a ccou n t m u s t s u lp h u r a n d ch lo r a t e o f p o t a s h b e

p o w d e r e d o r g r o u n d t o ge t h e r . I t is e s s en t ia l t h a t t h e

in g r e d i e n t s s h ou l d b e t h or o u g h l y m i x e d , a s o t h e r w i s e

s u c c e s s f u l c o l o u r e d f i r e c a n n o t b e p r o d u c e d .B e f o r e g i v in g d e t a i le d p a r t i cu l a r s , l e t u s b r i e fl y c on s i d e r

t h e ch i e f i n g r e d i e n t s . C o l ou r e d fir e s g e n e r a l ly a r e m a d e

o f v a r i ou s m i x t u r e s o f p o t a s s i u m c h l or a t e a n d n i t r a t e ,59




s u l p h u r , s u g a r , s h e l l a c , ch a r c oa l , e t c . , w i t h o t h e r ch e m i ca l st o i m p a r t t h e d e s i r e d co lo u r e ffe c t . S o d i u m .s a lt s g i v e

a y e l l o w fla m e ; b a r i u m s a l t s a g r e e n ; p ot a s s i u m

s a l t s a b l u e v i o l e t ; s t r o n t i u m , l it h i u m a n d ca l ci u m a

r e d or p u r p l e . W h i t e s ilv er s t a r s or r a i n a r e p r o -

d u c e d b y a d d i n g t o t h e s e c o m p o u n d s s u c h s u b s t a n c e s

a s i r on fi l in g s , b l a c k a n t i m o n y ( p o w d e r e d ) ; a n d fo r

g o l d e n r a i n o r s t a r s , b r a s s filin g s . C o p p e r filin g s g i v e agreen r a in , w h i ls t c o p p e r s a lt s g i v e a b l u e f l a m e .


B l u e F i r e

V

P ot a s s iu m n i t r a t e , 2 7 p a r t s ; p ot a s s i u m s u lp h a t e ,

1 5 p a r t s ; s u l p h u r , 1 5 p a r t s ; p o t a s s iu m ch lor a t e , 28p a r t s ; cu p r a m m on i u m s u lp h a t e , 1 5 p a r t s ; or

P r u n e lla p o w d e r , 1 2 p a r t s ; s u lp h u r , 4 p a r t s ; R e g u l u s

o f a n t i m o n y , 3 p a r t s ; or

N i t r e , 1 8 p a r t s ; s u l p h u r , 4 p a r t s ; a n t i m o n y s u l p h i d e ,

4 p a r t s . T h e t w o l a s t - n a m e d co m b i n a t i o n s a r e e s p e cia l ly

s u i t a b l e f or b l u e c a n d l e s .

F o r b l u e s t a r s : —

P ot a s s i u m ch l or a t e , 8 p a r t s ; co p p e r s u lp h id e , 2 p a r t s ;

co p p e r o x i d e , 1 p a r t ; s u lp h u r , 4 p a r t s ; m e r cu r ou s

c h l o r i d e , 2 p a r t s .


R e d F i r e

P r e c i p i t a t e d s t r on t i u m ca r b o n a t e , 4 p a r t s ; p o t a s s i u m

ch l or a t e , 1 2 p a r t s ; m e r c u r o u s ch l or i d e , 4 p a r t s ; p o w d e r e d

s u lp h u r ( p u r e ) 2 t o 3 p a r t s ; p o w d e r e d s h e lla c , 1 p a r t ;

p o w d e r e d ch a r c oa l , i a p a r t .



C H E M I C A L P Y R O T E C H N I C S & F I R E W O R K S 61

T h e s t r o n t i u m ca r b o n a t e h e r e u s e d is n o t a d e l iq u e s ce n t

s a l t li k e t jie n i t r a t e , w h i ch l a t t e r m u s t a l w a y s b e c a r e f u l ly

s p r e a d o u t on a d i sh or p l a t e a n d d r i e d in a n o v e n b e f or e

m i x i n g .

T h e r e d t in t g i ve n b y t h e ca r b o n a t e is n o t , h ow e v e r ,

o f s o d e e p a t i n g e a s t h a t p r o d u c e d b y t h e n i t r a t e , b u t

i f t h e la t t e r b e e m p l o y e d i t s h ou l d on l y b e fo r im m e d i a t e

u s e .


Gr een F i r e

B a r i u m n i t r a t e , 1 2 p a r t s ; p ot a s s iu m ch l or a t e , 6 p a r t s ;

s u lp h u r , 3 p a r t s ; p o w d e r e d s h e lla c , 1 p a r t ; p o w d e r e d

ch a r c oa l , \ a p a r t ; m e r c u r o u s ch l or i d e , 2 p a r t s .

I t is e ss en t i a l t h a t t h e b a r i u m s a lt s h ou ld b e q u i t e p u r e ;a n d i f t h e i n g r e d i e n t s b e w e l l m i x e d t h e r e s u l t i n g c ol ou r

w i l l b e a l o v e l y e m e r a l d g r e e n .


Ye l lo w F i r e

T h i s ca n b e m a d e in a n y o f t h e fo l l ow i n g w a y s : —( 1 ) S u l p h u r , 1 p a r t ; ca r b on a t e o f s o d a l j - p a r t s ;

p o t a s s i u m c h l o r a t e , 4 p a r t s .

T h e ca r b on a t e o f s o d a m u s t b e c a r e fu l ly d r i e d b e f or e

m i x i n g .

( 2 ) P ot a s s i u m ch lor a t e , 6 p a r t s ; s o d iu m ox a l a t e ,

2 p a r t s ; s u l p h u r , 2 p a r t s ; p o w d e r e d s h e lla c , 1 p a r t .

I f m a d e fo r i m m e d i a t e u s e t h e s od i u m n i t r a t e s a lt ca nb e u s e d w i t h a d v a n t a g e — t h i s s a l t g iv in g a d e e p e r t i n t .

I t is , h o w e v e r , u n for t u n a t e l y m o s t d e l iq u e s c e n t ( l ia b l e t o

a b s o r b m oi s t u r e ), a n d m u s t b e m os t ca r e f u l l y d r i e d in a n




ov e n b e f or e u s i n g ; a n d t h e m ix t u r e w i ll n o t k e e p , b u t

w i l l d e t e r i or a t e fr o m d a m p . ' ,

( 3 ) S u lp h u r , 1 p a r t ; ch a lk , p a r t s ; p ot a s s i u m

ch l or a t e , 4 p a r t s . R e s u l t , or a n g e r e d .

A s a l r e a d y s t a t e d , w h e n i t i s d e s i r e d t o b u r n t h e s e

c ol ou r e d fir e s— in s m a l l q u a n t i t i e s — i n d o or s , s h e lla c s h o u l d

b e u s e d i n s t e a d o f s u l p h u r . I t is b e s t t o h e a t t h e co lo u r

i n g r e d i e n t in a s u i t a b l e d is h t i ll i t g lo w s , t h e n a d d t h e

s h e l la c u n p o w d e r e d . I t w i l l m e l t a t on ce , a n d ca n b e

in t im a t e ly m i x e d w i t h t h e s t r o n t i u m , s o d i u m , b a r iu m , or

p o t a s s iu m b y m e a n s o f a s p a t u la or b r o a d t h in k n i fe .

A f t e r c oo li n g , t h e m a s s m u s t b e t h or ou g h l y p u l ve r i ze d in

a p e s t l e a n d m or t a r . T a k e a b o u t on e p a r t o f s h e l la c t o

t h r e e o r f o u r p a r t s o f t h e s a l t .

F o r a p u r p l e c ol ou r , li t h i u m s a l t s ca n b e u s e d w i t l i

a d v a n t a g e . F o r a b r i l l ia n t w h i t e fir e u s e m a g n e s i u m

p o w d e r o r r i b b on , t h ou g h b o t h a r e ve r y e x p e n s iv e .

A lu m i n i u m c a n b e u s e d , b u t d o e s n o t g iv e n e a r ly s o

g o o d a r e s u l t .


J a p a n e s e M a t c h e s

T a k e fiv e p a r t s b y w e i g h t o f l a m p b l a c k , e l ev e n o fs u l p h u r , a n d t w e n t y - fi ve o f m e a l p o w d e r , a n d t h or o u g h l y

m i x. T h e n a d d a w e a k s ol u t i on o f g u m w a t e r , s u f ficie n t

on l y t o m a k e t h e m i x t u r e i n t o t h e con s i s t e n cy o f a s t i ff

p a s t e . R o l l o r f la t t e n t h i s ou t a n d c u t i t u p i n t o c u b e s

o f o n e q u a r t e r - i n c h s id e s . P l a c e t h e s e o n a d i s h , i n a

w a r m p la c e , a n d a l low t h e m t o d r y g r a d u a l l y . T h e

m or e g r a d u a l ly t h e y a r e d r i e d t h e b e t t e r , a n d a w e e k isn o t t o o l on g t o a l lo w fo r t h e p r o ce s s . W h e n p e r f e ct l y

d r y , fix t h e c u b e s s e p a r a t e l y o n s t r a w -l i k e fib r e s s i m i l a r

t o t h os e u s e d in ca r p e t b r o om s . T h e J a p a n e s e t h e m s e lv e s




u s e a t h in b a m b o o s p lin t e r . T o fir e t h e m , h o ld t h e m

s t e m d o w n w a r d s , a n d l ig h t i n a c a n d l e . T h e y fir s t o f a l l

b la z e u p , a n d t h e n a m ol t e n m a s s fo r m s , f r o m w h i ch

c u r i o u s c o r u s c a t i o n s s o o n a p p e a r .

R e m e m b e r ( 1 ) t o u s e a s l it t l e flu i d a s p o s s ib l e in t h e

m i x i n g ; (2 ) t o a l low t h e m ix t u r e t o b e c om e t h or o u g h l y

h a r d ; a n d ( 3 ) t o s ee t h a t t h e co m p l e t e d m a t c h e s a r e

p e r fe ct l y d r y b e f or e t h e y a r e u s e d . I f t h e s e - p r e c a u t i o n s

a r e n o t o b s e r v e d , on l y fa i lu r e w i ll a t t e n d t h e e x p e r i m e n t .


P h a r a o h ' s S e r p e n t s

T h i s " p a r l o u r f i r e w o r k " or m a g i ca l ch e m i ca l i l lu s i on

h a s p r o b a b ly ca u s e d m or e a m u s e m e n t a n d a s t on i sh m e n t

t o b o t h y o u n g a n d o ld t h a n a n y „ot h e r s im ila r k i n d o f e x p e r i m e n t . / /

T h e m a n u fa ct u r e o f t h e " s e r p e n t s " f f * \ V I

is q u i t e s im p l e . I n t h e ir b e s t fo r m

t h e y a r e n ot h in g m or e o r le s s t h a n

s m a l l m a s s e s o f m e r c u r i c s u l p h o - s C ~~3s Y /

cy a n i d e fo r m e d i n t o t h e d es ir e d / o T v f

s h a p e , w h i ch , w h e n ig n i t e d , p r o d u c e | C J V V S - - ^a n a s h r e s e m b li n g a s e r p e n t , t h e a sh

for m in g in s u ch a w a y a s t o g iv e | j v J : I

a p p a r e n t m o v e m e n t a n d l ife t o t h e • - y - - ^

r e p t i le (F i g . 1 8 ). j h \

T h e s u l p h o cy a n i d e o f m e r c u r y M \

m u s t b e m a d e in t o a p a s t e b y

a d d i n g a l i t t l e m u c i l a g e o f t r a g a - F 1 8

ca n t h , w i t h a b o u t 5 p e r ce n t ,

n i t r a t e o f p o t a s h . U n for t u n a t e ly t h e s u l p h o cy a n i d e o f

m e r cu r y is a d e a d l y p o i s o n ; t h e fu m e s g i ve n o f f d u r i n g




c om b u s t i on a r e a l s o i n ju r i ou s , a n d t h e r e s i d u e p o is o n o u s .

P h a r a oh 's s e r p e n t s , w i t h t h e s e in g r e d i e n t s , ca n , t h e r e for e ,

on l y b e m a d e u n d e r p r op e r s u p e r v is ion .

H a p p i l y a n o n - p o is o n o u s t h o u g h le s s e ffe ct i v e

" s e r p e n t " ca n b e m a d e b y u s i n g : b ich r om a t e o f p ot a s h

2 p a r t s ; n i t r a t e o f p ot a s h , 1 p a r t ; p o w d e r e d s u g a r ,

1 p a r t . T h e s e in g r e d i en t s m u s t b e p o w d e r e d s e p a r a t e ly

a n d t h e n t h o r o u g h l y m i xe d . S m a l l p a p e r con e s a r e

m a d e a b o u t t h e s ize o f a p a s t i le a n d t h e m ix t u r e p r e s s e d

i n t o t h e m .

R e m e m b e r a l w a y s t o l ig h t t h e s e " e g g s " a t t h e t op ,

fr o m w h i ch t h e s e r p e n t u n r o lls i t s e l f t o a n a s t on i s h i n g

e x t e n t .


7 o d r a w a Des ign on a P iece of Pa p er b y s et t i n g

Fir e to i t

T a k e a s h e e t o f p a p e r , a n d d r a w u p o n i t a d e s i gn

w i t h a co n c e n t r a t e d s olu t i on o f p o t a s s iu m n i t r a t e , a n d

a l l ow i t t o d r y . I f t h e g l o w i n g e n d o f a p i e c e o f st r in g

b e a p p l ie d t o a n y p o in t o f t h e d e s i g n , t h e cu r i ou s e ffe c t

is p r o d u c e d o f i t s b u r n i n g i t s e l f o u t w i t h o u t i n j u r y t o t h e

ot h e r p a r t s o f t h e p a p e r . T h e d e s i gn m u s t o b v io u s l y

b e a fa i r ly s i m p l e on e w i t h o u t t o o m u c h d e t a i l.


T o d r a w a D e s ig n on a P i ece of P a p e r, b u r n t h e

Pa p er , a n d lea ve t h e Des ign

T h i s e x p e r i m e n t m a y b e r e g a r d e d a s t h e op p o s i t e t o

t h e fo r e g o in g . I t is a c co m p l i s h e d a s f o l l o w s : t a k e h a l f

a p i n t of a s b e s t os p a i n t a n d a d d a few d r o p s o f n i t r i c




a c id . T h i s g iv e s a fi r e p r oof s o lu t i on , w i t h w h i ch t h e

d e s ig n s h ou l d b e p a i n t e d on t h e p a p e r . T h i s is b e s td o n e b y m a k i n g a s t e n ci l of t h e d e s i g n y o u w i s h t o e x -

p e r i m e n t w i t h , a n d u s i n g a s t e n ci l b r u s h . A f t e r p a in t in g ,

t h e p a p e r m u s t b e a l lo w e d t o d r y t h o r o u g h l y ; a n d on

s e t t i n g l ig h t t o it , a l l w i l l b e co n s u m e d e x c e p t t h e p a i n t e d

d e s i g n .

A n o t h e r i n c om b u s t i b l e s o lu t i on o r p a in t ca n b e m a d e

fr o m w h i t e o f e g g a n d a l u m .



C H A P T E R V I I

vS T R A N G E A C T I N G A L L O Y S


A n A l l oy i v h i ct b f u s es a t L ow T em p er a t u r e

T a k e b is m u t h , 1 8 p a : u S; le a d , 5 p a r t s ; t i n , 2 p a r t s , a n d

for m t l ie m i n t o a n a l l oy in t h e f ol l ow i n g m a n n e r . F i r s t

m e l t t h e le a d in a c r u c ib l e (i t m e lt s a t 3 3 4 ° ) ; t h e n a d d

t h e t in a n d b i s m u t h (i / t i i P y p i e c e s ), a n d s t ir w e l l . T h i s" fu s i b l e " a l lo y , n o t | n lik \ - l e a d in a p p e a r a n c e , m e l t s i n

b o il i n g o r e v e n v e r y h o t i v a t e r . B y fir s t m e l t i n g t h e

a l lo y a n d t h e n a d d i n « n i er cu i, 7 , a s ol id is p r o d u c e d w h i ch

m e l t s i n w a / T con s i d e r a b l y 11 > e l o w b o i l i n g - p o i n t .

T h e t w c / a lloJ s for t h i\ ^ p u r p o s e a r e , h o w e v e r , t h e

following?' '


od ' s Fu s ib l eJ A l loy

T in • \ 2 p a r t s .

L e a d . V p a r t s .

B i s m u t h . • / ( t o 8 p a r t s .

C a d m i u m . • l \ t o 2 p a r t s .

T h e m e l t i n g -p o i n t o? t h is i\ s 6 6 ° -7 l ° .2

\

1 T h e m e l t i n g -p o i n t of le a d i s 3 3 1 ; l r is n \ u t h , 2 6 4 ° ; t i n , 2 3 5 ° ;

c a d m i u m , 3 1 5 ° ; m e r c u r y , 3 5 0°.2 ' C e n t i g r a d e b o i l i n g - p o i n t , 1 0 0 °,

66





C H A P T E R V I I I

Q U I C K B L E A C H I N G A G E N T S — T H E I R A C T I O N S A N D

R E S T O R E R S

T H I S s u b j e ct h a s a l r e a d y b e e n r e f er r e d t o u n d e r L i q u i d

C o l o u r C h a n g e s , a n d s om e e x a m p l e s o f t h e b l e a c h i n g or

d i s c o lo u r i n g a ct i o n o f ch l or i n e w a t e r o n c ol ou r e d

s o l u t i o n s g i v e n .

S u l p h u r o u s a ci d , a n ot h e r e v il -s m e l li n g r e d u ci n g a g e n t ,

fu r n i s h e s s o m e e x c e e d i n g l y in t e r e s t i n g a n d n o ve l e ffe ct s ,

m o r e e s p e c ia l ly o n n a t u r a l flow e r s . R o s e s , d a h l ia s a n d

i ol e t s a r e ^ p a r t i cu l a r ly s u s ce p t i b le . I t m u s t n o t b e

• got ten t h a t w e a r e e xp e r i m e n t in g w i t h a n a ci d , a n d

<• a s s iiich o n in d i ca t o r s , e t c .

B o t h ch l or i n e a -d p h u r o u s a ci d c a n b e u s e d in

e it h e r t h e ir g a s e o u s o . s o lu t i on fo r m .

I t m u s t b e ca r e f u l ly ie in m i n d t h a t , w h e n u s i n g

t h e g a s e s , t h e a r t i cl es ' i ich i t is r e q u i r e d t o b l e a c h

m u s t b e d a m p . T h e n u g i c a l u s e o f t h e g a s e s is u n -

p l e a s a n t , o w i n g t o t h e ir s m e ll . N e i t h e r g a s e s s h ou l d

b e i n h a l e d .

W e w i l l n o w co n s i d e r t h e p r o d u c t i on o f t h e s e g a s e s

a n d t h e ir s o lu t i on s .


M ow to p re pare Ch lor ine G a s

A v e r y e x p e d i t i ou s w a y t o p r e p a r e a li t t l e o f t h i s g a s

i s b y p l a c i n g a s m a l l g la s s j a r , co n t a i n i n g sa y h a l f a n



Q U IC K B L E A C H I N G A G E N T S 69

ou n ce o f ch l or i d e of l i m e (b l e a c h i n g p o w d e r ) a t t h e

b o t t o m of a d e e p fin d l a r g e r g la s s j a r , a s s h o w n in

F i g . 1 9 ;* t h e n , b y m e a n s o f a g l a s s t u b e a n d fu n n e l ,

p o u r i n g q u i e t l y o n t o t h e c h l o r i d e o f l im e d i lu t e

s u l p h u r i c a c i d

(h a l f w a t e r , h a l f

a c i d ) . E f f e r -

v e s c e n c e a t o n c e

b e g in s o w i n g t ot h e e s c a p e o f

ch l or i n e g a s ; a n d

a s i t i s g i v e n o f f

i t fa l ls o v e r t h e

s i d e s o f t h e s m a l l

g la s s or j a r i n t o

t h e l a r g e r o n e ,w h e n ( i f t h e g la s s

b e cle a r a n d n o t

o f a g r e e n is h t i n g e )

i t m a y b e d i s t i n ^

g u i s h e d b v i t s , , „ , , ,. r n . A A , G l a s s b e a k e r ; B , S m a l l b e a k e r , u s e d a s a

g r e e n c ol ou r . D i e b u c k e t c on t a i n i n g ch l o r i d e o f l i m e ; D ,

la r g e r ja r s h o u l d S h e e t o f c a r d b o a r d w i t h h o l e i n t h e c en t r e. ° . t o a d m i t t h e t u b e ,b e c ov e r e d a t t h e

t o p w i t h a p i e ce o f t h i ck p a p e r or ca r d b oa r d w i t h a

h o le t h r ou g h t h e ce n t r e , t o p r e v e n t t o s o m e e x t e n t t h e

e s c a p e o f t h e g a s .

I n d i lu t i n g s u l p h u r i c a ci d , a l w a y s a d d t h e a c id t o

t h e w a t e r s low l y a n d g r a d u a l ly — n e v e r p o u r t h e w a t e r

on to the ac id . I f c a r e b e n o t e x e r c i s e d , g r e a t h e a t i sp r o d u c e d , a n d t h e con t a i n i n g v e s s e l m a y b e cr a ck e d or

b r o k e n . A v e r y c om m o n o cc u r r e n ce is fo r t h e b o t t o m

t o c om e cle a n o u t . T o p o u r t h e w a t e r o n t o t h e a ci d

F I G . 1 9 .




is t o r u n t h e r i s k o f l os i n g y o u r e y e s i g h t o w i n g t o t h e

" s p i t t i n g " a ct i on w h i ch is l ik e ly t o b e s e t u p .

E X P E R I M E N T 6 8 ,

A n oth er W ay to p re pare Ch lor ine G as

T h e a p p a r a t u s r e q u i r e d in t h i s e x p e r i m e n t is a li t t l e

m or e c om p l i ca t e d o w i n g t o h e a t b e i n g r e q u i r e d t o p r o -

d u c e t h e g a s .

F i g . 2 0 s h o w s a fla s k f it t e d w i t h a c o r k w i t h a h ol e

b o r e d t h r o u g h i t ; a lon g i s h p i e ce o f b e n t g la s s t u b i n g ;a p i e c e o f w i r e g a u z e ; a r e t or t s t a n d a n d r in g : a b u n s e n

b u r n e r ; a t a l l g la s s j a r a s b e f o r e ; a n d a p i e ce o f ca r d b o a r d

t o c ov e r t h e m o u t h o f t h e la t t e r . T h e gla s s t u b i n g a n d

c or k m u s t fit t ig h t l y , a n d s e a l in g w a x ca n b e u s e d t o

e f f e c t t h i s .

T h e ch e m i ca l s a r c b l a c k ox i d e of m a n g a n e s e , a n d s t r o n g

h y d r o ch l or i c a c i d ( "s p i r i t o f s a l t s ") .P u t a b o u t a t a b l e s p oon fu l o f t h e o x id e o f m a n g a n e s e

in t h e fla s k , o n e fou r t h t h i s q u a n t i t y o f w a t e r , a n d

s u ffi ci e n t h y d r o ch l or i c a ci d t o c ov e r t h e m a n g a n e s e .






T h e m e t h o d b y w h i ch t h e w r i t e r l ia s g en e r a l ly p r e p a r e d

ch l or i n e w a t e r is b y u s i n g ch l or i d e o f li m e a n d d i lu t e

s u l p h u r i c a ci d a s d e s cr i b e d in E x p e r i m e n t 6 7 .

T h e s e e x p e r i m e n t s a r e b e s t ca r r i e d o u t i n t h e op e n a i r .


Ch lor ine a s a S u ppor ter o f Com bu s t ion

D u t c h m e t a l , p o w d e r e d a n t i m o n y , or a b i t o f p h o s -

p h or u s i m m e d i a t e l y t a k e s fir e w h e n i n t r o d u ce d in t o

a j a r or b o t t l e o f c h l or i n e g a s , a n d f or m s o n e o f a s e r ie s

o f c om p o u n d s t e r m e d ch l or i d e s , t h e r e b y d e m on s t r a t i n g

t h e e n e r g e t i c a c t i on o f ch l or i n e a n d p r o v in g t h a t o x y g e n

is n o t t h e on l y s u p p or t e r o f co m b u s t i on . T h e p h os p h or u s

a s a m a t t e r o f fa ct i gn i t e s m or e q u i ck l y in ch l or i n e t h a n

in o x y g e n g a s . A p i e c e o f p a p e r m o is t e n e d i n oi l o f

t u r p e n t i n e t a k e s fir e a n d b u r n s in ch l or i n e g a s .


