mika in kemija za meščanske šole. II. stopnja. V besedilu je vtisnjenih 77 slik. Stvarno neizpremenjeni ponatisk tretjega, po normalnem učnem načrtu z dne 15. julija 1907, št. 2368, predelanega natiska. Kot učna knjiga pripuščena z razpisom poverjeništva za uk in bogočastje, Ljubljana št. 4779 z dne 24. oktobra 1920. V treh stopnjah. Spisal Andrej Senekovič, gimnazijski ravnatelj v pokoju. Cena knjigi 24 K. jprav* i dne ii V Ljubljani 1920. Založila Ig. pl. Kleinmayr & Fed. Bamberg v Ljubljani. 1 , I mr"" z I Stvarno za Fizika in kemija meščanske šole. V treh stopnjah. Spisal Andrej Senekovič, gimnazijski ravnatelj v pokoju. II. stopnja. V besedilu je vtisnjenih 77 slik. Stvarno neizpremenjeni ponatisk tretjega, po normalnem učnem načrtu z dne 15. julija 1907, št. 2368, predelanega natiska. Kot učna knjiga pripuščena z razpisom poverjeništva za uk in bogočastje. Ljubljana št. 4779 z dne 24. oktobra 1920. Cena knjigi 24 K. V Ljubljani 1920. Založila Ig. pl. Kleinmayr & Fed. Bamberg v Ljubljani. * I Vsebina, I. Iz nauka o kemiji. (Stran 1. do 88.) g 1. Zrak in njega sestavine. —■ § 2. Kemijske spojine. — § 8. Kisik. — § 4. Voda. — §5. Vodik. — § 6. Morska voda. Brom. Jod. — § 7. Kemijske prvine. Atomi. Atomske teže. — § 8. Kemijska pisava. — § 9. Ogljik. — § 10. Ogljikov oksid. — § 11. Ogljikov dioksid. — § 12. Klor. — §13. Žveplo. — §14- Žveplov dioksid. Žveplova kislina. — § 15. Žveplovodik. — § 16. Fosfor. — § 17. Apno. — § 18. Malta. — § 19. Kamena ali kuhinjska sol. Natrij. — § 20. Solna kislina. — § 21. Soliter. — §22. Smodnik. — §23. Soljtrna kislina. — § 24. Amo¬ niak. Salmiak. — g 25. Pepelika ali kalijev karbonat. Jedki kalij. — §26. Soda ali natrijev karbonat. Jedki natrij. — §27. Silicij (kremit). — § 28. Steklo. — § 29. Aluminij. — § 30. Glina. — § 31. Železo. — § 32. Baker. — § 33. Cink. — § 34. Kositer ali cin. — § 85. Svinec..— § 36. Živo srebro. — § 37. Srebro. — § 38. Zlato. — § 39. Platina. — § 40. Kovinske zlitine. II. Iz nauka o elektriki vzbujeni po dotiki (galvanski elek¬ triki). (Stran 39. do 51.) § 41. Osnovni galvanski pojavi. Galvanski členi. — g 42. Galvanska baterija. — § 43. Razni galvanski členi. — § 44. Svetlobni in toplotni ■učinki galvanskega toka. — § 45. Kemijski učinki galvanskega toka. — § 46. Galvanoplastika. — § 47. Kako deluje galvanski tok na magnet- nico. — §48. Galvanometri. — §49. Elektromagneti. — § 50. Elektriški brzojav ali telegraf. — § 51. Elektriški zvonec ali hišni brzojav. III. O gibanju in mirovanju trdnih teles. (Stran 51. do 74.) § 52. Vztrajnost. — § 53. Sestavljanje gibanja. — § 54. Razstavljanje gibanja v dvoje gibanje. — § 55. Sestavljanje in razstavljanje sil. — § 56. Težišče. — § 57. Ravnotežje teles, na katera deluje le težnost. — § 58. Stalnost položaja teles. Stojnost. — §59. Vzvod. — §60. Uporaba vzvodov pri tehtnicah. — § 61. Škripec. — § 62. Kolo na vretenu. — § 63. Delo sil. — § 64. Ovire gibanja. IV. . O tekočinah. (Stran 75. do 77.) g 65. Določevanje gostote trdnih in tekočih teles. V. O plinastih telesih. (Stran 77. do 82.) § 66. Sesalna črpalka. Tlačilna črpalka. — § 67. Heronova buča. Vozna brizgalnica. — § 68. Zračje črpalke. — § 69. Koliko svoje teže izgub¬ ljajo telesa v zraku. (Zrakoplovi.) % Yl. Iz nauka o zvoku. (Stran 88. do 91.) § 70. Višina tonov. — § 71. Skala tonov. — § 72. Zveneče strun%» — § 73. Zveneče palice. — § 74. Zveneče plošče, — § 75. Piščali. — § 76. Jakost zvoka. — § 77. Sozvočenje. Resonanca. — § 78. Odboi zvoka. Jek, Odmev. VIL Iz nauka o svetlobi. (Stran 91. do 107.) § 79. Zakoni, po katerih se svetloba odbija. — § 80. Ravno zrcalo. — § 81. Sferična zrcala. — §82. Razmet svetlobe. — §83. Lom svetlobe. — § 84. Popolni odboj svetlobe.— § 85.'Lom svetlobe v telesih, ki so omejena z vzporednima ploskvama. — § 86. Lom svetlobe v prizmah. — § 87. Razklon svetlobe v njene sestavine. — § 88. Barvnost teles. — § 89. Mavrica. , •esaas- I. Iz nauka o kemiji. §-1. Zrak in njega sestavine. Zrak je plin brez barve, vonja in okusa ter obdaja zemljo kroginkrog kot debela plast. Liter suhega zraka pod pritiskom ene atmosfere in pri temperaturi 0° O tehta 1'3 g, Živa bitja ga vdihavajo in bi brez njega ne mogla živeti. Na mnogih telesih opazujemo kaj različne izpremembe, ako so v dotiki z zrakom. Železo izgubi na zraku svoj sijaj in se prevleče z neko skorjo, ki jo imenujemo r j o. Pravimo, da železo na zraku zarj avi. Baker postane na zraku medel in temen, svinec medel in sivkast; vino se na zraku pretvori v ocet ali jesih. Se hitreje se pod vplivom zraka vrše izpremembe mnogih teles, ako jih segrevamo. Na razbeljenem železu se tvori temna skorja, ki se s kovanjem odlušči v drobnih listkih. — Če v železni posodi raz- talimo svinec in ga polagoma dalje segrevamo tako, da ima zrak ves čas do njega pristop, se na površju prevleče s sivkasto skorjo, ki se polagoma pretvori v rumen prašek. — Ako živo srebro na zraku dolgo časa segrevamo, se pretvori v rdeč prašek — rdeči precipitat imenovan, dočim se na zraku pri navadni temperaturi ne izpreminja. Da morejo gorljiva telesa goreti, potrebujejo zraka. Ogenj v peci ugasne, ako vratca tesno zapremo in s tem zraku zabranimo pristop do kuriva. Pa tudi z zrakom samim se vrše različne izpremembe. V za¬ prtem prostoru, v katerem se nahaja.mnogo ljudi, postane zrak polagoma slab 'in nesposoben za dihanje; sveče, petrolejske svetilke začno slabo goreti ali pa celo ugasnejo. — Goreča vžigalica ugasne, ako jo držimo v zračnem toku, ki vzhaja iz steklenega valja petrolejske svetilke. V čem obstoje izpremembe, ki jih opazujemo na telesih pod vplivom zraka in izpremembe, ki se vrše pri zraku samem, pojasnjujejo tile poizkusi: Poizkus: a) Oba pola magneta podkovaste oblike vtakni v drobne železne opilke, da jih precej na njiju obvisi, potem obesi magnet s poloma navzdol na eno skledico navadne trgovske tehtnice, v drugo skledico pa položi toliko uteži, da se tehtnica uravna. Ako se z gorečo vžigalico dotakneš železnih opilkov, se vžge vsa masa in žari nekoliko časa sama ob sebi, tehtnica pa se na to stran precej nakloni. Zareči železni opilki so se pod vplivom zraka pretvorili v neko- novo telo — železov pepel imenovano, ki nima več svojstva železa, kajti magnet ne deluje več nanj. Ker pa je-železov pepel težji kakor so bili opilki sami, se je ta pretvorba morala vršiti na ta način, da so si železni opilki prisvojili nekoliko zraka in se z njim spojili ali zvezali v novo tvarino. Poizkus: b) V stekleno cev, ki je na enem koncu zavarjena, vtakni listek staniola, to je tenko razvaljanega kositra, na močnem plamenu raztegni potem odprti konec v drobno konico in jo zavaril Kosi cev na tehtnici iztehtal, josegrevaj toliko časa nad plamenom vinskega cveta, da se staniol stali in postane sivkast. Ako cev potem ohladiš in iztehtaš, vidiš, da ima prav isto težo kakor pred segrevanjem. Ce cev s koničastim koncem držiš v vodo in pod vodo odlomiš konček cevi, steče v cev nekoliko vode. Staniol si je pri segrevanju prisvojil nekoliko zraka (približno eno petino, kar ga je bilo v cevi) in se z njim spojil v novo telo — kositrov pepel. Poizkus: c) V stekleno posodo nalij vode, na vodo položi na kosu plute majhno porcelanasto skledico s koščkom fosforja. Crezto Slika . 1 . pa povezni steklen zvonec, ki ima gori zamašeno grlo (slika 1.). Fosforna skledici vžgi skoz zvon- čevo grlo s segreto železno žico, nato p a grlo trdno zamaši.Fosforgori nekoliko časa prav živahno,pri čemer se razvija belkast dim; potem pa ugasne, ne da bi ves zgorel. V zvoncu pa začne voda vzhajati tako, da zavzema ostali plin, ko se je ohladil, le štiripetinepoprejšnje prostornine. Prigorenju fos¬ forja nastali belkasti dim pa voda polagoma vpije. Ker ne zgori ves fosfor, moramo sklepati, da v zvoncu ostali plin gorenja ne vzdržuje marveč ga zadušuje. Da je to res, spoznamo tudi iz tega, da goreča trska, ki jo vtaknemo skoz grlo v zvonec, v tem plinu takoj ugasne. 3 Iz navedenih poizkusov izvajamo: Zrak sestoji iz dveh bistveno različnih plinov, kojih eden gorenje vzdržuje, služi dihanju in p o- vzročuje, da se nekatere kovine z njim v dotiki na površju izpreminjajo, drugi pa gorenje duši in di¬ hanju ne služi. Prvega imenujemo kisik, drugega dušik. V sakih p et pr ostorninskih delov zraka sestoji f iz približno enega dela kisika in štirih de-lov dušik a. V zraku nahajamo še tudi vodene hlape, prah, pepel in majhne množine drugih plinov. § 2. Kemijske spojine. Iz poizkusov, popisanih v prejšnjem paragrafu, razvidimo, da se marsikatera telesa s kakim drugim telesom tako združijo, da nastane novo telo, ki se od sestavin bistveno razločuje. V železovem pepelu ali v rji ni več spoznati železa, prav tako v kositrovem pepelu ne kositra itd. Ako se.dve telesi združita v novo tvarino, ki ima bistveno druga svojstva kakor telesi sami, tedaj pravimo, da sta se kemijsko - spojili ali združili. Novonastalo tvarino imenujemo kemijsko spojino. Pojavi, pri katerih' se telesom njih tvarina ali snov izpreminja, so kemijski pojavi ali kemijske presnove. Z mnogovrstnimi poizkusi so dognali tele zakone: Ako dve telesi, zmešamo., potem iz te zmesi sesta¬ vine lahko izločimo mehaničnim potem, pri kemijskih spojinah pa tega ne moremo storiti ... 1.) Na primer v zmesi iz železnih opilkov in zdrobljenega.žvepla s povečalnim steklom lahko razločuješ železo od žvepla; s krepkim magnetom odstraniš železo, ki na magnetu obvisi, dočim magnet na žveplo ne deluje, če to zmes poliješ z vodo, posodo krepko streseš in črez nekoliko časa vodo preliješ v drugo posodo, ostanejo v prvi posodi malone sami železni opilki, ki so se kot specifično težji usedli na dno; v drugi posodi pa je malone samo žveplo. Ako pa si narediš zmes iz 7 g železnih opilkov in 4 g žvepla, potem to zmes v stekleni cevi — epruveti — nad ognjem toliko segreješ, da zažari, potem žari še nekoliko časa sama ob sebi, menja svojo poprejšnjo barvo ter postane črnorjava in trdna. Sedaj ne 4 Slika 2. gori v zraku kakor žveplo, magnet ne deluje več nanjo, kakor na železo; v toploti se tali pri temperaturi, ki je višja kot tališče žvepla in nižja kot tališče železa. — Železo in žveplo sta se s segrevanjem kemijsko spojila v novo tvarino — železov sulfid imenovano, ki tehta 11 g. Kadar se dve telesi kemijsko spojita, se razvije vsekdar, toplota dočim kaj takega pri mehaničnem mešanju nikdar ne opazimo ... 2.) Mehanično mešati se dado telesa glede na težo' in prostornino v vsakem poljubnem razmerju, ke¬ mijske spojitve pa se vrše v čisto določenih težinskih, pri plinih tudi prostorninskih razmerjih ... 3.) Teža kemijske spojine je enaka vsoti tež posameznih sestavin. (Zakon o ohranitvi teže in tvarine.) . . . 4.) Kemijska spojitev se dostikrat da po¬ spešiti s segrevanjem sestavin . . . 5.) Poizkus: V steklenici z ozkim a precej dolgim grlom (slika 2) segrevaj rdeči precipitat. — Črez nekoliko časa se nabirajo na mrzlem delu grla drobne kroglice živega' srebra in iz grla odhaja plin, v katerem se tleča trska vžge z živim plamenom. S segrevanjem razpada rdeči precipitat v tisti dve sestavini, iz katerih je. postal. Pojav, pri katerem se kako telo razdružuje v dve ali več bistveno drugih tvarin, imenujemo kemijski razkroj ali kemijsko analizo; o telesu pa pravimo, da se razkraja. Kemijsko spajanje dveh ali več teles imenujemo tudi ke¬ mijsko sintezo. § 3. Kisik. Poizkus: V posebno narejeni stekleni posodi, ki se imenuje retorta in je v sliki 3. zaznamenovana z a, razgrevaj kalijev klorat ali klorovokisli kalij, to je belo kristalasto telo. Kalijev klorat se začne kmalu taliti; segrevaš li dalje, začne ti pri cevi b uhajati neki plin, v katerem tleča trska vzplamti do močnega svetlega plamena. Ta razvijajoči se plin je kisik. Da moreš ta plin prestrezati, ravnaj takole: Konec cevi & postavi v posodo polno vode (pnevmatiško kadrčko), kakor kaže slika; potem napolni stekleno posodo do vrha z vodo, pokrij jo 5 s stekleno ploščo in jo povezni na poseben luknjičast mostič pnevmatiške kadičke, tako daje odprtina posode nad koncem cevi b. Ako odtegneš stekleno ploščo, voda ne izteče iz posode, ker jo vzdržuje zunanji zračni pritisk. Ko pa se začne v retorti a razvijati plin, odhaja skozi cev b v to posodo in tlači iz nje vodo. — Da dobiš v prestrezni posodi čist, z navadnim zrakom ne pomešani kisik, moraš izprva toliko.počakati, daje razvijajoči se kisik iz retorte a in cevi b izgnal ves zrak. Kisik je plin brez barve in vonja, neko- Slika 8. liko težji kakor zrak ; voda ga nekoliko vpija; Sana ne gori, pospe¬ šuje pa vsako gorenje. Tleča trska vzplamti v kisiku s svetlini pla¬ menom ; žareče j ekleno pero .zgoreva v njem s plamenom in z glasnim praškom, da se iskri¬ ce razletavajo na vse strani; prav tako tudi žareče oglje. Žveplo gori v kisiku z lepim modrim plamenom, magnezij in fosfor s sijajnim plamenom. Natrij zgori v kisiku z rumenim plamenom v bel prah, ki se v vodi izlahka topi. Raztopina ima okus po lugu in pomodri rdečo lakmovo raztopino. Ako pihamo kisik skoz tanko cev v plamen, vinskega cveta, dobi plamen toliko toplote, da moremo v njem taliti žice iz jekla in platine. Ker je v zraku tudi kisik, umejemo', zakaj dobi vsak ogenj višjo temperaturo, ako vanj pihamo zrak. (Kovač piha z mehom, zlatar in urar s pihalnico itd.) — Dihanju je kisik neobhodno potreben, brez njega ni živalskega življenja. Kisik nahajamo samočist ali nespojen v zraku, nekoliko ga ima v sebi tudi voda, sicer bi živali v vodi ne mogle živeti. Največ pa ga j e spoj enegaz drugimi prvinami, tako da j e glavna sestavina naše zemlje. Spajanje kisika s kakim drugim telesom imenujemo okisanje ali oksidacijo; proizvode oksidacije pa okside. Pri vsaki oksidaciji se razvija toplota. Oksidacija se imenuje gorenje, če se razvijata obenem toplota in svetloba. Pri počasni oksidaciji ne čutimo toplote, ker se polagoma razvija in izgublja v prostoru. 6 Rjavenje železa, trohnenje, dihanje ljudi in živali itd. so pojavi oksidacije. Razkisati se pravi oksidu odtegniti kisik. Nekateri oksidi so k v vodi raztopljivi; voda dobi kisel okus in pordeči modro lakmovo tinkturo. Ker niti voda niti oksid sama nimata tega svojstva, sklepamo, da sta se voda in oksid kemijsko spojila. Okside s tem svojstvom imenujemo kisle ali ki slin o t v'o r n e, njih spojine z vodo pa kisline. Draga vrsta oksidov se tudi topi v vodi, raztopina pa dobi okus po lugu, med prsti se čuti opolzla in pomodri rdečo lakmovo raz¬ topino. Taki oksidi so osnovni ali bazotvorni (osnovo- tvorni), njih spojine z vodo imenujemo baze ali osnove. Tretja vrsta okisov se ne topi v vodi, nima nobenega okusa in ne izpreminja lakmove barve; taki so nerazločni oksidi. § 4. Voda. čista voda je prozorna, brez barve, vonjain okusa; utegne pa biti trdne, kapljive ali plinaste skupnosti (led, voda, vodene pare). Pri temeraturi 0 0 O zmrzne in se strdi v led ; pri 100 0 C in pod pritiskom ene atmosfere zavre in se pretvarja v pare, pri navadni temperaturi pa se pretvarja v plinasto telo le na površju, Izmed vseh tekočin je najbolj razširjena, kajti pokriva tri četrti zemeljskega površja. Plinasta telesa vsrkava v veliki meri in topi tudi celo vrsto trdnih teles. Rastlinskim in živalskim telesom je glavna sestavina. - V prirodi vendar ni nikoli popolnoma čista, temveč ima v' sebi raztopljenih vso vrsto teles. Najbolj čista je kot deževnica in snežnica, to je voda, ki nastane po taljenju snega in ledu. Navadna voda ima v sebi poleg raznih raztopljenih trdnih teles tudi nekoliko kisika in drugega plinastega telesa, ki .se imenuje ogljikov dioksid. Ogljikov dioksid ji daje posebno prijeten okus ter jo usposablja, da more raztapljati raznovrstne soli. Vodo,, ki ima v sebi mnogo ogljikovega dioksida, imenujemo slatino ali k i s 1 o v o d o. Trda voda ima v sebi jako mnogo raztopljenih apnenih soli; mehka prav malo. Sočivja v trdi vodi ne moremo kuhati, ker se pri kuhanju izločuje apno, ki lupine popolnoma pokrije, tako da se ne prekuha do jedra. Tudi za pranje taka voda ni dobra, ker se v njej milo razkraja v neraztopljivo tvarino, ki pada v belih kosmih na dno. 7 V morski vodi je vraztopljene mnogo navadne soli, ki jo dobivamo z izparivanjem vode. Iz globočine prišla voda je časih topla ter ima v sebi raztopljenih soli in rudnin (mineralne ali rudninske vode). Tudi organske tvarine (živalske in rastlinske) se dostikrat nahajajo v yodi. Te pa začno kaj rade gniti. Pri gnitju razvijajoč 1 se plini dajo vodi neprijeten in smrdljiv vonj in okus; taka voda sploh ni zdrava za pijačo. Neprijeten vonj in okus ji jemljemo s tem, da jo precejamo skoz oglje. Pitna voda mora biti čista, brez barve ter imeti prijeten okus, ne sme biti ne preveč trda ne preveč mehka in mora imeti temperaturo od 7 0 do 10 0 C. Slika 4. Poizkus: V horizontalno ležečo epruveto iz težko raztop- ljivega stekla (slika 4.) daj na koncu pri a železni prašek, ki si ga z vodo prav močno namočil, na sredi cevi pri točki b pa nekoliko suhega železnega praška. Nato zamaši cev z zamaškom, v katerem tiči zakrivljena steklena cev, ki vodi v pnevmatiški kadički 7c pod prestrezni stekleni valj V, kakor kaže slika. Ako potem suh železni prašek pri b toliko segreješ, da popol¬ noma zažari, nato pa moker železni prašek pri »segrevaš, da začne voda izparivati, vzhajajo skoz stekleno cev zračni mehurčki, ki se nabirajo v valju V. Ko seje stekleni valj napolnil s plinom, ga vzdigni s pnevmatiške kadičke, pa tako, da ostane njegova odprtina navzdol obrnjena, in vtakni vanj tlečo trsko! Trska ugasne takoj, a plin v valju gori z zelo slabo svetečim plamenom. V valju V je bilo torej neko plinasto telo, ki ni navadni zrak, ni kisik ,in tudi ni dušik; to plinasto telo se imenuje vodik in je nastalo iz vodenih par, ki so od a tekle po razbeljenem železnem prašku pri b. 8 Železni prašek pri b postane črn prav tako, kakor železo, ki ga segrevamo na zraku; pretvoril seje v železov pepel ali železov oksid, prisvojivši si kisika, ki ga je moral dobiti od vodenih par. Voda je sestavljena iz kisika in vodika in je kemijska spojina iz teh plinov. § 5. Vodik. Poizkus. Na dno steklenice a (slika 5.) daj nekoliko kosov cinka! Grlo steklenice zamaši z zamaškom, v katerem tiči plinovodna cev c in livnik b, ki seza do dna, kakor kaže slika. Skozi livnik nalij v steklenico z vodo razredčene žveplove kislinetoliko, dajesteklenica do tretjine polna. — Kmalu začne v steklenici šumeti, skozi, plino¬ vodno cev pa odhaja neki plin, ki'ga moreš istotako prestrezati v steklenih posodah, kakor smo učili pri kisiku. Ta razvijajoči se plin je brez barve, vonja in okusa, najlažji izmed vseh plinov (14V 2 krat lažji kot zrak; liter tega pli¬ na tehta le 0'09 g). Imenuje se vodik. Goreča trska, ki j o vtakneš v vodik, ugasne v njem, vodik sam pa se užge ter gori s slabo svetečim, a zelo vročim plamenom; živali poginejo v njem. To¬ rej vodik ne služi gorenju in dihanju, sam pa gori in razvija pri tem jako mnogo toplote. Poizkus: Plinovodno cev c drži v milno raztopino! Iz te vzhajajo potem mehurčki polni vodika. Ako se takega mehurčka do¬ takneš z gorečo svečo ali trsko, razpokne mehurček z močnim pokom. Vodik, pomešan z zrakom ali s kisikom, daje zelo razpokljivo zmes, pokal ni,p lin imenovano. Poizkus: V posodi a (slika 5.) razvijaj vodik, plinovodno cev pa napelji v drugo cev, v kateri je klorkalcij. Klorkalcij jemlje odhajajočemu vodiku vso mokroto. .Ko si se uveril, da iz cevi odhaja čist vodik brez primešanega zraka, vžgi uhajajoči vodik, nad plamenom pa drži steklen zvonec! — Kmalu se zvonec orosi, kar kaže, da se v zraku goreč vodik spaja s kisikom v vodene pare, ki se na steklu zgoščujejo v vodene kapljice. 