Удивительные истории о веществах самых разных Кенжеев Бахыт
Поэтому теперь – витамин D. Это очень необычный витамин, образующийся под воздействием ультрафиолетового солнечного света на жиры в нашей коже или получаемый с пищей. Другое название витамина D – кальциферол (несущий кальций). Поскольку кальций необходим для построения костей и зубов, дефицит витамина D приводит к возникновению хорошо известной болезни – рахита.
Рахит был обстоятельно описан еще в 1650 году врачами Кембриджского университета в Англии, но только в конце прошлого века исследователи обратили внимание на его географическую и социальную распространенность. Эта болезнь практически не встречалась в солнечном Средиземноморье, однако свирепствовала в кварталах бедняков в северных странах. Половина героев Достоевского из «Бедных людей» больны рахитом – автор прекрасно описал симптомы болезни, даже не подозревая об этом.
Витамин D относится к группе жирорастворимых витаминов, да и содержится в различных природных жирах – пресловутом рыбьем жире, в сардинах, лососе, селедке, а также молоке и молочных продуктах. Рыбий жир многим неприятен, но в последнее время появились капсулы с рыбьим жиром, которые можно просто проглотить, не раскусывая. Суточная норма – от 400 до 1000 МЕ. Сверхвысокие дозы витамина D (в 50 – 10 и более раз выше нормы) могут привести к летальному исходу. Время от времени такое случается, несколько случаев специфических эпидемий отмечены в СССР. Дело в том, что на витаминных фабриках кальциферол выпускается в виде концентрированного раствора в растительном масле, при этом по цвету и вкусу раствор ничем не отличается от обычного масла. Дальше понятно – цистерну с раствором витамина украли, распродали в розлив как дефицитное (в те годы) растительное масло, граждане ели раствор в салатах, жарили на нем что придется и… умирали.
На возможный дефицит витамина D следует обратить внимание людям, профессионально или в силу религиозных, национальных и т. д. особенностей получающих мало солнечного света. К ним относятся рабочие ночных смен, спящие днем, монахини и мусульманки в закрытых одеждах. О дефиците витамина важно помнить и жителям Крайнего Севера, особенно в период полярной ночи.
А теперь поговорим «про это».
Нет числа снадобьям для повышения потенции, в которые введен витамин Е, или токоферол. Но хотя слово «токоферол» означает «несущий потомство», к увеличению мужской силы витамин Е никакого отношения не имеет. Другое дело, что он необходим для нормального течения беременности, способствует увеличению выносливости и помогает выглядеть моложе, замедляя старение клеток. Последнее связано с сильным антиоксидантным действием токоферола.
Вообще проблема старения, согласно современным данным, связана с образованием в клетках так называемых свободных радикалов, которые активно разрушают клеточные оболочки – мембраны, образуя при этом еще более токсичные и агрессивные соединения. А предотвращает свободнорадикальные реакции именно токоферол (точнее, альфа-токоферол). И поэтому необходимо получать витамин Е в достаточных количествах, не менее 30 МЕ. Источники токоферола – растительные масла, соя, листовая зелень, хлеб из грубой муки, солод. В поливитаминные препараты обычно вводится в количестве 100 – 1000 МЕ, буквально «на всякий случай». Передозировка не должна вызывать беспокойства – витамин Е абсолютно нетоксичен.
А вот и витамин (вроде бы!) под названием F. Вообщето не очевидно однозначное отнесение полиненасыщенных жирных кислот к витаминам. С одной стороны, эти кислоты (линолевая, линоленовая и арахидоновая) действительно необходимы организму человека и не синтезируются в нем самом, то есть должны поступать с пищей. С другой стороны, требуемое суточное количество этих кислот совсем не ничтожно и измеряется сотнями миллиграммов и даже граммами. Ну да ладно, раз уж во многих руководствах и на практике принято считать эти кислоты именно витамином, витамином F, будем следовать традиции.
