Подвывихи 

Жидкое состояние. Питьевой режим: употребляем жидкость правильно

Перед вами (рис. 51) два кофейника одинаковой ширины: один высокий, другой – низкий. Какой из них вместительнее?

Рис. 51. В какой из этих кофейников можно налить больше жидкости?
Многие, вероятно, не подумав, скажут, что высокий кофейник вместительнее низкого. Если бы вы, однако, стали лить жидкость в высокий кофейник, вы смогли бы налить его только до уровня отверстия его носика – дальше вода начнет выливаться. А так как отверстия носика у обоих кофейников на одной высоте, то низкий кофейник оказывается столь же вместительным, как и высокий с коротким носиком.
Это и понятно: в кофейнике и в трубке носика, как во всяких сообщающихся сосудах, жидкость должна стоять на одинаковом уровне, несмотря на то, что жидкость в носике весит гораздо меньше, чем в остальной части кофейника. Если же носик недостаточно высок, вы никак не нальете кофейник доверху: вода будет выливаться, Обычно носик устраивается даже выше краев кофейника, чтобы сосуд можно было немного наклонять, не выливая содержимого.

Чего не знали древние

Жители современного Рима до сих пор пользуются остатками водопровода, построенного еще древними: солидно возводили римские рабы водопроводные сооружения.
Не то приходится сказать о познаниях римских инженеров, руководивших этими работами; они явно недостаточно были знакомы с основами физики. Взгляните на прилагаемый рис. 52, воспроизведенный с картины Германского музея в Мюнхене. Вы видите, что римский водопровод прокладывался не в земле, а над ней, на высоких каменных столбах. Для чего это делалось? Разве не проще было прокладывать в земле трубы, как делается теперь? Конечно, проще, но римские инженеры того времени имели весьма смутное представление о законах сообщающихся сосудов. Они опасались, что в водоемах, соединенных очень длинной трубой, вода не установится на одинаковом уровне. Если трубы проложены в земле, следуя уклонам почвы, то в некоторых участках вода ведь должна течь вверх, – и вот римляне боялись, что вода вверх не потечет. Поэтому они обычно придавали водопроводным трубам равномерный уклон вниз на всем их пути (а для этого требовалось нередко либо вести воду в обход, либо возводить высокие арочные подпоры). Одна из римских труб, Аква Марциа, имеет в длину 100 км, между тем как прямое расстояние между ее концами вдвое меньше. Полсотни километров каменной кладки пришлось проложить из-за незнания элементарного закона физики!

Рис. 52. Водопроводные сооружения древнего Рима в их первоначальном виде.

Жидкости давят… вверх!

Рис. 53. Простой способ убедиться, что жидкость давит снизу вверх.
О том, что жидкости давят вниз, на дно сосуда, и вбок, на стенки, знают даже и те, кто никогда не изучал физики. Но что они давят и вверх , многие даже не подозревают. Обыкновенное ламповое стекло поможет убедиться, что такое давление действительно существует. Вырежьте из плотного картона кружок таких размеров, чтобы он закрывал отверстие лампового стекла. Приложите его к краям стекла и погрузите в воду, как показано на рис. 53. Чтобы кружок не отпадал при погружении, его можно придерживать ниткой, протянутой через его центр, или просто прижать пальцем. Погрузив стекло до определенной глубины, вы заметите, что кружок хорошо держится и сам, не прижимаемый ни давлением пальца, ни натяжением нитки: его подпирает вода, надавливающая на него снизу вверх.
Вы можете даже измерить величину этого давления вверх. Наливайте осторожно в стекло воду; как только уровень ее внутри стекла приблизится к уровню в сосуде, кружок отпадает. Значит, давление воды на кружок снизу уравновешивается давлением на него сверху столба воды, высота которого равна глубине кружка под водой. Таков закон давления жидкости на всякое погруженное тело. Отсюда, между прочим, происходит и та "потеря” веса в жидкостях, о которой говорит знаменитый закон Архимеда.

Рис. 54. Давление жидкости на дно сосуда зависит только от площади дна и от высоты уровня жидкости. На рисунке показано, как проверить это правило.
Имея несколько ламповых стекол разной формы, но с одинаковыми отверстиями, вы сможете проверить и другой закон, относящийся к жидкостям, а именно: давление жидкости на дно сосуда зависит только от площади дна и высоты уровня, от формы же сосуда оно совершенно не зависит. Проверка будет состоять в том, что вы проделаете описанный сейчас опыт с разными стеклами, погружая их на одну и ту же глубину (для чего надо предварительно приклеить к стеклам бумажные полоски на равной высоте). Вы заметите, что кружок всякий раз будет отпадать при одном и том же уровне воды в стеклах (рис. 54). Значит, давление водяных столбов различной формы одинаково, если только одинаковы их основание и высота. Обратите внимание на то, что здесь важна именно высота , а не длина, потому что длинный наклонный столб давит на дно совершенно так же, как и короткий отвесный столб одинаковой с ним высоты (при равных площадях оснований).

Что тяжелее?

На одну чашку весов поставлено ведро, до краев наполненное водой. На другую – точно такое же ведро, тоже полное до краев, но в нем плавает кусок дерева (рис. 55). Какое ведро перетянет?
Я пробовал задавать эту задачу разным лицам и получал разноречивые ответы. Одни отвечали, что должно перетянуть то ведро, в котором плавает дерево, потому что "кроме воды, в ведре есть еще и дерево”. Другие – что, наоборот, перетянет первое ведро, "так как вода тяжелее дерева”.
Но ни то, ни другое не верно: оба ведра имеют одинаковый вес. Во втором ведре, правда, воды меньше, нежели в первом, потому что плавающий кусок дерева вытесняет некоторый ее объем. Но, по закону плавания, всякое плавающее тело вытесняет своей погруженной частью ровно столько жидкости (по весу), сколько весит все это тело. Вот почему весы и должны оставаться в равновесии.