9 Y prirodi je vodik zelo razširjen,. vendar ne samočist ali nespojen, ampak le v spojinah. Največ ga je spojenega s kisikom (voda); organskim tvarinam je bistven del. Z vodikom napolnjeno posodo moraš držati navzdol obrnjeno, ko jo snameš s pnevmatiške kadičke, sicer ti vodik takoj izgine. (Zakaj?) Ko se v posodi a (slika 5.) razvija vodik, zgineva cink, se vedno manjša, tekočina pa postaja gostejša. — če to tekočino precedimo, potem pa toliko časa kuhamo, da izparimo malone vso vodo, dobimo v posodi brezbarvne drobne kristale neke soli, kije očividno nastala iz cinka in žveplove kisline. Ta sol se imenuje bela galica ali cinkov vitrijol. § 6. Morska voda. Brom. Jod. Kakor smo že omenili, ima morska voda v sebi prav mnogo kuhinjske soli,in po nekoliko tudi drugih soli. V vsakih 100 g morske vode nahajamo približno 3'5$ soli. V morski vodi pa so raztopljene tudi druge tvarine, ki prehajajo potem v telesa morskih živali in rastlin. Iz pepela morskih rastlin se dobivata tvarini brom in jod. Brom je rjavkastordeča, neprijetno dišeča in strupena teko¬ čina. Da ne. izhlapeva, treba jo hraniti pod vodo. — Služi nam ali sam ali v spojinah v zdravilstvu in v fotografiji. Jod je pri navadni temperaturi trdna, grafitu podobna in strupena tvarina, ki vonja podobno kakor brom. Y vodi se slabo topi, izlahkapa v alkoholu in etru. Y alkoholu raztopljenega ime¬ nujemo jodovo tinkturo. Na zraku ležeč se pretvarja pola¬ goma, pri segrevanju pa hitro v vijoličaste hlape, ki se z ohlajenjem zgoščujejo y majhne iglice in luske. Škrob dobiva po jodu posebno vijoličasto barvo. — Jod služi v zdravilstvu, posebno pri boleznih na žlezah, in tudi v fotografiji. § 7. Kemijske prvine. Atomi. Atomske teže. Mnoga telesa se dajo razkrojiti v dve ali več tvarno različnih teles, na primer rdeči precipitat v živo srebro in kisik, voda v vodik in kisik. Našli pa so vendar telesa, katerih doslej ni .bilo mogoče razkrojiti v tvarno različna telesa, na primer železo, živo srebro, kisik itd. Take kemijsko nerazkrojnetvarine imenujemo kemijske prvine. Doslej je znanih blizu 80 prvin; iz teh prvin in njihovih spojin je. sestavljena naša zemljam tudi vsa druga nebesna telesa. Prvine delimo-običajno v kovine in nekovine. Kovine so, izvzemši 10 živo srebro, pri navadni temperaturi trdna, neprozorna, v vodi ne- raztopljiva in vlečna telesa, dobri provodniki toplote in elektrike ter imajo tudi neko posebno svetlost (kovinsko svetlost). Kovine se imenujejo lahke, če imajo manjšo specifično težo nego 5, sicer pa so težke. Nekovine so nekatere trdne, nekatere kapljivo tekoče, ne¬ katere plinaste. Po svojih svojstvih se med seboj kaj zelo razlikujejo. Najmanjše dele, v katere se da kako telo z mehaničnimi sredstvi razdeliti, imenujemo molekule. Te sestoje iz iste tvarine, iz katere je sestavljeno vse telo. Kemija pa nas uči, da molekule ne morejo biti najmanjši deli ; tvarine, kajti vsaka molekula rdečega precipitata sestoji iz živega srebra in kisika, vsaka molekula vode iz vodika in kisika. Najmanjše dele prvin, ki se nahajajo spojeni v molekulah, ki jih pa ne moremo z nobenim sred¬ stvom dalje razdeliti, imenujemo atome. Molekule obstojajo same zase, atomi pa ne. Če izstopijo atomi iz kake kemijske spojine in najdejo druge prvine, s katerimi se lahko spajajo^ tedaj se neposredno s temi spojijo v molekule novih,spojin, če pa takih drugovrstnih atomov ni, potem se. atomi iste tvarine združujejo v molekule. ■ Vsaka molekula katerekoli prvine ali spojine sestoji najmanj iz d-veh atomov. Molekule različnih teles se vobče razlikujejo po svoji teži in velikosti. 'Iz mnogih dejstev pa sklepamo, da se nahaja v e n akihprosto minah plinastih teles pri isti temp e- raturi in pri istem pritisku enako število molekul. {Avogadrbva hipoteza.) Vsak atom ima svojo težo, ki pa se neposredno ne da določiti. Z natančnim tehtanjem so dognali, da tehta pod pritiskom ene atmosfere in 1 pri temperaturi 0 0 G en liter vodika 009 y , en liter kisika 1/44 g: en liter kisika ima torej 16 krat večjo i težo kakor pri istih razmerah en liter vodika. Ker je pri istem pritisku in pri isti tefnperaturi v enem litru vodika prav toliko molekul kakor v enem litru kisika in ker sestoji vsaka molekula vodika in v,saka molekula kisika iz dveh atomov, tedaj mora biti vsak atom kisika 16krat težji nego en atom vodika. Vzamemo li težo .enega, atoma vodika za enoto atomske teže, potem je teža enega kisikovega atoma = 16. 11 Na podoben način so kemiki spoznali utežna razmerja med atomi vseh. prvin in dognali, da ima vodikov atom najmanjšo težo. Vzeli so jo za enoto atomske teže ter izračunali, kolikokrat so težji atomi drugih prvin. Dognali pa so tudi, da so težinska raz¬ merja atomov ista, kakor težinska razmerja, v ka¬ terih se spajajo prvine. V naslednji tabeli so naštete najvažnejše kemijske prvine: pristavljeni so jim kemijski znaki in atomske teže. V prvem vertikalnem stolpcu stoji slovensko ime prvine, pri nekaterih tudi latinsko, in sicer pri onih, katerih latinsko ime se drugače glasi ali z. dru¬ gimi črkami začenja kakor slovensko; v drugem razredku je kemijski znak prvine, v tretjem atomska (obenem tudi spojinska) teža. Znaki prvinam so začetne črke njih latinskega imena, na primer znak za vodik (Hydrogenium) je H. Izmed dveh prvin z isto začetno črko dobiva pozneje znana k prvi črki se drugo; na primer žveplo (Sulfur) ima znak S, kositer (Stannum) pa Sn itd. § 8. Kemijska pisava. S kemijskimi znaki, ki so navedeni v prejšnjem paragrafu, ne zaznamenujemo samo prvin, ampak obenem tudi težinska razmerja, v katerih se prvine spajajo. 12 Tako znači H en atom vodika z atomsko težo 1 , O en atom kisika z atomsko težo 16 itd. S temi znaki zaznamenujemo tudi sestavo molekul iz. atomov s tem, da stavimo znak k znaku. Kemijski znak ali kemijska formula za rdeči precipitat ali oksid živega srebra je HgO, kar znači, da sestoji ena molekula te tvarine iz enega atoma živega srebra in enega atoma kisika, da sta si-v vsaki molekuli teža živega srebra in teža kisika kakor 200 : 16 in končno, da tehta vsaka molekula te tvarine 200 —(— 16 = 216 . Kadar se nahaja v molekuli kake spojine več atomov ene in iste prvine, zaznamenujemo to tako, da pristavimo znaku prvine spodaj na desni še kazalec. Kemijska formula za vodo je: H2O, kar pove, da sta v vsaki molekuli vode dva atoma vodika in en atom kisika in da tehta ena molekula vode 1 X 2 -j- 16 = 18 . Več molekul kakega telesa zaznamenujemo s koeficijentom; na primer 3H2O pomeni tri molekule vode. Kemijske presnove zaznamenujemo z enačbami. Pred enačaj stavimo prvine ali njih spojine pred medsebojno spojitvijo, za enačajem pa proizvode spojitve. Take enačbe imenujemo potem črteže kemijskih presnov. Na primer Ek + O = H2O pomeni, da se spajata po dva atoma vodika in en atom kisika v eno molekulo vode, ali 2H a +0 2 = 2HaO pomeni, da dobimo iz dveh molekul vodika in ene molekule kisika dve molekuli vode. 2H2O '= 2 Hs -f O2 pa izraža, da se dve molekuli vode (H2O) razkrojita v dve molekuli vodika (H2) in eno molekulo kisika (O2). § 9. Ogljik. Ogljik se nahaja samočist in kristaliziran kot diamant in grafit, brezličen kot oglje. Skupnosti je trdne, brez okusa in vonja, ne da se staliti, niti v kaki kapljevini stopiti; edino le taljeno železo ga nekoliko topi. Vsaka organska tvarina ima v sebi veČ ali manj ogljika, radi tega je ogljik poleg kisika in vodika v prirodi najbolj razširjena prvina. 13 Diamant je znan po svoji trdosti (steklarji režejo z njim steklo), sijaju ter menjavanju barv (veliki lomljivosti svetlobe). Obenem je tudi krhek in se da zmleti v droben prah. Y kisiku zgoreva brez vsakega pepela. Grafit ali tuha je tudi kristaliziran ogljik, toda ne tako cist kakor diamant; gostota mu je 2-25. Grafit je sivkastočrn, kovinskega sijaja, na papirju pušča barvo (uporabljamo ga za svinčnike). Ker še bolj nerad gori kakor diamant, delajo iz njega posode za talitev različnih tvarin. Brezličen ogljik, o gl j e, se tvori, ako gore organske tvarine in jim primanjkuje zraka. Pri takem gorenju odhajajo razne plinaste ogljikove spojine, čisti ogljik pa ostaja; primešanih pa ima še nekoliko tvarin, ki ostanejo pri gorenju kot pepel. Lesno oglje dobivamo s tem, da les v posebnih kopah ali ogljenicah počasi zgoreva, a ne dobiva zadosti zraka. Lesno oglje je zelo luknjičavo ter vsrkava vonjave pline in barvila v veliki množini. Z njim čistimo smrdljivo vodo kakor tudi rjavkasti sladkorni sok na ta način, da te tekočine precejamo skoz oglje. Služi nam tudi kot izborno gorivo. Kostno oglje dobivamo na podoben način kakor lesno oglje z razžarivanjem kosti v zaprtih posodah. Saje se izločajo iz plamena gorečega lesa, oglja, smole, petroleja itd., ako držimo vanj kak hladen predmet ali če primanjkuje plamenu kisika (zraka). Koks je oglje, ki se dobiva z razžarivanjem premoga v zaprtih posodah (retortali) pri izdelovanju svetilnega plina i. dr. Služi nam kot izborno kurivo. Šota in razne vrste premoga imajo v sebi 45 do 95°/ 0 ogljika; imenujemo jih prirodno ali fosilno oglje. To oglje se tvori s tem, da mahovi, listje, trave, drevje pod vodo, blatom ali prstjo polagoma gnijo, ne da bi mogel zrak do njih. § 10. Ogljikov oksid. Kadar gori ogljik, pa ne dobiva zadosti zraka, oziroma v njem se nahajajočega kisika, se tvori neki posebni plin brez barve, vonja in okusa, kije zalo strupen in se imenuje ogljikov oksid (CO). V zraku, ki je z njim nekoliko pomešan, začne človeka boleti glava 2 S enekovh'!, Fizika II. - 14 — in obhajati omotica; V večjih množinah vdihan usmrti ljudi in živali. V zraku gori z modrikastim plamenom ter se spaja s kisikom v ogljikov dioksid. Majhni modrikasti plamenčki, ki jih opazujemo na žarečem oglju, so goreč ogljikov oksid. Ako v peči zapremo zaklopnico, ne da bi oglje popolnoma zgorelo, se razvija ogljikov oksid, ki se razširja po sobi in utegne ljudi udušiti. (Zato treba pri zapiranju peči previdnosti.) § 11. Ogljikov dioksid. Kadar gori oglje v čistem kisiku ali kadar gori ogljikov oksid, se razvija neki plin posebne vrste, ki se imenuje ogljikov dioksid ali dvokis. Njegov kemijski obrazec je COa. Večje množine tega plina dobiš s temle poizkusom. V steklenico, ki smo jo opisali v sliki 5., daj nekoliko kosov zdrobljenega marmorja (ogljikovokislega apna), potem pa nalij skoz livnik z vodo razredčene solne kisline. V steklenici začne šumeti, skoz plinovodno cev pa uhajati plin, ki ga lahko prestrezaš v pokonci stoječi posodi. Ta plin je ogljikov dioksid. Ogljikov,dioksid je plin brez barve, nekoliko kislega okusa ter 1-5 krat težji nego zrak. Zato ga lahko prelivamo iz posode v posodo kakor vodo. Goreče tvarine ugasnejo v njem, živa bitja se uduše; torej ne služi ne gorenju ne dihanju. Toda vsrkava ogljikov dioksid precej pohlepno, posebno pri nizki temperaturi ali ako ga vanjo pritiskamo, ter dobi potem malo kiselnat, prijeten in krepilen okus (sodovica). Da zvemo, se li voda in ogljikov dioksid samo mehanično mešata ali pa kemijsko spajata, treba le, da vodi prilijemo nekoliko modre, lakmove tinkture ter potem vanjo napeljemo ogljikovega dioksida. Lakmova tinktura dobi rdečo barvo, kar nam javi, da sta se voda in ogljikov dioksid kemijsko spojila v kislino, ki jo zovemo ogljikovo kislino. Crtež te presnove je CC2 -|- H2O = H2CO3. Če ogljikovo kislino segrevamo, razpade zopet v vodo in ogljikov dioksid, kar spoznamo po uhajajočih mehurčkih in na lakmovi tinkturi, ki dobiva zopet modro barvo. Ogljikova kislina pa tudi razpade, kadar se pritisk nanjo zmanjša. (Sifoni in pokalice.) 15 Ako ogljikov dioksid zelo močno stiskamo, se zgosti v tekočino, ki pa se takoj pretvori v plin, ko neka pritisk. Pri tem zelo naglem razklapenju se utaji tolike toplote, da ogljikov dioksid takoj zmrzne v bel prah. Nekateri vrelci imajo v sebi obilo ogljikove kisline, imenujemo Jih slatine ali kiselice. Ogljikov dioksid puhti ponekod blizu ognjenikov tudi iz zemlje ter se nabira v najnižjih zračnih plasteh (Pasja jama blizu Neapoljaj; razvija se tudi pri alkoholskem vrenju in povsod, kjer gore ali gnijo ogljiohata telesa. Ljudje in živali ga izdihajo. Ogljikov dioksid ima velik pomen za rastlinsko življenje. Rastline ga iz zraka vdihajo in razkrajajo; ogljik si prisvajajo, kisik pa izdihajo. § 12. Klor. Ako vretorti, kakršno smo opisali v sliki 3., polagoma segrevaš zmes iz zdrobljenega rjavega manganovca in solne kisline, se raz¬ vija plinrumenkastozelene barve in neprijetnega vonja, ki ga lahko prestrezaš v pokonci stoječi posodi. Ta plin se imenuje klor (Cl). Ako ga vdihaš, _ draži pljuča, sili h.kašlju in k pljuvanju krvi, torej je strupen. Ker se da prestrezati v odprtih, pokonci stoječih posodah, je težji nego zrak (2'45krat). Voda ga vsrkava precej pohlepno, z njim nasičena se imenuje klorovnata voda. Goreča trska ugasne v kloru, svetilni plin pa v njem gori prav tako kakor v zraku. Fosfor se vname v kloru sam od sebe in zgori s slabo svetečim plamenom, pri čemer se razvijajo rumen¬ kaste pare, ki se ob stenah posode zgoščujejo v rumen prašek; prav tako se v kloru vnamejo zlate pene, to je zlitina bakra in cinka. Segret natrij zgori v kloru v bel prašek slanega okusa, v kameno sol. Rastline in barvano blago izgube v kloru svojo barvo. Klor razkraja nekatere barve, zaraditega belimo z njim platno, bombaž, slamo itd. S klorovnatim apnom, to je z žganim apnom, skoz katerega je krožil klor, razkužujemo* zrak, ker klor uničuje marsikatere v zraku se nahajajoče provzročitelje bolezni. Spojine klora s kovinami imenujemo kloride. Kamena sol je natrijev klorid. 2 * 16 .§ 13. Žveplo. Žveplo je telo svetlorumene barve, zelo krhko, brez posebnega vonja in okusa. Če ga drgnemo, dobi neki posebni vonj in postane električno. V vodi se ne topi, izlahka pa v alkoholu, etru in v vodikovem žveplecu. Ko izhlapeva raztopilo, se žveplo useda na dnu v obliki malih kristalov. — Žveplo je slab provodnik toplote in elektrike. —• V zraku, gori z modrim plamenom. če žveplo segrejemo do 111° C, se stali v redko, rumeno, ne¬ koliko medu podobno tekočino, ki postaj a po nadaljnjem segrevanju pri temperaturi 150 do 160° C rjava in žilava, pri 250° C tako gosta in žilava, da je ne moremo iz posode izliti. Pri 440° C se vnovič razredči in zavre, pri čemer se pretvarja v rdečkastorjave pare. Ako te pare ohladimo, dobimo prah, žveplov cvet imenovan. Žveplo se nahaja v prirodi samočisto, posebno blizu ognjenikov (v Siciliji in Izlandiji), dalje med laporom in apnencem. Največ pa ga je. spojenega s kovinami v rudah, v žveplovokislih soleh, na primer v mavcu, beli in modri galici itd. čisto žveplo dobivamo deloma v prirodi sami, deloma z izpari- vanjem iz njegovih spojin. Uporabljamo ga za žveplenke, smodnik, zdravila itd. Z njim potrošamo grozdje, ako se ga lotijo bolezni itd. Žveplo se*kaj rado spaja s kisikom, z vodikom in s kovinami. Njegove spojine s kovinami imenujemo sulfide. —• (Železov sulfid, glej stran 3.) § 14. Žveplov dioksid. Žveplova kislina. Poizkus: Na širok krožnik vlij nekoliko vode; v majhno skle¬ dico, ki stoji više kakor voda, daj nekoliko žvepla in na stojalo nad žveplom položi mokro slamo, rdeče cvetlice in košček v modro lakmovo tinkturo namočenega papirja. Nato vžgi žveplo in povezni črez vse stekleni zvonec (slika 6.). V kratkem ugasne modri plamen, s katerim gori žveplo, slama in cvetlice izgube svojo barvo ter popolnoma oblede, v lakmovo tinkturo namočen papir pa postane rdeč. Ako privzdigneš steklen zvonec, se razširja plin zelo ostrega vonja, ki sili h kašlju. — Ta plin je pri gorenju žvepla na tala spojina žvepla in kisika in se imenuje žveplov dioksid ali žveplov dvokis; njegov kemijski obrazec je SO 2 . Slika 6. 