Итак, почему они «жирные»? В этом прилагательном нет никакого осуждающего оттенка, значит это только то, что кислоты содержатся именно в жирах, причем, если совсем точно, в жирах растительных. А термин «полиненасыщенные» свидетельствует о наличии в их молекулах нескольких («поли») двойных связей углерод-углерод.
Кроме растительных масел типа обычного подсолнечного или арахисового, этот витамин в значительных количествах находится в маргаринах и орехах, а также в диковинном не то овоще, не то фрукте, не то орехе – авокадо. Набоков называл его «аллигаторовой грушей», но настаивать на этом, при всем уважении к классику, мы не станем. В Израиле выведен сорт авокадо, в котором мякоть по консистенции совпадает со сливочным маслом и может прямо намазываться на хлеб.
Знают ли украинские парубки и дивчины, лузгающие на посиделках семечки, что этот обряд предупреждает образование отложений холестерина в артериях и способствует исчезновению экзем и прыщей? А еще ненасыщенные кислоты «сжигают» насыщенные вредные кислоты животных жиров и этим помогают снизить вес и препятствуют развитию сердечных заболеваний.
Витамин F обеспечивает здоровое состояние кожи и волос, поэтому его вводят в кремы для бритья. Дневную потребность в витамине покрывают несколько чайных ложек растительного масла, добавленного в салат или используемого для готовки.
А вот биотин, витамин Н (не эн, а аш), редко бывает в недостатке. Он содержится во многих продуктах питания, хотя больше всего – в печенке, желтках, молоке, фруктах и все тех же пивных дрожжах. Отнесен он к витаминам с некоторой натяжкой, поскольку всетаки может синтезироваться внутри организма человека в результате работы кишечных бактерий.
Тем не менее биотин всегда вводят в поливитаминные препараты и в препараты витаминов группы В (к которой относится и витамин Н). Требуется его крохи – 25 – 300 мкг (миллионных долей грамма), но зато Н может быть полезен при профилактике облысения и – вот самое интересное! – предохраняет волосы от седины.
Посмотрим на еще один представитель витаминов, которые изготавливает наша кишечная микрофлора, витамин К (от «коагуляция» – свертывание крови). Не удивляйтесь, что витамин К практически не встретишь на этикетках поливитаминных препаратов, просто его полно в самой разной пище и дефицита почти не наблюдается. Но только у взрослых! А вот низкое содержание витамина К в материнском молоке и отсутствие в кишечнике младенцев этих бактерий вызывает авитаминоз, который может протекать в тяжелой форме – так называемой геморрагической болезни новорожденных. Лучший источник витамина К йогурт, но только если он «настоящий», с живыми микроорганизмами.
Поскольку витамин К принимает участие в процессах свертывания крови и при его достаточном количестве предотвращается кровотечение, то он вполне мог бы помочь – если не в лечении, то хотя бы в снижении остроты заболевания – семейству Романовых, наследник которых особенно сильно страдал от наследственной гемофилии.
Вернемся к упомянутому ранее витамину РР. Есть такая неприятная болезнь – пеллагра, симптомами которой являются трещины и пузыри на коже и которая может приводить к нервно-психическим расстройствам (слабоумию). Само слово «пеллагра» означает «шершавая кожа» (от итальянского). Прекрасным профилактическим средством против пеллагры является витамин РР (читается «пэ-пэ»), который назван по первым буквам выражения «pellagra preventing», то есть предотвращающий пеллагру.
Эпидемии пеллагры в прошлом часто случались в европейских странах, население которых с восторгом перешло в питании на дешевую и высокоурожайную новинку: кукурузу. Думали даже, что в кукурузе «чтото есть», что вызывает пеллагру, но оказалось – в кукурузе «чегото нет», а именно витамина РР (или никотиновой кислоты, или никотинамида). В кукурузе не просто мало витамина, в ней мало и незаменимой аминокислоты триптофана, из которой организм человека может синтезировать никотиновую кислоту (кстати, поэтому и РР не совсем витамин). При внедрении кукурузы в Европе както забыли о том, что ацтеки и другие народности Америки сначала вымачивали зерна в известковой воде и только потом пекли из них лепешки. Щелочной раствор освобождает связанный ниацин (витамин В3) и аминокислотный триптофан (из которого ниацин и формируется) из кукурузы, что обеспечивает его усвоение человеком.