T o i l lu s t ra t e th e W eigh t and Q u ick B le ach ing A ct iono f Ch lor ine

I n a t a l l cy l in d r i ca l g la s s j a r p l a c e a s o lu t i o h o f in d i g o ,

n ot m u c h m or e t h a n h a l f fillin g t h e g la s s . I n v e r t a b o t t l e




o f ch l or i n e g a s ov e r t h e m o u t h o f t h e c yl in d r i ca l j a r , a n d

it w i ll p o u r ou t l ik e w a t e r , b e in g a b o u t t w o a n d a h a lf

t im e s h e a v ie r t h a n a t m os p h e r i c a i r . C l os e t h e t o p o f

t h e j a r w i t h a b u n g a n d s h a k e . T h e s o l u t i on is i m m e d i -

a t e l y b l e a c h e d .

A m a g ica l e ffe ct ca n b e g iv e n t o t h i s e xp e r i m e n t b y

i n t r o d u c in g t h e g a s s e cr e t l y , w h e n t h e c ol ou r is a p p a r e n t ly

s h a k e n o u t of t h e l iq u i d .


Ch lor ine a s a Co lou r Produ cer

T h e f ol l ow i n g e x p e r i m e n t a f for d s a s t r i k in g con t r a s t t o

t h e f or e g o i n g on e . A n o t h e r s im ila r c y li n d r i ca l g la s s j a r

s h ou l d b e p r o v id e d , con t a i n i n g a s o lu t i o n o f i o d i d e o f

p ot a s s iu m a n d s t a r c h . T h i s is m a d e b y b oi li n g a t e a -s p o on fu l of a r r ow r o ot w i t h s o m e w a t e r . O n in v e r t i n g a

b o t t l e o f c h l or i n e ov e r t h e j a r a s in t h e la s t e x p e r i m e n t

a n d s h a k i n g , t h e m ix t u r e b e co m e s a b e a u t i fu l p u r p l e -b lu e

c ol ou r in c on s e q u e n c e o f t h e l ib e r a t i o n o f t h e i od i n e b y

t h e ch l or i n e . T h e c ol ou r i s ca u s e d b y t h e u n i on o f t h e

iod i n e a n d t h e s t a r ch , w h i ch t o g e t h e r fo r m t h i s b e a u t i fu l

b lu e c om p o u n d : a n d t h u s t h e a p p a r e n t a n om a l y o f b o t hp r o d u c i n g a n d d e s t r o y in g c ol ou r w i t h t h e s a m e a g e n t is

e x p l a i n e d .


T h e P r ep a r a t i on of S u l p h u r ou s A c id

W h e n s u l p h u r b u r n s in ox y ge n or a i r , a g a s k n ow n a s

s u l p h u r d i o x i d e is fo r m e d . T h i s m a y b e p r e p a r e d u n d e ra b e l l j a r ; a n d , w h e n i t is r e q u i r e d fo r e x p e r i m e n t s i n

w h i ch a d m i xt u r e w i t h n i t r o ge n d o e s n o t m a t t e r , t h e g a s

s o p r o d u c e d a n s w e r s q u i t e w e l l . W h e n , h ow e v e r , , i t is




r e q u i r e d in a fa i r l y p u r e c on d i t i o n , fo l l ow i n g m e t h o d

s h ou l d b e e m p l o y e d . T a k e a b o u t h a l f a n o u n c e o f m e t a l li c

c o p p e r ( c o p p e r f il i n g s ) ; p l a c e it in a n 8 - oz . fl a s k p r o -

v i d e d w i t h a t h is t l e fu n n e l a n d d e l i v e r y -t u b e l e a d i n g i n t o

a j a r o f w a t e r (s e e F i g . 2 2 ) ; a n d p o u r a b o u t 3 oz . o f

con ce n t r a t e d p u r e s u l p h u r i c a c i d d o w n t h e fu n n e l . T h e

fla s k is t h e n c a r e fu l ly h e a t e d , u s u a l ly in a s a n d b a t h , t h e

h e a t b e in g m od e r a t e d

0 a s s o on a s t h e a ct i o n

c o m m e n c e s .

T h e s a m e r e s u l t c a n

b e o b t a i n e d i f s u l p h u r

b e s u b s t i t u t e d f o r

c op p e r . A l l s u lp h i t e s

w h e n t r e a t e d w i t h a

m i n e r a l a c i d y i e lds u l p h u r d i ox i d e . T h e

g a s is a l l ow e d t o p a s s

i n t o t h e w a t e r u n t i l a

s a t u r a t e d s olu t i on is

o b t a i n e d . T h i s is

s u l p h u r o u s a c i d .

T h e ga s is e x t r e m e lys ol u b l e i n w a t e r , s o m u ch s o t h a t i t c a n n o t b e c ol le c t e d

ov e r w a t e r ; b u t b e i n g t w i ce a s h e a v y a s a i r , i t m a y

c on v e n i e n t l y b e co ll e c t e d b y d i s p l a c e m e n t o f a i r . A t

n or m a l p r e s s u r e w a t e r d i s s ol ve s e i g h t y t i m e s i t s v o lu m e

o f t h e g a s .

S u lp h u r d i o x id e con d e n s e s t o a l iq u i d u n d e r or d i n a r y

a t m os p h e r i c p r e ss u r e a t a b ou t — 1 0° C . , a n d u n d e r 1 | t o 2a t m os p h e r e s p r e s s u r e a t 0° C . I t c a n b e o b t a i n e d i n a

l iq u i d for m b y p a s s in g t h e g a s i n t o a v e s s e l s u r r ou n d e d

b y a fr e e z i n g m i x t u r e o f i ce a n d s a l t . T w o p a r t s o f ice

F l o . 22 .




t o o n e o f c o m m o n s a l t s h o u l d b e u s e d , b y w h i ch m e a n s a

t e m p e r a t u r e o f — 1 8 ° ca n b e o b t a i n e d . F i g . 2 3 s h o w s t h en e ce s s a r y a p p a r a t u s . T h e g a s (a f t e r p a s s i n g t h r ou g h t h e

g la s s w o r m - t u b e ) con d e n s e s i n t o a l iq u i d , w h i ch is

c ol l e c t e d i n a s m a l l i l a s k , a l s o s u r r o u n d e d b y fr e e z in g

m i xt u r e . L i q u i d s u l p h u r d i o x id e b o il s a t — 8 ° ; a n d i f

c oo l e d b e l o w — 7 5 °, i t fr e e z e s i n t o a t r a n s p a r e n t s ol id .

R u b b e r

T u b i n g

F I G . 2 3 .

T h e l iq u i d s ol u t i on o f s u l p h u r o u s a c id p os s e s s e s t h e

ch a r a ct e r i s t i c o d o u r o f t h e g a s .


T h e B l ea c h i n g A c t ion of S u l p h u r ou s A c i d

R o s e le a v e s t h r o w n i n t o a c on c e n t r a t e d s olu t i on o f

s u l p h u r o u s a ci d a r e a t o n c e b l e a c h e d , a l s o v i ol e t s a n d

m a n y ot h e r flow e r s . T h e c ol ou r i n g m a t t e r is n o t , h o w -

e v er , d e s t r o y e d a s w h e n ch l or i n e is u s e d , a n d t h e c ol ou r





C H A P T E R I X

T H E M A G I C A L P R O D U C T I O N A N D U S E S O F C E R T A I N

G A S E S , S M O K E S A N D V A P O U R S


H ow to p repare Carbon D iox id e

T H I S is t h e s im p l es t a n d e a s ie s t g a s t o p r o d u c e , i t b e i n g

e ffe ct e d b y t h e a c t i on o f a n a ci d u p o n a ca r b o n a t e or

b ica r b on a t e . T h e a m ou n t o f g a s p r o d u c e d b y t h i s m e a n s

a n d i t s fr e e r s o lu b i li t y in a s m a l l q u a n t i t y o f w a t e r

r e n d e r i t e s p e ci a l ly s u i t a b le fo r m a g i ca l e x p e r i m e n t s .

T o in fla t e a n or d i n a r y t o y b a l lo on s o m e 4 c u b i c ce n t i -m e t r e s o f s u l p h u r i c a ci d , a n d 8 g r a m m e s of s od i u m

b i c a r b o n a t e o n l y a r e n e e d e d .

I n t h e l a b o r a t o r y , c a r b o n d i o x i d e is u s u a l ly p r e p a r e d

b y t h e a c t i o n o f h y d r o ch l or i c a ci d on m a r b l e , s o m e l u m p s

o f t h e la t t e r b e i n g p l a c e d in a fla s k a n d h y d r o ch l or i c a ci d

p o u r e d d o w n a t h i s t le fu n n e l . C a r b o n d i o x id e b e in g

h a l f a s h e a v y a g a in a s a i r , t h e g a s c a n b e c ol l e ct e d li k ech l or i n e in E x p e r i m e n t 6 7 . I t is a col ou r l e s s ga s , w i t h o u t

s m e ll a n d w i t h a v e r y fa i n t a c id t a s t e , b u t s l ig h t l y

s ol u b l e in w a t e r . I t s h o u l d b e a l l ow e d t o b u b b l e t h r o u g h

w a t e r b e f o r e i t is c ol l e c t e d in o r d e r t o r e m o v e a l l t r a ce s

o f h y d r o c h l o r i c a c i d .


A n E x p er im en t i n W ei gh i n g N ot h i n g

W e h a v e a lr e a d y s t a t e d t h a t ca r b on d i o x i d e is on e a n d

a h a l f t i m e s a s h e a v y a s or d i n a r y a i r . F i g . 2 4 s h ow s u s77




h o w w i t h t h i s g a s w e m a y p e r for t a a l i t t l e e x p e r i m e n tb y a p p a r e n t l y w e i g h i n g n ot h i n g .

^ T h e v e s s e l A con t a i n s

c a r b o fi d i o x i d e , a n d w h e n

i t is i n v e r t e d a b o v e

a n o t h e r v e s s e l B , c o n -

t a i n i n g o n l y a i r , t h e

g a s d e s c e n d s f r o m t h eo n e t o t h e o t h e r , d i s -

p l a c i n g t h e a i r , a n d

ca u s i n g B t o u p s e t t h e

P I (!. 24. e v e n b a l a n c e o f t h e s c a l e .


A N ov el C a n d l e E x t i n g u i s h e r

I f a b o t t l e or j a r fu l l of c a r b o n d i o x i d e b e i n v e r t e d

o v e r a s e r i e s o f l ig h t e d ca n d l e s s e t i n a r o w , t h e j a r

s w e e p i n g o v e r t h e m

f r o m e n d t o e n d ,

t h e y w i l l a l l b e e x -

t i n g u i s h e d in s u c ce s -

s i on (s e e F i g . 2 5 ) .


H a l f -a n d - H a l f, or t h e

M y s t e r i o u s T a p e r

T h i s is a v e r y i n t e r - - F l 0 25 .

e s t i u g a n d a s t on i s h i n ge x p e r i m e n t i f ca r e fu l ly ca r r i e d o u t , a n d s h o w s i n a

m o s t s t r i k in g m a n n e r t h e a c t i on o f c a r b o n d i ox i d e

1 S e e a l s o e x p e r i m e n t 1 3 5.



U S E S O F C E R T A I N G A S E S , E T C . 79

in e x t i n g u i s h i n g fla n g e, a n d o f ox y g e n i n s u p p o r t -

i n g i t .

T h e a p p a r a t u s r e q u i r e d is a t a l l cy l i n d r i ca l j a r o f cl ea r

g l a s s .

T h e j a r i s fir s t fi ll e d w i t h o x y g e n , t h e l ow e r h a l f o f

w h i ch is s u b s e q u e n t l y d i s p l a c e d b y w a t e r b e i n g p a s s e d

i n t o i t . A la r g e c or k , p e r fo r a t e d w i t h h ol e s , m a y b e

i n t r o d u c e d , s o a s t o floa t u p o n t h e s u r f a c e o f t h e w a t e r

( n o w h a l f fillin g t h e j a r ) a n d b r e a k t h e v i ol e n c e o f t h e

c a r b o n d i o x i d e a s i t i s p a s s e d in t o fill u p t h e r e m a i n i n g

h a lf v o l u m e o f t h e j a r , w h i ch n o w c on t a i n s o x yg e n a t t h e

t o p a n d ca r b o n d i ox i d e b e l ow . P l u n g e a l ig h t e d t a p e r

i n t o t h e j a r ; i t bu r n s fie r ce ly in t h e o x y g e n , b u t is

i m m e d i a t e l y e x t i n g u i s h e d i n t h e ca r b o n d i ox i d e , a n d is

a l t e r n a t e ly l ig h t e d a n d p u t o u t a s i t is q u i ck l y r a is e d a n d

d e p r es s ed in t h e j a r . W e sa y " q u i c k l y " b e ca u s e t h et a p e r w i l l p r o b a b l y n ot r e k i n d l e i n t h e o x y g e n i f i t h a s

c e a s e d t o g l o w . I t w i l l on l y r e l ig h t s o l o n g a s t h e

o x y g e n l a s t s .


T o p r od u c e M i lk fr om W a t er

I f c a r b o n d i o x i d e g a s b e p a s s e d i n t o a s o lu t i on o f a

s ol u b l e c a l ci u m s a l t , a l i qu i d h a v in g t h e a p p e a r a n ce o f

m ilk is p r od u c e d . (C o m p a r e t h e e x p e r i m e n t o f b r e a t h -

in g i n t o cl e a r l im e w a t e r a n d r e n d e r i n g i t m i lk y . ) A d d a

l it t l e h y d r o ch l or i c a c id , a n d it a t on c e c le a r s .


S oa p B u b b l es fl oa t i n g on C a r b o n D i ox i d e

F i ll b y d o w n w a r d d i s p la c e m e n t a b o w l s om e 8 in c h e s

d e e p a n d 1 2 or 1 5 i n c h e s in d ia m e t e r w i t h ca r b o n d i o x id e .




M a k e a s o a p s o l u t i on , 1 a n d b l ow p o m e b u b b l e s ; d e t a ch

t h e m fr o m t h e p i p e ov e r t h e v e s s e l o f ca r b o n d i o xi d e .T h e y w i l l d e s c e n d a n d floa t on t h e s u r fa ce o f t h e ga s .


S oa p B u b b l e f loa t i n g on E t h e r a n d a f t er w a r d s ex p l od i n g

A s oa p b u b b l e b l ow n in t h e or d i n a r y w a y a n d a l lo w e dt o f a l l i n t o a b o w l o f v a p o u r o f e t h e r w i l l floa t on it a s

o n c a r b o n d i o x i d e , a n d i f a ft e r w a r d s p i c k e d u p on a

w i r e r i n g a n d t a k e n t o a l ig h t , w i l l b u r s t i n t o fla m e a n d

v a n i s h .

G r e a t c a r e is n e ce s s a r y is u s i n g e t h e r . A b ot t l e o f

e t h e r m u s t n e v e r b e b r o u g h t n e a r a n a k e d l ig h t , e s p e cia l ly

i f t h e l ig h t b e l o w d o w n . I f a la r g e q u a n t i t y is s p i l le dt h e h e a v y v a p o u r is li a b l e t o r u n a l on g t h e floor a n d

i g n i t e a t a fir e , e v e n 011 t h e o t h e r s i d e o f t h e r o om . T o

fill a n y v e s s e l w i t h e t h e r v a p o u r , p o u r t h e l iq u i d u p o n a

p i e ce of b l ot t i n g -p a p e r , r e a ch i n g fr o m t o p t o b o t t o m o f

on e s i d e . O n l y a l it t l e is r e q u i r e d , n o t m o r e t h a n a

w i n e g l a s s fu l f or a ga l lo n v e s s e l . T h e b u b b l e s s h o u l d b e

r e m o v e d fr o m t h e v a p ou r a ft e r a fe w s e c on d s b y m e a n s o fa s m a ll l ig h t r i n g p r o v id e d w i t h a h a n d l e . T h e r in g m u s t

b e fir s t d i p p e d in t h e s o a p s o l u t i on , b u t s h o u l d h a v e n o

f i lm , across i t .

S o a p b u b b l e s b l ow n w i t h h y d r o g en g a s (o r e ve n coa l

g a s ) w i l l floa t a n d r is e , a n d on a li g h t b e i n g b r o u g h t t o

t h e m , e x p l o d e .

1 B u b b l e s m a d e o f s oa p a n d w a t e r d o n o t la s t v e r y l on g . T o m a k e

t h e e x p e r i m e n t s m o r e e ffe c t i v e , g l y ce r i n e s h o u l d b e a d d e d . U s e c om m o n

y e l l o w s o a p , o r b e t t e r s t i ll C a s t i ll e s o a p , a n d d i s t i l l e d w a t e r , a d d i n g

g l y ce r i n e i n t h e p r o p or t i on o f on e p a r t t o fou r o f w a t e r .






o r c a r d b o a r d , t h e s p l e n d i d v i ol e t c ol ou r o f t h e v a p o u r is

s e en t o g r e a t a d v a n t a g e . O n co ol in g in t h e j a r t h e

v a p o u r c on d e n s e s in t h e for m o f m in u t e a n d b r i l l ia n t

c r y s t a l s .


T h e P r od u ct i on of I n f l a t ed B a l l oon s f r om a H a t

T h e b a l loon s or b l a d d e r s u s e d fo r t h is e xp e r i m e n t a r e

o f s p e cia l m a n u fa c t u r e a n d s h o u l d b e ob t a i n e d f r o m ar e l ia b l e c on j u r i n g d e p o t . T h e y a r e o f

t 'w o s iz e s, t h e l a r g e r b e i n g b o u g h t fo r

a fe w p e n c e e a c h , a n d t h e s m a l le r s o

m a n y a p e n n y . T h e s m a l le r b a l loon

is m a d e fr o m a t h in n e r a n d w e a k e r

m a t e r i a l ; t h e la r g e r is e xt r a s t r o n g

a n d h a s a w i d e n e ck . T h e in f la t in ga g e n t s a r e b ica r b o n a t e o f s od a a n d

t a r t a r ic a c id , a b ou t a q u a r t e r o f a

F IG. 26. p o u n d o f e a c h b e i n g s u ff ic ie n t t o

i n fl a t e h a l f a d o z e n b a l lo on s . T h e

t a r t a r i c a ci d s h o u l d b e e m p t i e d in a j a m ja r , j u s t

c ov e r e d w i 'h w a t e r , a n d a l l o w e d t o s t a n d . W i t h

t h e a s s is t a n c e o f a s yr i n g e , p u m p t h is s ol u t i on i n t oo n e o f t h e t ffi.a i le r b a l lo on s u n t il i t a t t a i n s t h e s iz e o f a

s m a l l e g g . T h e m o u t h is t h e n t i e i l u p , a n d i t is i n s e r t e d

t h r o u g h t h e w i d e n e c k o : o n e o f t h e la r g er b a l loon s . I n

t h e l a t t e r i s p l a c e d a t a D . es p oon f& d o f b ic a r b o n a t e o f

p o t a s h , a n d t h e n e ck t i e d u p .

T o i n fl a t e t h e b i g b a l l oo n , y i u ( s i m p l y s q u e e z e a n d

s q u a s h t h e l it t l e on e fr o m t h e ou t s i d e , a n d t h e a ct i on o ft h e t a r t a r i c a c i d o n t h e b i c a r b o n a t e o f s o d a d o e s t h e r e s t .

A s m a n y a s t w e n t y - fi ve b a l l oon s h a v e b e en p r o d u c e d

fr o m a h a t in t h i s m a n n e r ( F i g . 2 6 ) .



U S E S OF C E R T A I N G AS E S , E T C . 83

T h e w e i g h t o f th fe g a s - p r o d u c in g i n g r e d i e n t s — w h i ch

a r e l e ft i n s i d e t h e b a l l o on — t o s a y n o t h i n g o f t h e g a s

i t s e l f (c a r b o n d i o x i d e ) , w h i ch is h e a v y , m a k e t h e b a l lo on a

d e c i d e d l y " h e a v i er t h a n a i r m a ch i n e . " C o n s e q u e n t l y ,

w h e n p e r fo r m e d in t h i s w a y , t h e e x p e r i m e n t is n o t s o

t e l l in g a s i t w o u l d b e i f t h e b a l l oo n fl oa t e d in t h e a i r .

B u t c a r b o n d i o x i d e is t h e e a s i es t g a s t o p r o d u c e , b e i n g

f or m e d b y t h e a c t i on o f a n a c id u p o n a ca r b o n a t e or

b i ca r b o n a t e (s e e E x p e r i m e n t 7 6 ) . A m u ch m or e e ffe ct i v e

g a s t o u s e — p r o v i d e d c e r t a i n m e c h a n i ca l d i fficu l t i e s o f

p r o d u c t i on b e o v e r c o m e — i s ob v iou s l y h y d r og e n , t h e

l ig h t e s t s u b s t a n ce k n o w n ; or fa i li n g t h i s , c oa l g a s , w h i ch

p os s e s s e s a b o u t h a lf t h e b u o y a n c y o f h y d r o ge n .

S u p p o s i n g , h ow e v e r , t h a t e v e n h y d r o g e n b e u s e d , t h e

i n g r e d ie n t s p r od u ci n g t h e g a s m u s t ob v i ou s l y n ot b e

c on t a i n e d in t h e b a l lo on a s t h e l a t t e r w i l l ce r t a i n l y n ot

floa t u n d e r s u ch co n d i t i o n s . I t m i g h t b e m e n t i on e d en

p a s s a n t t h a t t h e f ol l ow i n g m e t h o d o f ca r r y in g o u t t h i s

e x p e r im e n t w a s p r o p o s e d t o t h e w r i t e r . P u t a t e a s p o on -

fi d o f e t h e r in t h e s m a l le r b a l l o o n ; t i e t f e m o u t h 'u p

t i g h t l y , a n d p u t it in t h e la r g e r b a l l oon . P o u r h ot w a t e r

on t h e la t t e r a n d ca u s e t h e e t h e r t o v a p ou r in e . E v e n

s u p p o s in g t h i s p r a ct i ca b l e , e t h e r v a p o u r i s h e a v i e r , n o t

l i g h t e r t h a n a ir . A n d w h a t a b o u t t h e h a t y



C H A P T E R X

C H E M I C AL V E G E T A T I O N


T o m a k e T r ees of L ea d

D IS SO LVE a n ou n c e o f a ce t a t e of l e a d in a t w e n t y -

o u n c e b o t t l e o f w a t e r , filt e r in g t h e w a t e r i f n e ce s s a r y t o

r e n d e r c l e a r ; p o u r t h e s olu t ion in a w i d e - m ou t h e d ja r

or b o t t l e fit t e d w i t h a co r k or b u n g , fr o m w h i ch a r es u s p e n d e d t h i n s t r ip s o f z in c s o t w i s t e d a n d s h a p e d a s t o

r e s e m b l e a s m u ch a s p o s s ib l e t h e b r a n ch e s of a t r e e . T h e

j a r s h ou l d b e s e cu r e l y c or k e d a n d s t o od on o n e s id e . I t

s h ou l d n o t b e sh a k e n . A f t e r s o m e h o u r s a b e a u t i fu l

m e t a l li c t r e e -l ik e , g r o w t h w i l l b e f or m e d , o w i n g t o t h e

d e p o s i t o f cr y s t a l s o f m e t a l li c l e a d u p o n t h e z in c ( F i g . 2 7 ) .


T i n T r e e s

\

P l a c e 3 d r a ch m s o f x n u r ia t e o f t i n in 3 ou n ce s o f^ v a t e r

co n t a i n e d in a s m a l l b o t t l e ; a d d 1 0 or 1 2 d r o p s o f n i t r i c

a ci d , a n d s h a k e w e l l t i ll f u l l y d i s s o lv e d . S u s p e n d a p i e ce

o f z in c in t h e ce n t r e a s in t m ? p r e v i ou s e x p e r i m e n t , a n d a

s im i la r r e s u l t w i l l e n s u e . I n . b o t h c a s e s , i f t h e zin c is

r o u g h l y c u t , a n d g i ve n a s p ir a l o r l e a f -l ik e fo r m , t h e t r e e

o r flow e r - lik e e f fe c t i s m u c h e n h a n c e d .84



C H E M I C A L V E G E T A T I O N 85


S i l ver T rees

o f m e r c u r y (q u i ck s i lv e r ) . I n a s h o r t t i m e a n e x t r e m e l y

b e a u t i fu l g r o w t h w i ll b e a p p a r e n t , r e s e m b l in g r e a l

v e g e t a t i o n .

D i s s o l v e 4 d r a c h m s o f n i t r a t e of s i lv e r in h a l f a p i n t o f

d i s t i l l e d w a t e r , a n d s e t t h e co n t a i n i n g v e s se l on on e s id e ,

w h e r e i t w i ll n o t b e d i s t u r b e d ; t h e n p o u r i n 2 d r a ch m s

F I G . 2 7 .


G o l d T r e e

T h i s is p r o d u c e d a s in t h e p r e v i ou s e x p e r i m e n t , u s in g a

s o lu t i o n o f c h l o r i d e o f g o l d a n d m e r cu r y .