Рис. 55. Оба ведра одинаковы и наполнены водой до краев; в одном плавает кусок дерева. Которое перетянет?
Решите теперь другую задачу. Я ставлю на весы стакан с водой и рядом кладу гирьку. Когда весы уравновешены гирями на чашке, я роняю гирьку в стакан с водой. Что сделается с весами?
По закону Архимеда, гирька в воде становится легче, чем была вне воды. Можно, казалось бы, ожидать, что чашка весов со стаканом поднимется. Между тем в действительности весы останутся в равновесии. Как это объяснить?
Гирька в стакане вытеснила часть воды, которая оказалась выше первоначального уровня; вследствие этого увеличивается давление на дно сосуда, так что дно испытывает добавочную силу, равную потере веса гирькой.

Естественная форма жидкости

Мы привыкли думать, что жидкости не имеют никакой собственной формы. Это неверно. Естественная форма всякой жидкости – шар. Обычно сила тяжести мешает жидкости принимать эту форму, и жидкость либо растекается тонким слоем, если разлита без сосуда, либо же принимает форму сосуда, если налита в него. Находясь внутри другой жидкости такого же удельного веса, жидкость по закону Архимеда "теряет” свой вес: она словно ничего не весит, тяжесть на нее не действует – и тогда жидкость принимает свою естественную, шарообразную форму.
Прованское масло плавает в воде, но тонет в спирте. Можно поэтому приготовить такую смесь из воды и спирта, в которой масло не тонет и не всплывает. Введя в эту смесь немного масла посредством шприца, мы увидим странную вещь: масло собирается в большую круглую каплю, которая не вплывает и не тонет, а висит неподвижно [Чтобы форма шара не казалась искаженной, нужно производить опыт в сосуде с плоскими стенками (или в сосуде любой формы, но поставленном внутри наполненного водой сосуда с плоскими стенками)] (рис. 56).

Рис. 56. Масло внутри сосуда с разбавленным спиртом собирается в шар, который не тонет и не всплывает (опыт Плато).

Рис. 57. Если масляный шар в спирте быстро вращать при помощи воткнутого в него стерженька, от шара отделяется кольцо.
Опыт надо проделывать терпеливо и осторожно, иначе получится не одна большая капля, а несколько шариков поменьше. Но и в таком виде опыт достаточно интересен.
Это, однако, еще не все. Пропустив через центр жидкого масляного шара длинный деревянный стерженек или проволоку, вращают их. Масляный шар принимает участие в этом вращении. (Опыт удается лучше, если насадить на ось небольшой смоченный маслом картонный кружочек, который весь оставался бы внутри шара.) Под влиянием вращения шар начинает сначала сплющиваться, а затем через несколько секунд отделяет от себя кольцо (рис. 57). Разрываясь на части, кольцо это образует не бесформенные куски, а новые шарообразные капли, которые продолжают кружиться около центрального шара.

Рис. 58. Упрощение опыта Плато.
Впервые этот поучительный опыт произвел бельгийский физик Плато. Здесь описан опыт Плато в его классическом виде. Гораздо легче и не менее поучительно произвести его в ином виде. Маленький стакан споласкивают водой, наполняют прованским маслом и ставят на дно большого стакана; в последний наливают осторожно столько спирта, чтобы маленький стакан был весь в него погружен. Затем по стенке большого стакана из ложечки осторожно доливают понемногу воду. Поверхность масла в маленьком стакане становится выпуклой; выпуклость постепенно возрастает и при достаточном количестве подлитой воды поднимается из стакана, образуя шар довольно значительных размеров, висящий внутри смеси спирта и воды (рис. 58).
За неимением спирта можно проделать этот опыт с анилином – жидкостью, которая при обыкновенной температуре тяжелее воды, а при 75 – 85 °С легче ее. Нагревая воду, мы можем, следовательно, заставить анилин плавать внутри нее, причем он принимает форму большой шарообразной капли. При комнатной температуре капля анилина уравновешивается в растворе соли [Из других жидкостей удобен ортотолуидин – темно-красная жидкость; при 24° она имеет такую же плотность, как и соленая вода, в которую и погружают ортотолуидин].

Почему дробь круглая?

Сейчас мы говорили о том, что всякая жидкость, освобожденная от действия тяжести, принимает свою естественную форму – шарообразную. Если вспомните сказанное раньше о невесомости падающего тела и примете в расчет, что в самом начале падения можно пренебречь ничтожным сопротивлением воздуха [Дождевые капли опускаются ускоренно только в самом начале падения; уже примерно ко второй половине первой секунды падения устанавливается равномерное движение: все капли, уравновешивается силой сопротивления воздуха, которая возрастает с ростом скорости капли.], то сообразите, что падающие порции жидкости также должны принимать форму шаров. И действительно, падающие капли дождя имеют форму шариков. Дробинки – не что иное, как застывшие капли расплавленного свинца, который при заводском способе изготовления заставляют падать каплями с большой высоты в холодную воду: там они затвердевают в форме совершенно правильных шариков.

Рис. 59. Башня дроболитейного завода.
Так отлитая дробь называется "башенной”, потому что при отливке ее заставляют падать с верхушки высокой "дроболитейной” башни (рис. 59). Башни дроболитейного завода – металлической конструкции и достигают в высоту 45 м; в самой верхней части располагается литейное помещение с плавильными котлами, внизу – бак с водой. Отлитая дробь подлежит еще сортировке и отделке. Капля расплавленного свинца застывает в дробинку еще во время падения; бак с водой нужен лишь для того, чтобы смягчить удар дробинки при падении и предотвратить искажение ее шарообразной формы. (Дробь диаметром больше 6 мм, так называемая картечь, изготовляется иначе: вырубкой из проволоки кусочков, потом обкатываемых.)