17 Žveplov dioksid je plin brez barve, zelo rezkega okusa in sili h kašlju. Živali poginejo v njem, goreča trska pa ugasne. Voda ga rada vpija in dobi, ako je z njim nasičena, isti vonj in okus kakor plin. Z vodo se spaja ta plin v žveplenasto k i s U n o (S0 2 + H*O = HaSOs). Žveplov dioksid in žveplenasto kislino rabimo za beljenje slame, volne, svile, slonove kosti in kot razkuževalno sredstvo. Kemiki so s poizkusi dognali, da'se žveplov dioksid s kisikom spaja v ž v e p 1 o v trioksid (SOs) ali anhidrid žveplove kisline. To je bela tvarina, ki zelo hlastno vsrkava vodo in se z njo spoji v žveplovo kislino (SO3 -j- HsO = H2SO4). čista žveplova kislina, tudi angleška žveplova kislina imeno¬ vana, je brezbarvna, oljasta tekočina, jako jedka in vode pohlepna. Ako je nekoliko vlijemo v tankem curku v vodo, se obe takoj izdatno segrejeta. Ce pa vlijemo nekoliko kapljic vode v žveplovo kislino, se voda takoj pretvori v pare, ki razprše tekočino vsled svoje razpenjavosti. Žveplova kislina odteguje zraku hlape, jemlje rastlinam in žival¬ skim tvarinam vodo,oziromakisikin vodik, ter jih razdenein zogleni. Njena gostota je 1 -84, pri 326° C zavre ter pušča na zraku megle. S kovinami se kaj rada spaja v soli, posebno če je z vodo nekoliko razredčena. Proizvode take spojitve imenujemo sulfate. Ako v stekleni posodi polijemo nekoliko koščkov cinka z raz¬ redčeno žveplovo kislino, začne šumeti, na piano uhaja vodik (§ 5.), cink pa razpada in izgineva prav tako kakor raztopljiva telesa, kadar se v kaki tekočini tope. Zato tudi časih pravimo, da se cink v razredčeni žveplovi kislini topi ali daje v njej r a z t o p 1 j i v. V resnici pa se cink ne topi, marveč se vrši z njim posebna kemijska presnova, kajti ako izparivamo v posodi ostalo tekočino, ne dobimo več cinka, ampak.belo, kristalasto telo, ki se imenuje bela galica, cinkovvitrijol ali cin kov sulfat (ZnSOr). Žveplova kislina se dobiva s tem, da zgoreva žveplo v zraku, dotikaje se vode in solitrne kisline (HNOs).: Pri zgoretju žvepla nastali žveplov dioksid jemlje solitrni kislini kisik in vodik ter se pretvarja v žveplovo kislino. To je tako imenovana angleška žveplova kislina. Razen te je običajna v trgovini tudi še kadeča se žveplova kis¬ lina, nordhausenska ali češka žveplova kislina (hudičevo olje). Ta se dobiva s prehlapanjem suhe, brezvodne železove galice: je oljasta in rjava ter pušča na zraku megle. Kadeča se žveplova kislina ni čista, primešan ima žveplov 18 trioksid (SOs), ki na zraku odhaja ter se spaja z vodo v pare žveplove kisline. Žveplova kislina se kaj mnogovrstno uporablja ; rabimo jo pri galvanskih členih, elektriških akumulatorjih, v barvarstvu, strojarstvu, pri beljenju, pri izdelovanju sodovice i. drt Slika 7. § 15. Žveplovodik. Poizkus: V stekleno posodo (slika 7.) daj nekoliko železovega* sulfida z razredčeno žveplovo kislino ter segrevaj to zmes. Crez ne¬ koliko časa začne pri cevi a uhajati plin, ki smrdi po gnilih jajcih, in užgangoriz modrim plamenom. Steklena posoda, ki jo povezneš črez ta plamen, se orosi. Pri pla¬ menu zapaziš tudi vonj po žveplovem dioksidu. Iz tega izvajaj, da v plamenu zgorevata vodik in žveplo. Ta plin je žveplovodik; njegov kemijski obrazec je HžS. Žveplovodik je brezbarven, gorljiv in zoprno dišeč, pljučam škodljiv plin. Voda ga kaj rada vpija ter dobiva neprijeten, smrdljiv okus in pordečuje modro lakmovo tinkturo. Vodo, ki ima v sebi obilo žveplovodika, imenu- jemo žveplovodikovo vodo. Žveplovodik se razvija, kjer gnijo take organske tvarine, ki imajo v sebižveplo (n. pr. jajca), nahaja pa se tudi v mnogih vrelcih (Varaždinske toplice, Baden pri Dunaju) in v vulkanskih plinih- Mnogo kovin, n. pr. baker, srebro, nikelj, se v žveplovodiku počrni; tvorijo se namreč kovinski sulfidi. § 16. Fosfor. Fosfora v prirodi ne dobimo samočistega, ampak le v spojinah. Mnogo ga je spojenega z raznimi rudninami. Ko te preperevajo, prehaja iz njih v zemljo,, iz zemlje pa si ga prisvajajo rastline; potem rastlinske hrane prihajajo fosforove spojine v človeška in živalska telesa. V možganih, živcih, jajcih, mesu, posebno pa v kosteh je mnogo fosfora. Čisti fosfor j e prozoren, svetel, pri navadni temperaturi mehek kakor vosek, v mrazu krhek ter vonja po česnu. Na zraku pušča bele pare, ki se v temi svetijo. Pri 44° C se tali, pri 290° C pa zavre in se pretvarja v brezbarvne pare. V suhem zraku se kaj rad vžge, časih zadošča že toplota roke, posebno ako ga nekoliko drgnemo. Hraniti ga je treba pod vodo, da ne more zrak do njega; sploh se mora z njim prav previdno 19 ravnati, ker je zelo'strupen. Navadni fosfor se pretvori v rdeči fosfor, ako ga izpostavimo dalje časa svetlobi, ali ako ga v zraku brez kisika segrejemo od 240 do 250° C. Bdeči fosfor je brezličen prali brez vonja in okusa ter ni strupen. V temi se ne sveti, vžge se šele pri 260° C. Fosfor rabimo kot strup za miši in podgane, pri vžigalicah itd.; njegove spojine so rastlinam glavna hrana. Vžigalice se izdelujejo iz mehkega lesa na tale način. S po¬ sebnimi stroji se les razžaga in potem razkolje na drobne klinčke enake dolžine. Približno 2000 takih klinčkov utrdi delavec v po¬ sebnem okviru tako, da leže vsi konci v eni in isti ravnini; potem pomoči vse konce v raztopljeno žveplo (žveplenke), v parafin ali stearin (salonske vžigalice). Ko se je ta masa strdila, pomoči jih istotako v netil n o tvarino ali netivo. Žveplo, oziroma parafin, ali stearin in netivo tvorita na vžigalicah njih glavice. Netilna tvarina sestoji iz fosfora, arabskega gumija ali kleja in rjavega manganovca ali kake druge tvarine, ki ima v sebi obilo kisika, ki se z vodo zmešajo v precej gosto kašo. časih se tej zmesi pridenejo tudi barvila, po kateiih dobe glavice svojo barvo. Vžigalice vžigamo s tem, da njih glavice drgnemo ob kaki hrapavi plosfvi. Po toploti, ki nastane pri drgnenju, se vžge fosfor, od njega žveplo, oziroma parafin, stearin, od tega pa les. Fosfor sam bi tako hitro zgorel, da bi se les v tem kratkem času ne mogel vžgati. Glavice švedskih ali varnostnih vžigalic nimajo fosfora, ampak so narejene iz-kalijevega klorata, antimonovega sulfida in . kakega lepiva. Kalijev klorat izlahka oddaja kisik, antimonov sulfid pa rad gori. Ploskev, ob kateri vžigamo te vžigalice z drgnenjem, je pomazana z zmesjo iz rdečega fosfora, steklenega prahu in kleja. * § 17. Apno. Poizkus: Večji kos marmorja iztehtaj in ga daj v ogenj, da se v njem popolnoma razbeli. Ako ga potem vzameš iz ognja in, ko se je ohladil, vnovič iztehtaš, vidiš, da je izgubil v ognju malone polovico svoje teže. Poleg tega pa tudi lahko spoznaš, da je v ognju razbeljen marmor dobil druga svojstva kakor jih je imel poprej. 20 Navadni marmor zasumi in vzkipi, če ga poliješ s solno kislino (primerjaj v § 11. popisani poizkus); ne vzkipi pa, če je bil v ognju razbeljen. Marmor se je v ognju pretvoril v drugo telo, ki se imenuje žgano apno. Isto opazujemo, ako žgemo sploh kak apnik. Natančno preiskovanje uči, da apnik v ognju razpade v dve različni telesi, v apno in ogljikov d i o k s i d, ki je pri žganju ušel. Apnik je kemijska spojina iz kalcija (Ca), to je neke svetlo- rumene kovine s specifično težo T58, ki se v prirodi nahaja le v spojinah iz ogljika in kisika, imenujemo ga tudi kalcijev karbonat in je njegov kemijski obrazec CaCCb. Ako ga žgemo, izstopi ogljikov dioksid (CO 2 ) ter ostaneše spojina CaO, ki jo imenujemo žgano apno. Žgano apno je jedkega okusa, razjeda organske tvarine, na primer platno, papir itd.; zaradi česar ga imenujemo tudi jedko apno. — Čisto jedko apno je belo in se v ognju ne tali, a hlastno vsrkava vodo. Ako ga malce polijemo z vodo, se napihne in močno segreje tako, da precej vode izpari, ter razpade v suh bel prah, gašeno apno ali kalcijev hidroksid (CaH 2 0 2 ). — Na vlažnem zraku razpada žgano apno samo ob sebi v prah, ker vleče iz zraka vlago nase in se tako samo gasi. če gašenemu apnu prilijemo več vode, se naredi iz njega apnena kaša, ki se v večji množini vode pretvori v mleku po¬ dobno tekočino, apneno mleko ali belež. Če vržemo približno en gram žganega apna v tri četrt litra vode, se v njej popolnoma raztopi. Taka raztopina^je brez barve ter se imenuje apnena voda. Edeč lakmov papir postane v raztopini žganega apna moder: zato moramo žgano apno ali kalcijev hidroksid prištevati bazam. Žgano apno, ki je dalje časa ležalo na zraku, postane težje in zasumi kakor apnik, če ga polijemo s solno kislino. Iz tega sklepamo, da si iz zraka, v katerem se vedno nahaja nekoliko ogljikovega dioksida, polagoma prisvaja ogljikov dioksid in se s tem pretvarja v apnik ali kalcijev karbonat. Žgano apno nam služi zelo mnogovrstno. Krznarji in strojarji polagajo živalske kože v apneno mleko, da jih zrahlja ter da se potem lahko ostrga dlaka. Zidarji ga rabijo za beljenje; služi tudi pri čiščenju sladkornega soka, kot razkuževalno sredstvo itd. Posebno mnogo ga porabljajo zidarji za malto. 21 - § 18. Malta. Zračna malta je zmes od gašenega apna, peska in vode. V katerem razmerju je treba mešati te tri sestavine, je odvisno od kakovosti apna. Malto rabimo kot klej, ki pri zidovju veže opeko in kamenje. Na zraku voda polagoma izhlapi, malta se posuši, apno pa vsrkava iz zraka ogljikov dioksid in se polagoma pretvarja v kalcijev karbonat. Obenem pa se del apna spoji s peskom v. zelo trdno tvarino, kremenokislo apno ali .kalcij e v silikat, ki se opeke in kamenja zelo trdno prime. Ker se apno v vodi topi, ne moremo za stavbe pod vodo rabiti zračne ali navadne malte. Za take stavbe se dela malta iz hi dr a v- lienega apna ali cementa, ki se dobi z žganjem neke vrste laporja, to je nekoliko z glino onečiščenega apnika. Zmes od cementa, peska in vode postane tudi pod vodo v kratkem času trdna kakor kamen in se potem imenuje beton. Iz cementa izdelujejo tudi razne kamenate izdelke, na primer cevi za kanale, razne nakite pri stavbah, stopnice, sohe itd. § 19. Kamena ali kuhinjska sol. Natrij. Kuhinjska ali kamena sol se nahaja v prirodi samorodna v obliki kock ali pa j e gručava. Čista kamena sol je bela in prozorna kakor steklo, dostikrat je pomešana z ilovico, apnikom ali kako drugo tvarino, ki ji daje ali rdečo, zeleno, modro ali sivo barvo. Zelo mnogo kamene soli pa je raztopljene v morski vodi (malone 2-5°/°), v nekaterih jezerih, v rudnicah in toplicah ; po nekoliko je nahajamo tudi v vodnjakih in potokih. čisto kameno sol kopljejo in lomijo kakor druge rude. Ako je pomešana z drugimi tvarinami, jo raztope v vodi,'pri čemer se pri¬ mešane neraztopljive primesi usedejo na dno. Nastala raztopina se zoye slanica. Slanico varijo potem v solovarnicah v plitvih ponvah, da voda izhlapi in v ponvi ostane varjena sol. Iz morske vode se dobiva sol v posebnih gredicah. V ta namen napeljejo morsko vodo v plitve jame, kjer voda polagoma izhlapi, sol pa ostane v obliki drobnih kristalov. Tako sol imenujemo morsko sol. Kamena sol ima značilen prijeten okus, se topi v vodi, v veliki vročini se tali in pretvarja v pare; na zraku se navzame vlage. Kamena ali kuhinjska sol je potrebna začimba našim jedilom : jako dobro tekne tudi živalim. Z njo solimo meso, da si ga več časa varujemo gnilobe. Služi tudi kot gnojilo ter za izdelovanje sode, solne kisline, mila, stekla itd. Iz česa obstoji sol, zvemo po teh dveh poizkusih: ct) Plamen vinskega cveta je navadno temen ; če pa'v vinski cvet vržemo le zrnce kuhinjske soli, da se v njem raztopi, dobi plamen takoj rumeno barvo. Isto opazujemo, če pomočimo železno žico v raztopino soli in jo nato držimo v sicer temen plamen vinskega cveta ali svetilnega plina. Ker smo pri poizkusih s kisikom (§ 3.) spoznali, da gori natrij v kisiku z rumenim plamenom, moramo sklepati, da se v kuhinjski ali kameni soli nahaja prvina natrij. b) Ker smo pri poizkusih s klorom (§ 12.) spoznali, da zgori natrij v kloru .v bel prašek slanega okusa, v kameno sol, mora v soli biti tudi prvina klor. Z raznimi drugimi poizkusi so kemiki dognali, daje kamena sol spojina iz natrija in klora, in sicer, da sestoji vsaka molekula kamene soli iz po' enega atoma natrija in klora. Kemijski obrazec kamene sob je MaCl. Natrij je srebrnobela, pri navadni temperaturi kakor vosek mehka kovina. Na zraku precej hitro oksidira; tali se pri temperaturi 96° C. Ako vržemo košček natrija v vodo, poskakuje sem in tja in polagoma zgineva, raz¬ kraja namreč vodo, ter se s kisikom spaja v natrijev oksid, dočim vodik uhaja. Na zraku gori z rumenim plamenom. Hraniti ga moramo pod kamenim oljem ali petrolejem. (Zakaj'?) V prirodi nahajamo natrij le v spojinah. § 20. Solna kislina. Poizkus: V retorti segrevaj polagoma zmes iz kuhinjske soli in žveplove kisline. — Zmes se začne kmalu peniti, iz retorte pa uhaja plin, ki ga lahko prestrezaš v pokonci stoječi posodi. Ta plin je brezbarven, bodečega vonja, zelo kislega okusa in pordeči modro lakmovo tinkturo; ne služi ne dihanju ne gorenju. Voda vsrkava ta plin zelo pohlepno. (Pri temperaturi 15° O in pod navadnim zračnim pritiskom more liter vode vsrkati 480 I tega plina.) Ta plin se imenuje klor o vodik; njegov kemijski znak je HC1. S Morovo.dikom nasičeno vodo imenujemo solno kislino. čista solna kislina je brezbarvna, jedka in na zraku kadeča se tekočina. Ako jo segrevaš, oddaje svoj klorovodik. Če s solno kislino polijemo železne opilke ali koščke cinka, se razvija vodik; ce pa segrevamo zmes zdrobljenega rjavega manganovca in solne kisline, dobimo klor (§ 12,\ Solna kislina, kakršna se prodaja v prodajalnah, ni čista, marveč ima v sebi nekoliko organskih tvarin, žveplove kisline in železovega klorida. — V solni kislini se tope malone vse kovine, Pri čemer se klor spaja s kovino, vodik pa uhaja. Solno kislino rabimo v zdravilstvu, barvarstvu, za dobivanje klora. Nekoliko solne kisline se nahaja tudi v želodčevem soku pri ljudeh in živalih. Spojine solne kisline s kovinami imenujemo kloride. § 21. Soliter. Navadni soliter, ki se imenuje tudi kalijev soliter, je bela. sol, slanega in obenem tudi hladečega okusa ter tvori prozorne stebričaste kristale. Pri temperaturi 350° C se tali v tanko tekočino, kise pri višji temperaturi razkraja, oddajoč kisik. V gorki vodi se rad topi, v mrzli pa prav malo. Ako vržemo v raztaljen soliter nekoliko oglja ali žvepla, zgorita ti telesi z živahnim plamenom kakor v čistem kisiku. Ako segrevamo kalijev soliter in železne opilke, uhaja plin. ki ga lahko spoznamo kot dušik. Plamen vinskega cveta, v katerega potreseš nekoliko kalijevega solitra, dobi nekoliko vijoličasto barvo, iz česar sklepaj, da se vnjem nahaja nekakovina,ki daje plamenu to barvo. — To kovino imenujemo kalij. Kalijev soliter pa je spojina kalija, dušika m kisika ter ima kemijski znak KNO3. Soliter se dela povsod, kjer na zraku gnijo živalski odpadki, na primer na gnojiščih, živalskih stajah itd. V takih krajih se prikaže na zidovih in po kamenih kot bel prah ali tenka skorja. V nekaterih pokrajinah na Ogrskem, v Vzhodni Indiji in v Egiptu cvete po deževnem vremenu iz zemlje kot bel prah. čilski ali natrijev soliter je navadnemu solitru v marsi¬ čem podoben, razlikuje pa se ponajvec v tem, da se v vodiizlahka — 24 - topi, da iz zraka vleče vlago nase in da daje plamenu rumeno barvo. Iz zadnjega pojava sklepamo, da ima v sebi natrij. Njegov kemijski znak je NaN03. čilski soliter se nahaja v velikih množinah na zapadnem obrežju Južne Amerike. Kalijev soliter rabijo pri izdelovanju solne kisline, umetelnega ognja, v zdravilstvu in kot gnojilo.'' Z njim solimo svinjino, preden jo prekajamo. Zelo mnogo pa se ga porabi za izdelovanje strelnega prahu ali smodnika. Čilski soliter služi kot izvrstno gnojilo in za izdelovanje kalijevega solitra. § 22. Smodnik. Smodnik je zmes iz 75 delov solitra, 12 delov žvepla in 13 delov lesnega oglja. Izdelujejo ga v smodnikarnah ali stopah za smodnik. Najprej zmeljejo vsako tvarino zase vposebnih stopah ali mlinih v droben prah. Ta prah zmočijo z vodo in zmešajo vse tri tvarine v testo, ki ga stlačijo skozi sita, da se narede zrna. Ta zrna še v posebnih vrtečih se bobnih zbrusijo in zglade in prevlečejo z grafitem. Ako smodnik segrevamo, se vžge najprej ogjel, od njega pa žveplo. Obe telesi dobita od solitra toliko kisika, da hipoma zgorita in razpuhneta. Pri tem se razvija velika vročina (približno 2000° C) in poleg nekega trdnega telesa množina plinov: ogljikov dioksid, dušik in drugo. Ti plini so izprva stisnjeni na majhen prostor, ki ga je zavzemal smodnik, zato imajo zelo veliko razpenjavost, ki se v nastali vročini še izdatno poveča. Ta razpenjavost je tista sila, ki meče iz topov in pušk izstrelke v ogromne daljave, ki trga in lomi najtrše skale, ako jih s smodnikom razstreljujemo. § 23. Solitrna kislina. Poizkus: V retorti a (slika8.) segrevaj kalijev soliter (KNO.,) in čisto žveplovo kislino. Razvijajoči se plin prestrezaj v posodo b, na katero pada curkoma mrzla voda. Z ohlajenjem se plin zgoščuje v teko¬ čino, in ta je solitrna kislina (HNOs). Cista solitrna kislina je pri na¬ vadni temperaturi podobna vodi, zelo kislega okusa in jedka terpordečimodro lakmovo tinkturo. Na zraku pušča 25 megle. Z vodo se meša v kateremkoli razmerju. Na solncu se po¬ lagoma razkraja v kisik in dušikove okside, ki se v njej raztope m jo orumene. Rastlinske in živalske tvarine, na primer