Ch em ica l V egeta t ion of V a r i ega ted Co lou r s

I n a 2 0 - o u n c e b o t t l e p u t 7 o u n c e s o f s i lica t e o f s o d a ,

fill u p t h e b o t t l e w i t h w a t e r , a n d s t i r a n d s h a k e w e l l

u n t i l a t h or o u g h l y h o m o g e n e o u s flu id is p r o d u c e d . T h i s

w i l l t a k e t i m e a n d p a t i e n c e , b u t is a b s o lu t e l y n e ce s s a r y i f

t h e e x p e r i m e n t is t o b e a s u cce s s . H a v i n g d o n e t h i s ,n e x t p u t s a n d in t o t h e b o t t l e or j a r u n t i l i t fo r m s a l a y er

a t t h e b o t t o m n e a r l y h a lf a n in ch t h ick . T h e s a n d m u s t

b e d e p o s i t e d q u i e t ly , a n d is b e s t p o u r e d d o w n a t u b e

r e a ch i n g t o t h e b o t t o m of t h e ja r . T a k e a n u m b e r o f

cr y s t a ls o f v a r i ou s s u b s t a n c e s s u c h a s a l u m , s u l p h a t e s o f

i r on , c op p e r , ch r o m i u m , e t c ., a n d w i t h a gla s s r o d fi r m ly

e m b e d t h e m in t h e s a n d , a b o u t h a l f cov e r i n g t h e m b u t n om or e . T h e b o t t l e or j a r m u s t t h e n b e s e t a s id e a n d l e ft

a b s o lu t e l y u n d i s t u r b e d . I n co u r s e o f t i m e t h e cr y s t a l s

w i l l s p o u t c u t i n f i l a m e n t s , e t c . , o f v a r y i n g c o l o u r s .


T h e Crys ta l l i z ed G ro t to

I n a w a t e r t i gh t b o x ( of w o o d or m e t a l ) w i t h a p e r t u r e s

in t h e t o p , b o t t o m a n d e n d s

( F i g . 2 8 ) , p l a c e a n u m b e r o f

j a g g e d p oi n t s cov e r e d w i t h

c a n t o n f l a n n e l , a t t a c h e d b y

m e a n s o f b r a s s w i r e n a ils .

S t o p u p t h e a p e r t u r e s w i t hco r k s , a n d fill t h e b o x w i t h

a w a r m s olu t ion o f a l u m .

W h e n c oo le d , t h e p o in t s o r r o ck s w i l l b e f ou n d t o b e



C H E M I C AL V E G E T A T I O N 87

c ov e r e d w i t h br i g h t cr y s t a l s . R e m o v e t h e cor k s a ft e rcr y s t a l li za t i on is co m p l e t e , a n d c o v e r a l l t h e a p e r t u r e s s a v e

o n e w it h co lo u r e d gla s s . T o w h a t is d e s i r e d t o b e t h e

fr o n t a p e r t u r e fix a c on v e x le n s w i t h a fo cu s a b o u t e q u a l

t o h a lf t h e le n g t h o f t h e b o x . W h e n t h e in t e r i or o f t h e

b o x is i ll u m i n a t e d b y a s t r on g l ig h t p a s s i n g t h r o u g h t h e

c ol o u r e d w i n d o w s , t h e e ffe c t is

v e r y p r e t t y . A f t e r p o u r i n g o u t

t h e s o l u t i on p r i or t o cl os i n g u p

t h e b o x , a l l o w t h e in t e r i or t o d r y

t h or o u g h l y b u t n a t u r a l ly .


C h em i ca l S n o w

T h i s is a fin e e x a m p l e o f

w h a t is k n o w n a s su b l im a t i on .

P l a c e in a t a s t e fu l m a n n e r u n d e r

a b o t t o m l e s s g l a s s v e s s e l o r b e l l FIG. 29.

j a r , a s s h o w n i n t h e i l l u s t r a t i o n A , G l a s s - ja r , -w i t h s t o p p e r

( F i g . 2 9 ) , s o m e s p r i gs o f h o ll y

or o t h e r e v er g r e e n , or im it a t i on

p a p e r s n o w d r o p s , cr o cu s e s , e t c .

P l a c e t h e v es s e l on a n o n -

in f la m m a b l e s t a n d w i t h a h o l e

in t h e ce n t r e . I n t h is is p l a c e d a l i t t l e p o r c e la i n

e v a p or a t i n g d i s h con t a i n i n g a l it t l e b e n z oi c a c id ( p r e -

p a r e d b y h e a t i n g gu m b e n z oin , w h e n t h e a c id s u b l im e s

iii p e a r ly w h i t e p l a t e s , m e l t i n g a t 1 2 0 ° a n d b o i li n g

a t 2 5 0 °). B y h e a t i n g t h is a n d s u b l im i n g i t ov e r t h es p r i g s o r a r t i fi ci a l flow e r s , a v e r y e l e g a n t i m i t a t i o n o f

s n o w i s p r o d u c e d . T h e s t o p p e r or c or k in t h e t o p o f

t h e j a r s h o u l d b e l e ft o p e n a t fir s t , t o b e clos e d .

o p e n a t first, t o b e s h u t w h e n

t h e l a m p is w i t h d r a w n ; B ,

W o o d e n s t a n d w i t h a h ol e

f o r t h e c u p C , c o n t a i n i n gt h e b e n z o ic a c id ; S , t h e

s p i r i t l a m p ; F , F o li a g e

s p r i g s , e t c .




w h e n t h e s p ir i t l a m p ( u s e d fo r h e a t i n g t h e b e n z o ic

a c i d ) is w i t h d r a w n .


I n s tan taneous Crys ta l l i za t ion

A ve r y s in g u l a r a n d a l m os t i n s t a n t a n e ou s c r y s t a l liz a t i on

ca n b e b r o u g h t a b o u t b y s a t u r a t in g w a t e r w i t h G la u b e r 's

s a lt s ( s od i u m s u l p h a t e ) . O n e a n d a h a l f ou n ce s o f w a t e r

w i l l d i s s ol ve a b o u t t w o o u n ce s o f s a l t . H a v i n g d o n e t h is ,

p o u r t h e s ol u t i on , b o i li n g h o t , i n t o fla s k s o r b o t t l e s o f a n y

k i n d , p r ev i ou s l y m a d e h o t i n t h e ov e n , a n d i m m e d i a t e l y

c or k t h e m t i g h t l y u p ; or p o u r g e n t l y in t o t h e n e c k a

s m a l l q u a n t i t y o f o li v e o i l ; o r t i e a s t r i p o f w h e t t e d

b la d d e r or r u b b e r t i gh t ly ov e r t h e n e c k , t o k e e p ou t a n y

a t m o s p h e r i c a i r . W h e n co ld , n o cr y s t a l l iz a t i on t a k e s

p l a c e u n t i l a t m os p h e r i c a ir is a d m i t t e d . I t w a s for m e r l y

t h o u g h t t h a t t h e pr e s s u r e o f t h e a i r se t u p t h e cr y s t a l l iz a -

t i on u n t i l t h e o i l in t h e n e c k m e t h o d w a s t r i ed . N o w

cr y s t a l l iz a t i on is s u p p os e d t o o cc u r o w i n g t o t h e w a t e r

d i s s ol vi n g s o m e a ir w h i ch ca u s e s t h e m i n u t e d e p o s i t o f a

cr y s t a l , a n d t h u s t h e w h o le b e c om e s s ol id . S h o u l d t h e

l iq u i d r e fu s e t o cr y s t a ll iz e o n t h e a d m i s s io n o f t h e a i r —

a n d t h i s s h ou ld t a k e p l a c e i m m e d i a t e l y — a m in u t e cr y s t a l

o f s o d i u m s u l p h a t e s h o u l d b e d r o p p e d i n t o t h e f l a s k .


C a m p h o r T r ees

D i s s o l ve s o m e c a m p h o r i n w a r m s p i r i t s o f w i n e , u n t i l

t h e s p i r i t w i l l d i s s ol ve n o m o r e . P o u r s o m e o f t h e

s o lu t i o n i n t o a c ol d gla s s , or , b e t t e r s t i l l, o v e r a s h e e t o f



C H E M I C A L V E G E T A T I O N 89

g la s s , a n d t h e c a m p h o r w i l l in s t a n t l y c r y s t a l li ze i n

b e a u t i fu l t r e e - l ik e f or m s .


V i s ib l e C ry s t a l l i za t i on i n t h e L a n t ern

T h e f ol l ow i n g b e a u t i fu l e x p e r i m e n t s h o u l d b e t r i e d b y

t h os e p os s e s s in g a m a g i c la n t e r n a n d m i cr o s c op e . M a k e

a p i e c e o f g la s s p e r fe c t l y cl e a n a n d p l a c e o n i t a c oa t i n g

or film o f a s o lu t i o n o f a m m o n i u m c h l o r i d e a n d s a l

a m m o n i a c . P l a c e t h e g la s s s l id e i n a m i cr o s c op e a n d l e t

t h e e l e ct r i c l ig h t o f t h e la n t e r n p a s s t h r o u g h i t a n d b e

co n c e n t r a t e d o n a w h i t e d i s c . T h e h e a t ca u s e s t h e film

t o e v a p o r a t e , a n d b r i n g s t h e m o le c u l e s o f t h e sa l t s

s u ffi ci e n t l y n e a r t o t on e a n o t h e r f or t h e m t o e x e r c is e t h e

cr y s t a l l iz in g f or c e . T h e r e s u l t is t h a t a lo v e l y cr y s t a l l in es t r u ct u r e is b u i l t u p w i t h m a r v e l l ou s r a p i d i t y .

N O T E O N C H A P T E R X

F o r o b t a i n i n g la r g e a n d p e r f e ct c r y s t a l s in ge n e r a l w e h a v e

t o t h a n k M . L e B l a n c . H i s m e t h o d w a s , fir s t , t o p r o d u c e

s m a ll a n d p e r f e c t c r y s t a l s , s a y oct of.ie clr a o f a l u m . T h e n p l a c in g

t h e m i n a b r oa d , fl a t - b ot t om e d d i s h , h e p o u r e d ov e r t h e m aq u a n t i t y of s a t u r a t e d s o lu t i on .of t h e s u b s t a n ce h e w a s

c r y s t a l li z in g — i n t h i s ca s e a l u m . T h i s , w a r m s o lu t i on w a s

con s i d e r e d a s s a t u r a t e d w h e n a d . 'o p of a l u m s o l u t i on , on

b e i n g t a k e n o u t , cr y s t a l l iz e d o n c oo li n g - T h e p o s i t i o n of t h e

cr y s t a l s w a s a l t e r e d a t l ea s t on ce a d a j^ . a n d a s t h e y con t i n u e d

t o g r o w , t h e b e s t a n d m os t s y m m e t r i ca l w e r e p i ck e d o u t a n d

p l a ce d in o t h e r v e ss els con t a i n i n g t h e s a m e s a t u r a t e d s ol u t i on

of a l u m . B e i n g c on s t a n t l y t u r n e d , t f ce y w e r e a t l e n g t h

o b t a i n e d o f a l m o s t a n y s i z e d e s i r e d .

U n l es s t h e c r y s t a l s a r e r e m ov e d t o fr e s h s o lu t i o n s , a r e a ct i on

t a k e s p l a c e o w i n g t o t h e w i t h d r a w a l- o f t .h e a l u m f r o m t h e

w a t e r , a n d t h e cr y s t a l s a r e a t t a ck e d a n d d i s s olv e d . T o m a k e




t h e m g r o w in le n g t h , p la c e t h e m o n t h e i r s i d e ; in b r e a d t h ,

s t a n d t h e m o n t h e i r b a s e s .O n t h i s p r i n c ip l e , b e a u t i fu l cr y s t a l b a s k e t s , ' or n a m e n t s ,

e t c ., ca n b e b u i l t of a l u m , s u l p h a t e of co p p e r , a n d b i c h r o m a t e

of p o t a s h . T h e b a s k e t s a r e m a d e of co ve r e d c op p e r w i r e ,

a n d w h e n t h e s a l t s cr y s t a l li ze o n t h e m a s a n u cle u s o r ce n t r e ,

t h e y a r e c on s t a n t l y r e m ov e d t o fr e s h s o lu t i on s , in w h i ch t h e y

m u s t b e co m p l e t e l y c ov e r e d , u n t i l r ed , w h i t e , a n d b lu e s p a r k l in g

cr y s t a l s t r u ct u r e s a r e fo r m e d . T h e y w i ll r e t a in t h e i r b r i l l ia n c y

f or a n i n d e f in i t e p e r iod b y b e i n g p u t u n d e r a g la s s s h a d e i nw h i ch i s p l a c ed a c u p co n t a i n i n g a l i t t l e w a t e r .

)



C H A P T E R X I

F R E E Z I N G M I X T U R E S A N D T H E I R W O N D E R S

I F w e m i x t o g e t h e r s n o w a n d s a l t , t h e y w i l l l iq u e fy , a n d

t h e t e m p e r a t u r e o f t h e s o lu t i o n w i l l b e c on s i d e r a b l y

r e d u c e d . L e s l i e w a s t h e fir s t t o fr e e z e w a t e r b y it s o w n

e v a p or a t i on . H e t o o k a v es s el con t a i n i n g s t r o n g s u l p h u r i c

a c id ( F i g . 3 0 ) , w h i ch h a s a g r e a t a t t r a c t i on f or w a t e r , a n d

p l a ce d i t b e n e a t h a

t h i n m e t a l l i c v e s s e l

con t a i n i n g w a t e r in

t h e r e c e iv e r o f a n

a i r - p u m p . O n

p u m p i n g o u t t h e J A ^

a i r , t h e w a t e r v e r y F l 0 3 0

q u i c k l y e v a p o r a t e d ,

a n d t h e a q u e o u s v a p o u r w a s a b s o r b e d b y t h e s u l p h u r i c

a cid . T h e t e m p e r a t u r e o f t h e w a t e r con t i n u a l lyd i m i n i s h e d , u n t i l a t l en g t h i t f r o z e .

O n e x p o s i n g a m m on i a g a s t o a p r e s s u r e o f s e ve n

a t m os p h e r e s a t or d in a r y a ir t e m p e r a t u r e , i t con d e n s e s t o

a co lo u r l e s s l iq u i d , b o i li n g a t a b o u t — 3 3 ° ; i f c o ol e d b e l o w

— 7 5 °, i t fr e e z e s t o a t r a n s p a r e n t s o li d .

M . C a r r y 's fr e e z i n g - m a ch i n e (s e e F i g . 3 1 ) c on s i s t s

e s s e n t i a l ly o f t w o s t r o n g ir o n v e s s e l s co n n e c t e d in ap e r fe c t l y a i r -t i g h t m a n n e r b y a b e n t p i p e . O n e o f t h e s e

v e ss e ls c on t a i n s a n a q u e o u s s ol u t i on o f a m m on i a s a t u r a t e d

w i t h t h e g a s a t 0°. W h e n i t i s d e s i r e d t o p r o d u c e91




i ce , t h e v e s se l A con t a i n i n g t h e a m m on i a (g e n e r a l lyt e r m e d t h e r e t or t ) is g r a d u a l l y h e a t e d ov e r a _la r g c g a s -

b u r n e r , t h e o t h e r ve s se l B (t h e r e c e iv e r ) b e in g p l a c e d in

a v e s s e l con t a i n i n g c ol d w a t e r . O w i n g t o t h e i n cr e a s e

in t e m p e r a t u r e t h e g a s ca n n o t r e m a i n d i s solv e d in t h e

w a t e r , a n d p a s s e s i n t o t h e r e c e i ve r , w h e r e , a s s oon a s t h e

p r e s s u r e a m ou n t s t o a b o u t t e n a t m os p h e r e s , i t con d e n s e s

in t h e l iq u i d for m . W h e n t h e g r e a t e r p a r t o f t h e a m m on i ag a s h a s t h u s b e en d r iv en o u t o f t h e w a t e r , t h e a p p a r a t u s

is r e v e r s e d — t h e r e t or t A

b e i n g c oo l e d i n a cu r r e n t

o f c ol d w a t e r , w h i ls t t h e

l i q u i d i t i s d e s i r e d t o f r e e z e

is p l a c e d in t h e i n t e r i or o f

t h e r e c e iv e r B . A r e -

a b s o r p t i on o f t h e a m m on ia

b y t h e w a t e r n o w t a k e s

p l a c e , a n d a q u i ck e v a p o r a -

t i o n o f t h e l i q u e f i e d

a m m on i a in t h e r e c e i ve r ,

t h is e v a p o r a t i on b e i n g a c -

a b s o r p t i o n o f h e a t n e c es s a r y fo r

g a s . T h e r e c e iv e r B is t h u s s o o n

fr e e z i n g -p o in t , a n d i ce p r o d u c e d

F I G . 3 1 .

co m p a n i e d b y a n

t h e e x i s t e n c e o f t h e

c o o l e d b e l o w t h e

a r o u n d i t .

A n e x c e ll en t a r r a n g e m e n t o f L e s l ie 's e x p e r im e n t , d e v i s e d

b y M . C a r r e , i s on e in w h i ch t h e v a p o u r a r is in g f r o m t h e

w a t e r i n t h e r e c e iv e r (F i g . 3 1 ) i s f or c e d b y t h e a ct i on o f

t h e b e l l-ja r p u m p t h r o u g h a v e s s e l con t a i n i n g s u l p h u r i c

a c id . I n t h i s ca s e t h e w a t e r a c t u a l ly b o il s u n t il t h e c o ldca u s e d b y it s r a p i d e v a p o r a t i on ca u s e s i t t o b e c o m e a

s o l i d b l o c k o f i c e .






a m m on i a a s d e s cr i b e d a b o ve (C a r r e 's fr e e z in g -m a c h i n e ) ,or b y p u m p i n g t h e ga s b y m e a n s o f a n or d i n a r y fo r c i n g

p u m p i n t o a s t r o n g w r o u g h t - i r o n o r s t e e l r e c eiv e r , k e p t

d u r i n g t h e p r oce s s a t a t e m p e r a t u r e o f 0°.

A s s oon a s t h e v o l u m e

o f g a s p u m p e d i n

a m ou n t s t o a b ou t 3 7

t h e v ol u m e o f t h e r e -FIO. 32. c e i v e r , e a ch s t r o k e o f

t h e p u m p p r od u ce s a

fu r t h e r con d e n s a t i on o f t h e g a s w h i ch is p u m p e d in , a n d

t h e v e s s e l i s e a s i ly fi ll e d w i t h l i q u i d c a r b o n d i o x i d e , w h i c h

is col ou r l e s s a n d t r a n s p a r e n t . O n b e i n g a l lo w e d t o e s c a p e

i n t o t h e a i r , e s p e c ia l ly i f i t e m e r g e t h r o u g h a fin e n o z zl e

a t t a c h e d t o t h e v es s e l, p a r t o f t h e l i q u i d a t o n c e e v a p o r a t e s ,

a n d a s s u m e s t h e g a s e ou s s t a t e , s o m u ch h e a t b e in g t h e r e b y

los t ' t h a t t h e r e m a i n d e r h a s n o lon g e r t h e n e ce s sa r y h e a t

t o m a i n t a in it in a l iq u i d s t a t e . I t t h e r e for e p r om p t l y

fr e e z es , t h u s p r o d u ci n g a w h i t e s n ow - l i k e m a s s ( k n o w n

p o p u l a r l y a s c a r b o n i c a ci d s n o w ) , w h i ch e v a p o r a t e s

c o m p a r a t i v e l y s l o w l y .

T o c ol l e ct t h i s s n o w , a b r a s s b o x p r o v id e d w i t h h o le s

is a t t a c h e d t o t h e n o zz le o f t h e s t e el c y l in d e r ; a n d t h i s

b o x , a ft e r t h e l i q u i d

h a s b e e n a l low e d t o

e n t e r , is fi ll e d w i t h t h e

s n o w - l i k e s o l i d .

W h e n o r d e r i n g a FIG. 33.

c y l i n d e r o f l i q u i d

c a r b o n d i o x id e , i t i s n e c es s a r y t o s t a t e t h a t i t is t o

fu r n i s h a s t r e a m o f l iq u i d C 0 2 , a n d n ot t h e g a s . F o r

t h e l iq u i d , t h e v a l v e m u s t h a v e a lon g s ip h o n t u b e

r u n n in g t o t h e b o t t o m o f t h e cy lin d e r . ,



F R E E Z I N G M I X T U R E S 9 5

A v e r y s u i t a b l e co l l e c t o r fo r t h e s o li d i s t h e foll ow i n g ,w h i c h p e r m i t s of i t s b e i n g e a s i ly m a n i p u l a t e d — fo r on n o

a c co u n t s h o u l d t h e " s n o w " be t o u ch e d w i t h t h e fin g e r s .

F i g . 3 2 s h o w s t h e ou t s id e a p p e a r a n c e

o f t h i s c o l l e c t o r , F i g . 3 3 a v e r t i c a l

s e c t i o n o f t h e s a m e , a c r o s s s e c t i on

b e i n g s h o w n in F i g . 3 4 .

T h e l it t l e p i e c e o f a p p a r a t u s ism a d e o f m e t a l (b r a s s p r e f e r a b l e ), w i t h

w o od e n h a n d l e s d r i ve n on t o t h e b r a s s

t u b e s l e a d i n g in t o t h e in t e r i or . T h e e n d s o f t h e s e b r a s s

t u b e s m u s t b e l e ft op e n . T h e in s i d e e n d s of t h e t u b e s

a r e c ov e r e d w i t h p e r fo r a t e d b r a s s d i s cs , t o a l lo w t h e

g a s t o e s c a p e , b u t t o ca t ch t h e s n o w - li k e s ol id . T h e

p o i n t m a r k e d A ( F i g . 3 2 ) is w h e r e t h e n o zz le o f t h e s t e e l

cy l i n d e r con t a i n i n g t h e l iq u i d is p l a c e d . O p p o s i t e t h i s —

s h ow n m or e c le a r l y in F i g . 3 4 — i s a cu r v e d b r a s s p l a t e t o

d e f le ct t h e s t r e a m a s i t e n t e r s t h e cy lin d e r . T h e s c r e w

v a l v e o f t h e cy li n d e r s h o u l d b e o p e n e d v e r y g e n t l y. I t

w i l l b e n o t i c e d t h a t t h e c ol l e ct o r is m a d e w i t h on e e n d

a n d h a n d l e fi t t i n g l i k e a

c a p (s e e F i g . 3 2 ) , s o t h a t

i t c a n e a s ily b e r e m o ve d ,

a n d t h e s o l i d s n o w s h a k e n

o u t w h e n d e s ir e d . I t

s h ou l d b e t h e n p u t i n t o a

w o od e n f or m or m ou l d

w i t h a r a m m e r (s e e F i g .

3 5 ) . A f t e r b e i n g t i g h t l y

p a ck e d , t h e b o t t o m o f t h e

m o u l d s h o u l d b e p u s h e d ou t ( i t is m a d e in t h i s fo r m

o n p u r p o s e ) , a n d t h e c yl in d e r o f c lo s e p a c k e d s o l id

c a r b o n d i ox i d e s h ou l d t h e n b e p l a c e d i n a gla s s b e a k e r

F I G . 3 5 .




o f t h e sa m e d i a m e t e r a s t h e cy lin d r ica l m o u l d , b u ta l it t le t a l le r . T h i s b e a k e r s h o u l d b e s u p p o r t e d o n

a w o od e n r in g w i t h i n w h a t is k n o w n a s a m u ff b o x

(s e e F i g . 3 6 ). A w a t c h g la s s or s o m e t h i n g o f t h a t n a t u r e

s h ou l d b e p l a c e d ov e r t h e b e a k e r . O n n o a ccou n t t r y t o

k e e p t h e s ol id in a n y c on fi n e d s p a ce , s u c h a s a co r k e d -

u p fla s k or b ot t l e , b u t s i m p l y in a l ig h t ly co ve r e d b e a k e r .

I t is t h e v e r y e v a p o r a t i o n o f t h e s ol id w h i ch k e e p s i t

b e l o w it s m e l t i n g -p o i n t ; a n d i f k e p t con fi n e d , t h e g a s is

s t i l l g e n e r a t e d , a n d w il l s o on cr e a t e a d a n g e r ou s p r e s s u r e .

I f t h e ca r b on i c a c id s n o w b e t h u s

s t o r e d i t ca n b e k e p t in t h e s o li d s t a t e

f or s e v er a l h ou r s .

C a r b o n i c a c i d s n o w e v en i s n o w a n

a r t icl e o f c om m e r c e , b e i n g s e n t in t o t h e

m a r k e t i n t h i s fo r m t o a v o id t h e c os t

o f ca r r i a g e o f t h e h e a v y s t e e l b o t t l e s

con t a i n i n g t h e l iq u i d . I t i s , h o w e v e r ,

b e s t p r o cu r e d in t h e l iq u i d for m (w h i ch

F IG. 36. ca n b e k e p t i n d e f in i t e l y in a c o o l p l a c e )

a n d d e a l t w i t h a s d e s cr i b e d a b o ve .