Этот РР жизненно важен для синтеза тестостерона, мужского полового гормона (для синтеза женского гормона – тоже). А без тестостерона это попросту невозможно! Так что мясо – решительно полезно. Но не следует думать, что у вегетарианцев с этим не все в порядке. Пример Индии с ее миллиардным населением легко опровергает заблуждение о необходимости мяса для «занятия любовью». Дело в том, что витамина РР много в завязях пшеницы, в бобовых, финиках и фигах (инжире), черносливе и наших старых знакомых – пивных дрожжах.
Разумеется, витамин РР тоже обязательно включают в поливитаминные препараты. Нам надо его примерно столько же, сколько витамина С, – от 50 до 100 миллиграммов в сутки. Кстати, обратите внимание на близость слов «никотиновая кислота» и «никотин». И действительно, еще в 1866 году химик Губер окислил никотин табака и получил никотиновую кислоту, хотя и не подозревал о ее витаминной активности. А недавно появилось сообщение, что якобы придумали способ преращать вредный никотин дыма сигарет в полезную никотиновую кислоту чуть ли не прямо в сигаретном фильтре. Будучи заядлыми курильщиками, авторы считают эту новость слишком хорошей, чтобы быть правдивой. Увы.
Что до стихов, то витамины воспеты в гениальной оде Николая Олейникова. Насладитесь!
- Однажды Витамин,
- Попавши в Тмин,
- Давай плясать и кувыркаться
- И сам с собою целоваться.
- «Кретин!» —
- Подумал Тмин.
Пиррова победа «зеленых», или Асбест как он есть
Асбест – это природные волокнистые материалы на основе магнезиальных силикатов из групп хризотила и амфибола (это не мы так суконно пишем, это из какойто энциклопедии; но все – полная правда). Наибольшее технологическое значение имеет всем известный белый (хризотиловый) асбест. Название этого минерала погречески означает «неразрушимый» – видимо, изза его несгораемости. Гибкие и тонкие волокна асбеста имеют высокую прочность на разрыв, пригодны для прядения и получения тканей и обладают высокой жаро– и химической стойкостью, а также теплоизолирующей способностью. Известен он с древних времен. Энциклопедия Брокгауза и Эфрона отмечает: «Гибкие разновидности асбестов и амианта употребляются для изготовления несгораемых шнуров и тканей, тиглей, лабораторных подставок, воздушных бань, термостатов и т. п. Для этой цели их мочат в воде, моют, затем сушат и, смешавши со льном, на веретене прядут в нити, смачивая при этом пальцы маслом. Из этих нитей ткут обыкновенным путем ткани. В огне сгорает только лен, а самая ткань остается невредимой. Древние, по рассказам Плиния, из такой ткани делали саваны, чтобы отделять таким путем прах сожигаемого покойника от золы костра; но эти саваны были так же дороги, как жемчуг. Император Карл V имел асбестовую скатерть, которую он после пира для увеселения гостей бросал в огонь. Одеяния из асбеста были также предложены для пожарных. Амиант употребляется также в виде несгораемых фитилей, в смеси с бумажной массой – для лепных работ, также для несгораемых перчаток и т. п.» Отметим, что варежки из асбеста, использующиеся металлургами, после загрязнения можно не мыть, а просто бросить в огонь – прокаливание возвращает им снежно-белый цвет точно так же, как королевской скатерти.