"Бездонный” бокал

Вы налили воды в бокал до краев. Он полон. Возле бокала лежат булавки. Может быть, для одной-двух булавок еще найдется место в бокале? Попробуйте.

Рис. 60. Поразительный опыт с булавками в бокале воды.
Начните бросать булавки и считайте их. Бросать надо осмотрительно: бережно погружайте острие в воду и затем осторожно выпускайте булавку из руки, без толчка или давления, чтобы сотрясением не расплескать воды. Одна, две, три булавки упали на дно – уровень воды остался неизменным. Десять, двадцать, тридцать булавок… Жидкость не выливается. Пятьдесят, шестьдесят, семьдесят… Целая сотня булавок лежит на дне, а вода из бокала все еще не выливается (рис. 60).
Не только не выливается, но даже и не поднялась сколько-нибудь заметным образом над краями. Продолжайте добавлять булавки. Вторая, третья, четвертая сотня булавок очутилась в сосуде – и ни одна капля не перелилась через край; но теперь уже видно, как поверхность воды вздулась, возвышаясь немного над краями бокала. В этом вздутии вся разгадка непонятного явления. Вода мало смачивает стекло, если оно хотя немного загрязнено жиром; края же бокала – как и вся употребляемая нами посуда – неизбежно покрывается следами жира от прикосновения пальцев. Не смачивая краев, вода, вытесняемая булавками из бокала, образует выпуклость. Вздутие незначительно на глаз, но если дадите себе труд вычислить объем одной булавки и сравните его с объемом той выпуклости, которая слегка вздулась над краями бокала, вы убедитесь, что первый объем в сотни раз меньше второго, и оттого в "полном” бокале может найтись место еще для нескольких сотен булавок. Чем шире посуда, тем больше булавок она способна вместить, потому что тем больше объем вздутия.
Сделаем для ясности примерный подсчет. Длина булавки – около 25 мм, толщина ее – полмиллиметра. Объем такого цилиндра нетрудно вычислить по известной формуле геометрии (p*d2*h/4), он равен 5 куб. мм. Вместе с головкой объем булавки не превышает 5,5 куб. мм.
Теперь подсчитаем объем водяного слоя, возвышающегося над краями бокала. Диаметр бокала 9 см = 90 мм. Площадь такого круга равна около 6400 кв. мм. Считая, что толщина поднявшегося слоя только 1 мм, имеем для его объема 6400 куб. мм; это больше объема булавки в 1200 раз. Другими словами, "полный” бокал воды может принять еще свыше тысячи булавок! И действительно, осторожно опуская булавки, можно погрузить их целую тысячу, так что для глаз они словно займут весь сосуд и будут даже выступать над его краями, а вода все-таки еще не будет выливаться.

Любопытная особенность керосина

Кому приходилось иметь дело с керосиновой лампой, тот, вероятно, знаком с досадными неожиданностями, обусловленными одной особенностью керосина. Вы наполняете резервуар, вытираете его снаружи досуха, а через час находите его снова мокрым.
Дело в том, что вы недостаточно плотно завинтили горелку и керосин, стремясь растечься по стеклу, выполз на наружную поверхность резервуара. Если желаете оградить себя от подобных "сюрпризов”, вы должны возможно плотнее завинчивать горелку.
Эта ползучесть керосина весьма неприятным образом ощущается на судах, машины которых потребляют керосин (или нефть). На подобных судах, если не приняты меры, положительно невозможно перевозить никакие товары, кроме тех же керосина или нефти, потому что жидкости эти, выползая из баков через незаметные скважины, растекаются не только по металлической поверхности самих баков, но проникают решительно всюду, даже в одежду пассажиров, сообщая всем предметам свой неистребимый запах. Попытки бороться с этим злом остаются часто безрезультатными. Английский юморист Джером не очень преувеличивал, когда в повести "Трое в одной лодке” рассказывал о керосине следующее:
"Я не знаю вещества, более способного просачиваться всюду, чем керосин. Мы держали его на носу лодки, а он оттуда просочился на другой конец, пропитав своим запахом все, что попадалось ему по пути. Просачиваясь сквозь обшивку, он капал в воду, портил воздух и небо, отравлял жизнь. Иногда керосиновый ветер дул с запада, иногда с востока, а иной раз это был северный керосиновый ветер или, может быть, южный, но, прилетал ли он из снежной Арктики или зарождался в песках пустыни, он всегда достигал нас, насыщенный ароматом керосина. По вечерам это благоухание уничтожало прелесть заката, а лучи месяца положительно источали керосин… Привязав лодку у моста, мы пошли прогуляться по городу, но ужасный запах преследовал нас. Казалось, весь город был им пропитан”. (На самом деле, конечно, пропитано было им лишь платье путешественников.)
Способность керосина смачивать наружную поверхность резервуаров подала повод к неправильному мнению, будто керосин может проникать сквозь металлы и стекло.

Копейка, которая в воде не тонет,

Существует не только в сказке, но и в действительности. Вы убедитесь в этом, если проделаете несколько легко выполнимых опытов. Начнем с более мелких предметов – с иголок. Кажется невозможным заставить стальную иглу плавать на поверхности воды, а между тем это не так трудно сделать. Положите на поверхность воды лоскуток папиросной бумаги, а на него – совершенно сухую иголку. Теперь остается только осторожно удалить папиросную бумагу из-под иглы. Делается это так: вооружившись другой иглой или булавкой, слегка погружают края лоскутка в воду, постепенно подходя к середине; когда лоскуток весь намокнет, он упадет на дно, игла же будет продолжать плавать (рис. 61). При помощи магнита, подносимого к стенкам стакана на уровне воды, вы можете даже управлять движением этой плавающей на воде иглы.
При известной сноровке можно обойтись и без папиросной бумаги: захватив иглу пальцами посредине, уроните ее в горизонтальном положении с небольшой высоты на поверхность воды.