A v e r y la r g e n u m b e r o f m o s t in t e r e s t in g e x p e r i -

m e n t s c a n b e m a d e w i t h ca r b on i c a c id s n o w a n d e t h e r ,

b y t h e u s e o f w h i ch a t e m p e r a t u r e o f — 1 10 ° m a y b e

o b t a i n e d .


H ow to F r eez e M er cu r y

T o fr e e z e a p o u n d (b y w e i g h t ) o f m e r cu r y , p r oc u r e a

l i t t l e cy lin d r i ca l w o od e n b o x t o p (m e r c u r y is v e r y h e a v y ,

m or e t h a n t h i r t e en t im e s a s h e a v y a s w a t e r , a n d s o a

p o u n d o f m e r c u r y is n o t m u c h i n s iz e), a n d p o u r t h e

.



F R E E Z I N G M I X T U R E S 97

m e r c u r y in . N o w co ve r t h e m e r c u r y b y p ou r in g in s o m e

e t h e r , a n d p u t (b y m e a n s o f a b o n e s p o on ) s e v e r a l

s m a l l p i e c e s o f t h e s o li d c a r b o n d i o x i d e in . B y t h e

i n t e n s e ly r a p i d e v a p or a t i on o f t h e c a r b on d i o x i d e in t h e

e t h e r , t h e m e r c u r y is s o on fr o z e n in a s o li d c a k e .

A w o o d e n b o x t op is r e c om m e n d e d fo r t h i s e x p e r i m e n t ,

o w i n g t o t h e f a c t t h a t m e r cu r y m u s t n o t b e a l lo w e d t o

c om e i n t o con t a c t w i t h m e t a l s , a s i t a t t a ck s s o m a n y o f

t h e m , for m i n g a m a l g a m s . T h i s d i ffi cu l t y , h o w e v e r , is

s u c ce s s fu l ly o v e r c o m e i f t h e m e t a l b e fir s t d i p p e d i n

m e l t e d p a r a f f i n w a x .

A c oa t i n g o f s h e ll a c is a l s o s a i d t o a n s w e r , b u t u p o n

t h is p o i n t t h e w r i t e r ca n n o t s p e a k f r o m p e r s on a l e x p e r i -

e n ce . A n y m e t a l l i c m ou l d s ca n t h e n b e e m p l o ye d , a n d

a r e m u ch b e t t e r t h a n w o od e n on e s , t h e la t t e r b e i n g b a d

c o n d u c t o r s o f h e a t .

W i t h p r a ct i ce a n d a li t t l e e xp e r i m e n t i n g , a l m os t a n y

s h a p e m a y b e ca s t i n fr o ze n m e r cu r y .

T h e sa m e ca u t i on m u s t b e e x e r c is e d in h a n d l in g fr o z e n

m e r cu r y a s in d e a l in g w i t h ca r b on i c a c id s n o w . I t m u s t

n o t b e u p p i c k e d b y t h e fi n g e r s , b u t l ift e d b y m e a n s o f

s t r i n g s o r n i p p e r s .

W e g i v e b e l o w a t em p e r a t u r e t a b l e w h i ch m a y b e ve r yu s e fu l t o t h os e e x p e r i m e n t i n g w i t h t h i s s u b s t a n ce a n d

e t h e r .

T E M P E R A T U R E T A B L E

C e n t i gr a d e S ca l e

W a t e r fr e e z es a n d b e c om e s s o li d i ce a t 0 °L i q u i d s u l p h u r o u s a ci d b o il s a t a b o u t . . . — 1 0 °

L i q u i d m e t h y l ch lo r i d e b o i ls a t a b o u t . . — 23 °

L i q u i d a m m on i a b oi l s a t a b o u t . . . — 3 6 °



f


L i q u i d m e r c u r y f r e e z e s ( b e c o m e s s o l i d ) a t a b o u t — 40 °

L i q u i d ca r b o n i c a c id b o il s a t a b o u t . . — 8 0 °

G r e a t e s t r e cor d e d n a t u r a l c ol d a b o u t . . 1 . — 6 0 :

L i q u i d a m m on i a b e co m e s s o l i d 1 a t a b ou t . . — 7 5 °


M a k e a d i lu t e s ol u t i on o f p u r p le col ou r e d p e r m a n g a n a t e

o f p o t a s h a n d p l a c e i t in a g la s s b o t t l e . S u r r ou n d i t f ors om e t i m e w i t h a m i xt u r e o f ca r b o n i c a cid s n o w a n d

e t h e r . O n r e m ov in g t h e b o t t l e , i t w i l l b e fo u n d t h a t t h e

s o lu t i o n h a s s o li d ifi e d i n t o a t r a n s p a r e n t b l o c k o f cl e a r ,

t r a n s p a r e n t , a n d p e r fe c t l y c ol ou r l e s s i c e , w i t h t h e e x c e p -

t i on o f a n i n t e n s e c ol ou r e d cy li n d e r o f p e r m a n g a n a t e o f

p o t a s h co n c e n t r a t e d a l on g t h e a x is o f t h e e n t i r e m a s s .


I m m e r s e ba l l s o f i r o n , le a d , t i n , i vor y , a n d i n d i a r u b b e r

i n t o a fr e e z i n g -m i xt u r e o f t h i s ch a r a ct e r , a n d i t w i l l b e

f ou n d t h a t w i t h t h e e x ce p t i on o f r u b b e r , t h e ir e la s t i ci t y

h a s be e n in c r e a s e d . I n t h e ca s e o f r u b b e r , i f t h e t e m p e r a -

t u r e b e l o w e n o u g h , on d r o p p i n g i t o n t o t h e g r o u n d i t

w i l l b r e a k in t o fr a g m e n t s , h a v in g b e c om e a s b r i t t l e a sg l a s s .


I m m e r s e s e e d s o f b a r l e y , p e a s , e t c . , in t h i s m i xt u r e ,

a n d a f t e r w a r d s s o w t h e m . I t w i l l b e fou n d t h a t t h e y

h a v e n o t b e e n h a r m e d . O n t h e o t h e r h a n d , im m e r s e

t h e m in b o il in g w a t e r a n d a l l li fe is d e s t r oy e d . I n fa c t ,a t e m p e r a t u r e s lig h t l y a b o v e t h a t o f b oi li n g w a t e r is

s u ffi ci e n t t o k i ll a l l k n o w n f or m s o f l iv in g o r g a n i s m s ,

1 Q u it e t r a n s p a r e n t .




w h i ch , h ow e v e r , r em a in u n a ffe c t e d e ve n b y t h e t e m p e r a t u r e

o f l i q u i d h y d r o g e n o v e r 2 5 3 ° b e l o w f r e e z i n g p o i n t .


A n E x t r a or d i n a r y D i s a p p ea r a n ce

T h e fo ll ow i n g s t r ik i n g e x p e r i m e n t i s a n e xc e ll e n t

a p p l ic a t i on of s ci en t i fi c k n o w l e d g e t o m a g ic. T h e

e x p e r i m e n t con s i s t s i n fi r s t e x -

h i b it i n g a s t a n d a s d e p i c t e d in

F i g . 3 7 , s p e ci a l a t t e n t i on b e i n g

d i r e c t e d t o t h e s lim n e s s o f t h e

ce n t r a l colu m n a n d t h e i m p os s i -

b i l i t y o f c o n c e a l i n g a n y t h i n g o f

a n y s iz e in s u ch a s t a n d . T h i s

s t a n d is p l a c e d u p o n a s h e e t o f

g la s s . A s h a d e is t h e n s h o w n o f

o p a q u e g la s s . A m e t a l c ov e r i n g

c a n b e u s e d , b u t is n o t s o e f fe c -

t i v e . A p a i r o f s ca l e s a r e t h e n

s h o w n , a n d p er m is s ion g iv e n t o

e x a m i n e t h e m f r e e l y .1 L a s t l y , a

s i lv e r or n a m e n t , a n im a l o r b i r d ,

is e x h i b i t e d a n d we ighe d i n o r d e r

t o p r o v e i t s s o l id i t y . I t i s t h e n F IG. 37.

q u i ck l y p i ck e d u p , b y m e a n s

o f r i b b on s or t a p e s p a s s e d r o u n d i t , p l a ce d on t h e

t o p o f t h e s t a n d , a n d t h e c ov e r p u t ov e r i t . A ft e r a

t i m e (w h i ch ca n o n l y b e ju d g e d f r o m p r e v i ou s e x p e r i -

m e n t s ) t h e co v e r is r e m o v e d , a n d t h e s ilv er o b j e c t h a s

d i s a p p e a r e d . A s t h e r e a d e r w i l l a l r e a d y h a v e g u e s s e d ,

1 W h a t is p e r h a p s be t t e r is t o p a s s t h e m r o u n d a f t e r t h e s i l ve r o b je c t

is p l a c e d o n t h e s t a n d , t h e e x a m i n a t i o n h e l p i n g t o fill u p t h e t i m e

w h i c h m u s t e l a p s e b e fo r e t h e c ov e r c a n b e r e m o v e d .




t h e " s i l v e r " o b je c t is n ot h i n g m or e t h a n fr oz en m e r c u r y .

T h e s t a n d , o f c ou r s e , is h o l l ow ( F i g . 3 8 ) , a n d t h e m e l t e d

m e r cu r y p a s s es d o w n t h e s t e m i n t o t h e ba s e . ' T h e t o p

m u s t b e o f d e c i d e d s a u ce r - l i k e fo r m or t h e r e i s a d a n g e r

o f t h e m e r cu r y s p la s h in g ov e r . T h e s t a n d ca n b e o f

. w o od , b u t is m u ch b e t t e r m a d e o f l i gh t b r a s s , w h i ch

m u s t , b e co a t e d in s i d e w i t h m e l t e d p a r a ffin w a x a s

a l r e a d y s t a t e d . I f m a d e in m e t a l , i t ca n b e g iv e n a m u c h

s lim m e r a p p e a r a n ce t h a n i f inw o o d .


T h e Ke t t l e t h a t B o il s on I c e

P l a c e in a k e t t l e a q u a n t i t y

o f l iq u i d c a r b o n d i o x i d e , w h i chb o il s a t — 7 8°. B e a r i n g in m i n d

t h e fa c t t h a t t h e t e m p e r a t u r e of

i ce is 0 °, t h e l a t t e r c om p a r e d

w i t h t h e con t e n t s o f t h e k e t t l e

i s o b v i o u s l y ho t , a n d w i l l ca u s e

t h e l iq u i d ca r b o n d i o x i d e t o v a p or i z e in s t e a m . I n s t e a d

o f l iq u i d ca r b o n d i o x i d e , e t h e r a n d c a r b o n i c a c id s n o wca n b e u s e d . T o d r o p p i e c e s o f i ce i n t o t h e k e t t l e i s b u t

t o m a k e i t b o il t h e fa s t e r (F i g . 3 9 ) .

F I G . 3 8 .


L i q u i d s t h a t cl o n ot W et

L i q u i d s a r e p op u l a r l y s u p p os e d t o m a k e w h a t e v e r t h e yc om e in c on t a c t w i t h w e t . M ol t e n l e a d , h ow e v e r , a n d

ca r b o n d i ox i d e in t h e s t a t e in w h i ch w e h a v e j u s t

b e e n con s i d e r i n g i t , a r e b o t h l iq u i d s , b u t t h e y d o n o t




m a k e w e t , fo r n e i t h e r co n t a i n s a d r o p o f m ois t u r e . I n

b ot h ca s s s i t is p os s i b l e t o p l u n g e i n t h e h a n d a n d

q u i ck l y w i t h d r a w i t w i t h o u t g e t t i n g i t w e t , p r o v id e d

ce r t a i n p r e ca u t i on s b e a d o p t e d . I n t h e ca s e o f l iq u i d

ca r b o n d i ox i d e , t h e n a t u r a l h e a t of t h e h a n d for m s f or a

m om e n t a - t h in n o n -c on -

d u c t i n g c u s h i o n o f a i r ,

p r e v e n t i n g a c t u a l con t a c t

a n d a c t i n g l ik e a p r o t e c t -

i n g g l o v e . T h e r e i s n o

n e e d , h o w e v e r , t o r u n t h e

r i s k o f a c ci d e n t t o t h e

h a n d : t h e d e m o n s t r a t i on

ca n b e m a d e b y m e a n s o f

a h a n d k e r ch i e f im m e r s e d

in l i q u e f ie d c a r b o n i c a c id

s n o w , w h i ch c om e s on t o f

t h e w a s h i n g q u i t e d r y . F I G . 3 9 .


T o m a k e G r a p e s l ik e M a r b l es a n d F l ow er s l ik e G l a s s

I m m e r s e flow e r s a n d g r a p e s in l iq u i d c a r b o n d i o x i d e ,

o r a m i xt u r e o f ca r b o n i c a c id s n o w a n d e t h e r ; a l lo w

t h e m t o r e m a i n a s h or t t i m e , a n d o n t h e i r r e m ov a l t h e y

w i l l b e fou n d t o h a v e b e c o m e q u i t e b r i t t l e — t h e g r a p e s

b r e a k in g t o p i e ce s o n ' b e i n g t h r o w n a g a in s t a h a r d

s u b s t a n ce , a n d t h e flow e r s b e i n g a s e a s ily b r o k e n a s

t h i n g la s s . I f a l lo w e d t o r e g a i n t h e ir n o r m a l t e m p e r a -

t u r e , t h e y w i l l b e f ou n d n o n e t h e w o r s e fo r t h e ire x p e r i e n c e . W h e n iii t h i s s t a t e o f in t e n s e c o ld , a l l

m a y b e e a s i ly p u l v e r i z e d t o d u s t . A p i e c e o f b e e f -

s t e a k or a s m a l l d e a d a n im a l , s u c h a s a m ou s e , b e c om e s



(


a s h a r d a s t h e p r ov e r b i a l b r i ck u n d e r s u ch con d i t i on s ,a n d is j u s t a s e a s i ly p u l v e r i z e d t o a b s o lu t e d u s t , i f

a l low e d t o r e m a i n l on g e n o u g h in t h e l iq u i d t o b e c o m e

t h o r o u g h l y f r o z e n .


T o m a k e I ce C r ea m i n a C h a f in g D i s h h e a t edov er a S p i ri t L a m p

T o d o t h i s i t is m e r e l y n e c e s s a r y t o p ou r t h e a b o v e

i n t e n s e l y c ol d l iq u i d ov e r t h e i ce - cr e a m i n g r e d i e n t s (w l i a t -

F I F T I 4 0 .

e v e r t he y m a y b e ) con t a i n e d i n t h e d is h (F i g . 4 0 ) ; a n d

in s p i t e o f t h e fla m e u n d e r n e a t h , i ce i m m e d i a t e l y for m s .

T h e m or e r a p id t h e e v a p o r a t i on t h e m or e in t e n s e t h e

c o ld p r o d u c e d . T h e h e a t o f t h e ch a fi n g d i sh o f c ou r s e

a s s is t s t h is . I n o t h e r w o r d s , t h e h a r d e r t h e l iq u i d b o i ls

t h e l ow e r t h e a c t u a l t e m p e r a t u r e p r o d u ce d .





T h e M er cu r y -H ea d e d H a m m er

T o u s e a m o b i le l i q u i d l i k e m e r c u r y or q u i ck s i lv e r

on l y fo r t h e a c t u a l h e a d o f a h a m m e r a n d t o d r i v e

in b i g n a ils b y m e a n s o f i t , is a n ot h e r o f t h e l it t l e

w o n d e r s t h a t ca r b o n d i ox i d e s n o w ca n e a s ily a ccom p l is h .

A l l t h a t is n e ce s s a r y is t o r u n m e r c u r y i n t o a s u i t a b le

m o u l d , in w h i ch is h e l d u p r i g h t t h e w o od e n h a n d l e a n d

f r e e z e t h e m e r c u r y a s b e f o r e .


L i q u i d A i r

I f i n s t e a d o f l iq u i d c a r b o n d i o x i d e , o r ca r b o n d i o x i d e

s n o w a n d e t h e r , w e e m p l oy l iq u i d a i r , w h i ch b oi ls a t am u c h low e r t em p e r a t u r e ,1 a l l t h e p r e v iou s e x p e r i m e n t s

ca n b e ca r r i e d ou t , a n d o t h e r s a s w e l l ; for i t m u s t b e

r e m e m b e r e d t h a t l iq u i d a i r is v e r y r ich in o x y g e n — t h e

g r e a t s u p p o r t e r of c om b u s t i on — w h i l e ca r b on d i ox i d e is

j u s t t h e o p p o s i t e .

F r e e z e a t e s t -t u b e of oil b y m e a n s o f l iq u i d a i r ; a p p l y

a l ig h t a n d i t b u r n s li k e a c a n d l e . P o u r l iq u i d a i r on aci ga r a l m o s t o u t , a n d i t i m m e d i a t e l y b u r n s f u r i ou s l y on

c om i n g in c on t a c t w i t h t h e v a p o r i z e d l iq u i d , i.e. t h e

o x y g e n . S i m il a r l y w i t h o t h e r e x p e r i m e n t s o f a l ik e

n a t u r e .

1 B oi l in g po in t o f l i qu id a i r - 192° t o - 182° C .



C H A P T E R X I I

O X Y G E N A N D H Y D R O G E N — T H E E F F E C T S O F H I G H

T E M P E R A T U R E


H ow t o m a k e O x y gen G a s

W H E N r e q u i r e d in s m a l l q u a n t i t ie s , o x yg e n is b e s t

p r e p a r e d a s fo ll ow s . M i x t o ge t h e r ch l or a t e o f p o t a s h

a n d m a n g a n e s e d i o x i d e in t h e p r op o r t i on o f n e a r l y fo u r

t o o n e ; . g r i n d

t h e m ix t u r e t o

a f i n e p o w d e r

in a p e s t l e a n d

m o r t a r , t h e n

p l a ce in a h a r d

g la s s f l a sk , f i t t ed

w i t h a co r k (a i rt i g h t ) , t h r o u g h

w h ich a b e n t

d e l i v e r y t u b e

p a s s e s (s e e F i g .

4 1 ) . T h e e n d of t h e d e l iv e r y t u b e s h ou l d d i p u n d e r

w a t e r con t a i n e d in a b a s in or t r o u g h . H e a t t h e fla s k

w i t h a b u n s e n b u r n e r . I f t h e g la s s fla s k b e n o t ah a r d e n e d o n e p l a ce a p i e c e o f w i r e ga u z e b e t w e e n i t

a n d t h e fla m e o f t h e b u r n e r . O n l ig h t i n g t h e b u r n e r a n d

h e a t i n g t h e fla s k , a i r w i l l a t fir s t b e d r i ve n o u t o f t h e

F I G . 4 1 .



O X Y G E N A N D H Y D R O G E N 105

fla s k a n d b u b b l e u p t h r o u g h t h e w a t e r in t h e b a s in .

S o on t h e p r o d u c t i on o f g a s b e c o m e s b r i s k e r , a n d o x y g e n

is g i v e n oft '. N o w f ill a j a r w i t h w a t e r , p u t a g r e a s e d

g la s s p l a t e ov e r t h e m o u t h , i n v e r t i t , a n d p u t it in t h e

d is h w i t h i t s m ou t h d o w n w a r d s u n d e r w a t e r . C a r e m u s t

b e t a k e n n o t t o le t a n y o f t h e w a t e r e s ca p e . W i t h d r a w

t h e g r e a s e d p l a t e a n d b r i n g t h e j a r , s t i l l fu l l o f w a t e r ,

w i t h i t s m o u t h ov e r t h e d e l iv e r y t u b e . T h e ox y g e n

w i l l n o w b u b b l e u p a n d d i s p l a c e t h e w a t e r . W h e n

q u i t e fu l l o f o xy g e n , r e p l a c e t h e g la s s p l a t e a n d w i t h d r a w

t h e j a r . P l a c e i t in a la r g e s a u ce r or s o u p p l a t e n e a r ly fu l l

o f w a t e r , m ou t h s t il l d o w n w a r d s a n d g r e a s e d p l a t e s t i l l

011. I n t h i s w a y s o m e h a l f- d oz e n j a r s m a y b e c ol l e c t e d

in s u cce s s i on a n d t h e g a s r e t a i n e d f or s o m e t i m e .


C u t u n d e r w a t e r a s m a l l p i e c e fr o m a n or d i n a r y s t i ck

o f p h os p h or u s , d r y i t p r o p e r l y w i t h b l ot t i n g p a p e r , a n d

p l a c e i t in a d e fl a g r a t i n g s p o on . T u r n o n e o f t h e ja r s o f

o xy g e n r i gh t w a y u p a n d r e m o ve t h e g r e a s e d p la t e (t h e

g a s w i l l n o t e s ca p e b e i n g s l ig h t l y h e a v ie r t h a n a t m o -

s p h e r i c a i r ) . P l a c e t h e s p o o ii w i t h t h e p h os p h or u s in

t h e n e c k o f t h e ja r , t o u c h t h e p h os p h or u s w i t h a h o t

w i r e t o i gn i t e i t , a n d a t o n c e p l u n g e i n t o t h e j a r . T h e

p h os p h or u s w i ll b u r n in t h e o xy g e n w i t h a m os t b r i ll ia n t

l ig h t a n d t h e j a r w i l l b e fille d w i t h a w h i t e s m o k e

( p h o s p h o r i c a c i d ) .


S e t fir e t o a p i e ce o f b a r k - ch a r c oa l b o u n d r ou n d w i t h

w i r e b y h o ld i n g i t in t h e fla m e o f a s p ir i t l a m p ; t h e n




p l u n g e i t i n t o a n ot h e r j a r o f o x y ge n . T h e m os t b r i l l ia n ts ci n t i l l a t i on s w i ll t a k e p l a c e .


P l a c e in a d e fla g r a t i n g s p o o n , s u ch a s u s e d in E x p e r i -

m e n t 1 1 0 , a s m a l l p i e c e o f t h e m e t a l p ot a s s i u m ; s e t t h i s

o n fir e b y h o ld i n g i t i n t h e fla m e o f a s p i r i t l a m p a n d

r a p i d ly p l u n g e t h e b u r n i n g m e t a l in t o a n ot h e r j a r o fo x y g e n . A b r i ll ia n t i g n i t i o n is t h e r e s u l t . T r y t h e s a m e

e x p e r i m e n t w i t h a p i e c e o f s o d iu m .


S t eel B u r n i n g i n O x y g en

T a k e a p i e c e o f w a t c h s p r in g , s o ft e n e d a t o n e e n d b y

m a k i n g i t r e d h o t a n d a l lo w i n g i t t o c oo l s l ow l y . W r a p

r ou n d t h e s oft e n e d e n d a s m a l l p i e ce o f s t r in g , h e m p

or l a m p w i ck d i p p e d in s p ir i t . L i g h t t h e s a m e a n d p l u n g e

i t i n t o # W g e j a r o f o xy g e n . T h e co t t on or w i ck fir s t

b u r n s a w a y , a n d fin a l ly t h e s t e e l , w h i ch w h e n i gn i t e d

con t i n u e s t o b u r n w i t h a m a z in g r a p i d it y a n d b r i g h t

s c in t i l la t i on s , f or m i n g a n o x i d e w h i ch fa l l s in g l ob u l e s t o

t h e b o t t o m of t h e ja r . T h e la t t e r s h o u l d b e p r o t e c t e d

w i t h a la y e r o f s a n d t o p r e v e n t b r e a k a g e .


T h e Prepara t ion of H y d rogen G a s

A s a g e n e r a l r u l e a c id s w h e n a c t e d u p o n b y m e t a l s

g en e r a t e h y d r og en . W h e n r e q u i r e d in q u a n t i t y a n d o f

m o d e r a t e p u r i t y s u l p h u r i c a ci d a n d z in c a r e a s g o o d

r e a g e n t s a s a n y fo r t h e p u r p os e . P l a c e a b o u t 4 oz . o f

g r a n u l a t e d z in c in a g la s s fla s k (o f a b o u t 5 i n . d i a m . )



O X YG E N A N D H Y D R O G E N 107

a n d fit w i t h t h is t le fu n n e l a n d d e l iv e r y t u b e (a s s h o w nin F i g . 4 2 ),„ w i t h a b a s i n o f w a t e r o r p n e u m a t i c t r o u g h fo r

t h e c ol le c t i o n o f t h e g a s .

P o u r in a b o u t 4 oz . o f w a t e r t h r o u g h t h e t h is t le fu n n e l .

N e x t p o u r i n g e n t l y a l it t le s t r on g s u l p h u r i c a c id , a n d

g i v e t h e fla s k a s h a k e . ( I n o r d e r t o b e a b l e t o d o t h i s

i t is b e s t t o u s e a p i e c e o f r u b b e r fo r p a r t o f t h e

d e l i v e r y t u b e (s e e F i g . 2 3 , p . 7 5 ) . ) T h e r e is a t o n c e ab r i s k e ffe r v e s c e n c e , t h e g a s b e i n g n o w r e a d i ly g i v e n off.