К 70м годам прошлого века эти свойства асбеста привели к широчайшему использованию минерала в самых различных областях, прежде всего – в строительстве. Из асбеста, основные запасы которого находятся в России и Канаде, изготавливают потолочные плиты, асбоцементные трубы, противопожарные переборки, стеновые панели, различные утеплители и даже «асбестовые одеяла», которыми положено накрывать очаги воспламенения. Использовался асбест и в тормозных накладках для автомобилей.
Сегодня в большинстве развитых стран, однако, этот удивительный материал поставлен вне закона и включен чуть ли не под номером 1 в список канцерогенов. Общая сумма судебных исков, связанных с асбестом, достигла в США 180 миллиардов долларов, поставив своеобразный рекорд. Борьба с асбестом практически привела к краху соответствующей отрасли горной промышленности. Строительство новых объектов с использованием этого минерала прекращено, более того, тысячи старых зданий в Германии, США и Канаде были безжалостно снесены. При этом, кстати, образовалось намного больше строительной асбестсодержащей пыли, чем было ее в исходном доме. Антифрикционные накладки делают теперь тоже без асбеста – так и написано: «asbestos-free». По-нашему, так они стали гораздо хуже…
В нашей стране асбест тоже подвергается гонениям. И это при том, что технологии применения асбеста у нас резко отличались от западных. В бывшем СССР и сейчас в России асбест всегда смешивался с вяжущим материалом (тем же цементом) и из смеси формовались изделия, в дальнейшем покрывавшиеся краской или какойнибудь облицовкой. Такой материал не пылит. На Западе влажный асбест часто просто напыляли на поверхность, подлежащую изоляции, – без дополнительной доводки, препятствующей выделению мельчайших летучих частиц.
Что же за новый подлый враг появился у несчастного человечества и почему столько тысяч лет о его губительных свойствах никто не подозревал?
В конце прошлого века появились публикации о канцерогенности асбестовых волокон размером менее 5 микрон. Эти волокна могут внедряться в ткань легких и после длительного латентного периода (то есть между попаданием и появлением симптомов заболевания) через пятнадцать – сорок лет вызвать рак легких. Канцерогенность асбеста была установлена на основании изучения пациентов, находившихся в длительном и интенсивном контакте с волокнами минерала, – прежде всего шахтеров и рабочих-строителей. Судебные иски в связи с заболеванием раком легких (мезотелиомой) и давно известным асбестозом (тоже достаточно серьезной неприятностью) посыпались, как из ведра. Тут же начались дополнительные исследования, которые показали, что канцерогенными свойствами обладает только рыхлый асбест, распыляемый на поверхности стройматериалов с огнезащитными и звукоизолирующими целями. В начале 1990х годов Национальный институт здравоохранения и Агентство по охране окружающей среды США опубликовали доклады, где указывалось, что асбестовые волокна вредны только в том случае, если попадают в дыхательную систему из воздуха. Таким образом, запрет на использование рыхлого асбеста мог бы решить большую часть проблемы.
Производители отбивались изо всех сил. Они уверяли, что прессованный асбест вообще не попадает в воздух. Они начали изготовлять плитки из асбеста в заводских условиях, что ограничивало круг потенциальных жертв только шахтерами и заводскими рабочими, пренебрегающими техникой безопасности. В нормальной ситуации население бы просто пожало плечами и продолжало жить в своих уютных домах – огнестойких и с прекрасной тепло– и звукоизоляцией. Но машина общественной истерии уже была запущена на полную мощность. В конце концов, во многих странах были приняты планы поэтапного отказа от применения асбеста в новом строительстве, основанные на более или менее сомнительных, зато сенсационных научных данных. (Англоязычная «Википедия» цитирует когото из борцов с асбестом, уверяющего, что рабы, которые пряли асбест в Древней Греции и Древнем Риме, страшно кашляли и рано умирали от неизвестной болезни. Добросовестный автор статьи, однако, меланхолически добавляет, что «в первоисточниках этой информации обнаружить не удалось».)