les, kožo, lase, rogo- vino itd., najprej orumeni, potem pa razje. V prodajalnicah se prodaja tudi kadeča se solitrna kislina, to je zmes čiste solitrne kisline in dušikovega dioksida (NO,).' Ta zmes je rumenkastordeča ali rumena in pušča na zraku rjavkaste megle; sicer pa deluje še bolj močno kakor čista solitrna kislina. Solitrna kislina se spaja z vsemi kovinami, izvzemši zlato in platino, v solitrnokisle soli ali nitrate. Take soli so; srebov nitrat ali peklenski kamen (AgNOs), kalijev nitrat (kalijev soliter, KNO3), natrijev nitrat (čilski soliter, NaNOs) itd. Z vodo pomešana solitrna kislina se zove ločnica, ker se v njej topita baker in srebro, zlato pa ne. Zmes dveh delov solne kisline in enega dela solitrne kisline se zove zlatotopna voda, ker se v njej topita tudi zlato in platina. Solitmo kislino rabimo kot zdravilo, za izjedanje in ločenje kovin, zlasti srebra in zlata, za izdelovanje strelnega bombaža itd. § 24. Amonjak. Salmjak. Poizkus: V trgovine običajni salmjak pomešaj z jedkim Apnom ter segrevaj to zmes v retorti. Skozi grlo retorte začne uhajati plin brez barve, zelo bodečega vonja, ki v očeh zelo peče. Ta plin se imenuje amonjak, njegov kemijski znak je NH3. Amonjak sam ne gori, ne služi tudi gorenju, ker goreče tvarine ^ njem ugasnejo. Pod pritiskom 6 1 / 2 atmosfere ali pri temperaturi — 40 °0 se zgosti v tekočino; pri temperaturi— : 80° O pa se strdi. Ako tekoči amoniak izhlapeva, se utaja prav dosti .toplote, zaradi česar se temperatura njemu in okolici izdatno zmanjša. Voda ga vpija prav pohlepno ter dobi pri tem vsa svojstva amonjaka; z amonjakom nasičena se imenuje salmjakovec ali jedki amonjak. V amonjaku se tolšče tope, rdeča lakmova tinktura pa dobi modro barvo. Poizkus: Ako prilijemo salmjakovcu toliko z vodo razredčen e- solne kisline, da zmes izdatno ne izpremeni ne modre ne rdeče 26 lakmove tinkture, in potem to zmes izparivamo, preostaja v posodi bela, kristalasta sol vlaknatega zloga, ki se v vodi topi, je slanega okusa in jo imenujemo salmjak. črtež kemijski presnovi je: NH 3 -J-HC1 — NELtCl. Ako pomočiš izmed dveh koščkov pivnika enega v salmjakovec, drugega v razredčeno solno kislino, ter ju potem položiš drugega poleg' drugega, se tvori gost bel dim — salmjak. Amonjak se razvija v obili meri po gnojiščih, in straniščih, posebno ob slabem vremenuj sploh vsakikrat, kadar gnijo dušičnate tvarine. — Služi nam v zdravilstvu, za pranje in odstranjevanje tolščnih madežev iz oblačil, pa tudi pri umetnem izdelovanju ledu. — Bolečine, ki nastanejo po piku čebele ali ose, sezmanjšajo, ako pičeno mesto pomažeš s salmjakovcem. — Žveplova kislina naredi na temnem suknu rdeče pege, ki pa izginejo, ako dotično mesto izpereš s salmjakovcem. Salmjak rabijo kleparji pri lotanju, rabi pa se tudi v bar- varstvu, zdravilstvu in pri neki vrsti galvanskih členov (Leclanche). ' § 25. Pepelika ali kalijev karbonat. Jedki kalij. Poizkus: V navadni posodi nalij na lesni pepel tople vode. Crez nekoliko časa precedi to zmes, precedino pa pusti mirno stati, da se izčisti. Cista precedina ima lužnat okus in pombdri rdečo lakmovo tinkturo. Ce jo toliko časa segrevaš, da izhlapi vsa voda, dobiš sivo tvarino, ki se imenuje sirova lugov a sol ali si- r o v a pepelika.. V njej se nahajajo vse tiste tvarine pepela, ki se v vodi raztope — ki jih je voda izlužila; poleg teh je še tudi nekoliko organskih, ki niso popolnoma zgorele. Pepeliko očistimo njenih primesi s tem, dajo dva- do trikrat polijemo s toliko množino mrzle vode kakor znaša njena prostornina. V tej vodi se raztopi po- naj več le pepelika, ker so druge njene primesi vse manj raztopljive, Ako se raztopina odlije in izpariva, dobimo čisto pepeliko. Cista pepelika je bela sol, lužnatega okusa, ki se v vodi kaj rada topi in kožo razjeda. Ce potresemo par zrn pepelike na tenlen plamen vinskega cveta, dobi plamen vijoličasto barvo — vpepeliki se nahaja kalij. — Ako v epruveti polijemo nekoliko pepelike s solno kislino, se razvija ogljikov dioksid. Pepelika je kemijska spojina kalija in ogljikovega dioksida — ali kalijev karbonat (K2CO3). Pepelika se rabi pri izdelovanju stekla, galuna, solitra in mila, pri pranju, za proizvajanje kalijevih spojin. Poizkus: V železni posodi kuhaj raztopino od enega dela pepelike v dvanajstih delih vode ter ji polagoma dodaj dve tretjini gašenega apna. Črez nekoliko časa precedi za preizkušnjo nekoliko te tekočine in ji prilij nekoliko kapljicsolne kisline. Ako tekočina več ne vzkipi, odstavi posodo od ognja in čakaj, da se tekočina izčisti. čista tekočina, ki jo odtočiš od usedline, se imenuje kalijev lug, z izpari vanjem vode dobiš kakor kamen trdo tvarino, jedki kalij ali kalijev hidroksid (KOH). Jedki kalij je bela neprozorna tvarina, lužnatega in zelo .jedkega okusa. Ako ga toliko segreješ, da postane temnordeč, se stali v brezbarvno, olju podobno tekočino; y veliki vročini se pretvarja v pare in se tudi sam ob sebi razkraja. V vodi se kaj rad topi, pri čemer se razvija toplota. Jedki kalij (prav tako tudi kalijev lug = raztopina jedkega kalija v vodi) razjeda organske, posebno živalske tvarine (kožo, tolščo, volno) in je zaradi tega zelo nevarna tvarina. Trden jedki kalij služi.v zdravilstvu, v vodi raztopljen (kalijev lug) mnogim obrtnikom, zlasti miiarjem za izdelovanje mila in pericam, da iz perila izperejo tolščne madeže. Milarji pridelujejo kalijev lug neposredno iz lesnega pepela. V to svrho nakopičijo na kamenitih tleh kup pepela, na vrhu mu narede jamo, ki jo napolnijo z gašenim apnom. Ko je črez nekoliko časa apno razpalo, pomešajo vsevkup, spravijo to zmes v lužnjake in jo polijejo-z vodo. V 2i urah dobe dober lug. § 26. Soda ali natrijev karbonat. Jedki natrij. Soda je sol močno lužnatega okusa, pomodri rdečo lakmovo tinkturo ter je pepeliki. zelo podobna; razločuje pa se od teposebno v tem, da se na zraku ne razmoči. Dobiva se v kristalih, ki imajo v sebi dosti vode (do 63 0 / 0 ). V vodi se rada topi, na zraku pa hitro prepereva in razpada v bel prah. Ako jo segrevamo, se v svoji kristalni vodi raztali, potem izhlapeva voda in naposled ostane soda brez vode — žgana ali kalcinirana soda. V' prah zdrobljena soda daje plamenu rumeno barvo kakor natrij, če jo polijemo s solno kislino, uhaja ogljikov dioksid. V sodi se nahajata torej natrij in ogljikov dioksid, zato se imenuje natrijev karbonat ali tudi ogljikovokisli natron; njen kemijski- znak je NasCCA Soda se nahaja samorodna ali zmešana z drugimi spojinami. Na nekaterih krajih Ogrske pricvete poleti iz tal kot bel prah. Nahaja se tudi v nekaterih vodah, posebno v takozvanihnatronskih 28 jezerih v Egiptu in Mehiki. Soda je glavna sestavina morskim halugam in drugim v morju rastočim draeam. Iz pepela takih rastlin se dobiva na podoben način kakor pepelika. Sodo rabijo pri izdelovanju stekla in mila, v barvarstvu, za beljenje tka¬ nin, pri pranju itd. Sploh služi istim namenom kakor pepelika, pa je cenejša. če v vodi raztopljeno sodo kuhamo in ji polagoma pridenemo toliko žganega apna, da ne vzkipi, kadar ji prilijemo nekoliko kapljic solne kisline, dobimo vodeno raztopino, ki jo imenujemo natrijev Ing. Oe iz luga izparimo vodo, dobimo jedki natrij ali. natrijev hidroksid (NaOH). Jedki natrij je bela in krhka, kristalasta tvarina, ki se v vročini izlahka tali, razjeda kožo in druge organske tvarine. Vobče ima ista svojstva kakor jedki kalij in služi istim namenom kakor ta. če raztopini jedkega natrija dovajamo ogljikovega dioksida, dobimo dvojno ogljikovokisli natrij (HNaCOs), to je bel, kristalast prašek, ki se v vodi topi in močno zasumi, če njegovi raztopini prilijemo raztopine vinske kisline. — V prirodi ga dobimo raztopljenega v mnogih rudninskih vodah (slatinah), na primer v Rogatcu, G-leichenbergu, GieBhiiblu. — Uporabljamo ga v zdravilstvu in je dobro sredstvo proti kislinam, ki se tvorijo v želodcu (šumeči praški). § 27. Silicij (kremik). Silicij ali kremik je prvina, ki se v pirirodi ne nahaj a samorodna, ampak le spojena s kisikom (v kremenici) ali spojena s kisikom in kovinami (vkremikovokislih soleh). Dobivamo ga iz njegovih spojin ali v drobnih, temnosivkastih, svetlih, laskavih in zelo trdnih kristalih, ali pa kot brezličen rjavkastosiv prah, ki se spoji, razvročen na zraku ali v kisiku, s kisikom v silicijev hidroksid ali krem e ni c o (Si0 2 ). 1. Kr e m e ni ca je ali kristalizirana ali brezlična, časih bolj, časih manj čista, čista kremenica se nahaja v kremenjaku v mnogih razliekih, kakor: kamena strela, ametist, čadavec, citrin, ahat, kalcedon, kresilnik i. dr. Zdrobljen kremenjak imenujemo pesek. Brezlična kremenica se nahaja v opalu in v kremenovi sigi. Kremenica ima veliko trdoto in se tali edino le v plamenu gorečega pokalnega plina, če se tali skupno ali z jedkim, kalijem ali z jedkim natrijem, se tvori steklu podobna tvarina, ki se topi v vroči vodi in se imenuje vodenasto steklo. 29 Kremenica se rabi v obliki kremenjaka ali peska pri izdelovanju stekla, porcelana, za opeko in za malto; v obliki lepili kristalov pa'služi kot nakit. — Les, platno, papir, kijih pomažemo z natrijevim ali kalijevim steklom, ne gore več s plamenom, ampak le malo tle. — Na zidovje, fasade itd., ki so na površju n arnazane z vodenastim steklom, se vremenski vplivi izdatno zmanjšajo. 2.) ‘Kremikova kislina. Ce vodenasto steklo polijemo z nekoliko solne kisline, se naredi neka nova, žolci podobna tvarina, kremikova kislina (HiSiOr). Ta kislina se posuši na zraka v bel prah, v vodi in kislinah pa se raztopi. Razžarjena razpade v kremenico in v vodo, ki takoj izhlapi. S kovinami se spaja v razne kremikovokisle soli ali silikate. . Kremikova kislina se nahaja v mnogih vrelcih in vodnjakih. Z vodo Prihaja tudi v rastline in celo v živalska telesa. Nekatere rastline-je imajo zelo veliko v sebi. § 28. Steklo. Steklo je zmes dveh ali več skupaj staljenih kremikovih spojin ali silikatov. Cisto steklo je brezbarvno, popolnoma prozorno, trdo in zelo krhko. Ge se toliko segreje, da žari v rdeči barvi, se zmehča kakor testo, ter se da napihniti, razvleči, zvaljati ali stisniti v kalupe. V veliki vročini se stali in se da vlivati. V kislinah in sploh V tekočinah se ne topi,edina jedavčeva kislina ga nekoliko razjeda. dede na sestavine, iz katerih sestoji, razločujemo štiri vrste stekla, namreč: natrijevo steklo, kalijevo steklo, svinčevo steklo m navadno steklo. 1. ).Natrijevo steklo sestoji iz natrijevega karbonata (sode), kalcijevega karbonata in kremenjaka, je zelenkasto in ee laže tali nego kalijevo steklo. Iz tega stekla izdelujejo šipe za okna ali zrcala in raznovrstne namizne steklene posode.- , 2. ) Kalijevo steklo je silikat kalija in kalcija ter se izdeluje iz kalcijevega karbonata, pepelike in kremenjaka. To steklo je popolnoma čisto in težko taljivo. Iz tega stekla izdelujejo najboljšo stekleno robo in take kemijske in fizikalne posode, ki jih je treba močno razgrevati, ne da bi se stalile. Največ takšnega stekla -izdelujejo na Češkem; zategadelj se imenuje tudi češko steklo. Ako sestoji iz samih čistih snovij, se imenuje tudi kronsko steklo. 3. ) Sv inčevo steklo se izdeluje iz svinčevega oksida, kalci¬ jevega karbonata in kremenjaka. To steklo je zelo mehko, brez¬ barvno, močno sijajno in se najlaže tali. Odlikuje pa se posebno 3 Senekovič, Fizika II. 30 v tem. da lomi svetlobo tako močno, kakor nobeno drugo steklo. Takšnega stekla razločuj emo glede na množino v nj em nahajaj očega se svinca tri vrste. Najmanj svinca ima v sebi kristalno ste¬ klo, največ pa s tras; flint ali kremikovo steklo pa manj nego stras, a več nego kristalno steklo. Iz flinta izdelujejo optične leče, iz strasa pa posnemke dragili kamenov. 4.) Navadno steklo za buteljke ima najmanjšo vred¬ nost. Dobiva se iz najnavadnejših tvarin, iz kalcijevega karbonata, gline, sode, pepelike, peska itd. Časih ima v sebi železovega oksida in celo neke hribine (basalta in trahita). Barva mu je različna, n. pr. rjava, zelena, rumena itd., ter je zavisna od železovih spojin .v tvarinah, ki se rabijo za izdelovanje stekla. Iz takega stekla se izdelujejo steklenice za kislo vodo, za vino, pivo, zdravila itd. Barvano steklo se dobiva s tem, da se steklovini primešajo razni kovinski oksidi. Kromov oksid daje steklu smaragdnozeleno barvo, bakrov oksid zeleno, antimonov oksid rumeno, manganov oksid vijoličasto barvo. §. 29. Aluminij. Aluminij je svetlobela, srebru podobna, vendar od tega dosti lažja kovina (specifična teža 2 - 6), ki je jako tenljiva in se da raz- kovati v zelo tenke ploščice. Debelejši kosi aluminija se s kisikom ne spajajo niti pri navadni temperaturi niti v veliki vročini; tenki listki ali drobne žice pa gore v kisiku s svetlim plamenom. Tudi razredčene kisline nimajo nanj posebnega vpliva. V prirodi se nahaja aluminij le v spojinah, a v teh je v rud- ninstvu zelo razširj en. A1 u m i n i j e v o k s i d ali g 1 i n i c a (Ah Os) se nahaja čist in kristaliziran kot korun, rubin in safir, nečist kot smirek. Največ aluminija pa se nahaja v spojinah s kremikovo kislino (aluminijevih silikatih), na primer v živcu, sljudi, ilovici in glini. Aluminij izdelujejo s pomočjo galvanskega toka iz glinice. Iz njega izdelujejo ključe, kuhinjsko posodo, razne nakite, razne instrumente,itd. § 30. Glina. Glina je jedrnata, gručava in krhka tvarina, ki se med prsti čuti opolzla, kakor bi bila mastna. Suha se prileplja na jezik in pušča neki posebni vonj, ako nanjo bukamo ali ako se je navzela 31 nekoliko vlage. Vodo in tudi nekatere druge tekočine,, zlasti olje, vpija hlastno, vendar jih ne propušča. Z vodo nasičena se omehča ter postane tenljiva ingnetna kakor testo. V ognju izpusti vodo, se skrči in tako utrdi, da zveni; obenem pa postane tudi luknjičava. Glina se dela povsod, kjer prepereva in prhni ali sam živec ali živčnato kamenje. Zrak, voda in mraz delujejo na kamenje tako, da polagoma razpada v drobne kose in naposled v prah, pri čemer se vrše tudi kemijske presnove. Pravimo, da kamenje ptepereva ali prhni ali se pretvarja v prst. Prhlenina ostane časih na mestu, največkrat pa jo voda sproti odnaša in naplavlja drugod v nižavah: V kemijskem oziru je glina aluminijev silikat, ki so mu navadno primešane še druge spojine. Železove spojine ji dajo rumeno ali rjavo barvo. Časih se nahajajo v njej tudi trohneče organske tvarine. Čisto glino imenujemo kaolin ali p o r c el ank o. Ta je bele barve in se v ognju ne tali pri nobeni temperaturi. Iz porcelanke se izdeluje najlepša in najboljša lončena roba. — Porcelanki zelo podobna je glina za pipe, ki je bele ali rumene barve. — Nečisto porcelanko imenujemo navadno glino. Lončarska in suknarska glina imata- primešanega kalcijevega karbonata in železovega oksida. V ognju postaneta rumeni ali rdeči. Suknarska glina ima tudi to svojstvo, da vsrkava tolščo iz tolstih tvarin, ako jih z njo namažemo, ko smo jo poprej v vodi namočili. Iz lončarske gline se izdelujejo in žgo navadne glinaste posode; suknarsko glino pa rabijo posebno v suknarnah. Navadno glino, ki je pomešana s peskom in ima dostikrat tudi katere organske tvarine, imenujemo ilovico. Iz nje se iz¬ deluje in žge navadna opeka. Prst je zmes gline, ilovice, 'peska, apna, laporja in gnijočih ter trohnečih ostankov od živali in rastlin. Robo, ki jo izdelujemo iz gline, delimo v g o s t o in luknji¬ čavo. K prvi prištevamo porcelan in kamenino, k drugi navadno lončeno robo, fajenco in opeko. Izdelovanje porcelanske robe. Cistiglini (kaolinu) se primeša nekoliko živca, potem se obe tvarini drobno zmeljeta, dobro zmešata in večkrat z vodo poplakneta. Nato se zmes iztisne v platnenih vrečah in toliko umesi, da postane tenljiva in vlečna kakor testo. Iz te mase se delajo bodisi na lončarski 3 * 32 plošči, bodisi v posebnih formah različne posode in drugi predmeti. Ko so se ti izdelki na zraku posušili, pridejo v posebno peč, kjer se pri ne posebno visoki temperaturi polagoma žgo. Ko pridejo iz peči in so se popolnoma ohladili, pomočijo jih v kašo iz živčnatega prahu in vode in puste, da se posuše. Nato pridejo še enkrat v peč, kjer se pri zelo veliki vročini žgo 24 do 30 ur. V veliki vročini se živec raztopi, zamaši luknjice v glini in obenem tvori na površju gladko skorjo — osteklino ali glazuro. Žgana porcelanasta roba se v peči sami ohlaja do navadne temperature. Porcelan je čisto bel, prosojen, trši kakor steklo, zveneč terni občutljiv za nagle izpremembe temperature. — Porcelan brez glazure se imenuje biskuit. Kamena roba se izdeluje iz manj čiste gline, ki pa se ji primeša več živca (do50?