Рис. 61. Игла, плавающая на воде. Вверху – разрез иглы (2 мм толщины) и точная форма углубления на воде (увеличено в 2 раза). Внизу – способ заставить иглу плавать на воде с помощью лоскутка бумаги.
Вместо иглы можно заставить плавать булавку (то и другое – не толще 2 мм), легкую пуговицу, мелкие плоские металлические предметы. Наловчившись в этом, попробуйте заставить плавать и копейку.
Причина плавания этих металлических предметов та, что вода плохо смачивает металл, побывавший в наших руках и потому покрытый тончайшим слоем жира. Оттого вокруг плавающей иглы на поверхности воды образуется вдавленность, ее можно даже видеть. Поверхностная пленка жидкости, стремясь распрямиться, оказывает давление вверх на иглу и тем поддерживает ее. Поддерживает иглу также и выталкивающая сила жидкости, согласно закону плавания: игла выталкивается снизу с силой, равной весу вытесненной ею воды. Всего проще добиться плавания иглы, если смазать ее маслом; такую иглу можно прямо класть на поверхность воды, и она не потонет.

Вода в решете

Оказывается, что и носить воду в решете возможно не только в сказке. Знание физики поможет исполнить такое классически невозможное дело. Для этого надо взять проволочное решето сантиметров 15 в поперечнике и с не слишком мелкими ячейками (около 1 мм) и окунуть его сетку в растопленный парафин. Затем вынуть решето из парафина: проволока окажется покрытой тонким слоем парафина, едва заметным для глаз.
Решето осталось решетом – в нем есть сквозные отверстия, через которые свободно проходит булавка, – но теперь вы можете, в буквальном смысле слова, носить в нем воду. В таком решете удерживается довольно высокий слой воды, не проливаясь сквозь ячейки; надо только осторожно налить воду и оберегать решето от толчков.
Почему же вода не проливается? Потому что, не смачивая парафин, она образует в ячейках решета тонкие пленки, обращенные выпуклостью вниз, которые и удерживают воду (рис. 62).

Рис. 62. Почему вода не выливается из парафинированного решета.
Такое парафинированное решето можно положить на воду, и оно будет держаться на ней. Значит, возможно не только носить воду в решете, но и плавать на нем.
Этот парадоксальный опыт объясняет ряд обыкновенных явлений, к которым мы чересчур привыкли, чтобы задумываться об их причине. Смоление бочек и лодок, смазывание салом пробок и втулок, окрашивание масляной краской и вообще покрытие маслянистыми веществами всех тех предметов, которые мы хотим сделать непроницаемыми для воды, а также и прорезинивание тканей – все это не что иное, как изготовление решета вроде сейчас описанного. Суть дела и там и тут одна и та же, только в случае с решетом она выступает в необычном виде.

Пена на службе техники

Опыт плавания стальной иглы и медной монеты на воде имеет сходство с явлением, используемым в горнометаллургической промышленности для "обогащения” руд, т. е. для увеличения содержания в них ценных составных частей. Техника знает много способов обогащения руд; тот, который мы сейчас имеем в виду и который называется "флотацией”, – наиболее действенный; он успешно применяется даже в тех случаях, когда все остальные не достигают цели.

Рис. 63. Как происходит флотация.
Сущность флотации (т. е. всплывания) состоит в следующем. Тонко измельченная руда загружается в чан с водой и с маслянистыми веществами, которые способны обволакивать частицы полезного минерала тончайшими пленками, не смачиваемыми водой. Смесь энергично перемешивается с воздухом, образуя множество мельчайших пузырьков – пену. При этом частицы полезного минерала, облеченные тонкой маслянистой пленкой, приходя в соприкосновение с оболочкой воздушного пузырьки, пристают к ней и повисают на пузырьке, который и выносит их вверх, как воздушный шар в атмосфере поднимает гондолу (рис. 63). Частицы же пустой породы, не облеченные маслянистым веществом, не пристают к оболочке и остаются в жидкости. Надо заметить, что воздушный пузырек пены гораздо больше по объему, нежели минеральная частица, и плавучесть его достаточна для увлечения твердой крупинки вверх. В итоге частицы полезного минерала почти все оказываются в пене, покрывающей жидкость. Пену снимают и направляют в дальнейшую обработку – для получения так называемого "концентрата”, который в десятки раз богаче полезным минералом, нежели первоначальная руда.
Техника флотации разработана так тщательно, что надлежащим подбором примешиваемых жидкостей можно отделить каждый полезный минерал от пустой породы любого состава.
К самой идее флотации привела не теория, а внимательное наблюдение случайного факта. В конце прошлого века американская учительница (Карри Эверсон), стирая загрязненные маслом мешки, в которых хранился раньше медный колчедан, обратила внимание на то, что крупинки колчедана всплывают с мыльной пеной. Это и послужило толчком к развитию способа флотации.

Мнимый "вечный” двигатель

В книгах иногда описывается в качестве настоящего "вечного” двигателя прибор такого устройства (рис.64): масло (или вода), налитое в сосуд, поднимается фитилями сначала в верхний сосуд, а оттуда другими фитилями – еще выше; верхний сосуд имеет желоб для стока масла, которое падает на лопатки колеса, приводя его во вращение. Стекшее вниз масло снова поднимается по фитилям до верхнего сосуда. Таким образом, струя масла, стекающая по желобку на колесо, ни на секунду не прерывается, и колесо вечно должно находиться в движении…
Если бы авторы, описывающие эту вертушку, дали себе труд ее изготовить, они, конечно, убедились бы, что не только колесо не вертится, но что ни одна капля жидкости даже не попадает в верхний сосуд!