Противники асбеста (победившие во многих странах Европы) утверждали также, что изоляция в старых зданиях может выделять волокна минерала, которые при вдыхании вызывают рак, следовательно, эти здания следует безжалостно сносить. Им резонно возражали, что куда больше волокон выделится в воздух при сносе зданий и разрушении компактных асбестовых плиток, – но эти соображения так и остались неуслышанными. В Америке сошлись на введении строгих правил эксплуатации старых зданий, предусматривающих замену ветхих асбестовых плиток, – но от решения о сносе всетаки в основном воздержались.
Авторы этой книги – не ангелы и, бывает, тоже поддаются стадному чувству. В то же время нам хорошо известно, что это чувство, как бы поделикатнее выразиться, не всегда бывает оправданным, причем не обязательно в результате манипуляций общественным мнением. Иные виды коллективного безумия возникают сами по себе, без видимых причин. (Скажем, курение вредно, но стоит ли превращать борьбу с курением в травлю несчастных курильщиков? Кому мешали, скажем, хорошо вентилированные и изолированные курилки в «Шереметьево» или в аэропорту имени Даллеса в Вашингтоне? Почему нельзя курить на открытых верандах ресторанов? Но это к слову.)
Однако обратимся к цифрам. Что такое сорок лет латентного периода? Неужели не очевидно, что за сорок лет человек может подцепить такое количество заболеваний, подвергнуться воздействию такого числа вредных факторов окружающей среды и испытать столько нервных потрясений, что относить рак именно к асбесту, которым он надышался сорок лет тому назад, просто несерьезно? Есть и другие, еще более сильные доказательства преувеличенности страстей по асбесту». У нас на Урале находится центр асбестодобывающей промышленности, город Асбест, где частота онкозаболеваний ничуть не выше, чем в остальной России.
И наконец, почему именно асбест? Почему не та же стекловата? Дышать пылью действительно вредно, причем всякой – и асбестовой, и цементной, и городской, и даже древесной. На это есть респираторы, есть и другие меры техники безопасности. Почему данные о заболеваемости шахтеров и строителей распространили на обитателей жилых домов и контор – великая тайна.
Жалко. Уж очень материал хороший для строительства. В ходе борьбы за отказ от асбеста было подсчитано число потенциальных смертей от заболеваний, связанных с его использованием (разумеется, в предположении, что прессованные плитки нет-нет да и выстреливают в воздух канцерогенными волокнами – что, мягко говоря, некорректно). Но вот другие эксперты оценили возможную смертность от пожаров в домах, где тепло– и звукоизоляция обеспечивается заменителями асбеста, например вспененными полимерами. (Из них могут выделяться безусловно вредные компоненты, а при горении образуются смертельно опасные газы.) И вышло, что в этом плане человечество сильно проигрывает…
Говорят, что одной из важнейших причин борьбы с асбестом была заурядная конкуренция германских фирм– производителей стройматериалов, а «зеленых» в этой борьбе просто использовали. Эту конспирологическую гипотезу мы, пожалуй, отвергнем. Представляется, что речь идет еще об одном (пускай и достаточно невинном) примере глупости не отдельного человека, а целых народов.
Да, а про стихи (одно из достижений человечества, отчасти искупающих его недостатки) мы чтото забыли. В результате тщательного поиска обнаружилось, что русские поэты не жаловали этот великолепный материал с трагической судьбой, к тому же рифмующийся с известной литературной премией «Нацбест». Интересно, что вспомнил о нем поэт, судьба у которого тоже не сложилась, – Георгий Николаевич Оболдуев (1898 – 1954), яркий мастер, прошедший через лагеря и ссылку, у которого при жизни было напечатано всего одно стихотворение.
- Не умирайте, подождите:
- Мне с вами очень интересно.
- Под те метели, под дожди те,
- Что в нас летели столь телесно,
- Мне вновь прокрасться б, вновь упасть б еще,
- Вновь подышать бы влажным сумраком,
- Пробиться б на живое пастбище,
- Навстречу солнушкам и сумеркам.