/o). Kamena roba (naši navadni krožniki, sklede itd.) je medlo- bela, sivkasta ali rdečkasta, neprozorna, ter ne prenaša' naglih izprememb temperature. Luknjičavo ali navadno glinasto robo izdelujejo iz onečiščene gline, ki se tali pri nižji temperaturi kakor živec. Zato se ta roba izdeluje brez živčeve primesi. Da ti izdelki ne propuščajo vode, jih na površju pološčijo ali prevlečejo z glazuro. Fajenca je neprozorna, na lomišču prstena in luknjičava, se da z nožem praskati in ni posebno trdna. Žgo jo po dvakrat kakor porcelan Glazuro ima časih prozorno, časih neprozorno (email), sestoječo navadno iz svinčevih spojin. Navadno glinasto robo izdelujejo iz navadne gline, ki ima pri¬ mešanega apna in železa. Njena glazura je neprozorna. Opeka se izdeluje iz ilovice. Svojo rdečo barvo dobi od železovega oksida. § 31. Železo. Kemijsko čisto železo je belosivo, po barvi nekoliko srebra podobno, tenljivo, žilavo, trdno in sijajno, in se topi le pri zelo visoki temperaturi (1600° C). Na prelomišou je zrnkasto, se da kovati in dobro ugladiti. Ce ga razbelimo, se tudi nekoliko omehča. Ako položimo dva razbeljena kosa železa drugega na drugega ter ju s kladivom tolčemo, se tako močno sprimeta, da ju ne moremo več razdružiti — pravimo, da sta se zvarila. Navadno razločujemo tri vrste železa, namreč sirovo ali livno železo, kovno železo in jeklo. Sirovo ali livno železo ima v sebi dva do pet odstotkov ogljika, kije deloma z njim spojen, deloma pa primešan v obliki drobnih luskinic. Časih ima v sebi tudi še nekaj silicija, fosfora, mangana, žvepla in drugih tvarin. Krhko je in zrnato, se ne da niti kovati niti variti. Tali se pri dosti nižji temperaturi kakor vsako drugo železo. Glede barve je sivo ali belosivo. V sivem livnem 33 železu ogljik ni spojen z železom, marveč mu je primešan le v obliki drobnih luskinic. Tako železo je precej mehko, se da vrtati, piliti in stružiti. Od tega se ulivajo različne reči (ulitine), na primer peči, razne posode. — V belem livnem železu je ogljik z železom spojen; trdo pa je tako, da se ga pila ne prime. Tudi za ulitine ni kaj prida. Od tega se izdelujeta kovno železo in jeklo. Kovno železo ima v sebi prav malo ogljika (05%), Časih tudi malce mangana in silicija. Tali se le v zelo veliki vročini (1600° C), je vlaknato, na prelomu rogljasto in sivo, odlikuje pa se p° veliki tenljivosti in žilavosti. Da se dobro kovati, variti in piliti. Iz kovnega železa izdulujej o razne žice, pločevino m vsakovrstne kovane železne reči. Jeklo ima v sebi ogljika en do dva odstotka, poleg tega tudi nekoliko dušika, časih tudi malce mangana in silicija. Dobivamo ga ali od sirovega železa, če temu odvzamemo nekoliko ogljika, ali od kovnega, ako temu dodamo nekoliko ogljika. Jeklo je sivobele barve, žrnasto in bolj trdo nego kovno železo, se da kovati, variti in lepo Zgladiti; glede trdnosti pa prekaša vsako drugo železo. Od drugih kovin se odlikuje posebno v tem, da mu moremo zelo močno izpre- nunj ati trdoto in prožnost. O e se razbeljen o jeklo ohlaja prav počasi, postane mehko, raztezno in zvarno.kakor železo — postane pa krhko m trdo kakor steklo, ako ga hitro ohladimo s tem, da ga pogreznemo v mrzlo vodo — u kali mo. Čimbolj je jeklo razbeljeno in čim kitreje se ohladi, tem bolj trdo postane. Ako nkaljeno jeklo segre¬ vamo, menjava svojo barvo; najprej porumeni, potem postane po vrsti zlatorumeno, škrlatasto, vijoličasto, modro in naposled nrnkastosivo. Pri vsaki teh barv menja tudi trdoto in prožnost; najtrše in najbolj krhko je, kadar je rumeno, najbolj mehko in prožno, kadar je modro. Jeklo služi za izdelovanje vsakovrstnega orodja, na primer nožev, sekir, Škarij, britev, pil, žag, svedrov, prožnih peres itd. Samorodnega železa je v prirodi zelo malo; zelo razširjene pa so železove spojine. Največ kemijsko spojenega železa je v takozvanih „železnih rudah 11 . Najbolj imenitne železne rude so: magnetovec ali magnetit (FdSpi, 7 2% železa), ruši železoveo (FežOs, 70% železa), jekleneo ali siderit (FeCOs, 40 do 48% železa), rjavi železovec [Fes (OHo)]. Nekoliko kemijsko spojenega železa se nahaja tudi v rastlinah, v živalski krvi in v nekaterih vodah. Železo dobivamo na veliko od železnih rud v posebnih talilnicah ali plavžih. 34 - § 32. Baker. Baker se odlikuje po posebni barvi, ki se po njem imenuje bakrena ; je jako tenljiv in žilav, se da dobro kovati, ne pa varili. Baker je izboren provodnik toplote in elektrike. Na zraku polagoma oksidira (bakrena rja), izgubi svojo lepo barvo in lesk ter otemni; na vlažnem zraku pa se prevleče z zeleno prevlako — : zeleni volk, tudi patina imenovano, ki nastane, ker se bakrov oksid polagoma spaja s kisikom in ogljikovim dioksidom, ki se nahaja v zraku. Ako baker žarimo na zraku, se okisuje v bakrov oksid (OuO), ki se tvori kakor črna skorja in odpade, ako po njej s kladivom tolčemo. S kislinami se baker precej rad spaja, posebno, če ima do njega pristop obenem tudi zrak. Vse bakrove spojine so strupene, in če so v vodi raztopljive, tudi zoprnega in gnusnega okusa. Baker se nahaja v prirodi samoroden in v raznih rudah spojen z drugimi prvinami. Dobiva se ponajveč iz bakrenih rud, na'primer 'iz rdečega bakrenca ali kuprita (CusO), bakrenega krsoa (C112F2S4), bakrenega sijajnika (CmS). Zelo važna bakrova spojina je bakrov sulfat ali modra galica (C11SO4 -j- SHaO), ki se rabi kot sredstvo proti strupeni rosi, pri galvanoplastiki, v barvarstvu in zdravilstvu. Iz bakra se izdelujejo razne posode, se kuje denar, se vlečejo žice za elektrovode itd. Bakrene posode za jedila ali sploh takšne posode, ki pridejo v dotiko s kislinami, je treba znotraj pociniti, ali pa kar največ snažiti, ker se sicer dela zeleni volk. § 33. Cink. Cinkjebel, a nagiblje malo na modro; sijaja je kovinskega. Pri navadni temperaturi je precej krhek, pri temperaturi med 120 do 150° C postane tenljiv, pri višji temperaturi pa zopet krhek. Pri 420 0 C se tali, pri temperaturi 1000 0 C pa zavre. Ako staljeni cink na zraku razvročimo do 500° C, se vžge in zgori s svetlim plame¬ nom v cinkov oksid (ZnO), ki je znan kot trpežno belo barvilo in se navadno imenuje cinkovo belilo. Na suhem zraku obdrži cink dolgo časa svoj sijaj, na vlažnem pa kmalu potemni in se prevleče s sivo prevlako, ki se v vodi ne topi in pod seboj ležeči cink varuje nadaljnje oksidacije. -Rad se spaja z raznimi kislinami. Cink sam kakor tudi njegove spojine so strupene. 35 V prirodi ga nahajamo le v spojinah. Dobivamo ga največ iz.dveh rud: iz kal amine (ZnCOs) in iz einkove svetlice (ZnS). Cink rabimo v raznovrstne namene. Iz oinkove pločevine izdelujejo razne posode, žlebov%pri strehah; z njo pokrivajo strehe itd. Mnogo cinka se porabi tudi pri galvanskih baterijah. § 34. Kositer ali cin. Kositer je malone srebrnobelebarve inkovmskega sijaja. Ako ga izprevijaš, škriplje. Mehkejši je kot zlato, tudi je zelo tenljiv in se da razvaljati v tanke ploščice kakor papir, ki jim pravimo stanj o 1. Pri temperaturi 230° C se tali in dobi na površju tenko sivo skorjo kositrovega oksida (SnO). Oe ga na zraku dovolj segrejemo, zgori v kositrov dioksid (SnOa). Na zraku in v vodi se ne izpremeni. S kislinami, izvzemši solno kislino, se ne spaja rad. Samorodnega kositra v prirodi ni; dobivamo ga iz njegovih spojin, posebno iz kositrovca ali kositerita (SnOsh Iz kositra izdelujejo razne posode, igrače, nekatera cerkvena orodja, piščali za orgle; razvaljajo ga v stanjol. Mnogoterim bakrenim, medenim ali železnim (posodam dajemo prevlako iz kositra, da ostanejo svetle in da ne oksidirajo. V kositrnih posodah je sploh tudi nekoliko svinca, to pa zaradi tega, da postanejo bolj trde in se hitro ne obrusijo. § 35. Svinec. Svinec je sivkastobela, zelo tenljiva, kovna, malo trdna in tako mehka kovina, da jo moreš rezati z nožem. Pravo svetlost kaže el na novih ploskvah; na zraku pa kmalu potemni. Tali se pri tem¬ peraturi 330° C. V mehki ali destilirani vodi, ki ima v sebi kaj zraka, se topi nekoliko, pri čemer se tvori svinčev hidroksid (PbHžCh); ne loti se ga pa voda, v kateri so raztopljeni karbonati ali sulfati (trda voda). Z razredčeno solitrno kislino se spaja kaj rad, spaja se tudi polagoma z očetovo kislino in z drugimi organ¬ skimi kislinami, ako je obenem v dotiki tudi z zrakom. Ne spaja se rad z žveplovo kislino, s solno kislino in z jedavčevo kislino. Svinec sam je zdravju škodljiv in strupen, istotako tudi vse njegove spojine. V prirodi je samorodnega svinca kaj malo, a množine svinca se nahajajo v spojinah z žveplom v svinčenem sijajniku ali g a 1 e n i t u (PbS), poleg tega tudi v raznobarvnih svinčencih (v belem, rumenem in zelenem svinčencu). Dobiva se iz ene teh rud. 36 Iz svinca se izdelujejo razne plošče za kemijske tovarne, vodovodne .cevi, kotli, retorte in druge priprave, ki jih rabijo v kemijski industriji, ulivajo se svinčenke (za puške) in šibre. Za izdelovanje kuhinjskih posod pa zaradi svoje strupenosti ni poraben. # § 36. Živo srebro. Živo srebro je edina kovina, ki je pri navadni temperaturi kapljivo tekoča; pri temperaturi — 40° C se strdi, pri 360° C pa zavre in se pretvarja v pare, ki so zdravju škodljive. Tudi pri na¬ vadni temperaturi nekoliko izhlapeva. Belo je kakor srebro, svetlost pa mu je živo kovinska. Cisto živo srebro je 13-6krat težje od vode. Po steklu, porcelanu i. dr. teče v okroglih kapljicah; ako ima primešanih dragih kovin, teče v podolgastih kapljicah ter pušča tenko sivo kožico. Na zraku dolgo časa ne izpremeni svoje barve. V solni kislini in razredčeni žveplovi kislim se ne topi, a precej rado se topi v solitrni kislini in v vreli žveplovi kislini. Zlato, srebro, kositer, cink in svinec se tope v živem srebru ter tvorijo, z njim zlitine, ki jih imenujemo amalgame. Živo srebro se nahaja v prirodi tudi samorodno, največ gaje spojenega z žveplom v činobru (H"gS). Najbogatejši rudniki za živo srebro so v Idriji, potem v Almadenu na Španskem in v Kaliforniji. Z živim srebrom polnimo barometre in termometre; z njim se loči zlato in srebro iz stolčenega zlatonosnega, oziroma srebronosnega kamenja. S ko¬ sitrovim amalgamom se zastirajo steklene plošče, da služijo potem za zrcala. Z zlatim amalgamom se v ognju pozfiičujejo druge kovine. § 37. Srebro. Srebro se odlikuje po svojem lepem zvenku, po krasno beli barvi in lepem kovinskem sijaju; je zelo tenljivo in pri tem tudi žilavo ter se da raztezati v drobne žice ali razvaljati v pločevino tanko kakor papir. Njegova specifična teža je 10'5. Srebro je najboljši provodnik toplote in elektrike. Tali se približno pri temperaturi 1000° C. V ognju in čistem zraku se ne izpremeni, zato ga štejemo med žlahtne in drage kovine. V dotiki s tvarinami, ki imajo v sebi žveplo, in na zraku, v katerem je kaj žveplovodika, potemni srebro 'ter se prevleče s črno kožico, ker se spaja z žveplom v srebrov sulfid (AgžS). S solitrno kislino se kaj rado spaja v srebrov nitrat ali peklenec (AgNOs), ki se rabi v zdravilstvu-. Srebro se nahaja v prirodi samorodno ali pa v srebrnih rudah, izmed katerih je najbogatejša srebrni sijajnik ali argentit (Ag2S). . 37 Iz srebra izdelujejo razne posode, lepotičja, svečnike, kujejo norce itd. Srebrove spojine: srebrov klorid (AgCl), srebrov bromid (AgBr) in srebrov jodid (AgJ) služijo v fotografiji. Ker je srebro samo zelo mehko, se mu navadno primeša več ali manj bakra, da dobi večjo trdoto. § 38. Zlato. Zlato, najbolj dragocena kovina, ima čislano rumeno barvo in krasno svetlost, ki se ne izpremeni niti v vodi niti v ognju. Mehko je kakor svinec in izmed vseh kovin najbolj tenljivo. Tenki zlati listki so prosojni in propuščajo zeleno barvo. Topi se v zmesi solne kisline in solitrne kisline (v zlatotopki); druge kisline pa se ga ne lotijo. V prirodi se nahaja samorodno, a povsod le v majhni množini. Največ ga je nadrobljenega v raznenr kamenju, posebno v kre¬ menjaku. Dobiva se iz zlatonosnih rud tako, da se take rude stolčejo in potem izpirajo ali z vodo ali z živim srebrom, s katerim se zlato amalgamira. Iz takega amalgama se živo srebro v vročini izhlapi, zlato pa ostane. Ako zlatonosne rude razprhnejo in razpadejo, pride zlato v pesku in ilovici tudi v reke, ki ga neso dalje. Iz zlata se izdelujejo razne posode in nakiti, kuje se denar. Druge kovine se z njim pozlačujejo. Ker je samo premehko in se hitro obrabi, pomeša se navadno s srebrom ali tudi z bakrom. § 39. Platina. ' V Platina je kovina težja od zlata (specifična teža 21*5), ima belo barvo kakor kositer in močno svetlost. Tenljiva in žilava je kakor srebro, vendar izgubi svojo žilavost, ako so ji primešane druge kovine, n. pr. iridij. Tali se le v največji vročini (1775° C); razbeljena se zmehča ter se da variti in kovati kakor železo. Na zraku se ne izpremeni, ker se s kisikom sploh ne spaja; topi se edino le v zlatotopki. Platina ima to posebnost, da na svojem površju vsrkava in zgoščaj e razne pline, to pa posebno takrat, kadar se nahaja v obliki drobnega praha — platinsk-e gobe. Taka goba zgoščuje vodik s tako silo, da se vodik vžge in goreč razbeli gobo. Platina se nahaja sicer samorodna, pa vendar je sploh po- nekoliko pomešana z drugimi kovinami. Iz platine se izdelujejo ponajveč le kemijska orodja; za izdelovanje druge i*obe ji je cena previsoka. 38 § 40. Kovinske zlitine. Kovine imajo to posebnost, da se v raznem razmerju pomešajo ali zlijejo, ako jih skupaj stalimo. Take kovinske zmesi imenujemo zlitine. (Zmesi živega srebra z drugimi kovinami se zovejo amalgami.) Zlitine imajo sploh nekoliko druga svojstva nego njih sestavine. Njih trdota je navadno večja, tališče pa nižje kot pri posameznih sestavinah. Njih barva je zavisna od razmerja, v katerem so kovine zlite. Najbolj navadne zlitine so : , 1.) Med ali m e si n g, to je zlitina bakra in cinka. Rumena med ima okoli 30% cinka in 70% bakra, rdeča med pa 85%, bakra in 15% cinka. 2. ) Baker in kositer se mešata v zlitine v različnem razmerju. Zvonovina sestoji iz 78%, bakra in 22%, kositra, topovina iz 90%, bakra in 10%, kositra. 3. ) Br ono vina, iz katere se vlivajo razni spomeniki, okraski itd., je zlitina bakra s cinkom in kositrom. Časih ima v sebi tudi nekoliko svinca. 4. ) Britanska kovina je zlitina 1%, bakra, 3%, cinka, 86%, kositra in 10% antimona. 5. ) Novo srebro ali pakfong je zlitina bakra, cinka in niklja. Posrebren pakfong se imenuje kitajsko srebro. 6. ) Aluminijev b r o n je zlatoba,rvna, trda in jako trpežna zlitina aluminija in bakra. 7. ) Magnalij je srebrnobela zlitina aluminija in magnezija. 8. ) Pismeno vina, iz katere se ulivajo črke, je zlitina svinca in antimona. 9. ) It o sejeva kovina je zlitina enega dela kositra, enega dela svinca in dveh delov bismuta. Ta zlitina se tali pri temperaturi 94 0 C. 10. ) Zavarila ali loti so razne zlitine kositra in svinca, ki služijo kleparjem in sploh delavcem s kovicami v to. da zavarjajo ali lotajo z njimi različne kovine. 39 II. Iz nauka o elektriki, vzbujeni po dotiki (galvansk elektriki). (Glej I. stopnjo §§ 54. do 66.) Ponovilo. Katera telesa imenujemo električna? — Kako vzbujamo elektriko? — Katera telesa so dobri, katera slabi provodniki elektrike? — Katero elektriko imenujemo pozitivno, katero negativno? — Kako delujeta druga na drugo? — Kaj je elektrenje po podelitvi, kaj elektrenje po influenci? — Popiši elektrižki kolovrat in lejdensko steklenico. — čemu služi lejdenska steklenica? § 41. Osnovni galvanski pojavi. Galvanski členi. V stekleno posodo, ki je do tri četrtine napolnjena z zelo razredčeno žveplovo kislino, postavi po eno ploščo iz cinka (Zn) in bakra (Cu) tako, da se nikjer ne dotikata. Na vsako teh. plošč pa pritrdi daljši kos bakrene žice (slika 9.)! Poizkusi: a) Ako spraviš konca bakrenih žic za Slika 9. hip v dotiko in ju nato hitro narazen potegneš, zapaziš na \ dotikališču majhno iskrico. - — b ) Položiš li konec ene žice ~ na jezik, drugega pod jezik, dobiš neki poseben okus. — c,i Drobna magnetjiica se iz svoje ravnotežne leže neko¬ liko odkloni, ako zvežeš oba konca žic, potem pa žico držiš prav blizu magnetnice vzporedno z n j eno . ravnotežno smerjo. — č) S pomočjo zelo občutljivega elektroskopa se da dokazati, da se nahajata izven tekočine moleča konca bakra in cinka v elektriškem stanju, in sicer da je baker pozitivno električen, cink pa negativno. Baker in cink postanetapo dotiki z razredčeno žveplovo kislino na svojih iz tekočine molečih koncih električna, in~sicer baker pozitivno, cink pa negativno'. Gori popisano pripravo imenujemo Voltov člen ali vobče galvanski člen. Iz tekočine moleča konca kovin zovemo pola gal¬ vanskega člena, in sicer je baker pozitivni, cink pa/negativni pok Baznovrstni poizkusi uče, da se vzbuja vsakikrat, kadar se dotikata dve kovini, ali ena kovina in oglje kake elektrovodne tekočine, ne da bi se v tekočini kaj dotikali, na teh telesih elektriško stanje, ki je na enem pozitivno, na drugem negativno. 40 Po dotiki dveh teles vzbujeno elektiiko imenujemo galvan¬ sko (tično, ali časih,tudi voltovsko) elektriko; vzrok električnosti dotikajočih se teles zovemo elektrobudno silo. Čim višja je stopinja električnosti na vsakem dveh dotikajočih se teles, ali čim večja je gostota in napetost na njih vzbujene elektrike, tem jačjo si moramo misliti med,njima delujočo elektro- loudno silo. Ako pri Voltovem členu (slika 9.) zvežemo na baker in cink pritrjeni žici, teče po tej pozitivna elektrika z bakra proti cinku, negativna pa nasprotno s cinka proti bakru in se pri tem enake množineraznoimenskih elektrik uničujejo. Dokler ima elektrobudna sila isto jakost, nadomešča takoj odteklo elektriko; zaraditega teče nepretrgoma pozitivna elektrika z bakra proti cinku in nasprotno negativna, in sicer toliko časa, dokler se na kovinah in tekočini ne izvrše take izpremembe, ki elektrobudno silo ali oslabe ali pa popolnoma uničijo. Tako gibanje elektrike imenujemo galvanski tok. Iz povedanega je razvidno, da imamo dvojni tok, pozitivni in negativni. Navadno govorimo le o smeri pozitivnega toka. Vsako pripravo, v kateri zlagamo dve kovini ali sploh dva trdna dobra elektrovoda z eno ali dvema elektrovodnima tekoči¬ nama v ta namen, da dobivamo galvanski tok, imenujemo g a 1 van- s k i člen. Iz tekočine moleči del trdnega telesa, ki je pozitivno električen, imenujemo pozitivni pol, drugega, ki j'e negativno električen, pa negativni p od. Galvanski člen je sklenjen, ako sta oba pola zvezana po dobrem elektrovodu, sicer pa odprt ali prekinjen. Žica, ki veže oba pola, se zove polarna žica. Galvani je (1. 