M o r e s u l p h u r i c a c id

(a b o u t a t e a s p o on fu l

a t a t i m e ) m a y b e

a d d e d f r o m t im e t o

t i m e a s t h e a c t ion

s l a c k e n s . T h e fir s t

j a r c o l l e c t e d w i l l n o t

b e a l l h y d r o ge n , b u t

" p a r t ly h y d r o g e n a n d

p a r t l y a i r ; a n d t h is ,

b e i n g l i a b l e t o e x p l o d e

i f a l ig h t b e a p p l ie d

t o i t , m u st be rejected -1 T h e s e con d j a r m a y con t a i n a

l it t l e a ir . T h e t h i r d a n d s u b s e q u e n t j a r s s h o u ld b e p u r e

h y d r o ge n . B e s u r e a n d s ee t h e c or k fit s t i gh t ly i n t h e

f l a s k ; a n d in or d e r t o e n s u r e t h a t i t is a i r t i gh t , p a r a f fin

w a x or s e a l in g w a x ca n b e m e l t e d o v e r i t . O r d i n a r y

co m m e r c i a l im p u r e z in c s h ou l d b e u s e d . T h e p u r e m e t a l

i s w i t h o u t a c t i o n o n d i l u t e s u l p h u r i c a c i d .

A m u ch p u r e r h y d r og e n m a y b e ob t a in e d by b o i li n g

z i n c w i t h c a u s t i c p o t a s h .

I t is m os t im p o r t a n t t o s e e t h a t t h e ja r s in w h i ch t h e

h y d r o g e n is c ol l e ct e d a r e fu l l o f w a t e r a n d co n t a i n n o a i r

1 O r t h e g a s m a y b e a l l ow e d t o e s c a p e fo r a fe w m i n u t e s i n t o t h e a i r .





O X Y G E N A N D H Y D R O G E N 109

F I G . 4 3 .

e x t e n d e d a n d t h e t o y s q u e a k e d in ca r b on d i o x i d e .

F u r t h e r e x p e r im e n t s o f a n in t e r e s t i n g a n d a m u s in g n a t u r e

m a y b e m a d 'e b y p a s s in g l i gh t a n d

h e a v y g a s e s t h r ou g h w i n d in s t r u -

m e n t s . I n t h e s e e x p e r i m e n t s b a g s

o r b l a d d e r s f i l l e d w i t h t h e d i f f e r e n t

g a s e s s h ou l d b e m a d e u s e o f, a n d

t h e g a s e s d r i v e n t h r o u g h a t e x a c t l y

t h e s a m e p r e s s u r e .

A n a c cor d i on p la y i n g s o m e

p o p u l a r a i r , f i r s t i n a i r a n d t h e n

in , s a y , h y d r og e n , d e m on s t r a t e s

s t i ll m o r e cle a r l y w h a t w o u l d b e

t h e e ffe c t o f a n or c h e s t r a p l a y i n g i n s u c h a g a s — o r e v e n

in a r oom w h e r e a cons iderable q u a n t i t y o f t h is g a s w a s

p r e s e n t .


T h e O x y h y d r og en B l ow -p i p e

W h e n h y d r o g en (o r t h e m or e g en e r a l ly e m p l oy e d coa l -

g a s ) is b u r n t in a s p e ci a l ly co n s t r u c t e d b u r n e r (s e e F i g . 4 4 ) ,

a n "in t e n s e ly h o t b u t v e r y f e e b l e l u m i n o u s fla m e i s p r o -

d u c e d . S o m e id e a o f t h e in t e n s i t y o f t h e h e a t d e v e l o p e dm a y b e g a u g e d fr o m t h e

fa c t t h a t e ve n p l a t i n u m

fu s e s or m e l t s in i t — a n d

. t h is d o e s n o t t a k e p l a c e

u n t i l a t e m p e r a t u r e o f 1 8 0 0°

c e n t i g r a d e i s r e a c h e d .

T o o b t a i n t h e b e s t r e s u l t s

p u r e h y d r o ge n a n d o xy g e n ( b ot h i n cy lin d e r s u n d e r g r e a t

p r e s s u r e ) a r e m a d e u s e o f .

T o s h o w w h a t t h e ox y h y d r o g e n fla m e is ca p a b l e o f, w e

F I G . 4 4 .




g i v e b e l o w a t a b l e o f t h e m e l t i n g - p o i n t s o f v a r i ou s w e l l -

k n o w n s u b s t a n c e s w h i ch ca n b e fu s e d in it .

S u b s t a n c e .

P h o s p h o r u s

S p e r m a c e t i

S t e a r i n e .

P o t a s s i u m .

S o d i u m

S u l p h u r .

T i n

B i s m u t h .

L e a d

Z i n c

S i l v e r

G o l d

I r o n

M e l t i n g - P o i n t .

C e n t i g r a d e .

4 4 °

4 9 °

5 5 °

5 8 °

9 0 °

111°2 3 5 °

2 6 4 °

3 3 4 °

4 1 2 °

1 0 0 0 °

1 2 5 0 °

1 5 0 0 ° '

I f t h i s fla m e b e d i r e c t e d o n v a r i ou s m e t a l s c on t a i n e d i n

a s m a l l h o le m a d e in a fir e -b r ick , a m o s t i n t e n s e l i g h t i s

o b t a i n e d f r o m t h e c om b u s t i on , w h i ch is v a r i ou s l y c o lo u r e d

a c co r d i n g t o t h e n a t u r e o f t h e m e t a l s u s e d (s e e C h a p . V I . ) .

W i t h ca s t ir on t h e m o s t v i v id s c i n t i l l a t i on s a r e ob t a i n e d ,e s p e c ia l ly i f, a f t e r h a v i n g f u s e d a n d b o i le d t h e c a s t - i r o n

w i t h t h e m i x e d j e t , o n e o f t h e m , v iz . t h e h y d r o g e n , b e

t u r n e d of f a n d t h e o x y g e n on l y d i r e c t e d on t h e fu s e d b a l l

o f i r on . T h e n t h e c a r b o n o f t h e i r on b u r n s w i t h g r e a t

r a p i d i t y , a n d t h e l it t l e g l ob u l e is e n v e l op e d in a s h o w e r

o f s p a r k s . O t h e r m e t a l s m a y b e s im i la r l y d e a l t w i t h .

H i g h a s is t h e t e m p e r a t u r e o f t h e o x y h y d r o g e n fla m ea n d ga s fla m e s o f l ik e n a t u r e , n o n e ca n c om p a r e w i t h t h e

t e m p e r a t u r e o f t h e e l e ct r i c fu r n a c e , w h i ch r i se s t o 3 0 0 0 °

o r e v e n t o 4 0 0 0 ° ce n t i g r a d e .



C H A P T E R X I I I

F I R E - E A T I N G A N D F I R E - E A T E R S

I T is cr e d ib ly r e c or d e d o f K i n g E d w a r d V I I t h a tw h e n o n c e o n a v is i t t o s o m e w o r k s in o n e o f ou r

in d u s t r i a l c en t r e s , h e h a d t h e co u r a g e t o d ip h i s h a n d

i n t o a v e ss e l o f m ol t e n l e a d w i t h o u t e x p e r i e n c in g a n y i ll

e ffe c t . W h e t h e r t h e s t o r y b e t r u e or n ot , t h i s is a n

e x p er i m e n t w h i ch h a s fr e q u e n t l y b e e n p e r for m e d w i t h o u t

t h e s l ig h t e s t in j u r y . I f t h e h a n d w e r e d i p p e d f or o n l y

a m o m e n t i n t o b oi li n g w a t e r a t 1 00 ° ce n t i gr a d e (2 1 2 °F a l ir . ) t h e r e s u lt w o u l d b e d i s a s t r o u s ; y e t l e a d m e l t s

. a t 3 3 4 ° c e n t , o r 6 3 3 ° F a l ir . , w h i ch i s j u s t 4 0 0 °

h ot t e r . W h y ca n on e b e d o n e w i t h ou t in ju r y a n d t h e

o t h e r n o t ? O n e e x p l a n a t i o n is t h a t o n e is a w e t or

m oi s t h e a t a n d t h e o t h e r a d r y . T h e h a n d ca n b e p a s s e d

i n s a f e t y t h r o u g h a j e t o f l iv e s t e a m , i .e. s t e a m s o h o t a s

t o b e a p p r o a c h i n g t h e n a t u r e o f a t r u e s t e a m . T o p a s st h e h a n d t h r o u g h t h e v is ib le s t e a m f r o m a k e t t l e s p o u t

s ca l d s . T h e s t e a m i s t h e n p a r t l y con d e n s e d a n d

t h e r e f o r e m o i s t .

R e t u r n i n g fo r a m om e n t t o t h e p l u n g in g o f t h e h a n d

i n t o m ol t e n le a d , t h e s k in h a s a ce r t a i n a m ou n t o f

m ois t u r e , a n d t h e e x p e r i m e n t s h ou l d n o t b e m a d e w i t h

a h o t d r y h a n d . T h e. h e a t o f t h e m ol t e n m e t a l t u r n s t h i s

m oi s t u r e i n t o a k i n d o f g lo v e o f p r o t e c t i n g s t e a m -g a s , a

p o w e r fu l n o n - co n d u c t o r o f h e a t . I f , t h e r e for e , t h e h a n d

b e w i t h d r a w n b e for e t h i s p r o t e c t i n g g l ov e h a s h a d t i m e t om




c on d u c t t h e h e a t t h r o u g h , n o u n p l ea s a n t r e s u l t s w i ll

fo l l ow . N o g r e a s y m a t t e r m u s t be . on t h e h a n d : i t

m u s t b e s cr u p u l ou s l y cl e a n a n d m ois t . T h e ou t e r s u r fa ce

o f t h e s k i n is p e c u l ia r l y i n s e n s i t iv e t o h e a t . E a r l y

e x p e r i m e n t e r s in fir e t r i ck s , a s l on g a g o a s t h e s e v e n t e e n t h

ce n t u r y , r e l ie d fo r t h e ir s u cce s s on t h a t h a r d e n i n g o f t h e

e p id e r m is w h i ch m a y b e a cq u i r e d b y it s fr e q u e n t s u b -

j e c t i o n t o g r e a t h e a t , a s w e l l a s o n t h e d e a d e n i n g e ffe c t

o f a s p e ci a l ch e m i ca l p r e p a r a t i on w h i ch t h e y u s e d . A n

I t a l ia n ch e m is t n a m e d S e m e n t i n i h a v in g s u b j e ct e d

ce r t a i n p o r t i on s o f h i s s k i n t o t h e oft - r e p e a t e d a ct i o n o f

s u l p h u r o u s a c id , fo u n d t h a t h e c ou l d a p p ly a r e d -h o t ir o n

t o t h a t p a r t o f h is s k i n w i t h im p u n i t y . C o n t i n u i n g h i s

e x p e r i m e n t s , h e f ou n d t h e s a m e r e s u l t t o f ol l ow fr o m t h e

a ct i on o f a s t r on g s o lu t i o n o f a l u m . H a v i n g o n e d a y

a c ci d en t a l ly r u b b e d s o a p on a h a n d im p r e g n a t e d w i t h

a l u m , h e fou n d t h a t t h e h a n d w a s s t i l l fu r t h e r p r o of

a g a i n s t fir e . H e t h e n d i s co v e r e d t h a t a la y e r o f

p o w d e r e d s u g a r c ov e r e d w i t h s o a p s u f fice d t o r e n d e r h is

t o n g u e e n t i r e ly in s e n s ib le t o h e a t .

A t t h e p r e s e n t d a y , h o w e v e r , p e r for m e r s w i t h fir e r e l y

m os t l y on t h e e x t r e m e ly v ol a t i l e n a t u r e o f t h e o il s t h a t

t h e y u s e , s u ch a s a l co h o l , e t h e r , g a s o le n e , e t c .E x p e r i m e n t s o f t h i s n a t u r e m u s t , h ow e v e r , b e le ft t o t h e

p r ofe s s ion a l j ft r for m e r . T h e m e t h o d u s e d in (a p p a r e n t l y )

e a t i n g b u r n i n g co a l s is s a i d t o b e a s f ol l ow s . A g o o d

ch a r c oa l fir e is m a d e , a n d j u s t b e f or e t h e e x p e r i m e n t is

p e r fo r m e d t h r e e or fo u r p i e ce s o f s o ft p i n e a r e t h r o w n

on . W h e n b u r n t , t h i s ca n n o t b e d i s t in g u i s h e d fr o m t h e

c h a r c o a l s a v e b y s t i ck i n g a f or k in t o i t . T h e fo r k w i l le n t e r t h e p i n e w o o d e a s i ly b u t n ot t h e ch a r c oa l , t h e l a t t e r

b e in g h a r d a n d b r i t t l e . T h e ch a r coa l w o u l d b u r n a n y on e

w h o t o u ch e d i t ; t h e p i n e w o o d d o e s n o t .



F I R E -E A T I N G A N D F I R E -E A T E R S 113

S i m il a r l y , r a i sin s ca n b e p l u c k e d ou t o f b u r n i n g b r a n d y

a n d a l co h o l b y m e a n s o f a p i c k l e f or k a n d e a t e n s t r a i g h t

a w a y , p r o v id e d t h e m o u t h b e sh u t t ig h t ly t h e m o m e n t

t h e y a r e p l a c e d t h e r e i n s o a s t o e x c l u d e a ll a ir .


E a t i n g L i gh t ed W a x V e st a s

T h i s is q u i t e a s a fe a n d e a s y e x p e r i m e n t p r o v id e d t h e

f ol l o w i n g d i r e c t i on s b e c a r e f u l l y f ol l ow e d . T h e v e s t a i s

s t r u c k a n d l i gh t e d in t h e or d i n a r y w a y a n d a l lo w e d t o

b u r n fo r a s h o r t t i m e . T h e g l o w i n g " h e a d " o f t h e v e s t a

i s t h e n p l u ck e d o l f w i t h t h e f in g e r a n d t h u m b — t h i s is

q u i t e e a s y i f d o n e q u i c k l y ; t h e v e s t a is p l a c e d in t h e

m ou t h a n d t h e m o u t h t i g h t l y c l os e d s o a s i n s t a n t l y t o

e x t in g u is h t h e fla m e . C a r e s h ou l d b e t a k e n a t t h e s a m e

t i m e t o e x ha le t h e b r e a t h t h r o u g h t h e n os e . I t is h a r d l y

n e ce s sa r y t o a d d t h a t t h e m o u t h s h o u l d b e m oi s t a t t h e

t i m e ; a n d t h e v es t a ca n b e h e a r d t o g o o u t w i t h a

f a i n t h i s s .

T h e e x p e r im e n t m u s t b e d o n e b o ld l y o r n o t a t a l l ; i f

t h e m ou t h b e h a l f c lo s e d a n d t h e b r e a t h i n h a l e d , t h e n

y o u w i l l p r o b a b l y b u r n y ou r s e l f. P l a c e t h e v e s t a w e l l i nt h e m o u t h — n o t on t h e l ip s . A lw a y s r e m e m b e r t o e x h a l e

t h e b r e a t h . W e in h a l e o x y g e n g a s , a s u p p o r t e r o f c o m -

b u s t i o n ; w e e x h a l e c a r b o n i c a ci d g a s , a n on -s u p p o r t e r .

T h e ve s t a s h ou l d n ot , o f cou r s e , b e s w a l l ow e d .


A L i g h t ed C a n d l e a s D es s er t

T h e ca n d l e i t s e lf is n o t m a d e o f w a x b u t f a s h i on e d fr o m

a l a r g e t u r n i p or , i f p r e fe r r e d , a n a p p l e ; it s w i c k i s m a d e

H




f r o m a p i e c e o f s w e e t a l m o n d or B r a z il n u t — a l l o f w h i chc a n o f c o u r s e b e e a t e n .


Ch ine se F i re E a t in g

T a k e p ie ce s of s o ft s t r i n g a b o u t a s t h i ck a s a n or d i n a r y

c lo t h e s l i n e ; s oa k t h e m f o r t e n or t w e l v e h o u r s in a

s a t u r a t e d s olu t i on o f p o t a s s i u m n i t r a t e . R e m o v e t h e m

a n d t h or o u g h l y d r y , a n d cu t u p in t o l e n g t h s of a n i n c h or

s o . L i g h t o n e o f t h e s e a n d p l a c e i t i n a b a l l o f t o w .

T h i s ca n s a fe ly b e p l a c e d in t h e m ou t h , a n d c l ou d s o f

s m o k e a n d e v e n s p a r k s , e t c . , m a y b e e je c t e d . O n c e t h e

s t r i n g is in t h e m o u t h i t is on l y n e c e s s a r y t o b l o w t o d o

t h is . I f t h e h e a t b e c om e s u n co m fo r t a b l e , s i m p l y c lo s e

t h e m ou t h t i gh t ly a n d b r e a t h e t h r o u g h t h e n o se . N e v e r

i n h a l e t h e b r e a t h t h r ou g h t h e m ou t h in a n y o f t h e s e

e x p e r i m e n t s , or y o u w i ll b e s u r e t o s w a l lo w s m o k e a n d .

h a v e a fit o f c ou g h i n g , w h i c h w i l l m o s t ce r t a i n l y s p o i l t h e

e f f e c t .



C H A P T E R X I V

M I S C E L L A N E O U S E X P E R I M E N T S


T h e S i n k i n g a n d F l oa t i n g E g g

F I L L a t a l l, c yl in d r i ca l , cl e a r g la s s j a r w i t h d i l u t e

h y d r o ch l or i c a c id a n d p l a c e in i t a n e g g , w h i ch w i l l s in k .

I t w i l l, h ow e v e r , i n a s h or t t i m e r is e t o t h e s u r fa c e a n d

s l o w l y r ot a t e . T h i s c u r i ou s e f fe c t i s o w i n g t o t h e f a c tt h a t t h e s u r fa c e o f t h e s h e l l b e c om e s c ov e r e d w i t h

b u b b l e s o f c a r b o n i c a c i d g a s .


C h a m el eon P o w d er

T a k e s om e m e r cu r i c o x id e (a n o r a n g e -co l ou r e d p o w d e r )

a n d p u t i t on a w h i t e e n a m e l le d i r o n p la t e or d is h ; p l a ce

t h e p l a t e on t h e t o p o f a s p e c ia l ly co n t r i v e d t a b l e or

s t a n d , s o t h a t t h e p l a t e ca n b e s e cr e t ly h e a t e d b y a

b u n s e n b u r n e r o r s p ir i t l a m p con ce a l e d u n d e r n e a t h .

A b u n s e n b u r n e r is b e s t b e ca u s e t h e ga s ca n b e t u r n e d

off.

O n b e in g h e a t e d , t h i s p o w d e r ch a n g e s fi r s t t o a

b r i g h t r e d , t h e n d u l l r e d , p u r p l e , a n d s o on , a n d

e v e n t u a l ly t o b l a c k . O n c o ol i n g it r e t u r n s t o it s

o r i g i n a l c o l o u r .

115





T h e M a g ica l S cen t S p r a y


A C o lou r -ch a n g i n g F ou n t a i n — B ed t o B l u e

T h e t w o fo l l ow i n g e x p e r im e n t s a r e e x t r e m e ly p r e t t y

a n d e ffe c t i v e , e s p e c ia l ly i f ca r r i e d ou t o n a s o m e w h a t

l a r g e s c a l e .

F i ll a la r g e r o u n d - b o t t o m e d fla s k w i t h a m m on i a g a s

S i x w h i t e fe a t h e r s a r e s h o w n ; a n d b y m e r e ly s p r a y in g

o n t h e m f r om a n a t om iz e r , t h e y b e c o m e a n y c ol ou r

d e s i r e d .

T h e fe a t h e r s a r e p r e v i ou s l y d u s t e d w i t h s i x d i ffe r e n t

a n i l in e d y e p o w d e r s ,

a n d t h e n s h a k e n s o

t h a t a p p a r e n t ly n o n e

r e m a i n s . I f , h o w e v e r ,

a l co h o l or e a u d e

c o l o g n e ( i n w h i c h

t h e s e d y e s a r e v e r y

s o l u b l e ) b e s p r a y e d

ov e r t h e m , t h e fe a t h e r s

i m m e d i a t e l y b e c o m e

c ol ou r e d . A p r i va t e

m a r k m u s t b e m a d e

o n e a c h fe a t h e r t o

e n a b le t h e e x p e r i -

m e n t e r t o p r o d u c e

F j - t h e d e s i r e d e f fe c t .



M I S C E L L AN E O U S E X P E R I M E N T S . 117

b y u p w a r d d i sp l a ce m e n t . 1 I n s e r t a co r k t h r ou g h w h i ch

p a s s e s a p i e ce o f g l a s s t u b i n g , d r a w n t o a r a t h e r fin e

p o in t , a n d fi t t e d w i t h a s t o p -c oc k or t a p a s s h o w n (s e e

F i g . 4 6 ). T h e b o t t o m e n d d i p s i n t o a b e a k e r o f w a t e r

c ol ou r e d r e d w i t h a l it t l e li t m u s s o lu -

t i o n . 2 A l i t t le e t h e r is s p r a y e d on t h e

o u t s i d e o f t h e fla s k . T h e g a s is t h e r e b y

c oo l e d a n d co n t r a c t s , a l l ow i n g a l it t l e

w a t e r t o e n t e r . T h i s d i s s o lv e s s o

m u c h ga s t h a t t h e p r e ss u r e in s i d e t h e

fla s k is g r e a t l y r e d u c e d , a n d t h e w a t e r

r u s h e s in in t h e fo r m o f a f ou n t a i n ,

ch a n g i n g in co lo u r a s i t d o e s s o fr o m

r e d t o b l u e o w i n g t o t h e a l k a l in e

ch a r a ct e r o f t h e s o lu t i o n . A s u b s t i t u t e

fo r a s t o p -c oc k ca n b e m a d e b y j oi n i n g

t w o p i e ce s o f g la s s t u b i n g b y m e a n s o f

a p i e c e o f r u b b er t u b i n g a n d n i p p i n g t h e r u b b e r w i t h a

s p r i n g c l i p .


A C o lou r -ch a n g in g F o u n t a i n — B l u e t o R edT h i s e xp e r i m e n t i s v e r y s im ila r t o t h e fo r e g o i n g , b u t

h e r e t h e ch a n g e i s fr o m b l u e t o r e d , o w i n g t o a n a ci d

r e a ct i on . I n s t e a d o f a m m o n i a , t h e g a s in t h e fla s k is

1 A m m o n i a g a s is g e n e r a t e d b y p u t t i n g i n t h e fla s k t w o p a r t s of

p o w d e r e d q u i ck l i m e a n d o n e o f s a l a m m o n i a c , a n d h e a t i n g a s s h o w n i n

F i g . 4 5 . B o t h i n g r e d i e n t s m u s t b e f i n e ly p o w d e r e d a n d q u i t e d r y .

T o be s u r e t h e l im e is " q u i c k , " a n e w " l i m e , " s u ch a s is u s ed i n m a g i c

l a n t e r n s , s h o u l d b e u s e d . T h o s e h e r m e t i c a l l y s e a l ed i n g la s s t u b e s a r e

t h e b e s t , i n fa c t t h e o n l y on e s y o u c a n h e s u r e o f .

2 R e d l i t m u s s ol u t i on i s m a d e b y a d d i n g a d r o p or t w o o f a c id t o t h e

o r d i n a r y b l u e s o lu t i o n . D o n o t m a k e t h e col or i r t o o d e e p u n t i l y o u

h a v e t r i e d t h e e x p e r i m e n t .




h y d r o ch l or i c a ci d , a n d t h e s ol u t i on in t h e b e a k e r isor d i n a r y b lu e l i t m u s s o lu t i on , d i lu t e d w i t h w a t e r t o t h e

c ol ou r d e s i r e d . T h e a ci d . r e a ct i on ch a n g e s t h e b l u e

fou n t a i n t o a r e d on e .

H y d r o ch l or i c a ci d is u s u a l ly p r e p a r e d b y t h e a c t i on o f

s t r on g s u l p h u r ic a c i d on co m m o n s a l t , a n d t h e a p p a r a t u s

u s e d is s im ila r t o t h a t f or c h l or i n e (s e e e x p e r i m e n t 6 7 ) .

A b e t t e r w a y

o f p r e p a r i n g

h y d r o ch l or i c a c id

is s e e n i n F i g . 4 7 .