Рис. 64. Неосуществимая вертушка.
Это можно сообразить, впрочем, и не приступая к изготовлению вертушки. В самом деле, почему изобретатель думает, что масло должно стекать вниз с верхней, загнутой части фитиля? Капиллярное притяжение, преодолев тяжесть, подняло жидкость вверх по фитилю; но ведь та же причина удержит жидкость в порах намокшего фитиля, не давая ей капать с него. Если допустить, что в верхний сосуд нашей мнимой вертушки от действия капиллярных сил может попасть жидкость, то надо будет признать, что те же фитили, которые будто бы доставили ее сюда, сами же и перенесли бы ее обратно в нижний.
Этот мнимый вечный двигатель напоминает другую водяную машину "вечного” движения, придуманную еще в 1575 г. итальянским механиком Страдою Старшим. Мы изображаем здесь этот забавный проект (рис. 65). Архимедов винт, вращаясь, поднимает воду в верхний бак, откуда она вытекает из лотка струёй, ударяющей в лопатки наливного колеса (справа внизу). Водяное колесо вращает точильный станок, а одновременно двигает, с помощью ряда зубчатых колес, тот самый архимедов винт, который поднимает воду в верхний бак. Винт вращает колесо, а колесо – винт!… Если бы возможны были подобные механизмы, то проще всего было бы устроить так: перекинуть веревку через блок и привязать к ее концам одинаковые гири: когда один груз опускался бы, он приподнимал бы тем самым другой груз, а тот, опускаясь с этой высоты, поднимал бы первый. Чем не "вечный” двигатель?

Рис. 65. Старинный проект водяного "вечного” двигателя для точильного камня.

Итак, вы недавно начали парить электронные сигареты или еще только собираетесь попробовать, и уже знаете, сколько разнообразных вкусов и ароматов для парения предлагается на этом рынке в настоящее время. На данном этапе вас наверняка интересует, что собственно представляет из себя жидкость для электронных сигарет, и каким образом парение может помочь вам освободиться от пристрастия к табаку и табачному дыму. В этой статье мы рассмотрим основные понятия, и постараемся привлечь Ваше внимание к парению, как способу отказа от курения обычных сигарет.

С самого начала целью применения электронных сигарет было получение порции никотина. Для этого никотин смешивают с гелеобразной субстанцией под названием жидкость (а также e-liquid или e-juice). Эта смесь по фитилю подается к спирали, а при нагревании спирали испаряется с неё, образуя густой ароматный пар.

Что такое жидкость для электронных сигарет?

VG и PG широко распространены и могут быть найдены в составе многих лекарств и продуктов питания.

Четыре основных компонента любой жидкости: пропиленгликоль (PG), натуральный глицерин (VG), никотин, и ароматические вещества. Пропиленгликоль и глицерин - широко используемые в разных продуктах вещества. Пропиленгликоль и глицерин - естественные органические соединения, встречающиеся в природе, присутствуют в составе самых разнообразных продуктов (в лекарствах от кашля, зубной пасте), используются в ингаляторах, а также в продуктах питания - мороженом, взбитых сливках и напитках на основе кофе.

Что такое пропиленгликоль и глицерин?

Пропиленгликоль и глицерин имеют разные свойства, создавая вместе оптимальную основу для испарения никотина.

Пропиленгликоль - пищевая добавка, в большинстве стран (в том числе в России) официально признанная безопасной для человеческого организма и пригодной для использования в составе лекарственных препаратов и продуктов питания.

Глицерин - многоатомный спирт, входящий в состав некоторых пищевых продуктов. Вещество безвредно, если употреблять его в небольших дозах и не нагревать более 280 °С;

Пропиленгликоль представляет собой водянистую и текучую жидкость, которая является транспортером ароматической составляющей, и дает при вдыхании пара ощущения крепости (так называемый “удар по горлу”). В силу способности пропиленгликоля эффективно адсорбировать и переносить вкус и аромат, ароматические компоненты жидкости обычно смешиваются в первую очередь с пропиленгликолем, а уже потом добавляются остальные ингредиенты. Пропиленгликоль крайне редко может вызывать аллергические реакции у некоторых вэйперов.

Глицерин, напротив, имеет достаточно вязкую консистенцию, больше напоминающую гель. У глицерина естественный сладкий вкус, и при испарении он дает густое плотное облако пара. Пар от глицерина при вдыхании гораздо более мягкий по вкусу, и не дает ощутимого “удара по горлу” при парении без пропиленгликоля.

Итак, краткое сравнение основных характеристик глицерина и пропиленгликоля: Пропиленгликоль(PG): Более текучий, чем глицерин Легко впитывается Пар от пропиленгликоля рассеивается быстрее Дает ощущение крепости пара (“удар по горлу”) Может вызывать аллергические реакции у некоторых вэйперов Глицерин:(VG): Имеет натуральный сладкий вкус Более густая консистенция Производит больше пара В виде пара более продолжительное время висит в воздухе Практически не дает ощущения жесткости в горле

Каково соотношение компонентов в жидкости?

Соотношение компонентов в составе жидкости определяет её консистенцию: жидкости с преобладанием глицерина более густые, с преобладанием пропиленгликоля - более жидкие и текучие.

Поскольку пропиленгликоль и глицерин обладают такими разными свойствами, они хорошо дополняют друг друга, и в основе практически любой жидкости для электронных сигарет лежит смесь этих двух компонентов в той или иной пропорции. Наиболее распространенные соотношения 50VG и 70VG (что означает соотношение глицерина и пропиленгликоля 50% на 50%, или 70% на 30% соответственно).