1789.) prvi opazoval, da se z dotiko teles vzbuja elek¬ trika, vendar je mislil, da vzbuja to elektriko živalsko življenje, a ne samo dotika. Volta je (1. 1789.) opazoval, da se vzbuja sploh- elektrika, ako se dva dobra elektrovoda dotikata. § 42. Galvanska baterija. Ako zvežemo več galvanskih členov tako, daje pozitivni pol prvega kovinsko zvezan z negativnim drugega,pozitivni pol drugega z negativnim tretjega itd., imenujemo tako sestavo galvansko baterijo. Slika 10. kaže galvansko baterijo ali gal- — 41 vanski lan-ec, zložen iz petih členov; baker prvega člena je zvezan s cinkom drugega, baker drugega s cinkom tretjega itd. Iz kapljevine moleči cink prvega in baker zadnjega člena imenu¬ jemo pola galvanske baterije. Pozitivna elektrika Slika 10. bakrene plošče v prvem Členu se razprostira črez vse elektrovode sledečih Členov; pozitivna elek¬ trika bakrene plošče v drugem členu še raz¬ prostira črez elektrovode sledečih členov, negativna elektrika einkove plošče drugega člena pa črez elektrovode pred njim stoječega člena. Pozitivna elektrika tretjega, četrtega, . . . člena se razprostira črez elektrovode vseh sledečih členov, negativna elektrika tretjega, četrtega,. . . člena pa črez elektrovode pred njim stoječih členov. Iz povedanega torej sledi, da sta elektriška gostota in elektriška napetost na cinku prvega člena in na bakru zadnjega člena petkrat večja nego na cinku in bakru posameznega člena. Ako zvežemo pola galvanske baterije s polarno žico, kroži po njej tem jaČji galvanski tok, čim več členov je zvezanih v baterijo. § 43. Razni galvanski členi.' Poleg opisanega Voltovega Člena rabijo fiziki še celo vrsto drugih členov. Ti se. razločujejo po svoji vnanji obliki in velikosti, po jakosti elektrobudne sile in v tem, da elektrobudna sila pri nekaterih hitro po¬ jema, pri nekaterih pa ostane več' časa stalna. Najbolj običajni členi so : 1.) Daniellov člen (slika 11.). V stekleni posodi V stoji odprt cinkovvalj Z, v njem luknjičastprsten lonec (diafragma D), v loncu samen pa odprt bakrov valj G. V prstenem loncu je nasičena raztopina modre galice, v stekleni posodi pa z vodo razred¬ čena žveplova kislina. Baker je pozitivni, cink pa negativni pol. Slika 11. 2. ) Leclanchejev člen (slika 12.). V stekleni posodi stoji luknjičast in valjast prsten lonec, v njem pa ogljena plošča v zmesi ogljenega prahu in rjavega manganovoa. Zunaj prstenega lonca stoji cinkova palica. Posoda se napolni s salmjakovo raztopino. Ogjel je pozitivni, cink pa negativni pol. 3. ) 'Greneto v steklenični člen ali člen s kromovo kislino. Trebušnata steklenica s širokim grlom je pokrita z ebo- nitnim pokrovom, na katerem sta pritrjeni dve vzporedni ogljeni plošči. Sredi pokrova je vde¬ lana medena cev, po kateri se gori in doli premika medena paličica. Na nje spodnjem koncu je cinkova plošča tako pritrjena, da biva vedno sredi oglj enih plošč in vzporedno z njima. Z majhnim sklopnim vijakom se da cinkova plošča v poljubni višini utrditi. Steklenica je do polovice napolnjena z raztopino iz enega težinskega dela dvojnokromovokislega kalija vtreh delih vode in v dveh delih žveplove kisline. — Kadar se člen ne rabi, se privzdigne cink tako visoko, da se tekočine več ne dotika. V vsakem galvanskem členu je cink amaJgamiran z živim srebrom. — Iz posameznih členov sestavljamo baterije, kakor smo pokazali pri Voltovem členu. § 44. Svetlobni in toplotni učinki galvanskega toka. Poizkus:«) Ako galvanski tok sklenjene galvanske baterije prekineš s tem, da ločiš polarni žici, zapaziš v tem hipu med njunima koncema majhno iskrico. Ta iskrica je bolj živahna, ako postaviš eno žico v živo srebro, drugo pa vanj vtikaš, a zopet izvlačiš. — če pri¬ trdiš eno.žico na pilo, z drugo pa vlačiš po njej, siplje pila iskre. Poizkus: b) Ako zvežeš polarni žici s tenko in kratko železno žico, se razgreje in razbeli in tudi stali, ako teče po njej precej jak galvanski tok. Isto opazuješ tudi na drugih kovinah, čim slabši elektrovodje kovina, čim tanjša in krajša je, čim j a čji je po n jej krožeči galvanski tok, tem bolj se segreje. Elektriške žarnice. Slika 13. kaže elektriško žarnico v obliki, kakor jo je izumil Edison. V stekleni posodi A, ki ima obliko Slika 12. 43 Slika 13. hruške in iz katere je zrak kolikor moči odstranjen, se nahaja tenka zogljena nitka od bambusovih ali pavolnatih vlaken. Ta nitka je privarjena na dve žici iz platine, ki sta v spodnjem delu v steklo vtopljeni. Hruška ima nastavek H, s katerim se da priviti vokov C. Pristavljene puščice kažejo smer, v kateri teče elek- triški tok po ogljeni niti. Kadar po tej niti kroži zadosti jak galvanski tok, zažari nit in daje lepo prijetno luč, ki, je tem bolj svetlobela, čim višja je temperatura niti. V novejšem času nadomeščajo pri žarnicah ogljene niti s tenkimi a precej dolgimi žicami iz tantala, osmija ali volframa, to je kovin, ki se tale šele pri zelo visokih temperaturah. Elektriške obločnice. Poizkus: Na konca polarnih žic močne galvanske baterije pritrdi dva pri¬ ostrena oglja. Ako spraviš njuni osti v dotiko in potem zopet nekoliko razmakneš,nastane med njima zelo svetel plamen, ki šviga od ene osti do druge. Oglja se pri tem razbelita in obenem tudi krajšata. Elektriški tok odtrguje namreč ogljene delke, ki pre¬ vajajo potem elektriko z osti na ost. Najhitreje se krajša pozitivni ogelj, to je ogelj, s katerega teče pozitivna elektrika na drugega; ta ogelj ima. tudi višjo temperaturo kot drugi. V plamenu med ogljema se tale vse kovine. Plamen ugasne sam ob sebi, če je raz¬ dalja med ogljema prekoračila gotovo mejo. Da ga zopet vžgemo, moramo oglja spraviti v dotiko a potem zopet nekoliko razmakniti. — Luč, ki jo daje plamen med ogljema, je zafsolnčno lučjo najbolj (intenzivna in se imenuje elektriška obločna luč. Aparate, s katerimi prirejamo elektriško obločno luč, imenujemo elek- triške obločnice. Bistven del vsake obločnice je mehanizem, ki spravi oglja v dotiko, kadar obloonioo prižgemo, potem ju malo razmakne in ju drži ves čas v isti razdalji, ju torej v tem razmerju približuje, v katerem se vsled gorenja krajšata. Davy je 1. 1813. prvi prirejal elektriško obločno luč z 2000 Daniello- ( vimi členi. Elektriške žarnice imajo pred drugo lučjo mnogo ugodnosti: ne delajo saj, ne kvarijo zraka, 1 se dajo izlahka prižgati in ugasniti. — Zakaj mora biti iz žarnice zrak kolikor moči odstranjen? — Zakaj žarnica ugasne, ako steklo razpoči? — Ako žarnico obviješ s črnim papirjem, se papir, ko žarnica gori, v kratkem toliko segreje, da se vžge. — Orni papir vsrkava temne toplotne žarke, ki prihajajo skozi steklo in se tako segreje. — Raditega utegne tudi žarnica provzročiti požai', če se nahaja v bližini temnih in lahko gorljivih reči. 44 § 45. Kemijski učinki galvanskega toka. P o izku s: a) Skozi dno steklene posode A (slika 14.) sta na¬ peljana dva platinova listka na zunanjih koncih s sklopnima vija¬ koma ff. V posodi je voda, ki ji je primešanih nekoliko kapljic žveplove kisline, da dobi večjo provodljivost. Nad platinova listka sta poveznjeni stekleni cevi h in o polni vode. Ako 'Slika 14. pritrdiš polarni žici galvanske baterije v vijakih^, da kroži galvanski tok skozi okisano, vodo, vzha¬ jajo nad listkoma plinavi mehurčki, ki izpodrivajo vodo iz cevi. V cevi nad listkom, kjer vstopa po¬ zitivni tok v vodo (nad pozitivnim polom), se raz¬ vija le polovica toliko plina, kakor v cevi, kjer vstopa negativni tok (nad negativnim polom). Ako črez nekoliko časa galvanski tok pre¬ kineš, cevko o obrneš in vanj o podržiš tlečo trsko, vzplamti ta s svetlim plamenom. Cepa isto storiš s cevko h, se uhajajoči plin sam vžge in zgori z malo svetečim plamenom. Plin v cevki o je kisik, v cevki 7i,pa vodik; to sta tista plina, iz katerih je sestavljena voda. Galvanski tok, tekoč skozi vodo, jo razkraja v njeni sestavini: v kisik in vodik. Mesto, kjer vstopa pozitivni tok v vodo, imenujemo anodo (vhod); kjer izstopa pozitivni tok, pa je kat o da (izhod). Poizkus: h) Stekleno posodo napolni z raztopino modre galice; v to raztopino obesi dve bakreni plošči toliko vsaksebi, da se nikjer ne dotikata, in zveži potem eno teh plošč s pozi¬ tivnim, drugo z negativnim polom galvanske baterije. — Ko je galvanski tok nekoliko časa krožil skozi raztopino, postane negativna plošča debelejša, ker se na njej izločuje čist baker, pozitivna bakrena plošča pa postaja vedno drobnejša; raztopina poleg pozitivne plošče obdrži svojo temnomodro barvo, poleg negativne plošče pa postaja bolj svetla. Galvanski tok razkraja tudi modro galico tako, da se čisti baker izločuje na onem trdnem telesu, po katerem izstopa galvanski tok iz raztopine (na katodi). Iz teh poizkusov razvidimo, da galvanski tok, tekoč skozi ne¬ katera telesa, ista razkraja v tvarno nove dele ali sestavine. Takšne 45 učinke galvanskega toka imenujemo kemijske; razkroj teles po galvanskem toku pa elektrolizo. Telesa, ki so po galvanskem toku razkrojna, se zovejo elektroliti. Voboe se dajo po galvanskem toku razkrajati le tista sestavljena telesa, ki so dobri elektrovodi ali sama ob sebi tekoča ali pa raztopljena ali staljena. Sestavine elektrolitov se izločujejo v istem težinskem razmerju, v katerem se nahajajo v elektrolitu. § 46. Galvanoplastika. Na poizkus b), opisan v poprejšnjem paragrafu, se opira gal¬ vanoplastika, to je ponarejanje plastičnih predmetov v bakru s pomočjo galvanskega toka. To se vrši takole: Od predmeta, kate¬ rega hočemo v bakru ponarediti, si napravimo najprej negativni odtis iz voska ali druge plastične tvarine s tem, da * predmet prav močno nanjo pri tiskamo.Po vršj e tega od¬ tisa posujemo s kovinskim prahom ali grafitom, da postane provodno. Tako pripravljeni odtis obesimo potem v kadičko od slabe¬ ga elektrovoda na drog B (slika 15.), kadičko pa na¬ polnimo z nasičeno raztopino modre galice. Na drugi drog D obe¬ simo v raztopino večjo bakreno ploščo. Drog B zvežemo potem z negativnim, drog D pa s pozitivnim polom galvanske baterije. Na negativnem odtisu se izločuje čist baker v obliki skorje, ki je tem debelejša, čim dalje časa kroži galvanski tok po raztopini. Ta skorja se da odluščiti ter je predmetu v vsem podobna; zove se pozitivni odtis. Z enim in istim negativnim odtisom si moremo narejati po več pozitivnih odtisov. Galvanoplastiko sta leta 1838. izumila Jakobi v Petrogradu in Anglež Spencer. — Kovinske predmete moremo na podoben način s pomočjo galvanskega toka pozlatiti, posrebriti ali ponikljati. V ta namen je treba namesto raztopine modre galice vzeti raztopine soli, ki imajo v sebi zlato, oziroma srebro in nikelj. Tako postopanje se imenuje galvanostegija. Senekovič, Fizika II. 4 46 § 47. Kako deluje galvanski tok na magnetnico. Poizkus: Bakren pravokotnik bcdf (slika 18.), na katerem se nahajajo tri odklonice, postavi tako, da se strinja njegova ravnina z magnetiškim meridijanom in da kaže stra¬ nica N proti severu; potem pritrdi polarni' žici galvanske baterije v skl opna vijaka b in g, in sicer pozitivno pri b, negativno pri g. Dokler po pravokotniku ne kroži galvan¬ ski tok, leže magnetnice natančno nad stra¬ nico cd , oziroma gf. Ko pa galvanski tok skleneš, se odklonijo vse tri magnetnice iz svoje ravnotežne lege v smeri pristavljenih puščic; ko se po nekoliko nihajih umire, kaže južni pol magnetnice na vrhu pravokotnika nekoliko proti levi, južna pola drugih dveh magnetnic pa nekoliko proti desni. Če tok prekineš, se magnetnice vrnejo v svojo poprejšnjo lego (magnetiški meridijan). Galvanski tok, ki kroži v bližini, magnetnice, jo odklanja iz njene ravnotežne lege. Fizik Ampere je .(1. 1825.) z mnogovrstnimi poizkusi do¬ kazal, da dobimo smer magnetiškega odklona po temle pravilu: Ako si mislimo človeka, ki plava v smeri pozi¬ tivnega toka in gleda proti severnemu polu mag¬ netnice, tedaj se odklanja ta pol v ono stran, kamor kaže plavačeva levica. Poizkusi kažejo dalje: 1.) Isti galvanski tok deluje na magnet¬ nico z manjšo silo, ako ga od nje bolj oddaljimo, in obratno.— 2.) Pri enakih razdaljah delujejo jačji toki na magnetnico z večjo silo nego slabejši. — 3.) Galvanski tok teži na to, da magnet¬ nico^ pravokotno postavi na svojo smer. § 48. Galvanometri. Galvanometri so aparati, ki nam kažejo prisotnost, smer in jakost kateregakoli galvanskega toka. Najenostavnejši galvano- meter dobimo, ako pod magnetnico v sliki 16. postavimo v stopinje razdeljeno krožnico, na kateri beremo, za koliko ločnih stopinj odkloni magnetnico ta ali oni galvanski tok. 47 Galvanometer, ki služi pri merjenju prav slabili galvanskih tokov, kaže slika 17. Ta galvanometer je sestavljen iz otlega, lesenega, podolgastega okvirčka AB, okoli katerega je s svilo omotana bakrena žica v horizontalnih ovojih ovita 50- do 100- ali še večkrat, in iz magnetne palice n s, ki se v notranjem delu okvirčka lahko vrti okoli horizon¬ talne, skozi njeno težišče idoče osi. Na niagnetnici j e pravokotno pritrj en kaza¬ lec s, ki se s svojim koncem giblje pred delom na ločne stopinje razdeljene krož¬ nice. — Ako. izpustimo po bakreni žici okoli okvirčka AB galvanski tok, se magnetnica odkloni iz svoje ravnotežne lege; število stopinj tega odklona nam javlja kazalec e. Opisani galvanometer, ki ga ime¬ nujemo tudi m ul ti p lika tor, je zelo občutljiv, kajti učinek toka na magnet- nico se pomnoži s tem, da tok kroži prav blizu in mnogokrat okoli magnetnice. Galvanometri nam kažejo, da vsak tok iz galvanske baterije polagoma pojema, kakor tudi to, da stavijo elektrovodi galvanskemu toku neki poseben upor. Ta upor imenujemo provodni upor. čim večji je provodni upor kakega elektrovoda, tem manjšo elektriško provodljivost ima telo in obratno. Izmed kovin je srebro najboljši elektrovod, baker boljši kakor železo itd. Elektrovodi iz iste tvarine imajo tem manjši upor, čim krajši so in debelejši; Slika 17. § 49. Elektromagneti. Poizkus: a) Bakreno žico, po kateri kroži galvanski tok, položi v železne opilke. Če jo privzdigneš, obvisi nekoliko opilkov na njej kakor na magnetu. Opilki pa odpadejo, ko tok prekineš. Poizkus: b) Okoli železnega valja ovij bakreno in s svilo omotano ali prepredeno žico v isto smer 20- do 50 krat. Ako konca žice zvežeš s poloma galvanske baterije, se železo v trenutku omagneti, ko skleneš tok, ter ostane magnetno, dokler kroži okoli njega galvanski tok. Ce tok prekineš,, izgubi železo svojo magnet- nost, a jo takoj vnovič dobi, če tok skleneš. Tudi jeklo se na ta način omagneti, a po prekidh toka ostane trajno magnetno. (Glej sliko 18.) 4 * * 48 Galvanski tok, ki kroži okoli zeleza ali jekla, ju pretvori v magnete, elektromagnete imenovane. Jekleni elektromagneti obdrže svojo magnetnost trajno, železni pa le začasno, dokler kroži okoli njih galvanski tok. Cim jačji je galvanski tok, čim večkrat kroži okoli jekla ali železa, tem krepkejši postane elektromagnet. Poizkus: c) Ako bližaš elektromagnetumagnet- nico na onem koncu, ob katerem kroži tok okoli njega v isto smer kakor kazalec na uri, privlačuje magnet njen severni pol, odbija pa južnega. Na ta način najdeš pri vsakem elektromagnetu lego njegovih polov. Isto lahko zveš tudi po Amperovem pravilu. Običajno dajemo elektromagnetom podkovasto obliko ter žice tudi ne ovijamo neposredno na železo, temveč na lesene tuljave, ki jih potem nataknemo (slika 18.). Kadar ima elektromagnet iz železa na svojih polih kotvico, ostane tudi po prekidu toka še nekoliko magneten, vendar mu magnetnost izgine, če mu kotvico odtrgamo. § 50. Elektriški brzojav ali telegraf. Brzojav imenujemo vobče vsako pripravo, s katero dajemo s posebnimi znaki poročila v daljavo. M o r s e j ev pisalni el ek- triški brzojav, ki je sedaj po vsem svetu razširjen, je sestavljen iz treh delov: 1;) iz galvanske baterije, Slika 19. 2.) iz ključa, s katerim galvanski tok sklepamo in prekinjamo, 3.) iz preje¬ mala ali pisalnega stroja. 1.) Ključ (slika-, 19.). • Na leseni podstavi Stoječ meden steber ab nosi dvoročen meden vzvod ff, ki ga prožno pero gr pritiska tako, da se njegov pred¬ nji konec naslanja na meden stožec s. Pri c ima vzvod nekoliko navzdol moleč nos, ki se dotakne kovinskega stebrička n, kadar vzvod pri gumbi h pritisneš navzdol. Pri n, a in s so luknjice, v katerih z vijaki pritrjujemo elektrovodne žice. Slika 18. 