- Того, что все дыханья ценят,
- Нам выпало не так уж много:
- То – глина, то – асбест, то – цемент, —
- И – запорошена дорога…
- Где ж было выглянуть растеньицу
- Кусочком яркой, щуплой зелени,
- Когда на жизнь, как на изменницу,
- Всё – валит веленого веленей.
- Венками с трупов всех Офелий,
- Любовным вихрем всех Франчесок,
- Браслетками всех Нин – летели
- Века в мгновений перелесок.
- Вот мы и дожили до зрелости,
- Почти уж съежились на старости
- В какомто нерешенном ребусе
- О Гамлете, Икаре, Фаусте.
Остров стабильности в нестабильном мире (трансураны)
Сотни лет алхимики пытались превратить свинец в золото, используя при этом таинственный философский камень. Ничего у них, как известно, не вышло, но трансмутация металлов в конечном итоге оказалась возможной, хотя вовсе не теми способами, которые изучали алхимики. Собственно, возможным оказалось многое, о чем мечтали наши предки. Человек научился стремительно перемещаться по железным дорогам, освещать свое жилище электричеством и даже пробрался в космос. И все – не так, как представляли это себе в сказках и фантастических романах. (Например, каникулы на Луне в XXI веке предсказывали, а мобильные телефоны почемуто нет…)
На конференции американских физиков в Нэшвилле в апреле 1941 года А. Шерр и К. Т. Бэйнбридж из Гарвардского университета доложили об успешных результатах своих опытов. Направив разогнанные дейтроны на литиевую мишень, они получили поток быстрых нейтронов и облучили им ядра ртути. В результате получилось золото (три новых изотопа с массовыми числами 198, 199 и 200). Правда, в отличие от природного золота-197, они в течение нескольких часов или дней претерпевали бета-распад с образованием все той же ртути, к тому же были в сотни раз дороже природного металла. Тем не менее принципиальная возможность реализации мечты алхимиков была доказана.
Сегодня с помощью ядерной физики можно получать не только существующие элементы (что, честно говоря, никому не нужно), но и искусственные. Кое-кто считает, что и это, вообще говоря, никому не нужно, как и любые фундаментальные исследования (а заодно и такая ерунда, как искусство, за исключением развлекательного), – но ошибочность этой простодушной точки зрения доказана уже давно.
Открыв периодический закон и нарисовав Периодическую таблицу элементов, наш великий соотечественник Дмитрий Менделеев предоставил будущим химикам и физикам огромное поле для захватывающей деятельности – поиска или «конструирования» новых элементов. «… Было бы весьма интересно, – писал он в 1898 году, – присутствовать при установке данных для доказательства превращения элементов друг в друга, потому что я тогда мог бы надеяться на то, что причина периодической законности будет открыта и понята». К 1917 году усилиями ученых разных стран было открыто 24 новых химических элемента, а именно: галлий (Ga), скандий (Sc), германий (Ge), фтор (F); лантаноиды: иттербий (Yb), гольмий (Но), тулий (Тu), самарий (Stn), гадолиний (Gd), празеодим (Рr), диспрозий (Dy), неодим (Nd), европий (Еu) и лютеций (Lu); инертные газы: гелий (Не), неон (Ne), аргон (Аr), криптон (Кr), ксенон (Хе) и радон (Rn) и радиоактивные элементы (к которым относился и радон): радий (Ra), полоний (Ро), актиний (Ас) и протактиний (Ра). Количество химических элементов в периодической системе Менделеева увеличилось с 63 в 1869 году до 87 в 1917м. А в 1940 году был синтезирован уже второй элемент со столь малым временем жизни, что на Земле его уже давно практически не осталось. Это был первый трансурановый элемент, то есть находящийся в таблице Менделеева за ураном, – нептуний, но он не сыграл такой трагической роли в истории, как следующий за ним плутоний, с использованием которого были сделаны первые атомные бомбы в США (1945 год) и СССР (1949 год). С тех пор на специальных тайных заводах было изготовлено несколько тысяч тонн «оружейного» плутония. Плутоний был получен бомбардировкой урана ядрами дейтерия (тяжелого водорода) в ходе реализации Манхэттенского проекта, завершившегося, как известно, бомбардировками Хиросимы и Нагасаки. Интересно, что первоначальной целью была не Хиросима, а историческая столица Японии (и крупный промышленный центр) город Киото, но этому воспротивился тогдашний военный министр США, который провел в Киото свой медовый месяц и был очарован красотой города.