T h e f l a s k o n t h e

l e ft s h o u l d o n l y

b e h e a t e d gent ly ,

i f a t a l l. C o p i o u s

f u m e s e m e r g e

f r o m • i t w h e n

fu l l . T h e m i d d l e

f l a s k h a s s u l -

p h u r i c a c id in i t

t h r o u g h w h i c h

t h e g a s is a l -

l ow e d t o b u b b l e

in o r d e r t h a t i tF I G . 4 7 .

m a y d r y . T h e t h i r d fla s k s h ou l d b e q u i t e d r y .


A C h a n g e of V o lu m e

P l a c e a n ou n c e o f l u m p -s u g a r in a s t r o n g , t a l l g la s s

ja r , a n d p ou r u p on i t e n o u g h h o t w a t e r t o cov e r i t ; t h e n

a d d s l ow l y d o u b l e t h e v o l u m e o f s t r on g s u lp h u r ic a c i d ,

s t ir r in g t h e m i xt u r e w i t h a g la s s r o d . I n a f e w s e c o n d s



M I S C E L L A N E O U S E X P E R I M E N T S . 119

tl^ e col ou r l e s s li q u i d w i l l b e c o m e b r o w n , t h e n b l a c k ; a n d

in a f e w m in u t e s i t w i l l b o il u p , t h e j a r b e c om i n g fi ll e d

w i t h a c oa l -b l a c k m a s s of ca r b o n .


A C h a n g e of T em p er a t u r e

I n a n a r r o w , t a l l g la s s j a r , or in a la r g e t e s t t u b e o r

g la s s fla s k , p l a ce a s m a n y l u m p s o f b a r y t a a s w i l l n e a r l y

fi l l i t . T h e b a r y t a m u s t b e q u i t e d r y , a n d t h e l u m p s s h o u l d

b e la r g e , w i t h p l e n t y o f a i r s p a c e s b e t w e e n t h e m .

B a r y t a , a l s o ca l le d b a r i u m m o n o x i d e , is a s u b s t a n ce

r e s e m b li n g q u i ck l i m e in m a n y r e s p e ct s , b u t i t i s m or e

e n e r g e t i c in t h e p a r t i cu l a r a c t i on w e a r e con s i d e r i n g .

P o u r c ol d w a t e r ov e r t h e l u m p s of b a r y t a . T h e h e a t

t h e r e b y d e v e l op e d w i l l b e s o gr e a t a s p r e s e n t l y t o m a k e

t h e w a t e r a c t u a l l y b o i l ; a n d e r e l on g s om e p i e ce s o f t h e

b a r y t a w i l l b e c o m e r e d h o t .


A n o ther Z oo log ica l T ran s form a t ion

D r a w or d e s ig n o n c a r d b o a r d or p a p e r a l e op a r d ,

w h i ch t h e n e ce s s i t i es o f t h e ca s e d e m a n d m u s t d e p a r t

s o m e w h a t f r o m t h e g e n e r a l c ol ou r i n g o f h i s s p e c ie s b y

h a v in g y e l lo w s p o t s on a l ig h t or w h i t e g r o u n d . T h e

s p o t s m u s t b e p a in t e d in w i t h a m i xt u r e o f p o t a s s i u m

ch r o m a t e a n d h y d r o ch l or i c a ci d . I f t h e d e s ig n b e p l a c e d

in a b e l l j a r a n d s u b j e c t e d t o t h e .a ct ion o f s u l p h u r d i o x i d e ,

t h e s p ot s w i ll b e ch a n g e d f r o m y e l l ow t o g r e e n .1

1 C o m p a r e E x p e r i m e n t 2 8 . T h e s e e x p e r im e n t s ca n o b v io u s l y b e

e x t e n d e d ,




C h e m i ca l ly , i f n o t z oo lo g ic a l l y , t h e l e op a r d ca n c h a n g e

i t s s p o t s .

T o ge n e r a t e su l p h u r d i ox i d e , se e E x p e r i m e n t 7 3 .


A Ch an ge of Co lou r

I f fr e s h l y -g a t h e r e d flow e r s b e p l a c e d in s u l p h u r d i o x i d e ,

t h e c ol ou r is d i s c h a r g e d ; i f t h e flow e r s a r e t h e n s t e e p e d

in w a t e r m a d e s l ig h t l y a c id w i t h a l it t l e s u l p h u r i c a ci d ,

t h e c o l o u r i s r e s t o r e d .


T o E x t in g u i s h a C a n d l e b y C o ol in g i t

T h e " c oo li n g " h e r e r e f e r r e d t o is n o t b r o u g h t a b o u t

b y s i m p l y p l u n g in g a c a n d l e i n t o c o ld w a t e r , or a n y t h i n g

o f t h a t k i n d . T h e o b j e c t of t h e e x p e r i m e n t is s o t o c o ol

d o w n t h e fla m e t h a t i t w i l l ce a s e t o b u r n — i t s t e m p e r a -

t u r e b e i n g l o w e r e d b e l o w t h e p o i n t o f i g n i t i o n .

T o a c co m p l i s h t h i s , a l l t h a t is n e ce s s a r y is t o m a k e a

s p i r a l c oi l o f c op p e r w i r e a n d p l a c e i t ( q u i t e c o l d ) o v e r

t h e fla m e , w h i ch w i l l g o ou t . H e a t t h e c oi l a n d r e p e a t

t h e op e r a t i on , a n d t h e fla m e w il l con t i n u e t o b u r n .

F r o m t h e s e t w o r e s u l t s a v e r y p r e t t y l i t t l e m a g ica l t r i ck

ca n e a s i ly b e e v o l v e d . I l e a v e it t o t h e i n g e n u i t y o f m y

r e a d e r s .


Fire f rom W ate r

I f a s m a l l p i e c e o f s o d i u m b e d r o p p e d o n a p i e c e o f

e i t h e r f i l t e r o r b l o t t i n g p a p e r p l a c e d o n w a t e r , i t s o o n



M I S C E L L A N E O U S E X P E R I M E N T S . 121

m e lt s , a n d t h e n t a k e s fir e . S o d i u m d r o p p e d on t h e s u r f a c e

o f h o t w a t e r a l s o t a k e s f i r e , b u t n o t o n c o l d .o


A S t u d y in Y el low

I f a p i e c e of s o d i u m b e fir s t l i g h t e d a n d t h e n p l a c e d in

a ja r o f o x yg e n , i t b u r n s w i t h a n in t e n s e y e l l ow fla m e .

A l l t h e o t h e r co lo u r s o f t h e s p e c t r u m b e i n g a b s e n t , t h e

c ol ou r e ffe ct , e s p e c ia l ly u p o n t h e h u m a n v is a g e , is a n

e x t r e m e l y g h a s t l y on e , a n d s h o w s m o s t v iv id l y w h a t a

t e r r ib le d e p r i va t i on i t w o u l d b e t o l iv e in a w o r l d o f

m o n o t o n e , i.e. p o s s e s s in g b u t a s i n g l e c ol ou r .


Phi losopher ' s Wool

M e l t s o m e z in c in a n i r on l a d l e a n d m a k e i t q u i t e r e d

h ot . I f a l i t t l e d r y n i t r e b e t h r o w n u p o n t h e s u r f a ce a n d

g e n t l y s t ir r e d i n t o t h e m e t a l , i t b u r n s w i t h a n in t e n s e

w h i t e li gh t , w h i ls t l a r g e q u a n t i t i e s of w h i t e fla k e s a s c e n d

a n d a g a i n d e s c e n d . T h e r e s i d u u m is o x i d e o f z in c, c a l l e d

b y t h e a lch e m is t s t h e " P h i los o p h e r 's W o o l . "


S p u r R o w e l s

A v e r y p r e t t y p a r l ou r fir e w or k ca n b e m a d e in t h e

f ol l o w i n g w a y . M i x t o g e t h e r n i t r e , s u l p h u r , a n d l a m p

b l a c k in t h e p r o p o r t i o n o f 8 : 4 : 3 .P o w d e r t h e n i t r e a n d s u l p h u r s e p a r a t e ly , a n d a g a in g r i n d

w h e n m i x e d , a n d fin a l ly t h e c h a r c oa l m u s t b e r u b b e d in

ca r e f u l l y, t i ll t h e w h o le is o f a u n i for m d a r k g r e y t i n t —




a l m os t a b l a c k . A s t h e m i x t u r e p r o ce e d s , r a m a l i t t l e

i n t o a s m a l l p a p e r c a s e a n d s e t i t on fir e . I f t h e s t a r s or

p i n k s c o m e o u t i n c l u s t e r s a n d s p r e a d w e l l w i t h o u t b e i n g

a c co m p a n i e d b y ot h e r a n d d u l le r s p a r k s , i t i s a s ig n t h a t

t h e w h o le is w e l l m i x e d . I f , h o w e v e r , t h e s p a r k s a r e

e j e ct e d s l u g gis h l y a n d t a k e s o m e t i m e t o b u r n , t h e m i xi n g

a n d r u b b in g in t h e m or t a r m u s t b e con t i n u e d . B u t t h e

p o u n d i n g p r oce s s m u s t n o t b e ca r r i ed

t o o fa r or t h e s p a r k s w i l l b e t o o s m a l l.

I f t h e la m p b l a c k b e h e a t e d r e d h o t

in a c lo s e d v es s e l a n d p o w d e r e d w h e n

c ol d i t is b e t t e r . T h e s p a r k s t h r o w n

i n t o t h e a ir h a v e t h e s h a p e of t h e

r o w e l o f a s p u r , w h e n c e t h e n a m e o f

t h e e x p e r i m e n t . T h e d i ffi cu l t y con s i s t s

i n e f f e c t i n g t h e c o m p l e t e m i x t u r e o f t h e

c h a r c o a l .

I n c on s e q u e n c e o f t h e fin e ly d i v i d e d •

c on d i t i o n o f t h is s u b s t a n ce , t h e s p a r k s

a r e co n s u m e d so r a p id ly t h a t t h e y d o

n o t b u r n t h e h a n d w h e n fa l l in g on i t ,

n o r w i l l t h e y s e t a n y t h i n g o n f i r e .I G . 4 8 .


I n a n d O u t

P l a c e a b e l l -j a r f u l l o f n i t r o g e n ov e r a s i m i l a r i n v e r t e d

j a r o f o xy g e n a s s h ow n i n F i g . 4 8 . T h i s ca n b e d o n e b y

fir s t fillin g t h e l o w e r j a r w i t h o x y g e n , c ov e r i n g t h e b o t t o mw i t h a gr e a s e d g l a s s p l a t e a n d i n v e r t in g i t a s s h ow n .

T h e n fill t h e ot h e r ja r w i f l i n i t r og e n , m a k i n g u s e o f t h e

s a m e d e v ice . T h u s , on p l a c in g t h e t w o ja r s o n e a b o v e




t h e o t h e r , a n d ca r e fu l ly d r a w i n g a w a y t h e g la s s p l a t e s , w e

h a v e a con t i n u ou s j a r , t h e b o t t o m h a l f fu l l o f o x y g e n a n d

t h e t o p h a l f fu l l o f n i t r o ge n . O n p l u n g i n g in a l ig h t e d

t a p e r , i t ca n b e m a d e t o b u r n or g o o u t a c co r d i n g a s i t is

h e l d l o w o r h i g h in t h e g a s e s , in t h e m a n n e r d e s c r i b e d in

E x p e r i m e n t 7 9 .


S el f-L u m i n ou s S t ea m

P l a c e a l i t t l e p h o s p h o r u s in a c op p e r k e t t l e fu l l o f w a t e r

a n d b o il . C l o s e u p a ll or i fi ce s in t h e k e t t l e s a v e t h e

s p o u t , a n d e v e n t h i s ca n b e p a r t l y cl os e d , s o a s t o p r o je c t

t h e s t e a m in a s m a l l j e t . T h i s j e t o f s t e a m w i l l b e

l u m i n o u s in c on s e q u e n c e of m i n u t e p a r t i cle s o f s u l p h u r

b e i n g ca r r i ed u p m e ch a n ica l l y w i t h t h e s t e a m . T h i s

e x p e r i m e n t h a s a v er y p r e t t y e ffe ct w h e n p e r fo r m e d in a

d a r k e n e d r o o m .


S o l u b l e G l a s s

T h i s p e cu l ia r p r o d u c t ca n b e ob t a i n e d b y m e l t i n g

t o g e t h e r in a cr u ci b le fift e en p a r t s o f s a n d , t e n p a r t s o f

c a r b o n a t e o f p o t a s h , a n d o n e p a r t o f ch a r c oa l . T h o r o u g h l y

m i x b e for e m e lt in g . C o l d w a t e r w i ll w a s h a w a y t h e

e x ce s s o f a l k a l i , a n d a ft e r t h is h a s b e e n d o n e t h e

p o w d e r e d g la s s m a y b e b o il e d w i t h w a t e r in t h e p r o p o r -t i o n o f o n e p a r t o f t h e fo r m e r t o fiv e o f t h e l a t t e r , w h e n i t

g r a d u a l l y d i s s ol ve s . T h i s s o lu t i on ca n b e e v a p o r a t e d t o a

t h i ck p a s t y flu i d , w h i ch l o ok s l ik e a j e l l y w h e n c o ol , a n d o n




e x p o s u r e t o t h e a i r in t h i n film s ch a n g e s t o a t r a n s p a r e n t ,

b r i t t l e , b u t n o t h a r d g l a s s .


I r on W i r e B u r n i n g i n O x y g en

T a k e fo u r fe e t o f t h i n i r on w i r e , s u ch a s is u s e d fo r

b i n d i n g flow e r s ; m a k e i t i n t o a s p i r a l b y c oi l in g i t r o u n d

a t h i ck p e n c il or t h in r o u n d r u le r , a n d a t t a ch t o o n e e n d

a b o u t a q u a r t e r o f a n in ch o f w a x v es t a . I t i s n o w r e a d y

fo r b u r n i n g . P r o c e e d a s in e x p e r i m e n t 1 1 3 . T r y a ls o

w i r e s o f o t h e r m e t a l s .


A q u a R e g i a

T a k e a p i e c e o f g o l d l e a f a n d p l a c e i t i n a t e s t t u b e .

or o ld w i n e gl a s s . P o u r in s o m e n i t r i c a ci d a n d w a r m

g e n t l y. T h e g o l d is u n d i s s o lv e d . T r e a t a n ot h e r p i e ce

s im ila r ly w i t h s t r on g h y d r o ch l or i c a c i d : t h is h a s a l s o n o

a c t i on . M i x t h e t w o a ci d s t o g e t h e r : t h e g o l d d i s s ol ve s

r a p i d l y .


T h e W h i t e a n d B l a ck S t a tu e

C o n s t r u ct a s m a l l figu r e o r s t a t u e o f w h i t e p a p e r o r

ca r d b o a r d , a n d m oi s t e n i t w i t h a s ol u t i on of a ce t a t e o f

le a d . E x p o s e i t t o fu m e s o f s u lp h u r e t t e d h y d r o g en ,a n d it w i l l t u r n b l a c k .

I t m a y b e a s w e l l t o m e n t i o n en p a s s a n t , f o r t h e b e n e f i t

o f t h os e w h o m a y n o t b e a c q u a i n t e d w i t h i t , t h a t t h i s




g a s h a s t h e o d ou r o f r o t t e n e g gs a n d c a b b a g e w a t e r

c o m b i n e d .


H ow to Freeze M ercu ry in a R ed H ot V essel

T h i s a p p a r e n t l y i m p o s s i b le fe a t w a s fir s t p e r fo r m e d b y

F a r a d a y . T h e e x p e r im e n t a s ca r r i ed o u t b y h i m w a s

p e r fo r m e d w i t h s o li d ca r b o n d i o x id e (s e e C h a p . X I . ) ,p l a c e d in a r e d h o t cr u ci b le . A f t e r p o u r i n g in a li t t l e

e t h e r , t h e m e r cu r y w a s q u i ck l y a d d e d , a n d i n a fe w

s e c o n d s w a s f r o z e n s o l i d .


B u r n i n g A i r

F i l l a la r g e g la s s j a r w i t h co a l -g a s a n d p l a c e i t , w i t h

• it s m ou t h d o w n w a r d s , in t h e r i n g o f a r e t or t s t a n d or

s o m e s u c h c on t r i v a n ce , t h e m o u t h b e in g co ve r e d w i t h a

g la s s p la t e . F i l l a b l a d d e r or g a s b a g w i t h a ir a n d a t t a c h

it b y m e a n s o f r u b b e r t u b i n g t o a p i e ce o f gla s s t u b i n g ,

w i t h t h e e n d d r a w n ou t t o a p o in t in or d e r t o m a k e a

j e t . P l a c e a l ig h t w e ig h t on t h e b a g t o p r o d u c e a ge n t l es t r e a m o f a i r . L i g h t t h e c oa l -g a s a t t h e m ou t h o f t h e

j a r , a n d s t e a d i ly i n t r o d u c e t h e j e t of a ir . T h e a i r w i l l b e

i g n i t e d a t t h e fla m e o f t h e b u r n i n g c oa l -g a s , a n d a s i t is

p u s h e d u p i n t o t h e in t e r i or o f t h e g l ob e w i ll c on t i n u e t o

b u r n , s h ow i n g cle a r l y t h a t a ir w i ll b u r n in a n a t m os p h e r e

o f c o a l - g a s .

S im i la r ly ox y g e n ca n b e s h ow n b u r n in g in h y d r o g e n .G r e a t ca r e m u s t b e t a k e n t h a t coa l -g a s on l y , a n d n o t c oa l -

g a s m i x e d w i t h a i r , is in t h e j a r , or t h e r e m a y b e a n

e x p l o s i o n .





B u r n i n g C o p p e r W i r e

R a i s e s o m e s u l p h u r t o b oi li n g p o i n t in a t e s t t u b e or

s i m i la r v e s s e l . I n s e r t a c oi l of fin e co p p e r w i r e a n d

v i v i d c om b u s t i on f ol l ow s .


A S ol u b l e G a s

P r o v i d e a l a r g e a n d d e e p g la s s v e ss e l n e a r l y f u l l o f

w a t e r ; a ls o a n e m p t y j a r ( o f cou r s e f u l l o f a i r ) , a n d

a n ot h e r a n d s im ila r g l a s s j a r fu l l o f a m m o n i a c ol l e ct e d

b y u p w a r d d i s p la c e m e n t .

P l u n g e t h e j a r fu l l o f a i r , m ou t h d o w n w a r d s , q u i ck l y

b u t s t e a d i ly in t o t h e w a t e r . T h e w a t e r r is es b u t a s h o r t

d i s t a n c e o w i n g t o t h e a i r . D o t h e s a m e w i t h t h e on e

fu l l o f a m m on i a g a s ; t h e w a t e r r u s h e s u p a n d fills t h e ,

j a r , o w i n g t o t h e g r e a t s o lu b i li t y o f t h e g a s in w a t e r ,

w h i c h d i s s o lv e s a t 0 ° C . 1 0 5 0 t im e s i t s v o l u m e o f ga s .

I t i s b e s t t o c ov e r t h e m o u t h o f e a ch j a r w i t h a g r e a s e d

p la t e , a n d r e m o v e i t u n d e r w a t e r .

F o r m a g i ca l u s e o f t h i s e x p e r i m e n t s e e n e x t ch a p t e r .


S a l a m a n d e r s H a i r 1

S o a k a t h r e a d in a s a t u r a t e d s o lu t ion o f s a l t a n d

w a t e r ; le t i t d r y , a n d a g a in s oa k i t . D o t h is s e v e r a l

t i m e s . T o a l l a p p e a r a n ce s t h e r e is n o t h i n g u n u s u a la b ou t t h e t h r e a d . S u s p e n d a le n g t h of i t f r o m a su i t a b l e

s u p p o r t , a n d h a n g on t o t h e e n d a l ig h t r i n g . S e t fir e t o

1 T h e s a l a m a n d e r is a n a m p h i b i ou s a n i m a l , fa b l e d t o b e a b l e t o l i v e

in f i r e .




t h e t h r e a d ; i t w i l l b u r n f r o m on e e n d t o t h e o t h e r b u tw i l l n o t b r e a k , n or w i l l t h e r i n g fa l l . T h e t h re ad is

r e a l ly b u r n t , ' b u t n o t t h e s a l t — a l i t t l e t u b e o f t h a t

s u b s t a n ce b e i n g l e ft o f s u ffi ci en t s o li d it y a n d s t r e n g t h t o

s u p p o r t a li gh t r i n g .

W h e n p e r for m i n g t h e e x p e r i m e n t a v o id d o i n g i t in

d r a u g h t s or cu r r e n t s o f a i r .

A n i m p r o ve d fo r m of t h i s e x p e r i m e n t is t o f a s t e n t h ee n d s o f f ou r t h r e a d s t o a p i e c e o f m u s l in a b o u t t h r e e

in ch e s s q u a r e , a l so p r e p a r e d lik e t h e t h r e a d . S u s p e n d

t h e m u s lin b y t h e f ou r

cor n e r s a s s h o w n in

F i g . 4 9 , a n d p l a ce in i t

a n e m p t y (b l o w n ) e g g .

S e t fir e t o t h e h a m m ock

a n d t h r e a d s ; t h e y w i ll

b u r n , b u t t h e e g g w i l l

n o t f a l l .

A n e x p e r i m e n t o f a

m u ch m or e s t a r t l in g

n a t u r e cou l d b e p e r fo r m e d w i t h a fu l l e g g or e v en s o m e -

t h i n g h e a v ie r b y u s i n g v e r y fin e p l a t i n u m w i r e e n ca s e d i n

a co m b u s t i b le s u b s t a n c e . P l a t i n u m w i ll on l y m e l t in a

v er y h i gh t e m p e r a t u r e , a n d e x t r e m e fin e n es s a n d g r e a t

p l ia b i li t y a r e t h e r e f or e ob t a i n a b l e w i t h it . T o k e e p u p

t h e i l l u s i o n , h o w e v e r , i t m u s t n o t a p p e a r t o b e w i r e .


T h e M y s ter iou s S corp ion

F i l l a c le a r g la s s b o w l n e a r l y fu l l of w a t e r , a n d p l a c e

on t h e s u r fa c e a n u m b e r of l u m p s o f ca m p h or o f u n e q u a l

s iz e, s o a r r a n g e d a s t o t a k e t h e for m o f s om e g r o t e s q u e

F I G . 4 9 .






e n d s o f t h e t u b e s cl os e t o t h e i r m ou t h s , a s s h o w n i n

F i g . 5 1 . I n t h e e n d o f o n e q u i ll fa r t h e s t f r o m t h e

m ou t h is ' p l a c e d a l i t t l e g u n p o w d e r , a n d in t h e c or -

r e s p on d i n g e n d of t h e o t h e r q u i ll a f r e s h c u t p i e c e o f

p h o s p h o r u s .

T h e d o l l w i t h t h e g u n p o w d e r - l oa d e d q u i ll is fir s t

b r o u g h t t o t h e ca n d l e , a n d t h e l i t t l e e x p l o s io n p u t s t h e

ca n d l e ou t , d r i v in g t h e h o t s m ok e t ow a r d s t h e ot h e r

q u i ll con t a i n i n g t h e p h o s p h o r u s . T h e h e a t o f t h is s m o k e

is s u fficie n t t o i gn i t e t h e p h os p h or u s , a n d b y m e a n s o f

t h is t h e ca n d l e ca n b e r e -i gn i t e d .

T h e p h o s p h o r u s m u s t b e fr e s h ly cu t . I f l e ft t o o l on g

e x p o s e d t o a ir a p r e m a t u r e ig n i t ion m a y r e s u l t .


H ow t o P l u n g e you r H a n d i n t o R ea l W a t er a n d y e t

no t W e t i t

I n a g la s s d i sh n e a r l y fu l l o f w a t e r t h r o w a s m a l l

b r i g h t o b j e ct t h a t ca n b e e a s i ly s e en . T h e n a n n ou n ce

t h a t y o u a r e a b o u t t o p i c k t h e o b je c t o u t o f t h e w a t e r

W it h you r b a r e fin g er s w i t h o u t w e t t i n g t h e m .

T o d o t h is i t i s on l y n e ce s s a r y t o s p r i n k l e t h e s u r fa c e

o f t h e w a t e r w i t h a p o w d e r e d s u b s t a n ce h a v in g n o

coh e s i on w i t h w a t e r , a n d t h e r e for e n o t w e t t e d b y i t .

L y c o p o d i u m p o w d e r is s u c h a s u b s t a n c e . T h e p o w d e r

for m s a r ou n d y ou r h a n d a t r u e g lov e , o n w h i ch t h e

w a t e r h a s n o a ct i on , a n y m or e t h a n i t h a s on t h e fe a t h e r s

o f a l iv e b i r d . W a t e r r u n s fr o m i t a s fr o m t h e p r o ve r b i a ld u ck ' s b a c k . A n e v e n b e t t e r m e t h o d is t o r u b t h e

h a n d w e l l w i t h t h e p o w d e r i n s t e a d o f s p r i n k l in g it on

t h e w a t e r .