Соотношение этих компонентов определяет плотность смеси - чем больше глицерина, тем гуще и плотнее будет жидкость, и, напротив, чем больше пропиленгликоля, тем она будет более текучей, и тем сильнее будет проявляться удар по горлу. Жидкость для электронных сигарет на основе глицерина называется мягкой. Другое ее наименование – «бархатное облако». В составе такой жидкости находится около 80% глицерина. Остальные компоненты – никотин, ароматизатор, вода – содержатся в тех же объемах, что и в традиционной. Крепкая жидкость имеет в основе только пропиленгликоль. Ее также именуют «ледяной клинок». Концентрация пропиленгликоля в ней может быть очень большой (от 65% до 95%). Остальные доли в составе отводятся никотину (0-3,6%), ароматизаторам (2-4%) и воде. «Бархатное облако» и «ледяной клинок» – это жидкости, предназначенные, в основном для тех, у кого наблюдается аллергия на пропиленгликоль или глицерин. Однако, использовать их могут и все остальные вэйперы. Как правило, более мягкие жидкости (с высоким содержанием глицерина) лучше подходят для саб-ом клиромайзеров, таких как Kanger TopTank или Aspire Atlantis, и меньше пригодны для маленьких моделей, предназначенных для парения в стиле, традиционном для обычных сигарет, такие как Nautilus или стандартный CE5.

Как насчёт никотина?

Никотин является для многих вэйперов наиболее важным компонентом электронной жидкости. И несмотря на это, его присутствие в жидкости опционально - множество вэйперов, избавившись от потребности в никотине, получают удовольствие от самого процесса парения - без никотина. Те, кто выбирает никотиновые жидкости, существуют разные по крепости варианты - от 1,5 мг до 18 мг. Эта цифра обозначает количество никотина на 1мл жидкости и может быть указана в процентах. Так, для жидкости с содержанием 18мг никотина в 1мл указывается крепость 1,8%; с 6 мг - 0,6%, и так далее.

Советы по правильному выбору содержания никотина читайте в следующей .

При умеренной физической активности человек теряет до 2,5 литров жидкости ежедневно. В жаркое время года, при интенсивных занятиях спортом или при работе, требующей значительных затрат энергии и сил, потеря жидкости возрастает. Организм человека примерно на 65% состоит из воды и для того, чтобы компенсировать естественные ежедневные физиологические потери жидкости, пить воду необходимо.

Ее недостаток в организме влечет за собой ряд проблем: сгущается кровь, нарушается кислородный обмен, замедляются обменные процессы. Чтобы поддерживать водный баланс на должном уровне, важно употреблять достаточное количество жидкости ежедневно.

Сколько пить

Человек получает жидкость не только за счет выпитой в чистом виде воды. Организм самостоятельно компенсирует примерно 300 г жидкости ежедневно, которая образуется в процессе обмена веществ. Также воду содержат фрукты, овощи, в некоторых из них процент содержания жидкости доходит до 95%. Молочные продукты, мясо и рыба также содержат в своем составе воду, поэтому около 700 гр. жидкости человек получает ежедневно из не жидких продуктов питания.

Получается, что частичная компенсация жидкости проходит для человека незаметно. Оставшиеся потери 1-1,5 л человеку необходимо восполнить за счет употребления воды в чистом виде. Увеличивать объемы выпитой жидкости рекомендуется в жару. Также должны увеличить объемы употребления воды спортсмены, так как их потери влаги значительно выше. Вода поможет и облегчить процесс похудения: достаточный объем выпитой жидкости способствует ускорению обмена веществ и притупляет чувство голода.

Что пить

В ежедневном рационе человека присутствует достаточно жидких продуктов, помимо самой воды. Чай, кофе, молоко, компоты и соки также восполняют потерю жидкости и на долю чистой воды остается немого – пара стаканов. Диетологи рекомендуют внимательно подходить к выбору жидкостям, есть легкие бульоны, пить разбавленные водой свежевыжатые соки. Обычной минералке стоит предпочесть столовую или лечебно-столовую минеральную воду, а черному чаю – зеленый. Не стоит злоупотреблять кофе, допустимы 1-2 чашки ежедневно.

Сказать сахару «нет»

Следует отказаться от употребления газировки и других сладких напитков. Производители нередко заменяют сахар в них дешевыми сахарозаменителями, которые наносят вред здоровью. Исключить стоит и подслащенные соки, молочные коктейли, а также выработать привычку пить кофе и чай без сахара. Сладкие напитки не удовлетворяют жажду и провоцируют ее еще больше, а, значит, увеличивается и потребление сахара. Лучший напиток – это чистая вода.

Как правильно пить

Не стоит резко увеличивать объемы выпитой жидкости. Организму нужно привыкнуть к новому режиму питья, поэтому даже стакан воды не стоит пить залпом, а лучше распределить на несколько подходов. Пытать свой организм не стоит никогда, поэтому вместо того, чтобы пить через силу, стоит подумать о правильной организации режима.

Не стоит дожидаться и наступления чувства жажды. Пить следует постоянно в течение всего дня, чтобы организм не испытывал недостаток жидкости. При таком подходе увеличивается работоспособность, улучшается самочувствие, эффективно проходят обменные процессы.

Когда пить

Активизироваться утром и запустить процессы обмены веществ поможет выпитый натощак стакан воды. Не стоит употреблять жидкость сразу после еды, лучше выпить чашку не раньше, чем через час после обеда. Также стоит взять за правило пить за 20-30 минут до еды, это позволит не переедать. Во время спортивных тренировок рекомендуется понемногу пить воду каждые 10-15 минут, чтобы восполнять потери жидкости, а после занятий можно полностью удовлетворить жажду. От употребления большого количества жидкости на ночь стоит воздержаться, иначе можно спровоцировать отечность.

Употребление алкогольных напитков вовсе не способствует восполнению потери жидкости. Напротив, организм испытывает обезвоживание, а мочегонный эффект некоторых спиртосодержащих напитков усиливает потерю жидкости.