49 2.) Prejemalo ali pisalni stroj (slika 20.). Na leseni podlagi stoji dvokrak elektromagnet bb\ njemu nasproti pa na dvoročnem vzvodu dd železna kotvica cc. Na drugem koncu vzvoda dd je nekoliko šiljast in pošev stoječ klinec. Prožno pero/nateguje Slika 20. vzvod tako, da je kotvica od elektromagneta nekoliko oddaljena, dokler okoli magneta ne kroži galvanski tok. Na levi strani se nahaja Se kolesje, ki vrti valja h in r, med katerima drsa 1 cm širok papirnat trak. Ako spustimo po elektrovodu okoli elektromagneta galvanski tok, se železo omagneti, pritegne nase kotvico in pritisne klinec d na papir. Prekinemo li tok, izgubi železo svojo magnetnost, pero/ potegne vzvod dd v poprejšnjo lego. Klinec d naredi na počasi drsa- 50 jočem papirju ali piko ali črto, ako kroži tok okoli elektromagneta le' za hip ali pa več časa. Iz takih pik in črt je sestavljena vsa abeceda. Na vsaki postaji je treba ključa, prejemala iu stalne galvanske baterije. Obe postaji, med katerima hočemo brzojaviti, morata biti zvezani po dobrem elektrovodu, da more galvanski tok krožiti od ene do druge in nazaj. V to svrho zadostuje že ena, med postajama izolirano, navadno na lesenih drogib razpeta žica, brzojavna žica, ker more galvanski tok od druge postaje do prve nazaj teči tudi v zemlji. Slika 21. kaže, kako je treba na dveh postajah med seboj zvezati posamezne brzojavne aparate. V sliki zaznamenuje s ključ, m prejemalo, b galvansko baterijo, P kovinsko ploščo, zakopano v vlažno žemljo. Kij uč na desni strani ima tako lego, da je galvanska baterija na tej postaji sklenjena. Pristavljene puščice kažejo smer krožečega toka. Ako pritisk na ključ pri s poneha, se galvanski tok prekine, ker se vzvod vrne v svojo ravnotežno lego. Anglež Hughes je izumil brzojav, pri katerem prejemalo črke kar tiska na papirnati trak. — Pri prekmorskih brzojavih služijo kot prejemala občutljivi galvanometri. Ako galvanski tok premenoma pošiljamo okoli mag- netnice enkrat v tej, enkrat v drugi smeri, se magnetnica odklanja na različni strani. Iz odklonov magnetnipe na dve različni strani se d& sestaviti abeceda na podoben način kakor iz črk in pik. — Za provajanje galvanskega toka pri prekmorskih brzojavih jemljemo kablje, ki leže na morskem dnu in so takole narejeni: z gutaperoo izolirane bakrene žice, ki služijo kot elektrovodi, so ovite s pokatranjeno juto; okoli tega ovoja je svinčen plašč, ki je zopet ovit s pokatranj enim predivom iz konopelj. § 51. Elektriški zvonec ali hišni brzojav. Elektriški zvonec (slika 22.) je takole sestavljen: Na štirioglati deski j e pritrj en elektromagnet podkovaste oblike e; okoli njega navita osamljena bakrena žica se o končuj e v stebričkih 51 p in p'. Magnetnima poloma nasproti stoji kotvica inf, ki tiči pri m na prožnem peresu in se naslanja na prožno pero g. Zgoraj ima kotvica kladivce K , ki udari ob zvonec T, ako jo elektromagnet pritegne k sebi. Stebriček p in kotvica m f sta zvezana po bakreni • žici; pri g in p' pa se pritrjujeta polami žici galvanske baterije. Recimo, da je p zvezan s pozitivnim, g z negativnim polom galvanske baterije. Pozitivni tok kroži tedaj po žici okoli elektro¬ magneta do stebrička p, odtod po žici v kotvico, iz te po peresa g in od tega po polarni žici proti negativnemu polu. Ko sklemeno na ta način tok, se elektro¬ magnet omagneti ter pritegne kotvico k sebi; s tem pa se tok prekine, ker se kotvica in pero g več ne dotikata. Po prekinjenju toka izgubi elektromagnet svojo magnetnost, pero pri m odtrga po svoji prožnosti kotvico od magneta ter jo nasloni na pero g, •—• tok se vnovič sklene, in poprejšnji pojav se ponovi. Pri vsakokratnem sklepu toka udari kladivce K ob zvonec T. Ako elektriškega toka na kakem drugem mestu ne prekinemo, udarja kladivce nepretrgoma ob zvonec. Hočemo li z zvoncem dajati ob gotovih časih znamenja, treba da imamo v tokovem krogu pripravo, poseben ključ, s katerim moremo tok skleniti in prekiniti, kadar nam je drago. lil. O gibanju in mirovanju trdnih teles. (Glej I. stopnjo §§ 16. in 17.) Ponovilo. Na čem spoznaš, da se kako telo giblje ali da miruje? — Kdo provzročuje gibanje? — Kaj treba vpoštevati pri vsaki sili? — Katero gibanje je enakomerno? — Kako izračunaš pri enakomernem gibanju pot, hitrost in čas gibanja? * § 52. Vztrajnost. Poizkusi: a) Ha steklenico s precej širokim grlom postavi pokonci majhen obroč; na obroč pa deni denar, da leži ravno nad grlom. Ako udariš obroč naglo v stran, pade denar v steklenico. — h) Na mizo postavi skledo polno vode. Ako potegneš skledo precej hitro nekoliko naprej, steče nekoliko vode nazaj. Ko pa gibanje 52 ustaviš, steče nekoliko vode naprej. — c) Ako zavrtiš vrtalko na gladkih tleh, se vrti dolgo časa. Hoteč jo ustaviti, čutiš poseben upor. — Iz teh poizkusov izvajaj: Vsako telo hoče vztrajati v stanju, v katerem se nahaja. Ako miruje, hoče ostati mirno, ako se giblje, se hoče neprenehoma gibati. , Da se mirujoče telo začne gibati, ali da se gibajoče se telo ustavi ah izpremeni smer ali hitrost svojega gibanja, je treba vsakikrat zunanjega vzroka — neke sile. Svojstvo teles, da sama ob sebi vztrajajo v stanju, v katerem se nahajajo, imenujemo vztrajnost Vztrajnost je svojstvo vsakega telesa in vsakega njegovega dela. Iz čim več delov je telo sestavljeno, tem večjo vztrajnost ima; zato je vztrajnost sorazmerna masi vsakega telesa. Ker zaradi vztrajnosti nobeno telo samo ob sebi ne more izpremeniti ne svoje hitrosti ne smeri svojega gibanja, se mora gibati enakomerno in premočrtno toliko časa, dokler vnanji vzroki ne provzročijo kake iz- premembe. Izkušnja nas uči, da se vsako gibajoče se telo sčasoma samo ob sebi ustavi, umiri. Po natančnem opazovanju se prepričamo, da se gibajoča se telesa ne ustavljajo kar sama iz sebe, iz lastnega nagiba, marveč, da imamo temu pojavu iskati vzroka izvun teli teles. Ako potočimo na primer kroglo po horizontalni ravnini, tedaj mora pred seboj odrivati zrak, v katerem se giblje; poleg tega sta krogla, kakor tudi telo, po katerem se giblje, na površju bolj ali manj hrapava, takorekoč gričasta, kar gibanje izdatno ovira. Cim bolj gladki sta krogla in rkvnma, tem dalje steče krogla. § 53. Sestavljanje gibanja. I. Mislimo si 20 m dolg vlak in na vlaku človeka, ki hodi po njem od enega konca do drugega, ter vzemimo, da se vlak v treh minutah premakne 200 m naprej in da ta človek v tem času na vlaku pride od zadnjega konca do sprednjega. Ta človek se je v treh minutah s svojega prvotnega stojišča oddaljil za 220 m ali on je v treh minutah naredil 220 m dolgo pot, kajti vlak ga je zanesel 200 m naprej in sam se je poleg tega že premaknil na vlaku za 20 m. Akq bi pa človek v tem času, ko se premika vlak za 200 m naprej, sel od prvega, sprednjega voza do zadnjega, oddaljil bi se v treh minutah od svojega prvega stojišča le za 180 m. Omenjeni človek se giblje na dvojen način; on se giblje z vlakom vred in obenem tudi na vlaku po isti črti, po kateri se giblje vlak. Tako gibanje imenujemo sestavljeno. 53 V navedenih primerih bi človek naredil prav isto pot, to je človek bi se oddaljil od svojega prvega stojišča prav toliko, kakor takrat, kadar bi se vsako gibanje (gibanje vlaka in gibanje človeka) vršilo posamič; ko bi namreč človek miroval v tem času, kadar se giblje vlak, in šele potem, ko se vlak ustavi, po vozeh šel od enega konca do drugega. — Iz povedanega izvajamo: Ako čini kako telo istočasno po isti črti dvoje gibanje v isto ali v nasprotno smer, naredi v dolo¬ čenem času pot, ki je enaka vsoti ali diferenci obeh poti, ki bi jih to telo naredilo, ako bi se vsako gibanje vršilo posamič... 1.) II. Vzemimo, da delujeta na neko telo v točki a (slika 23.) isto¬ dobno dve sili, kojih prva hoče telo gibati v smeri preme ax, druga v smeri preme ay. (Tak slučaj imamo na primer, če veslamo v čolnu Črez kako reko. Eeka nese čoln v smeri tekoče ^ vode, dočim ženemo čoln z veslom ali pravo¬ kotno ali pošev na smer tekoče vode.) Jasno je, da se pod vplivom istodobnega delovanja obeh sil to telo ne more gibati ne v smeri preme ax, ne v smeri preme a y. Točko, v kateri se nahaja to telo koncem določenega časa, pa dobimo, ako si mislimo, da ne delujeta obe sili istodobno, ampak posamič druga za drugo. Recimo, da bi telo v nekem času naredilo pot a b, ako bi nanje delovala le prva sila, in da bi v enakem času naredilo pot a c, ako bi nanje delovala le druga sila. Ce prva sila neha delovati, ko je prišlo telo do b, in če odslej deluje enak čas le druga sila vzporedno svoji smeri ay, se premakne telo do d, tako da je bd = a c in s to vzporedna. Ako delujeta nanje obe sili istočasno, se nahaja telo koncem določenega časa v točki d. Ce potegnemo še premo c d, dobimo paralelogram a b c d, ki ga imenujemo paralelogram gibanja. Točka a, od katere se telo začne gibati, je izhodišče. Iz tega izvajamd: Ako silita istočasno dve sili telo na gib an j e v dveh smereh, ki oklepata kot, tedaj se nahaja telo koncem določenega časa na onem oglišču paralelo¬ grama gibanja, ki leži izhodišču n a s p r o t i ... 2.) Pot telesa od a do d utegne biti ali prema ali kriva črta ter je zavisna od kakovosti delujočih sil. - — 54 — § 54. Razstavljanje gibanja v dvoje gibanje. Vzemimo, da se neko telo giblje iz točke a (slika 23.) v smeri jtreme a d in da naredi v nekem času pot a d. Ako potegnemo po¬ ljubna polutraka ax in a y in ako načrtamo paralelogram ab c d, v katerem se nahaja dana pot kot diagonala, potem lahko nadomestimo gibanje v smeri preme a d z dvojim stranskim gibanjem v smereh a x in a y, pri katerih naredi telo v istem času, ko pride od a do d, v smeri preme a x pot ab in v smeri preme a y pot a c. — Da je to pravilno, sledi iz tega, kar smo učili v poprejšnjem paragrafu. Ker nad dano premo lahko načrtamo poljubno, število paralelogramov, v katerih se nahaja ta prema kot diagonala, je razvidno, da vsako gibanje lahko razstavimo na poljubno število načinov v dvoje stransko gibanje. Gibanje pa se da razstaviti v dvoje stransko gibanje samo na en način le takrat, kadar sta dani smeri stranskega gibanja ali pa smer in pot enega stranskega gibanja. § 55. Sestavljanje in razstavljanje sil. Kamen, ki ga vzdigneta dva dečka, lahko vzdigne en sam , odrasel mož. — En konj vleče na'vozu toliko breme kakor pet mož. — Dva slaba konja moreš pri vozu nadomestiti tudi z enim samim, seveda razmerno močnejšim. Na eno in isto telo utegne delovati istočasno več sil, bodisi v isto ali v nasprotno smer ali tako, da njih smeri oklepajo kot; učinek njih delovanja more biti, ali da so si ravnotežne, ali da nastane gibanje. Ako nastane gibanje, se more telo gibati samo v eno smer. Potem pa je tudi lahko možno dve ali več sil nadomestiti z eno, ki v smeri gibajočega se telesa deluje nanje z istim učinkom kakor vse druge sile. Sila, ki z istim učinkom nadomešča dve ali več sil, se zove njih rezultanta ali sestavljenka, nadomeščene sile pa sile komponente ali sestavljače. Ako iščemo rezultanto dveh ali več sil,imenujemo to postopanje sestavljanje sil. Nasprotno moremo tudi eno silo nadomestiti z dvema drugima z istim učinkom delujočima. Tako postopanje je razstavljanje sil. - Pri iskanju rezultante dveh ali več sil je vobče treba si predočiti z načrtovanjem prijemališče, jakost in smer posameznih sil. To pa se vrši na tale način: 55 Neka daljica nam predočuj enoto sile! To daljico načrtamo potem na polutraku tolikokrat, kolikor enot ima sila, ki si jo ho¬ čemo predočiti z načrtovanjem. Začetna točka preme, ki predoČuje silo, zaznamenuje prijemališče, smer te preme zaznamenuje smer, v kateri deluje sila, dolžina preme pa jakost sile. Vzemimo, dapredočuje mn (slika24.) enoto jakosti sile (enkilogram),potem pred- očujejo daljice a a' =i 3 mn, bb' = 5 mn, c c' — 6 mn tri sile, katerih prva ima 3, druga 5 in tretja 6 enot (kilogramov) in ki prijemajo v točkah a, oziroma b in c ter delujejo v smerih ax, ozirokia by va.cz. d) Sestavljanje sil s skupnim prij emališč em in v isti smeri delujočih. Poizkus: Ako položiš v skledico navadne tehtnice dve uteži 2 kg in 3 kg, je učinek ravno tisti, kakor Če položiš vanjo utež 5 kg. Rezultanta v eni točki v isti smeri delujočih sil je enaka vsoti komponent ter ima isto smer in isto prij emališče . . . l.j' Obratno lahko eno silo nadomestimo z več drugimi istosmer- nimi silami, katerih vsota je enaka dani sili. V točki 0 (slika 25.) prijemata dve sili v nasprotnih smereh; v smeri 0x sila 70 g, v smeri 0 y sila 30 utež Q — 3 dkg, pri o pa izkušaj obesititolikoutežP, da ostaneta dela vrvi o g in o k vzporedna s stranico a c, oziroma a b. Da se to zgodi, mora biti utež P = = 4 dkg. Ako vzameš P manjšo kot 4 dkg. se o dvig¬ ne, ako pa vzameš P večjo kot 4tffe/,pa o nekoliko pade. Ker na vrvi ne opazu¬ ješ gibanja,mora biti rezul¬ tanta sil Pin Q enaka sili P in delovati v nasprotno smer kakor sila P. Načrtaj še druge paralelograme in ponavljaj to postopanje! Vsakikiat boš našel, da se imata v stanju ravnotežja vz¬ poredno s stranicama delujoči sili proti vzporedno z diagonalo delujoči rezultanti tako kakor dolžini paralelogramovih stranic proti dolžini diagonale. Iz tega izvajaj: Rezultanto dveh v točki A (sli¬ ka 27.) delujočih sil AB in A C do¬ bimo, ako načrtamo paralelogram “ nad premama . A P in* A C, predstav¬ ljajočima dani sili, in ako poteg¬ nemo v tem paralelogramu diago¬ nalo A D. Prema A D predstavlja ja¬ kost in smer rezultante danih sil. Slika 27. 57 Ta paralelogram se imenuje paralelogram sil. Ako sta komponenti enako veliki, razpolavlja diagonala kot, ki ga okle¬ pata smeri sil; ako sta različno veliki, leži rezultanta bliže večji komponenti. (Dokaži to z načrtovanjem!) čim manjši kot oklepata komponenti, tem večja je rezultanta. ■— Kolika je rezultanta dveh sil, ki oklepata kot 0° ali 180°? Rezultanto več v isti točki prijemajočih in v razne smeri delu¬ jočih sil P,, P 2 , P,... dobimo, ako sestavimo po zakonu o paralelo¬ gramu sil, najprej sili P, in P 2 , zatem rezultanto teh s silo P, itd. c) Razstavljanje dane sile v dve sili, ki imata isto prijemališče, katerih smeri pa oklepata kot- Recimo, da je A D (slika 27.) dana sila, ki jo hočemo razstaviti v dve komponenti, ki prijemata v isti točki A, pa oklepata kot. Skozi točko A potegnimo dve poljubni premi J. a: in A y, na to pa' načrtajmo paralelogram ABC D, ki ima dano silo za diagonalo. Stranici AB in AC sta iskani komponenti, kajti njuna rezultanta je = A D. Nad dano premo AB moremo načrtovati brezkončno mnogo paralelogramov, torej eno silo razstavljati na brezkončno mnogo načinov. Ako pa je dana smer vsake komponente ali smer in jakost ene komponente, more¬ mo razstaviti dano silo le na en način. § 56. Težišče. Poizkus: a) Pletilno iglo a b (slika 28.) pritrdi v sredini c na nit, ki jo obesiš na posebno stojalo kakor kaže slika. — Pletilna igla ostane čisto horizontalna. Ako se prvi hip igla postavi nekoliko pošev, treba le nit c, nekoliko premikati proti tisti po¬ lovici, ki se je nagnila proti zemlji. Na vsak način pa lahko dosežeš, da visi igla čisto v horizontalni smeri. — Ako nit prerežeš, ali ako se sama ob sebi utrga, pade pletilna igla v vertikalni smeri proti zemlji, padajoča pa ostane vzporedna svoji legi ab. Pletilno iglo ab si lahko mislimo sestavljeno iz majhnih koščkov am, mn...bo,or... Na vsak tak košček deluje težnost, to je sila, \ Slika 28. 58 s katero ga vleče zemlja nase. Na vso iglo deluje torej toliko sil, iz -kolikor delov je sestavljena; vse te sile so med seboj vzporedne, ker vse delujejo v vertikalni smeri, in morajo imeti svojo rezultanto. Prijemališče te rezultante mora biti v točki c, ker ostane v tej točki obešena igla horizontalna; smer rezultante je vertikalna, ker pade igla v vertikalni smeri, ako nit pretrgamo; jakost rezultante pa je tolika, kolikršna je sila, s katero je treba nit vleči navzgor, da igla ne pada. Ta sila pa je enaka absolutni teži pletilne igle. Točko, v kateri prijema rezultanta vseh sil, s katerimi vleče zemlja kako telo nase, imenujemo težišče tega telesa. Pri pletilni igli (slika 28.) se nahaja težišče v središču igle, v točki c. Igla ab ostane v horizontalni legi tudi takrat, kadar jo v točki c postavimo na kako ost ali pa položimo na oster rob. Vsako skozi težišče potegnjeno premo imenujemo težišč- n i c o ; težiščnico, ki. je obenem tudi vertikalna, pa črto namer- nico, ker nam kaže smer prosto padajočega telesa. Slika 30. Slika 29. Poizkus: b) Iz deske si izreži trikotnik ABC (slika 29.) ter ga obesi pri vrhu C na nit. Ce podaljšaš smer napete niti črez trikotnikovo ploskev, se s šestilom prepričaš, da gre ta smer črez razpolovišče c osnovnice AB. Da si to. pojasniš, načrtaj na trikot¬ nikovo ploskev vrsto premic, ki so vse vzporedne z osnovnico AB in leže prav blizu druga poleg druge. Te črte ti razdele trikotnik 59 v preme paličice, ki so vse vzporedne med seboj in z osnovnico A B. Po poizkusu a) ima vsaka teh paličic svoje težišče v središču, torej paličica, ki tvori osnovnico A B, v točki c, razpolovišču A B, in tako po vrsti vse paličice gori do vrha C. Težišča vseh paličic leže v premi G c, v smeri podaljšane napete niti in tvorijo črto namernico trikotnika A B G. Zato mora biti težišče trikotnika ABC nekje na premi C c. — Da izvemo lego težišča prav natančno, obesimo tri¬ kotnik na nit pri vrhu A (slika 30.). Tudi pri tem uvidimo, da raz¬ polavlja podaljšek napete niti stranico B C v točki a. Iz istega razloga, ki smo ga navedli poprej, leži težišče trikotnika ABC v črti namernici A a, Ker je težišče trikotnika A B C na črti C c in A a, mora biti v presečišču teh črt, v točki D. Ako primerjaš dolžini a D in c D z dolžinama A a in C c, se prepričaš, da je a D = Vs. A a in c D — 1 /s C c. Ako trikotnik AB G v točki D obesimo na nit ali ga položimo na kako ost, ostane v horizontalni legi miren. V težišču telesa si moremo misliti združeno vso njegovo maso. V istem telesu se teža in medsebojna razdalj a posameznih delov ne izpremenita, če telo tako ali tako žasučemo. Zato se nahaja težišče v enem in istem telesu vedno v isti točki, ter njegova lega v telesu ni zavisna od položaja telesa. Težišče pa pride v istem telesu na drugo mesto, če njega maso drugače razvrstimo. Težišča teles določujemo na dvojen način: a) s tem, da telo obešamo zaporedoma v dveh različnih točkah ; b) s tem, da telo v dveh različnih smereh polagamo na oster prem rob, na primer na ravnilo in ga toliko časa premi¬ kamo, da ostane na tem robu v horizontalni legi. Y prvem slučaju imajo težišč- nice smer napete niti, na kateri telo visi; v drugem slučaju pa smer ostrega premega roba, na katerem ostane telo mirno. Težišče leži vsaki krat v pre¬ sečišču dveh tako določenih težišonic. — Pravilna in na vse strani enako gosta telesa imajo težišče v svojem geometrijskem središču. Y telesih nepravilne oblike pa se težišče nahaja bolj na tisti strani, kjer je največ'mase. Težišče otlih teles se nahaja v njih otlini, torej izvun njih tvarine. § 57 . Ravnotežje teles, na katera deluje le težnost. Da telo vsled težnosti ne pada, marveč da ostane na istem mestu mirno — v ravnotežju — treba mu narediti več točk ali vsaj eno točko nepremakljivo, da se ob njih nepremakljivosti uničuj e rezultanta vseh privlačnih sil. Ako je v telesu nepremakljiva samo ena točka, mora ležati v črti namernici, torej ali vertikalno nad ali 60 pod težiščem ali v težišču samem. Ge nepremakljiva točka leži nad težiščem, pravimo o telesu, da visi, če pa leži pod težiščem ali v težišču samem, pravimo, da je telo podprto. Glede na to, kje se v telesu nahajajo nepremakljive točke, ki telesu zabranj ujej o padanje, razločujemo tri vrste ravnotežja, ki jih poizkusoma dokažemo s tenko deščico pravokotne oblike A B, ki ima dve majhni ltiknjici, eno v presečišču obeh diagonal, v točki T, B Slika 31. T' Slika 32. B drugo -v točki O. (Slika 29.) Poizkus:, a) Deščico. A B nasadi v točki O na horizontalno stoječo iglo, kije nekoliko tanjša nego luknjica, tako da se deščica izlahka vrti. — Deščica se postavi sama ob sebi v vertikalno smer tako, da pride točka T, ki je obenem težišče deščice, vertikalno pod os O (slika 31.). če deščico / premakneš nekoliko v stran, a jo potem iz¬ pustiš, se vrne po nekoliko nihajih v svojo prvo lego. Pri vsakem premikanju deščice iz njene ravnotežne lege, opiše težišče lok s polumerum OT in se pri tem vzdiguje. O telesu, ki se vrača v svojo prvobitno lego, ako ga iz te nekoliko premaknemo, pravimo, da se nahaja v povračljivem ali stalnem ravnotežju...l.) Poizkus: b) Deščico J. J? nasadi, ka¬ kor pri poizkusu a) na horizontalno os ter jo obrni tako, da pride težišče T nad os (slika 32.) Če leži težišče natančno nad točko O, ostane deščica mirna, zasuče pa se za 180 stopinj, če jo le nekoliko v stran pomakneš, in se po nekoliko nihajih umiri tako, da pride težišče vertikalno pod os, kakor pri poizkusu a ); težišče opiše pri tem lok s polumerom O T in pada, dokler ne pride na najnižje mesto. Telo, ki se ne vrne v poprejšnjo lego, ako ga premaknemo iz njegove ravnotežne lege, marveč pade v novo lego, se nahaja v padljivem ravnotežju... 