I





T h e E r u p t i on of V e s u v i u s t

A la r g e a n d r a t h e r t a l l cle a r g la s s j a r ; s om e w a t e r ;

a b o t t l e o f F r e n ch ( r e d ) w i n e ; s om e s a n d ; a s m a l l w i d e -

n e c k e d b o t t l e ; a c or k a n d a p i e c e of v e r y fin e b o r e

g la s s t u b i n g , a r e a ll t h e m a t e r i a l s n e e d e d f or t h is l it t l e

t h e ce n t r e o f i t s cr a t e r a t t h e t o p of t h e g la s s t u b e .

N e a r l y fi l l t h e l a r g e g la s s j a r w i t h w a t e r a n d g i v e i t as t i r r o u n d . O w i n g t o t h e w i n e b e i n g o f s l ig h t l y le s s

d e n s i t y t h a n t h e w a t e r i t w i l l a s ce n d in a t h i n w a v y

s t r e a m , s p r e a d i n g o u t on t h e s u r fa c e a s t h e w a t e r is

d i s t u r b e d . I n s t e a d o f w i n e , d y e d a l co h o l or e t h e r ca n

b e u s e d a n d a ft e r w a r d s fi r e d t o a d d t o t h e e ffe ct .


T h e M y s t er i ou s M i gr a t i on .

T h i s is a v e r y s t r i k in g e x p e r im e n t . O b t a i n t w o w i n e

g la s s e s o f t h e s a m e s ize a n d d ia m e t e r w i t h g r ou n d e d g e s .

e x p er i m e n t . ( S e e F i g .

5 2 . )

F I G . 5 2 .

T h e s m a l l b o t t l e i s

fille d w i t h w i n e . T h e

l e n g t h o f g la s s t u b i n g i s

p a s s e d t h r o u g h t h e co r k

a n d t h e l a t t e r fit t e d i n t o

t h e n e c k o f t h e s m a l l

b o t t l e ; a n d t h e w h ol eis t h e n p l a c e d a t t h e

b o t t o m o f t h e la r g e ja r .

S a n d is p i le d u p r o u n d

t h e b o t t l e in t h e fo r m

o f a v o l ca n i c c on e , w i t h




F i ll t h e on e w i t h w a t e r , t h e o t h e r w i t h (r e d ) w i n e .

P l a c e o ve r t h e t o p o f t h e g la s s fi lle d w i t h w a t e r a p i e ce

o f fin e n e t or m u s l in ( o r v e r y fin e m e s h e d m e t a l g a u z e ),

s l ig h t l y la r g er t h a n t h e t o p o f t h e gla s s , a n d b e n d o r

fa s t e n d o w n a l l r o u n d ( F i g . 5 3 ) . L a y a p i e c e o f t h i n

g la s s o v e r t h e m u s l in o r g a u z e , in v e r t t h e g la s s ( t h e

w a t e r d oe s n o t r u n

o u t ) , a n d p l a c e it

e x a c t l y o v e r t h e g l a s s

o f w in e . G en t ly s l i d e ^ H H H m ^

a w a y t h e p ie ce o f l j p g | I J p S ^

g l a s s b e t w e e n t h e l !J| j j | | | | !lj J

t w o . D o n o t a l lo w W W

a s in g le b u b b l e o f a ir ^ ^ ^ ^

t o e n t e r , a n d b o t h g

g la s s e s m u s t b e a b - 1

s o l u t e l y fu l l o f t h e i r

r e s p e c t i v e l iq u i d s . A t

t h e e n d o f a b o u t t e n

m in u t e s t h e t w o li qu i d s w i l l h a v e ch a n g e d p l a ce s .


H ow t o m a k e a L u m p of S u g a r ' F l oa t on W a t er

T h e lu m p o f s u g a r m u s t fir s t b e i m m e r s e d in c ol l od i o n

(s u ch is s t i l l u s e d in p h o t o g r a p h y ), a n e t h e r e a l s o lu t i on

o f a s u b s t a n c e a l m os t id e n t i ca l w i t h gu n c o t t o n . W h e n

t h e s ol u t i on e va p or a t e s i t l e a v es b e h i n d a t r a n s p a r e n t

la y e r , r e s e m b l in g g o ld - b e a t e r ' s s k i n , p o s s e s s i n g c on s i d e r -a b le t e n a c i t y . P l a c e t h e l u m p of s u g a r in a cu r r e n t o f

a i r fo r a d a y or t w o , in or d e r t h a t a l l t h e e t h e r m a y

e v a p o r a t e . I t s a p p e a r a n ce w i l l , t h e n b e t h a t of a n




or d in a r y l u m p o f s u g a r . I t m a y t h e n b e p l a ce d w i t h

o t h e r l u m p s i n a s u g a r b a s i n .

O n d r o p p i n g i t i n t o a g la s s o f w a t e r i t fi r s t s in k s t o

t h e b o t t o m , b u t a ft e r a f e w s e c on d s r is e s t o t h e s u r fa ce

a n d t h e r e r e m a in s . A n y ot h e r lu m p s d r o p p e d i n t o t h e

w a t e r b e h a v e , o f cou r s e , l ik e or d i n a r y s u g a r . T h e

p r e p a r e d lu m p r e a l ly d i s s ol ve s in t h e w a t e r — i t i s t h e

c ol l od i o n i z e d s h e l l o n l y t h a t r i se s . T o t h e e y e t h e

il lu s i on is p e r fe c t , b u t n o t t o t h e t o u c h — n o o n e m u s t

b e a l low e d t o h a n d l e i t a f t e r i t h a s r is en . A n o t h e r w a y

o f e x h i b it i n g t h i s e x p e r i m e n t is fir s t t o a l l ow on e o r t w o

p e r s on s t o d r o p in l u m p s o u t o f t h e b a s i n , in w h i ch

t h e r e is n on e p r e p a r e d . T h e n , b y a l it t l e p i e c e o f s l e ig h t

o f h a n d , t h e p r e p a r e d l u m p is i n t r od u ce d a n d d r o p p e d in .


H ow t o P l u n g e a S h eet of W h i t e P a p e r i n t o I n k w i t h ou t

B l a c k e n i n g i t

A n i n k s t a n d — p r e fe r a b ly la r g e a n d w i t h a w i d e o p e n i n g ;

a n o ld u s e d s t o n e i n k -b o t t l e q u i t e d r y i n s i d e ; a n d s om e

w e l l p o w d e r e d b l a c k r os in or c ol op h o n y a r e a l l t h e a p -

p a r a t u s r e q u i r e d . Y o u i n v i t e s om e o n e t o d i p a s h e e t o f

w h i t e p a p e r (r o l le d u p i n t o t h e for m o f a c yl in d e r ) i n t o

t h e i n k s t a n d , w h i ch i s a b o u t h a lf fu l l o f in k . S e e t h a t it

is w e l l d i p p e d i n , a n d t h a t p l e n t y o f i n k is b r o u g h t ou t

w i t h i t . O n t h e e x c u s e o f fillin g u p t h e i n k p o t , y ou

p r e t e n d t o p o u r in s o m e i n k ou t o f t h e b ot t l e , b u t t h e

fl u id is r e a l ly r os in p o w d e r a n d w a t e r . W h e n t h e s u r fa c e

o f t h e i n k is s o c ov e r e d , t h e r o ll o f p a p e r c a n b e p l u n g e din w i t h ou t a n y fe a r of a c t u a l con t a c t w i t h t h e in k . W h e n

t a k i n g o u t t h e p a p e r , s h a k e i t s l ig h t l y in or d e r t o p r e v e n t

a n y p o w d e r a d h e r in g t o i t . (C o m p a r e E x p e r i m e n t 1 4 8 .)





M or e S p o n t a n eou s C o m b u s t i on

T a k e a p i e c e o f or d i n a r y g la s s t u b i n g f iv e i n c h e s i n

l en g t h , a n d w i t h t h e a i d o f t h e b u n s e n b u r n e r c lo s e o n e

e n d . F i l l t h e t u b e o n e - t h i r d fu l l o f e it h e r o xa l a t e o f l e a d

o r t a r t r a t e o f le a d . D r a w o u t t h e ot h e r e n d o f t h e t u b e

n e a r l y t o a p oi n t , l e a v in g a s m a l l o p e n i n g o f n o t l es s t h a n

on e -e i g h t h o f a n i n ch . H e a t in a b u n s e n b u r n e r , a f t e r

h a v i n g w e ll s h a k e n t h e t u b e a n d s p r e a d t h e con t e n t s o u t

e v e n l y in t h e b o t t o m h a l f. A p p l y t h e h e a t fir s t a t t h e

c lo s e d e n d a n d g r a d u a l l y a l l ov e r t h e t u b e , u n t i l t h e c o n -

t e n t s h a v e a l l t u r n e d b l a c k a n d v a p o u r h a s ce a s e d t o i s su e

fr o m t h e o p e n e n d . T h i s s h o u l d t h e n b e q u i ck l y c lo s e d

u p b y h o l d in g i t in t h e u p p e r p a r t o f t h e b u n s e n b u r n e r .

L a y t h e t u b e on o n e s i d e t o c o ol .

W h e n i t is d e s ir e d t o s h o w t h e e xp e r i m e n t , w e l l s h a k e

t h e t u b e t o l oos e n t h e con t e n t s . T h e n m a k e a n i ck in

t h e m i d d le o f t h e t u b e , b r e a k i t (a s d i r e c t e d in C h a p t e r

X V I . ) , a n d a t t h e s a m e in s t a n t s ca t t e r t h e c on t e n t s .

A s h o w o f s p a r k s p r o d u c e d b y t h e bu r n i n g m e t a l is t h e

r e s u l t .

* E X P E R I M E N T 1 5 4

A n I n k t h a t ca n b e r ea l l y E r a s ed

I n k s e x i s t w h i c h u n d e r t h e a c t i o n o f l i g h t e n t i r e l y

d i s a p p e a r — s o fa r a s t h e v is u a l or g a n s a r e co n c e r n e d .

O r d in a r y in k is b l e a c h e d b y c h l o r i n e ; b u t in p r a ct i ca l ly

a l l s u c h ca s e s , e i t h e r b y c h e m i ca l a c t i on o r b y t h e a i d o f

p h o t o gr a p h y , i t is p o s s i b l e t o r e v iv e t h e c h a r a ct e r s t h u se f f a c e d .

T h e in k w h i ch w e a r e a b o u t t o con s i d e r ca n b e a b -

s o l u t e l y o b l i t e r a t e d , l e a v i n g n o t r a c e .




I t is m a d e a s f ol l ow s : d i lu t e s o m e s t a r c h i n w a t e r t ot h e c on s i s t e n cy of a cr e a m , a n d a d d a f e w d r o p s o f

t i n c t u r e o f i o d i n e .

D i p t h e p e n in t o t h e in k t h u s fo r m e d , a n d w r i t e on

or d i n a r y p a p e r . T h e w r i t i n g a p p e a r s q u i t e d i s t i n c t , o f a

d a r k b r ow n co lou r , a n d w i l l d r y a l m o s t i m m e d i a t e l y .

T o o b l it e r a t e i t , i t is o n l y n e c e s s a r y t o r u b i t w i t h a

h a n d k e r c h i e f o r w i t h t h e h a n d , i t w i l l d i s a p p e a r a s e a s ily

a s ch a lk fr o m a b l a c k b o a r d a n d le a v e n o t r a ce .


A n E x pe r im en t on th e R ad ioac t iv e Proper t i es of

a n or d i n a r y G a s M a n t l e

W e a r e a ccu s t o m e d t o l oo k on a ga s m a n t l e a s s om e t h i n g

w h i ch , u n d e r t h e a c t i on o f i g n i t e d c oa l -g a s , g i v e s fo r t h a

b r i ll i a n t l i g h t ; a n d w h e n i t is m e n t i on e d i n c on n e c t i on

w i t h p h o t o g r a p h y , w e n a t u r a l ly a s s u m e t h a t i t s l ig h t -

g i vi n g p r op e r t i e s o n l y a r e in q u e s t i on .

B u t t h e r e a r e o t h e r p r op e r t i e s p os s e s s e d b y t h i s a p p l i-

a n ce w h i ch , t h o u g h le s s g en e r a l ly k n o w n , a r e e q u a l ly

p o t e n t f r om a p h o t o gr a p h i c p oin t o f v i e w , a n d w e w i ll

n o w p r oce e d t o s h o w h o w a g o o d m a n t l e ca n a f fe ct a

s e n s it iv e p l a t e a n d p r o d u c e a p h o t o g r a p h o f i t s e l f, w i t h o u t

t h e a ct i on o f a n y l ig h t , ca m e r a , le n s , or a n y t h i n g o f t h e

k i n d .

C u t t h e m a n t l e op e n a n d p r e s s i t fla t o n a m e t a l p la t e ;

b u r n o ff t h e co t t on . W r a p a p h o t o g r a p h i c p l a t e in a

s h e e t o f b l a c k o p a q u e p a p e r , or p l a c e i t in a n a i r t i gh t

e n v e l op e , a n d la y i t on t h e m a n t l e , u s i n g e v e r y ca r e n o t

t o b r e a k t h e la t t e r . P l a c e t h e w h o le ca r e fu l ly in a d r a w e r

in t h e d a r k a n d le a v e f or t e n d a y s or a fo r t n i gh t . O n

d e v e l o p in g t h e p la t e i t w i l l b e fo u n d t h a t a n i m a g e o f t h e




m a n t le l ia s b e e n fo r m e d on t h e p l a t e in t h e d a r k b y t h e

r a y s fr o m t h e t h or i u m con t a i n e d in t h e m a n t le , t h or i u m

b e i n g a r a clioa c t i ve s u b s t a n ce . M u c h s t r on g e r e f fe c t s c a n

b e ob t a in e d fr o m u r a n iu m or u r a n iu m s a l t s .


Be c que re l Bay s

P r o cu r e s o m e u r a n i u m s a l t s (b o t h u r a n i u m i t s e lf a n d

a l l i t s c om p o u n d s s o fa r in v e s t i ga t e d a r e r a d i o a c t i v e ),

s ca t t e r t h e m , s o t h a t t h e y for m a d e s ig n o f s o m e k i n d , o n

t h e op a q u e e n v e l op e con t a i n i n g a p h o t o gr a p h i c p l a t e .

C o m p l e t e t h e e x p e r i m e n t a s in 1 5 5 , a n d y ou w i l l h a v e a

p h o t og r a p h o f y ou r d e s ig n .



C H A P T E R X V

T H E E F F E C T I V E P R E S E N T A T I O N O F C H E M I C A L

E X P E R I M E N T S

T o p e r for m a s e r ie s o f ch e m i ca l e x p e r i m e n t s in a

la b o r a t o r y , a n d t o p r e s en t t h e s a m e a s p a r t of a n

e n t e r t a in m e n t o f a m a g i ca l or q u a s i -m a g i ca l n a t u r e , a r e

t w o t o t a l ly d i ffe r e n t t h in g s . S u c ce s s o r n o n - s u c ce s s in

t h e la t t e r ca s e d e p e n d s fa r m or e on t h e m a n n e r in w h ich

t h e y a r e p r e s e n t e d , t h a n 011 t h e e x p e r im e n t s t h e m s e lv e s .

L e t u s t a k e E x p e r i m e n t 2 4 a n d d e v e l op i t , d e a l in g fir s t

w i t h t h e e ffe ct s .

W e e n t e r a n or d i n a r y d i n i n g - r o om — p a p e r e d in p la i n ,

d a r k r e d . W e a r e a s k e d t o t a k e ou r se a t s a t a la r g e

d i n i n g -t a b l e , t h e ce n t r e o f w h i ch is c ov e r e d w i t h a

p l a i n gr e e n c lo t h . T h e r e is n ot h i n g on t h e t a b l e s a v e

a l a r g e a n d h a n d s o m e f low e r -s t a n d fu l l o f flow e r s . W 6

g la n ce r o u n d t h e r o om . I t con t a i n s s e v er a l p o r c e la i nv a s e s fi ll e d w i t h flow e r s , a n d t h e r e s t o f t h e fu r n i t u r e

a n d e ffe ct s a r e j u s t s u ch a s o n e w o u l d e x p e c t t o fin d in a n

or d i n a r y d i n i n g - r o om . T h e l i gh t s a r e e x t i n g u i s h e d a s

fo r a s p i r i t u a l is t i c s e a n ce . A y ou n g l a d y a t t h e p ia n o

p l a y s s o ft a n d d r e a m y m u s ic, a n d b e y o n d t h i s f o r a t i m e

n ot h i n g h a p p e n s . T h e m u s i c in c r e a s e s s l i gh t ly in

in t e n s i t y , a n d su d d e n ly a lu m in o u s h a n d a p p e a r s a n dfloa t s ov e r t h e h e a d s o f t h e s p e c t a t o r s ; t h e n a s s u d d e n l y

d i sa p p e a r s . N e x t a l u m i n o u s e l e ct r i c b e l l is s e e n , w h i ch

r i n g s s h a r p l y on o n e s i d e o f t h e r o om , a n d v a n is h e s .

136



P R E S E N T AT I O N O F E X P E R I M E N T S 137

A l m o s t im m e d i a t e l y t h e b r on z e figu r e o f a k n i g h t in

a r m ou r on t h e m a n t e l p i ece b e c om e s s e lf-lu m in o u s , a s

a l s o d o e s " t h e f a c e o f t h e c lo ck , w h o s e h a n d s m o v e

a n d p o i n t t o a ce r t a in h o u r . F l u or e s c e n t g l e a m s o f

v a r y i n g h u e s o f w h i t e a n d b lu e a n d g r e en n o w b e g in t o

d a r t a b o u t t h e r o om o ve r t h e h e a d s of t h e s p e ct a t o r s .

T h e s e a r e s om e t i m e s s t r a ig h t , s om e t i m e s w a v y , s om e t i m e s

w h i r l in g r ou n d a n d r o u n d . A g a i n a l l i s d a r k . A

flu o r e s ce n t d e ca n t e r n o w a p p e a r s on t h e s i d e b o a r d —

r is e s fr o m it a n d r e m a i n s s u s p e n d e d h ig h i n t h e a i r .

T h e n a gr e e n is h fl u o r e s ci n g t r a y a p p e a r s b e l o w t h e

d e c a n t e r , fo l lo w e d b y a b e a u t i fu l ly l u m i n o u s g la s s .

N e x t , a g la s s s u g a r b a s i n — a l s o f l u o r e s c in g — f il le d w i t h

s e l f-l u m i n o u s s u g a r , c om e s i n t o v i e w on t h e t r a y . S e v e r a l

p i e ce s o f s u g a r l ea v e t h e b a s i n a n d fa l l in t o t h e g la s s ,

i n t o w h i ch t h e d e ca n t e r n o w p ou r s a s t r e a m o f fl u or e s c in g

l i q u i d ; a n d a w h i t e s p o on is s ee n t u r n in g r o u n d a n d

r o u n d in t h e l iq u i d t o h e l p d is s ol ve t h e s u g a r . I n a

t w i n k l i n g o f t h e e y e a l l t h i s v a n is h e s . A s e l f-l u m i n o u s

s k u l l— fl u or e s c in g w h i t e — w i t h g r e en i sh e y e b a l ls a n d

b lu i sh t e e t h , n e x t a p p e a r s — a g r u e s om e a n d m os t w e i r d

o b j e c t , w i t h flick e r i n g flu o r e s ce n t g l e a m s fla s h in g t o a n d

fr o u p on it . F r o m t h e t o p r i gh t h a n d cor n e r o f t h er o om t h e r e floa t s d o w n a l it t l e w h i t e ch e r u b on o u t -

s t r e t ch e d w i n g s . T h e gl im m e r i n g s k u l l g n a s h e s i t s

t e e t h , g iv e s fo r t h s t r e a m s o f lu m in o u s v a p o u r , a n d

d is a p p e a r s , t h e ch e r u b va n is h i n g in a j oy o u s b u r s t o f

m u s i c a m om e n t l a t e r .

T h e lig h t s a r e t u r n e d u p , t h e p e r for m a n ce is e n d e d . A l l

t h e s e w o n d e r fu l e ffe ct s a r e b u t a n e x t e n s i on o f E x p e r i m e n t2 4 , a n e la b or a t e d e v e l o p m e n t , o f cou r s e , a n d o n e

r e q u i r in g a con s i d e r a b le s u m o f m on e y t o p r o d u c e ; b u t

i t i s q u i t e p o s s i b l e a n d b y n o m e a n s d i f f i c u l t .




T h e e h i e f t h i n g s r e q u i r e d a r e a n i n d u c t i on c oi l g i vi n g

a n e ig h t e e n i n c h s p a r k , a n d a q u a n t i t y o f t h os e ch e m i ca l s

m e n t i on e d i n t h e e x p e r i m e n t s in q u e s t i on , w h i ch flu or e s ce

b r i ll ia n t l y u n d e r t h e a c t i on of t h e X - r a y s . T h e X - r a y

t u b e in w h i ch t h e s e r a y s a r e ge n e r a t e d is co n c e a l e d

i n t h e l a r g e v a s e o f f l o w e r s i n t h e c e n t r e o f t h e t a b l e .

T h e t u b e i t s e l f i s e n c lo s e d in a n o p a q u e b l a c k s i lk o r

ca r d b oa r d r e c e p t a c le . R o u n d t h e t u b e m o ve s a p a r t i a l

le a d s c r e e n ( op a q u e t o t h e r a y s ), w h i ch ca n s h i e ld on e

e n d on on e s i d e or t o p or b o t t o m o f t h e r o om a c co r d i n g

t o i t s p o s i t i o n . T h e m u s i c i s t o c on c e a l a n y n oi s e t h e

e le ct r i ca l a p p a r a t u s m a y m a k e . T h e c oi l is in a n a d j oi n i n g

r o om . T h e v e r y h i g h t e n s i on o f t h e e l e ct r i ci t y u s e d

r e q u i r e s g r e a t ca r e in in s u l a t i on , in or d e r t o g e t i t t o

p a s s fr o m t h e c oi l a n d t h r o u g h t h e X -r a y t u b e w i t h o u t

l ea k i n g . C e r t a i n o b je c t s b e c om e v is i b le a t a t i m e o w i n g

t o t h e m e ch a n i ca l m ov e m e n t s o f t h e le a d s c r e e n ; ot h e r s

a p p e a r a n d d i s a p p e a r b y b e in g t a k e n ou t o f a n d p u t in t o .

b l a c k v e lv e t b a g s b y co n fe d e r a t e s . T h e s e l f-l u m i n o u s

h a n d is m e r e l y a s t u ffe d g l o v e c oa t e d w i t h t u n g s t a t e o f

ca l ciu m , s u s p e n d e d b y a t h r e a d f r o m a t h i n b l a c k r o d .

T h e s k u l l is o f p a p i e r m & ch e , c oa t e d in p l a c e s w i t h

d i ffe r e n t f lu o r es cin g m a t e r i a l s ; a n d s o on .L e t u s n e x t t a k e q u i t e a s im p le e xp e r i m e n t , w e l l

w i t h in t h e r e a ch o f a n y o n e — N o . 1 4 4 , fo r e x a m p l e — a n d

s ee w h a t ca n b e m a d e o f i t . A p p a r e n t l y i t i s n o t a n

e x p e r i m e n t a t a l l l ik e l y t o l e n d i t s e l f t o m u c h d e v e l o p -

m e n t , n or d o e s i t s e e m t o b e a p a r t i cu l a r l y e f fe c t i v e o n e

in a n y ca s e . I t i s , h o w e v e r , f or t h is r e a s o n , a l l t h e m or e

s u i t e d t o ou r p r e s e n t p u r p os e , a n d w e s h a l l s h o w i t a sa n e x p e r i m e n t o n t h e P E N E T R A B I L I T Y O F M A T T E R .