Употребление жидкости сверх нормы

Неверно полагать, что чем больше пить, тем лучше. Чрезмерное употребление воды приводит к увеличению объема крови, а, следовательно, возрастает нагрузка на сердечно-сосудистую систему. Избыток воды негативно влияет также на моче выделительную систему, при этом организм теряет минеральные вещества.

Чувство жажды могут провоцировать соленые продукты, которые увеличивают концентрацию солей натрия. Жаждой организм сигнализирует о необходимости выпить воды, так как почкам трудно справиться с их выведением без дополнительной жидкости. Зачастую, нужно выпить избыточное количество воды, чтобы удовлетворить жажду.

Мы привыкли думать, что жидкости не имеют никакой собственной формы. Это неверно. Естественная форма всякой жидкости – шар. Обычно сила тяжести мешает жидкости принимать эту форму, и жидкость либо растекается тонким слоем, если разлита без сосуда, либо же принимает форму сосуда, если налита в него. Находясь внутри другой жидкости такого же удельного веса, жидкость по закону Архимеда “теряет” свой вес: она словно ничего не весит, тяжесть на нее не действует – и тогда жидкость принимает свою естественную, шарообразную форму.
Прованское масло плавает в воде, но тонет в спирте. Можно поэтому приготовить такую смесь из воды и спирта, в которой масло не тонет и не всплывает. Введя в эту смесь немного масла посредством шприца, мы увидим странную вещь: масло собирается в большую круглую каплю, которая не вплывает и не тонет, а висит неподвижно [Чтобы форма шара не казалась искаженной, нужно производить опыт в сосуде с плоскими стенками (или в сосуде любой формы, но поставленном внутри наполненного водой сосуда с плоскими стенками)].

Рис. Масло внутри сосуда с разбавленным спиртом собирается в шар, который не тонет и не всплывает (опыт Плато).

Рис. Если масляный шар в спирте быстро вращать при помощи воткнутого в него стерженька, от шара отделяется кольцо.

Опыт надо проделывать терпеливо и осторожно, иначе получится не одна большая капля, а несколько шариков поменьше. Но и в таком виде опыт достаточно интересен.
Это, однако, еще не все. Пропустив через центр жидкого масляного шара длинный деревянный стерженек или проволоку, вращают их. Масляный шар принимает участие в этом вращении. (Опыт удается лучше, если насадить на ось небольшой смоченный маслом картонный кружочек, который весь оставался бы внутри шара.) Под влиянием вращения шар начинает сначала сплющиваться, а затем через несколько секунд отделяет от себя кольцо. Разрываясь на части, кольцо это образует не бесформенные куски, а новые шарообразные капли, которые продолжают кружиться около центрального шара.

Рис. Упрощение опыта Плато.

Впервые этот поучительный опыт произвел бельгийский физик Плато. Здесь описан опыт Плато в его классическом виде. Гораздо легче и не менее поучительно произвести его в ином виде. Маленький стакан споласкивают водой, наполняют прованским маслом и ставят на дно большого стакана; в последний наливают осторожно столько спирта, чтобы маленький стакан был весь в него погружен. Затем по стенке большого стакана из ложечки осторожно доливают понемногу воду. Поверхность масла в маленьком стакане становится выпуклой; выпуклость постепенно возрастает и при достаточном количестве подлитой воды поднимается из стакана, образуя шар довольно значительных размеров, висящий внутри смеси спирта и воды (рис. 58).
За неимением спирта можно проделать этот опыт с анилином – жидкостью, которая при обыкновенной температуре тяжелее воды, а при 75 – 85 °С легче ее. Нагревая воду, мы можем, следовательно, заставить анилин плавать внутри нее, причем он принимает форму большой шарообразной капли. При комнатной температуре капля анилина уравновешивается в растворе соли [Из других жидкостей удобен ортотолуидин – темно-красная жидкость; при 24° она имеет такую же плотность, как и соленая вода, в которую и погружают ортотолуидин].

Большинство производителей электронных сигарет указывают в составе заправочных жидкостей четыре основных компонента:

  • Пропиленгликоль от 0 до 95%;
  • Глицерин – от 0 до 80%
  • Вода – от 0 до 20%
  • Ароматизаторы
  • Никотин

Пропиленгликоль — жидкое вещество, его плотность в несколько раз выше воды, и за счёт него создаётся эффект затяжки, которая происходит и во время курения обычной табачной сигареты. При этом пропиленгликоль не считается токсичным, в отличие от смол и иных компонентов традиционных сигарет.

Глицерин в составе жидкости никак не влияет на вкусовые качества сигареты. Его задача — создавать густой пар. Чем выше содержание глицерина, тем гуще пар, производимый электронной сигаретой.

Вода необходима в жидкости для электронных сигарет для осуществления процесса испарения.

Ароматизаторы используются для создания вкуса. Ароматизаторы представляют собой синтетические или натуральные соединения, использующиеся в пищевой промышленности.

Никотин в электронных сигаретах не константная составляющая. Он может присутствовать, а может и нет. В отличие от традиционных сигарет, где помимо никотина присутствуют некоторые виды смол и канцерогенов, в электронной имеется только один никотин.

Стоит добавить, что табачный вкус сигаретам придаёт обычный синтетический ароматизатор, а не никотин.

Итак, состав жидкости для электронных сигарет не в пример, проще, чем состав обычной сигареты, под чем подразумеваются вещества, которыми она пропитывается и вещества, которые образуются в результате процесса горения.

Виды жидкостей для электронных сигарет

Жидкость для электронных сигарет может быть нескольких видов и различаться по ряду критериев.

В первую очередь отличают безникотиновые и никотиновые жидкости для электронных сигарет. Последние различаются по количеству никотина и, как следствие, по крепости.