2.) Viseča telesa so v stalnem, v eni točki podprta pa v padljivem položaju. it A 61 Poizkus: c) Ako nasadiš deščico AJB (slika 33.) na horizon¬ talno os v točki T, v težišču, ostane deščica mirna, naj jo zasučeš okoli osi tako ali tako. Pri vsakem vrtenju deščice ostane težišče na enem in istem mestu. Telo, ki ostane v ra vn otežj u v vsaki legi, v katero ga premaknemo, se naha¬ ja v nerazločnem ravnotežju .... 3.) Slika 34. Iz navedenih po¬ izkusov tudiraz vidimo, da sili težišče vsakega telesa vedno na najnt- žje mesto. Na niti viseč kamen je v stalnem ravnotežju. — Stožec, ki stoji na osnov¬ nici, se nahaja v stalnem ravnotežju; ako stoji na vrhu, v padljivem, in ako leži ob strani, pa v ne¬ razločnem ravnotežju. (Zakaj?) Kupica z okroglim in debelim dnom se postavi sama pokonci. — V -sliki 34. vidiš lesen stožec, skozi katerega je potegnjena ukrivljena žica, ki ima na koncih uteži PP. Ako ta stožec postaviš na sto¬ jalo A t ga lahko v stran-nagiblješ in vrtiš, a vendar ne pade. Stožec stoji torej v stalnem ravnotežju. (Zakaj?) § 58. Stalnost položaja teles. Stojnost. Da ostane podprto telo v stalnem ravnotežju,„ ne zadošča ga podpreti samo v eni ali v več v isti premi ležečih točkah, marveč ga je treba podpreti najmanj v treh točkah, ki ne leže v premi črti. Ploskev, ki jo oklepajo skoz skrajna podporišča potegnjene preme, imenujemo podporno ploskev. Podprto telo se nahaja v stalnem ravnotežju tedaj, kadar seče črta namernica podporno ploskev, pride pa v padljivo ravnotežje, ako leži težišče nad robom podporne ploskve. Podporna ploskev mize je četverokotnik, njegova oglišča ležč oh skrajnih robih nog. — Podporna ploskev na obeh nogah stoječega človeka je trapeč itd. Zakaj pošev stoječa stolpa v Pizi in. Bolonji ne padeta? ■— Človek, ki nosi v levi roki breme, se nagiblje nekoliko na desno: noseč pa breme na hrbtu, nekoliko naprej. (Zakaj?) — Gredoč premičemo težišče svojega telesa od podporne ploskve pod eno nogo na podporno ploskev pod drugo nogo. 5 Slika 33. A B Senekovič, Fizika II. 62 Vsako telo, čeravno je v povračljivem ravnotežju, se da vendar podreti, treba, da ga na primer v horizontalni smeri delujoča sila ob robu njegove podporne ploskve toliko zavrti, da namernica ne seče več "podporne ploskve. Zato pa so pri raznih telesih potrebne različno velike sile. Telesu prisojamo večjo stojnost, ako je treba večje sile, da ga podere. Lesen steber podereš laže kakor kamenitega, ki ima prav iste dimenzije. Na eni nogi ne stoj is tako sigurno kakor na obeh, ko je podporna ploskev bolj široka. Ozko pa visoko naložen voz se raji vzvrne nego široko naložen voz. . Steber podereš laže, če ga v stran pritiskaš visoko pri vrhu. Iz tega izvajamo: Telesa imajo večjo stojnost, ako imajo: a) večjo težo; b) širjo podporno ploskev; c) ako je njih te¬ žišče blizu podporne ploskve; č) ako je prijemališče podirajoče sile blizu podporne ploskve. Stolom in mizam dajemo uavzvun ukrivljene noge. Stoječe svetilke, svečniki itd. so spodaj široki in obteženi ali s svincem ali peskom. — S slamo ali s senom visoko naloženi vozovi se kaj radi vzvrnejo. — Kadar treba na isti voz nakladati zaboje različne teže, treba najbolj težke naložiti spodaj, potem šele tiste, ki so bolj lahki. (Zakaj?) § 59. Vzvod. Če je treba nekoliko privzdigniti težak kamen, storimo to lahko s tem, da pod kamen potisnemo precej dolg trog AB (slika 35.), ki ga pri C prav blizu kamena podpremo z drugim kamenom, na drugem koncu droga pri A pa drog pritis¬ kamo navzdol. Pri tem se drog zavrti okoli podporišča G, konec A gre navzdol, konec B navzgor in tako se breme nekoliko vzdigne, čim daljši je del droga ACv primeri z delom J?6', tem manjše sile je treba, da vzdignemo eno in isto breme. Vsak drog, ki se lahko vrti okoli nepremične osi in na katerem težita dve sili na to, da ga zavrtita v nasprotno smer, imenujemo Slika 35. Vzvod ali navor. Mesto, v katerem je^zvod podprt in vrtljiv, se zove p o d p o r i š č e. Ona sila, ki jo hočemo z drugo premagati, je breme. Pravokotni razdalji podporišča od smeri sil imenujemo Vzvodovi ročici, in sicer razločujemo ročico bremena in ročico sile. Vzvodi so dvoročni, ako se nahaja podporišče med prijemališčem sile in bremena, in enoročni, ako sila in breme prijemata oba na isti stani podporišča. Na vzvod, ki je podprt v svojem težišču, težnost nima nobenega Vpliva; tak vzvod se imenuje enostaven ali matematičen. Poizkus: a) Palica AB (slika 36.) je v svoji sredini malo nad težiščem prevrtana in nasajena na horizontalen, na stojalu 1) pritrj en klinec. Palica sama je razdeljena 1 na enake dolgostne dele in ima v raz- Slika 36. deliščih kljukice, na katere lahko obešaš uteži. Ta palica je enostaven vzvod. Ako obesiš na levi strani na šesto kljukico utež 4 dkg, se leva polovica palice zavrti navzdol, desna pa navzgor. Da ostane v ravnotežju, treba na šesto kljukico na desni strani obesiti prav toliko utež. Prav tako je vsaka utež, ki jo obesiš na 7., 8., . . . kljukico na desni, ravnotežna enaki uteži, ki visi na levi strani na 7., 8. . . . kljukici. i Ce smatramo utež na eni strani kot breme, utež na drugi strani kot silo, potem izvajamo: Enako ročen vzvod, to je vzvod, pri katerem sta ročici bremena in sile enako dolgi, ostane v ravno¬ težju, ako je sila enaka bremenu...1.)' Poizkus: b) Na šesto kij ukico na levi strani obesi utež 24 dkg. Da dobiš ravnotežje, moraš obesiti na desni strani ali 12%na dvanajsto kljukico ali pa 48 dkg na tretjo kljukico. S tem si dobil fteenakoročen vzvod. Ako smatraš utež 24 dkg za breme, potem meri njegova ročica šest dolgostnih delov. Temu bremenu, je ravnotežna sila 12 dkg z ročico 12 ali pa sila 48 dkg z ročico tri. — Iz tega izvajamo: 64 Na neenako ročnem vzvodu je enemu in istem« bremenu ravnotežna 2-, 3-, 4-, ...krat manjša sila, ako je njena ročica 2-, 3-, 4-, ... kr at daljša, ali: Na n e e n a k o r o č n e m vzvodu sta si sila in brem® ravnotežna, ako se imata, kakor obratno njuni r o 5 i c i . . . 2.) Ker je 24X6 — 12X12 = 48X3 = 144, moremo navedeni zakon izraziti tudi takole: Na vzvoduje ravnotežje, ako je produkt iz mer¬ skih števil sil e-in njene ročice enak produktu iz merskih števil bremena in njegove ročice...3.) Produkt iz merskega Števila sile in njene ročice imenujemo vrtilni moment te sile. Oziraje se na to, slove zakon 3.) tudi takole: Na vzvoduje ravnotežje, ako je vrtilni moment sile enak vrtilnemu momentu bremena...!.) Poizkus: c) Na dvoročen enostaven in v točki m vrtljiv vzvod (slika 37.) obesi na levi strani v razdalji 3 utež. 10 dhg in v raz¬ dalji 4 utež 3 dhg ; na desni strani v razdalji 2 utež 5 dhg, v razdalji 4 utež 2 dhg in v razdalji 6 utež 4 dhg. Te uteži so si ravnotežne. Vsota vrtilnihmomentov dveh sil, ki težita vzvod zavrteti na levo stran, je 10 X 3 + *3 X 4 = 42 p treh sil, ki teže vzvod zavrteti na desno, je 5X2 + 2X4 + 4X6=42. Iz tega izvajamo: Ako deluje na vzvodu več vzporednih sil, tedaj so si ravnotežne takrat, kadar je vsota vrtilnih momentov sil, ki delujejo v istem zmisln, enaka vsoti vrtilnih momentov sil, k i d e 1 u j e j o v nasprot¬ nem z mi slu ... 5.) Vsi ti zakoni veljajo tudi pri enoročnem vzvodu. Pri fizičnem vzvodu se je treba ozirati tudi na njegovo težo, to ja silo, prijemajočo v težišču vertikalno navzdol. Eavnotežje na fizičnem vzvodu določuj po zakonu 5.). Zaporna ranta pri železni-ci ali- mitnici je dvoročen vzvod, istotako so- vzvodi: klešče, škarje, vile, motika, podnožki pri brusih, kolovratih itd. Imenuj še druge vzvode ter povej, kdo daje silo, kdo breme! Slika 37. /o vsota vrtilnih momentov drugih 65 Na drogu, podprtem v njegovem težišču, leži v razdalji 40 cm 400 leg težek kamen; v kateri razdalji na drugi strani podporišoa je utež 15 7c<7 temu kamenu ravnotežna? — Ena ročica enostavnega vzvoda meri 24 cm, druga ■54 cm; kolika sila je ravnotežna bremenu 20 kg, ako visi breme a) na koncu krajše; b) na koncu daljše ročice? — Zakone o ravnotežju pri vzvodih je spoznal Grk Arhimedes (L 287. do 1.212. pred Kr.). Prikemijskih tehtnicah (slika 39.) sestoji os iz ostrega jeklenega klina, ležečega s svojim ostrim robom na vertikalnem stebru v jamičastem valju iz jekla ali ahata. Jeziček kaže.navzdol in se njegov konec giblje pred krožno delitvijo, kažoč na ničlo, ko se postavi prečka v horizontalno smer. Skledici visita na kljukicah, vrtljivih okoli ostrih robov. Vsaka tehinica mora biti taka, da je: 1. njen položaj p o vračljiv, to je, da se tehtnica vrne, nekoliko vstran odklonjena, sama v horizontalno smer (težišče vzvoda mora biti pod podporiščem); 2. točna ali pravična; 3. občutljiva. § 60. Uporaba vzvodov pri tehtnicah. I. Trgovska tehtnica, kakršno rabijo v prodajalnicah, lekarnah itd., je enakoročen vzvodni? (slika 38.), narejen iz kovine — prečka ali gredelnica. Ta se vrti v Škarjah E okoli horizon¬ talne osi C. Na koncih prečke visita skledici; v eno devamo telesa, katera hočemo iztehtati, v drugo pa uteži. Pravokotno na prečki stoječi jeziček D kaže, kdaj stoji tehtnica horizontalno, to je; kdaj je uravnana. Slika 39. 66 ✓ *> Tehtnica je točna, ako se vsakikrat postavi v horizontalno smer, kadar sta sila in breme enaki; ako stoji torej prečka neobtežena ali obtežena z enakimi utežmi v horizontalni.smeri. Da je tehtnica točna, treba: a) da imata oba dela prečke enako dolžino in enako težo; b) da sta njuni težišči od osi enako oddaljeni; c) da imata skledici sami zase enako težo. Je li tehtnica točna ali ne, o tem se prepričamo, če skledici zamenjamo; ako po zameni skledic tehtnica ne ostane več v hori¬ zontalni smeri, je en del prečke daljši od drugega in ena skledica težja od druge. Občutljiva je tehtnica, kadar se prečka izdatno ukloni, ko je ena skledica le nekoliko bolj obtežena od druge. Tehtnica je zelo občutljiva, ako ima: a) dolgo prečko, b) majhno težo, c) težišče blizu osi in d) ako so v skledicah majhne uteži. Da so tehtnice občutljive in morejo nositi precejšnje teže, so njih prečke narejene iz štirioglatih medenih paličic v oblikia trapeča (glej sliko 39.). Slika 40. Težo kakega telesa določujemo s tehtnico tako, da položimo v eno skledico dotično telo, v drugo pa toliko uteži, da se postavi prečka v horizontalno smer : — da se uravna —, kar spoznamo iz tega, da stoji jeziček pred določenim znamenjem; te uteži določujejo potem težo tistega telesa. II. Rimska tehtnica ali tehtnica s kombijem (brzo- tehtnica) je neenakoročen vzvod A B (slika 40-), vrtljiv okoli osi C. Telo, ki ga treba iztehtati, visi na kljuki A ; na drugi ročici pa pre- mičemo določeno utež O, kembelj, od osi C proti JB za toliko, da ostane prečka horizontalna, kar kaže jeziček nad C. Ako se nahaja težišče tehtnice pod točko (T in se torej prečka, ko ni ob¬ težena, postavi v horizontalno smer, tedaj je teža telesa P tolikokrat večja od teže kemblja, kolikorkrat je A C krajši od CD. Navadno pa tehtnica ni tako narejena, da bi nje težišče bilo pod p o dporiščem, marveč tako, da j e neobtežen a pre čka naklon j ena proti horizontalni smeri. V tem slučaju se deli prečka CBs poizkušanjem. Na kljuko A se obesi utež 1 leg, kembelj pa se toliko premakne, da se 67 prečka postavi v horizontalno smer — da se tehtnica uravna. Na mestu, kjer visi kembelj, se naredi zareza 1 leg. Isto se ponavlja z utežmi 2, 3, ... n leg. Tehtnica s kembljem ni niti občutljiva niti prav točna; rabimo jo takrat, kadar hočemo telesa iztehtati hitro in z malimi utežmi in kadar nam ni veliko na tem, jeli zvemo težo večjega telesa na grame ali polovico grama natančno ali ne. III. Decimalna tehtnica ali tehtnica z mostičem, ki jo rabimo za tehtanje zelo težkih tovorov, je v poglavitnem sestav¬ ljena iz treh vzvodov. Vzvod AB (slika 41.) s podporiščem vtočki G tvori prečko ali gredelnico in je razdeljen na enake dolgostne dele. Slika 41. 10 98765^32101 2 3 4 5 V točki A (10. razdelišču) nosi skledico za uteži, v točkah D in B (v 1. in 5. razdelišču) pa visita v zgibih vezni paličici DE'm BG. Paličica BG je z zgibom zvezana z enoročnim vzvodom GH, ki ima svoje podporišče v točki H; paličica DE je z zgibom zvezana z enoročnim vzvodom EF, kojega podporišče leži točno v prvi petini na vzvodu GH. Vzvod EF tvori mostič, na katerega polagamo telesa, ki jih hočemo tehtati. Vsi deli so tako odmerjeni, da se nahaja gredelnica NH, kadar je tehtnica neobtežena,v horizontalni smeri, kar kaže jeziček J, ki stoji takrat v isti višini s konico K. Na mostič si mislimo položen 60 dleg težak kamen, da leži njegovo težišče od točke F točno v prvi tretjini vzvoda EF. Vsled svoje teže pritiska kamen na vzvod, ter vleče paličico pri E z neko silo navzdol, prilepa pritiska z neko silo na spodnjivzvod EF. Koliki sta ti sili, zvemo s sledečim razmotrivanjem. EF je enoročen vzvod, breme na njem znaša 60 dleg. Ako hočemo, da ostane vzvod v ravno¬ težju, mora pri E navzgor delovati sila, ki je tolikokrat manjša od bremena, kolikorkrat je njena ročica daljša od bremenove ročice, to — 68 jev našem slučaju 3krat. Pri E j e bremenu 6Chdkg torej ravnotežna sila 60 : 3 = 20 dlcg, prav tolika je sila, s katero vleče breme 60 dlcg paličico ED navzdol. — Da zvemo silo, s katero pritiska kamen na spodnji vzvod v točki F, si hočemo misliti, da ima vzvod svoje pod- porišče v točki E in da treba poiskati silo, ki je v točki Pravnotežna bremenu, ležečemu od E v drugi tretjini vzvoda. Po zakonu 3. v § 59. mora ta sila biti enaka 60 Xf ~ 40 dlcg. S toliko silo pritiska kamen na podporišče v točki F. Ta pritisk pa je na vzvodu GI1 obenem breme, ki mu j e ravnotežna sila, ki je v petkrat od podporišča bolj oddaljeni točki G petkrat manjša, torej enaka S dlcg. S to silo vleče vzvod zvezno paličico B G navzdol. To vlačno silo pa lahko nadomestimo z drugo silo, ki prijema v točki D, treba le jo vzeti tolikokrat , večjo, kolikorkrat je CD krajša od CB, v našem pri¬ meru petkrat ali enako 40 dlcg. — Iz povedan ega izvajamo : Kamen, tehtajoč 60 dlcg in ležeč na mostiču, pritiska na oba vzvodanavzdol in s tem vleče zvezni paličici DE in BG s prav takim uspehom navzdol, kakor bi bila vlačna sila, ko bi isto breme obesili nepo¬ sredno v točki D, v našem primeru 60 dlcg. Ker je A C desetkrat daljša nego CD, ostane AB v ravnotežju, ako položimo v skledico desetkrat manjšo^ utež, to je 6 dlcg. Pri tej tehtnici potrebujemo za tehtanj e teles vsakikrat deset¬ krat manjše uteži kot je teža telesa, ki ga tehtamo ; zato se imenuje ta tehtnica decimalna tehtnica. Ko bi ročico AC naredili stokrat daljšo kot je CD, bi dobili centesimalmo tehtnico, na kateri tehtamo telesa s stokrat manjšimi utežmi. § 61. Škripec. Škripec je okrogla plošča, kise v posebnih Škarjah izlahka vrti okoli osi, idoče skozi njeno središče. Na obodu ima žleb, okoli katerega se vije vrv. Škripec je nepremičen ali pritrjen, ako se njegova os v prostoru ne more premikati,'premičen pa je takrat, ako se tudi njegova os premika v prostoru, ko se škripec vrti okoli svoje osi. Na nepremičnem škripcu (slika 42.) visi breme Q na enem koncu vrvi, na drugem koncu ^pa deluje sila P. Ta škripec je prav; zaprav dvoročen vzvod z ročicama AO in BO. Ker j eAO = BO (polumer kroga), velja zakon: Nepremični škripec ostane v ravnotežju, ako je sila enaka bremenu. Nepremični škripec je zaradi tega priročen, ker more na njem sila delo¬ vati v zanjo najpripravnejši smeri. Uporabljamo ga, da vzdigujemo bremena