T h e a p p a r a t u s is a s in E x p e r i m e n t 1 4 4, b u t t h e t w o ja r s

a r e o n a s t a n d on a s l igh t l y h i g h e r l ev e l t h a n t h e la r g e



P R E S E N T A T I O N O F E X P E R I M E N T S 139

g l a s s v e s s e l n e a r l y fu l l o f w a t e r a n d c lo s e t o i t . T h e

e n t e r t a i n e r , co m i n g fo r w a r d , a d d r e s s e s h i s a u d i e n c e t h u s :

" Y o u h a v e a ll h e a r d , I a m s u r e , o f t h e I m p e n e t r a b i l i t y

o f M a t t e r . I b e g y o u r p a r d o n ? Y o u s a y i t d o e s n o t

m a t t e r ? O h , y e s , i t d o e s — p r a y d on ' t t h i n k t h a t I a m

t o b e d i ve r t e d fr o m m y p u r p o s e b y a B y r o n i a n p u n —

' W h e n / s p e a k o n t h e s u b j e ct of m a t t e r

I t i s m u c h m a t t e r w h a t I s a y ! '

T o r e s u m e : a l l m a t t e r o c cu p i e s a ce r t a i n s p a c e ; in

t h e s p a ce w h e r e / a m , you c a n n o t b e ; in t h e s p a c e w h e r e

you a r e , I c a n n o t b e . W h a t ' s t h a t , s ir ? "

" Y o u ca n d r i ve a n a il i n t o w o o d . "

" E x c u s e m e , s ir , y o u c a n n o t ; w h a t y o u d o is t o

t h r u s t a s i d e t h e w o o d , b u t t h e w o o d is n o t w h e r e t h e

n a i l is , n or t h e n a i l w h e r e t h e w o o d is . ' T w o t h i n g s

c a n n o t o cc u p y t h e s a m e s p a c e a t o n c e ' — s u ch is t h e

d i c t u m o f t h e s cie n t i s t s . I w i l l n o w p r o ce e d t o d e m o n -

s t r a t e t o y o u t h a t t h e s ci en t i s t s m u s t b e w r o n g . I h a v e

h e r e ( i n d i ca t i n g a p p a r a t u s ) a la r g e g la s s j a r n e a r l y fu l l o f

w a t e r , a n d o n t h e w a t e r floa t s a co r k . T h e r e a r e t w o

g la s s j a r s — I s e e m y a s s is t a n t h a s p l a c e d t h e m u p s i d e

d o w n ; h o w e v e r , t h a t is o f n o c on s e q u e n c e . I p i c k u p t h i s

o n e (p i ck i n g u p t h e o n e c on t a i n i n g a i r a n d t h r u s t i n g i t

d o w n in t o t h e l a r g e j a r of w a t e r in s u c h a m a n n e r a s t o

ca r r y d o w n t h e co r k i n s i d e t h e j a r ) .

" T h e j a r i s n o t fu l l o f w a t e r — t h e floa t in g c o r k s h o w s

y o u t h a t t h e w a t e r h a s r i s en b u t a l i t t l e w a y in t h e j a r .

W h y ? B e c a u s e t h e j a r w a s fu l l o f a i r , a n d b e f o r e t h e

w a t e r ca n g o i n , t h e a i r m u s t c om e o u t . S u b l a t a c a u s a

ej fec tus to l l i tur ; o r i n o t h e r w o r d s , r e m o v e t h e a i r a n d

t h e w a t e r ca n e n t e r .

" I h a v e h e r e a p r e ci s e ly s im ila r j a r , a n d I a m n o w




a b o u t t o p e r f or m t h e s a m e e x p e r i m e n t w i t h i t (p i ck s u pt h e j a r c on t a i n i n g t h e a m m on i a ga s a n d p e r for m s t h e

s a m e e x p e r i m e n t ; t h e w a t e r r u s h e s u p a n d fills t h e ja r ) .

" L e s t y o u s h ou l d t h i n k t h e r e is s o m e t r i ck e r y c on n e c t e d

w i t h t h e j a r — s u c h a s a h ol e in t h e b o t t o m — I r e m ov e it ,

in v e r t , a n d p o u r w a t e r i n t o i t (s u i t i n g t h e a c t i on s t o t h e

w o r d s ) . N o t a d r o p r u n s ou t .

" T h e ja r w a s n o t a v a c u u m w i t h n o t h in g in it , fo rt h e e n d w a s op e n a n d a i r fr e e t o r u s h in w h i ls t I w a s in

t h e a ct o f m o v in g i t t o t h e t o p o f t h e w a t e r . W h o ca n

n o w d i sp u t e t h e t r u t h o f t h e a s s e r t ion , T h a t t w o t h i n gs

CAN b e i n t h e s a m e p l a ce a t th e s a m e t i m e ? L e t a l l

s p e a k a t o n c e o r b e fo r e v e r s i l e n t . "

T h e b e s t ch e m i ca l t r i ck s a r e p e r fo r m e d b y t h e a i d o f

m e ch a n i ca l a d ju n c t s . E x p e r i m e n t s 7 a n d 15 a r e ca s e s

in p oin t . H e r e t h e d e s ir e d ch e m ica l s a r e i n t r od u ce d

t h r o u g h t h e b o t t o m of t h e g la s s . I f t h e g la s s o r g o b l e t

h a v e a t o p p l a c e d on

w a x . A p i e c e o f h o r s e - h a i r i s fir m ly fix e d a r o u n d

t h e w a x , a n d a b l a c k t h r e a d a t t a ch e d t o i t . T h e

r e q u i r e d c h e m i ca l in s ol u t i on is p o u r e d i n t o t h e li d ( if

t h e t o p is cl e a r g l a s s , a s i t s h ou l d b e , t h e s o lu t i o n

m u s t b e u n c ol ou r e d ) , a n d a gla s s , or p r e fe r a b l y m i ca ,

os t e n s i b le p u r p o s e o f

k e e p i n g a n y t h i n g o u t )

ob v i ou s l y t h e t o p c a n

b e m a d e t o a s sis t .

T h e l id h a s a s m a ll

h o l e i n i t m a r k e d A ,

w h i ch ca n b e cl os e d

w i t h a l it t l e p e l l e t o f

i t a s in F i g . 5 4 , f or t h e

F I G . 5 4 .




Oo u -b l e M i r r o rv e f l e c t i n ^b o t h s i d e s

F I G . 5 5 .

d i s c fa s t e n e d on b y w h a t is g e n e r a l ly e r r on e ou s l y t e r m e ds u c t i o n .

A t t h e r ig h t m o m e n t

t h e t h r e a d is p u l le d ,

t h e w a x c om e s o ff, a i r

e n t e r s t h r o u g h t h e h o l e

A , t h e s u ct i on is r e -

l ie v e d , t h e d i s c a n d

it s c on t e n t s fa l l, a n d

t h e d e s i r e d e f fe c t is

a t t a in e d . I f t h e g o b l e t

b e h e ld in on e h a n d ,

a n d t h e ot h e r h a n d b e p l a c e d on t h e t o p , w i t h t h e o b je c t ,

o f cou r s e , o f p r e v e n t i n g a n y fr a u d u l en t c h e m i ca l g e t t i n g i n

a n d a ffe ct i n g t h e t r a n s f or m a t i on , t h e p e l l e t o f w a x ca n b e

s cr a t c h e d off w i t h t h e n a i l , a n d a s l ig h t s h a k e h e l p s t h e

m i x i n g .

A n o t h e r m e ch a n ica l a d j u n ct is ' a n or d i n a r y l o ok i n g

w i n e g la s s or t u m b le r , s o m e w h a t d e e p l y r i b b e d , a n d

p i e c e s o f t h in c ol o u r e d g la s s (r e d , y e l l o w , b l u e , g r e e n ),

w h i ch e x a c t l y fit t h e t u m b l e r .

W h e n fille d w i t h w a t e r , w i t h t h ee d g e o f c ol ou r e d g la s s t o w a r d s t h e

s p e c t a t o r s , i t l oo k s cl e a r ; b u t w h e n

t h e gla s s s h u t t e r is t u r n e d r o u n d s o

t h a t it fa c e s t h e s p e c t a t or s t h e l iq u i d

a p p e a r s a s p or t , s h e r r y , e t c . , a c co r d i n g

t o t h e c ol ou r u s e d .

F I G . 5 6 . A n o t h e r con t r i va n ce is s h o w n inF i g . 5 5 . H e r e a m ir r o r p a r t i t ion is

fit t e d i n t o a w i n e g la s s , s o t h a t w h e n t h e m i r r o r is t u r n e d

t o w a r d s t h e a u d i e n c e t h e g l a s s a p p e a r s t o b e e n t i r e .



142 C H E M I S T R Y A N D C H E M I C A L M A G I Ct

A g la s s s h e ll oc cu p i e s on e o f t h e s p a ce s b e t w e e n t h em ir r o r a n d t h e g la s s , a n d a n y l iq u i d m a y b e p ou r e d

in t o t h i s w i t h o u t i t s t o u c h i n g w h a t e v e r m a y b e con ce a l e d

in t h e o t h e r s p a c e a t t h e b a c k of t h e p a r t i t ion .

Y e t a n o t h e r m e ch a n i ca l a d j u n c t i s s h o w n in F i g . 5 6 .

T h is is g e n e r a l ly u s e d f or p r o d u c in g d r y t h i n g s fr o m a

g la s s a p p a r e n t l y fu l l o f l iq u i d . T h e w i n e g l a s s d e p i c t e d i n

t h e for m e r i l l u s t r a t i on is a ls o u s e d fo r t h e s a m e p u r p os e .

A s i m i l a r c o n t r i v a n c e

is s h o w n i n F i g . 5 7 .

B y fa r t h e b e s t

m e ch a n ica l a d j u n c t is

t h e fo l lo w i n g , w h i ch

a d m i t s o f s e e m in g l y

i m p o s s i b l e c h a n g e s a n d

t r a n s for m a t i on s , n o t

on l y in t h e m a t t e r o f .

c o l o u r , e t c . , b u t o f

v o l u m e a l s o .

T h e p r i n c i p l e i s a t

le a s t o v e r 2 0 0 0 y ea r s

o ld , a n d w a s u s e d b y t h e a n c ie n t E g y p t i a n s in s o m e of

t h e i r t e m p l e t r i ck s in a l m os t e x a c t ly t h e s a m e w a y a s

d e s c r i b e d b e l o w .

T h e d e v i ce d e p e n d s on t h e s i m p l e a n d w e l l -k n o w n

p r i n c ip l e t h a t a li q u i d a l w a y s s e e k s it s o w n l ev e l.

S u p p o s in g t h a t w e h a v e a la r g e b o w l s u p p or t e d on a

s t a n d by a s t e m o f cle a r g la s s E F ( F i g . 5 8 ) ; a n d t h e s t a n d

is p l a c e d on a t a b l e a s s h o w n . B y m e a n s o f s u i t a b le

r u b b e r t u b in g , l e t u s e s t a b lis h a con n e ct i on b e t w e e n t h e

in t e r i or o f t h e b o w l a n d " b e h i n d t h e s ce n e s , " w h e r e t h e r e

is a t a n k o f w a t e r s o a r r a n g e d t h a t i t ca n b e r a is e d o r




l ow e r e d . I f t h e t a n k b e a t e xa ct l y t h e s a m e l e ve l a st h e t o p of t h e w o od e n s t a n d on w h i ch t h e b o w l is p l a c e d ,

i.e., j u s t a b o v e E , t h e g la s s t u b e w i l l b e f u l l o f w a te r .

S o a r r a n g e m a t t e r s b e h i n d t h e sce n e s t h a t t h e s u p p l y

t a n k ca n n o t b e l ow e r e d b e l o w t h i s . I f t h e s u p p l y t a n k

b e r a is e d , t h e w a t e r w i l l fl o w i n t o t h e b o w l , i t s p a s s a g e

t h r ou g h t h e t u b e b e in g q u i t e

i n v i s i b l e e v e n i f a l i g h t e d

c a n d l e b e p l a c e d b e h i n d i t

a s s h o w n i n t h e i ll u s t r a t i on .

S u i t a b l e ch e m i ca l s (in t h e

d r y t a b l oi d f or m ) d r o p p e d

i n t o t h e b o w l — a f t e r i t h a s

b e en p a s s e d r o u n d f or e x -

a m in a t i on — c a n b e m a d e t o

p r o d u c e a n y c ol ou r e d l iq u i d

d e s i r e d . T h e c on n e c t i on

b e t w e e n t h e s t a n d a n d b o w l

is m a d e b y m e a n s o f a p i e c e

o f f l e x i b l e t u b i n g s e c r e t l y

h o ok e d o v er t h e b a c k o f t h e

b o w l w h e n a d ju s t in g i t on

t h e s t a n d . U n l e s s t h e e ye so f t h e a u d i e n c e b e a t a

h i gh e r l e v e l t h a n t h e t o p of t h e b o w l , t h e r e is n o n e ce s s i t y

t o c ov e r i t w i t h a h a n d k e r ch i e f o r a n y t h i n g o f t h a t k i n d .

T h e b o w l is o b v io u s l y i n e x h a u s t i b le .

I n s t e a d o f u s in g t h e b o w l a n d s t a n d , le t u s r e p l a c e t h e m

b y t h e p e r for m e r h im s e lf a n d a k e t t l e , w a t e r i n g ca n , co ff e e -

p o t or t e a p o t . T h e p e r for m e r com e s fo r w a r d a n d e x h i b i t s

t h e k e t t l e or o t h e r v e s s el . H e r e m ov e s t h e l i d , t u r n s i t

u p s i d e d o w n , a n d s h ow s cle a r l y t h a t i t is e m p t y . H e t h e n

g oe s t o t h e t a b l e a n d a l lo w s h is le ft h a n d t o r e s t u p o n i t ,




t h e n s t a n d in g in a n e g li ge n t a t t i t u d e h e p r o ce e d s t o p o u rfr o m t h e k e t t l e in t o a n u m b e r of g la s s e s s t a n d i n g on t h e

t a b le v a r iou s c ol ou r e d li q u i d s . T h is r e s u l t i s b r o u g h t a b o u t

t h r o u g h t h e ' w o r k i n g of t h e s a m e m e ch a n ica l p r i n c ip l e a s

ob t a i n e d i n t h e ca s e o f t h e b o w l a n d g la s s t u b e . A

p i e c e o f fle xib le t u b i n g r u n s fr o m t h e le f t h a n d u p t h e

l e ft a r m o f t h e p e r for m e r , a c r os s h i s s h ou l d e r s a n d d o w n

h i s ot h e r a r m t o h i s o t h e r h a n d , in w h i ch h e g r a s p s t h ek e t t l e l>y t h e h a n d l e . Tl\ is h a n d l e is h o l l o w a n d is

d i r e ct l y c on n e c t e d w i t h t h e s p ou t . T h u s t h e flu i d d oe s

n ot e n t e r t h e b o d y o f t h e k e t t l e a t a l l, s im p l y p a s s i n g

fr o m t h e s u p p l y t a n k s b e h i n d t h e s ce n e s u p t h e l e g o f t h e

t a b le , a l on g i t s t o p t o w h e r e t h e p e r for m e r ' s l e ft h a n d r e s t s ,

u p on e a r m , d o w n t h e ot h e r , in t o t h e h a n d l e , a n d o u t a t

t h e s p o u t .

I n s t e a d o f t h e s u p p l y t a n k b e h in d t h e s ce n e s a n d t h e

l iq u i d fi n d i n g i t s o w n le v e l, t h e p e r f or m e r ca n d i s p o s e

a b o u t h is p e r s on i n d i a r u b b e r b la d d e r s con t a i n i n g v a r iou s *

flu i d s, a n d b y p r e s s i n g on t h e m f or c e t h e i r co n t e n t s u p

t h e v a r i ou s t u b e s t o t h e t o p o f h i s r i g h t s h ou l d e r , w h e n c e

t h e y w i l l flow d o w n a s b e f or e . O n r e l ea s i n g t h e p r e s s u r e

t h e flow w i l l o f co u r s e ce a s e . T h e k e t t l e , o r w h a t e v e rv e ss e l is u s e d , ca n b e d i v i d e d u p i n t o v a r i ou s c om p a r t -

m e n t s , w i t h l i t t l e t u b e s le a d i n g u p i n t o t h e h a n d l e . I n

t h e h a n d l e a l s o a r e l it t l e a i r h ol e s , w h i c h c a n b e c ov e r e d

or u n c ov e r e d a t w i l l b y t h e fin g er s . E a c h c om p a r t m e n t

is a l so co n n e c t e d w i t h t h e s p o u t b y o t h e r cor r e s p o n d i n g

t u b e s , a n d t h e v a r i o u s l i q u i d s p o u r e d o u t a t w i l l .

T h e p r i n c ip l e o b v i ou s l y is on e o f a t m o s p h e r i c p r e s s u r e .



C H A P T E R X V I

L A B O R A T O R Y D I R E C T I O N S

H i n t s a r u j , C a u t i on s

A L W A Y S s ee t h a t s t i ck p h os p h or u s is k e p t in a b o t t l e

w i t h s u f fi ci e n t w a t e r in i t com ple tely t o cover t h e p h o s -

p h or u s . I f t h e b o t t l e g e t s u p s e t i m m ed i a t el y r e f i l l i t .

A lw a y s cu t p h os p h or u s in a s h a l low d is h u n d e r w a t e r .

N e v e r p i c k i t u p w i t h t h e fin g er s , a l w a y s u s e a p a i r o f

for c e p s . U s e b l ot t i n g p a p e r t o d r y i t .

A lw a y s a d d s u lp h u r i c a c id t o w a t e r in a t h in s t r e a m —

n e v e r p o u r w a t e r o n s u lp h u r ic a c i d .

A lw a y s k e e p p o t a s s iu m a n d s od i u m com p l e t e ly u n d e r

o i l ; n e v e r u n d e r a n y ci r cu m s t a n c e s p u t a p i e ce o f e i t h e r

in t h e m ou t h .

N e v e r p o u r o u t e t h e r , or b r i n g a n u n c or k e d b o t t l e o f i t ,

n e a r a n a k e d l ig h t .

A l w a y s ca r e fu l ly t h r o w a w a y ( d o w n t h e s i n k ) a l l

s o l u t i on s ( e s p e c ia l l y i f p o i s o n o u s ) a s s o o n a s fin i s h e d

w i t h .

A l w a y s p l a c e t h e c or k or s t o p p e r in a b o t t l e i m m e d i -

a te ly a ft e r u s in g it , a n d n e v er p u t t h e w r o n g c or k in a n yb o t t l e . P u t a ll b o t t l e s b a c k i n t o t h e ir p r o p e r p la ce s .

A l w a y s t h o r o u g h l y w a s h a n d cle a n e v e r y t h i n g a f t e r

u s e , espe cia l l y th e pe s t le an d m ortar . T h i s s h o u l d b e

K 1 4 5





L A B O R A T O R Y D I R E C T I O N S 147

W h e n u s in g t h e b u n s e n b u r n e r a l w a y s s ee t h a t t h eh o le s a t t h e b o t t o m a r e o p e n ; se e a ls o t h a t t h e g a s is

i gn i t e d on fy a t t h e v e r y t o p o f t h e b u r n e r a n d n o t a t t h e

b o t t o m . T h e l ig h t i n g a t t h e b o t t o m s h ow s t h a t t o o m u ch

a i r is e n t e r i n g ; t u r n i t o u t , r e g u l a t e , a n d l ig h t a g a i n .

A l w a y s a p p l y h e a t g e n t l y a t fir s t . T o a v o id cr a c k i n g

f l a s k s , u s e w i r e g a u z e o r s a n d b a t h .

A l w a y s c a r e f u l l y d r y a n y a r t i c l e s t h a t m i g h t r u s t .

1 c en t i g r a d e d e g r e e = f F a h r e n h e i t d e g r e e

1 F a h r e n h e i t d e g r e e = £ ce n t i gr a d e d e g r e e

T o c o n v e r t c e n t i g r a d e t o F a h r e n h e i t

0 ° v <)

5

T o con v e r t F a h r e n h e i t t o ce n t i gr a d e

(F ° — 3 2 ) X 5 N O

9

F r e e z in g p o i n t on F a h r e n h e i t + 3 2"

„ „ c e n t i g r a d e 0

A b s o l u t e ze r o o f t e m p e r a t u r e — 2 7 3 ° C

D o n ' t t h r o w s a n d o r s o li d s u b s t a n c e s d o w n d r a in s .

G l a s s t u b i n g ca n b e ea s ily b e n t in a n or d i n a r y b u r n e r .

H o l d i t t h e l o n g w a y o f t h e fla m e , a n d h e a t e q u a l l y a l l

r ou n d b e f or e y o u b e g i n t o b e n d it . W h e n s o ft , i t s o w n

w e i g h t w i l l p r a ct i ca l ly b e n d it in t o a cu r v e . T o r o u n d

oi f s h a r p e n e d e d g e s , m a k e t h e m j u s t r e d - h o t in a b u n s e n

b u r n e r or b l o w - p i p e a n d a l l ow t h e m t o co ol .

T o cu t g la s s t u b i n g , m a k e a n o t ch in t h e t u b i n g w i t h a

s m a l l t r i a n g u l a r file a n d t h e n s n a p — p u l li n g a n d b e n d i n g

a t t h e s a m e t im e .




C o r k b or e r s a r e m o s t u s e f u l . T h e y a r e s i m p l y t h i n b r a s st u b e s o f d i ffe r e n t s iz e s, o n e e n d b e i n g s h a r p e n e d . T h e

ot h e r e n d ca n b e p l a c e d in a h a n d l e i f d e s i r e d . T h e y ca n

b e e a s ily m a d e a t h om e .

A l w a y s b or e t h r o u g h fr o m t h e s m a l l e n d o f t h e cor k ,

t u r n i n g a n d p u s h in g a t t h e sa m e t im e .

A b o r e r j u s t a s h a d e la r g e r t h a n t h e g la s s t u b i n g t o b e

i n s e r t e d s h o u l d g e n e r a l l y b e u s e d .

B y fir s t s l ig h t l y g r e a s i n g t h e t u b i n g a n d t h e n t h e co r k ,

a p e r f e ct l y a i r t i g h t j o i n t ca n b e m a d e w i t h o u t t h e a i d o f

m e lt i n g p a r a ffin w a x or se a l in g w a x ov e r it , w h i ch u n d e r

t h e a c t i on o f h e a t is l ia b l e t o cr a ck a n d l e a k .

W h e n g e n e r a t i n g a g a s in a fla s k , d o n o t i n s e r t t h e

t u b e t a k in g o f f t h e g a s — t h e d e liv er y t u b e — m o r e t h a n a

q u a r t e r o f a n in c h b e l ow t h e c or k .

T o c ol l e ct g a s e s , j a r s a b o u t t h e s iz e o f p i c k l e b o t t l e s >

b u t o f w h i t e g la s s , a r e v e r y s u i t a b le f or p r e l im in a r y

e xp e r i m e n t s a t a n y r a t e . B u t t h e y s h ou l d b e g r ou n d a t

t h e t o p , i.e. t h e t o p e d g e s h ou l d b e t r u e . I f t h e e d g e s

a r e u n e q u a l , t h e y ca n b e m a d e t r u e i n t h e fo l l ow i n gw a y : —

P l a c e o n a fla t s u r f a c e a s h e e t o f e m e r y p a p e r o f

m e d i u m c oa r s e n e s s . I t i s b e s t g lu e d t o a fla t p i e c e o f

w o o d 2 in ch e s t h i ck , a n d n o t le s s t h a n 8 i n c h e s s q u a r e .

H o l d t h e j a r fir m ly a n d g r in d w i t h a ci r c u l a r m ot i o n .

R e n d e r t h e j oi n t b e t w e e n a g la s s p l a t e a n d a ja r a i r -

t i g h t b y m e a n s of g r e a s e .

W h e n u s i n g m e r cu r y , t a k e ca r e n o t t o d r o p a n y on t h e

floor , a s it s p r e a d s a l l o v e r t h e r o om i n t i n y g lo b u l e s

w h i ch ca n o n l y b e p a r t ia l ly r e c ov e r e d .






A l w a y s co v e r t h e m o u t h o f a j a r o f t h i s g a s w i t h a

p i e ce o f ca r d b o a r d , w i t h a h ole in ce n t r e fo r t h e t u b e ;

k e e p t h i s oi l u n t i l t h e g r e a s e d g l a s s p l a t e is e x c h a n g e d

f o r i t .

T o t e s t w h e n a j a r o f a m m on i a g a s is fu l l, h ol d a

p i e ce o f r e d d e n e d l i t m u s n e a r t h e m o u t h . W h e n t h e

j a r i s fu l l t h e li t m u s w i ll t u r n b l u e .

I f a ci d b e s p il t on t h e h a n d , i m m e d i a t e l y p l a c e i t

u n d e r a c op i o u s s t r e a m fr o m t h e t a p . I f s p i lt on t h e

t a b l e o r floor , s c a t t e r w h i t e n i n g on i t .

H y d r o fl u o r i c a c id b e i n g v e r y c or r o s i v e , n o n e o f it s h o u l d

b e a l l ow e d t o g e t o n t h e s k in .

N e v e r p u t a n y t h i n g a w a y d i r t y . A n in s t r u m e n t t h a t

w o u l d t a k e t e n s e c on d s t o w a s h d i r e c t ly a ft e r u s e m a y

t a k e a s m a n y m in u t e s t o c le a n a w e e k la t e r .

W a s h g la s s v e s s e ls fir s t w e l l u n d e r t h e t a p , a n d .

fin a l ly i n d is t i l le d w a t e r w h e n i t is r e q u i r e d t h a t t h e y

s h o u l d b e fr e e f r o m a l l t r a c e s o f s a l t s . A l l o w t h e m t o

d r a in a n d d r y ; t h e in s i d es n e e d n o t b e w i p e d .



P R I N T E D B Y

T U R N B C L L A N D S P E A R S ,

E D I N B U R G H

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Chemistry and Chemical Magic (Gnv64)