Классическая классификация содержания никотина в жидкости для электронных сигарет выглядит следующим образом:

  • 0 мг/мл — жидкость без никотина
  • 6-8 мг/мл — легкая концентрация
  • 11-12 мг/мл — средняя концентрация
  • 16-18 мг/мл — концентрации выше среднего
  • 22-24 мг/мл — высокая концентрация
  • 36 мг/мл — самая высокая концентрация (она обычно поставляется в жидкости для самозамеса)

Проще всего выяснить, какое количество никотина нужно для картриджа электронной сигареты, посмотрев на пачку обычных сигарет. Там должно быть указано, к примеру, что количество никотина на в одной сигарете равно 0,6 мг. Умножьте это число на количество сигарет в пачке, то есть на 20, и вы получите объём никотина, который необходим в жидкости для электронных сигарет. 20 х 0,6 = 12. Соответственно жидкость должна быть со средней концентрацией никотина, то есть 11-12 мг/мл.

Пропиленгликоль отвечает в электронной сигарете за силу тяги. Чем выше содержание пропиленгликоля, тем мощнее и туже затяжка. Привычное определение «затяжка» сегодня получило другое название — тротхит, что от английского означает «удар по горлу» — «throat hit». В электронных сигаретах за тротхит, или проще говоря за силу затяжки отвечает пропиленгликоль, а не никотин, вопреки распространённому мнению. Так, если на упаковке с жидкостью указано, что объём пропиленгликоля значительно превышает объём глицерина, то затяжка будет сильнее, и возникнет ощущение крепости сигареты.

Соотношение с повышенным содержанием пропиленгликоля называется Ice blade (ледяной клинок), где на 95% пропиленгликоля добавляется лишь 5% глицерина.

Глицерин, как говорилось ранее, отвечает за количество пара, испускаемого электронной сигаретой. И чем больше содержание глицерина в жидкости для электронных сигарет, тем гуще и объёмнее будет пар. Однако, получить и густой пар и тугой тротхит в одной сигарете не получится. Чем больше количество глицерина в жидкости, тем меньше пропиленгликоля, и наоборот.

По типу ароматизатора

Ароматических основ для жидкостей электронных сигарет существует великое множество. Используются в равной степени и натуральные, и синтетические ароматизаторы. К слову сказать, и те, и другие успешно используются в пищевой промышленности. Чтобы стало ясно, натуральный ароматизатор — это экстракт, эссенция, эфирное масло, полученные путём извлечения имеющегося в природе химического соединения. Искусственный ароматизатор получают путём синтеза и анализа веществ, получая в итоге не существующее самостоятельно в природе химическое соединение. В качестве примера, ароматизатор «кола» добыт путём исключительно синтетическим, в отличие, например, от ароматизатора «мелисса» или «мята», которые несложно добыть и естественным путём.

В основном для ароматических основ производители отдают предпочтение табачным и фруктовым вкусам, так как они больше остальных пользуются популярностью у вейперов. Есть также сладкие ароматизаторы с шоколадными, сливочными и тому подобными вкусами. Ошибочно полагать, что табачный вкус жидкости для электронных сигарет определяется исключительно присутствием или отсутствием никотина. Табак — это ещё не никотин. Табачный вкус даёт тот же самый ароматизатор.

Безопасность жидкости для электронных сигарет

На тему безопасности электронных сигарет, и в частности, жидкостей для них, сказано уже очень много, и будет сказано ещё больше. Исследования проводятся, и будут проводиться, технологии производства сигарет и жидкостей для них совершенствоваться. Сказать, что жидкость для электронных сигарет абсолютно безвредна будет также неправильно, как и заявить, что она губительна. Разумеется, те, кто утверждают, что обычный глицерин в электронных сигаретах полностью безопасен, пожалуй, лукавят. Несмотря на то, что он вполне спокойно воспринимается организмом, нельзя сравнивать его действие при нанесении, например, на кожу, и при вдыхании лёгкими. То же самое касается и пропиленгликоля, и ароматизаторов.

Идея о том, что электронные сигареты — это способ для борьбы с курением тоже, отчасти лукавство. Начиная парить, и заменяя дым паром, человек продолжает привычное для него курение. И то, что называют отказом от курения, по сути является его заменой, но заменой не равнозначной.

Если исследования безопасности электронных сигарет пока ведутся, то исследования табачных изделий проведены уже исчерпывающие, и многим курильщикам уже набили оскомину.

В табачном дыме действительно содержатся токсичные вещества, которые так или иначе отравляют организм, и отрицать это бесполезно. В нём содержатся диоксид углерода, оксиды азота, бутадиен, монооксид углерода, формальдегиды, метанол, синильная кислота, Полоний-210 и Свинец-210, изотопы Радона и Цезия. Список этот можно дополнять, и по отравляющим свойствам, никотин действительно, будет самым безобидным из них. В сравнении с этим списком пропиленгликоль и глицерин с ароматизатором в жидкости для электронных сигарет выглядят более чем безобидно. Поэтому обезопасить себя полностью, начав парить, вряд ли получится, но создать достойную альтернативу традиционному курению вполне можно.

В чем преимущество электронных сигарет над обычными?

Электронная сигарета

Обычная сигарета
Безвреднее и безопаснее в сравнении с традиционным табакокурением Содержит более, чем 4000 химических соединений, наносящих вред здоровью
Основной состав прост – глицерин, пропиленгликоль, вода, никотин (последний может отсутствовать) Состав сигареты сложен, часто содержатся низкокачественные продукты
Нет наличия канцерогенов Больше 60 канцерогенов содержится в каждой сигарете
Нет привыкания (исключая жидкости с никотином) Привыкание развивается достаточно быстро, и сегодня считается одним из самых стойких
Неприятный запах изо рта отсутствует Имеется не только неприятный запах изо рта, но начинается медленный процесс разрушения эмали зубов.