Следующие в Периодической таблице после плутония (номер 94) элементы уже точно не открывали, а синтезировали путем выстреливания ядрами одного элемента в ядра другого так, чтобы сумма протонов в новом ядре после слияния равнялась номеру искомого элемента.
Наш рассказ поневоле суховат, но, если задуматься, эта отрасль ядерной физики вызывает неподдельный восторг – вопервых, перед мастерством ученых, а вовторых, перед стройностью мироздания. Авторы этой книги расходятся по вопросу о сотворении мира и (признаемся) нередко поддразнивают друг друга, поскольку один из них верит в «поповские сказки» и в «старичка с бородой, обитающего в стратосфере», а второй полагает, что если над мусорной свалкой долго будут бушевать грозы, то рано или поздно из бытовых отходов путем эволюции спонтанно возникнут птица Феникс, гепард и писатель Владимир Сорокин. Кто бы ни сотворил нашу Вселенную, однако поразительна свойственная этому творению экономия. Ну да, Вселенная бесконечна – но состоит она из чрезвычайно ограниченного количества химических элементов и элементарных частиц (не считая темной материи и темной энергии, в которых до сих пор не могут разобраться даже специалисты). Так что, оздавая новые элементы, мы как бы соперничаем с Творцом (или Матерью-Природой). А это не может не волновать, поскольку многие поколения поэтов сокрушались своей подвластности раз и навсегда установленному миропорядку. Вот, например, классическое стихотворение Евгения Баратынского на эту тему:
- К чему невольнику мечтания свободы?
- Взгляни: безропотно текут речные воды
- В указанных брегах, по склону их русла;
- Ель величавая стоит, где возросла,
- Невластная сойти. Небесные светила
- Назначенным путем неведомая сила
- Влечет. Бродячий ветр не волен, и закон
- Его летучему дыханью положен.
- Уделу своему и мы покорны будем,
- Мятежные мечты смирим иль позабудем,
- Рабы разумные, послушно согласим
- Свои желания со жребием своим —
- И будет счастлива, спокойна наша доля.
- Безумец! не она ль, не вышняя ли воля
- Дарует страсти нам? и не ее ли глас
- В их гласе слышим мы? О, тягостна для нас
- Жизнь, в сердце бьющая могучею волною
- И в грани узкие втесненная судьбою.
Итак, мятежные мечты… В 2009 году в Лаборатории ядерных реакций им. Г. Н. Флёрова дубненского Объединенного института ядерных исследований успешно завершился эксперимент по синтезу нового химического элемента с атомным номером 117. Это было сделано путем обстреливания мишени из искусственного элемента берклия (№ 97) пучком снарядиков из исключительно редкого и дорогого изотопа кальция (№ 20) с массой 48. При слиянии ядер получается элемент № 117 (97 + 20 = 117).
Свойства 117го и ранее синтезированных в Дубне элементов 112 – 116 и 118 являются прямым доказательством существования так называемого «острова стабильности» сверхтяжелых элементов, предсказанного теоретиками еще в 60е годы прошлого века и существенно расширяющего пределы таблицы Менделеева. После открытия в 1940 – 1941 годах первых искусственных элементов – нептуния и плутония вопрос о пределах существования элементов стал исключительно интересным для фундаментальной науки о строении материи. К концу прошлого века были открыты семнадцать искусственных элементов и обнаружено, что их ядерная стабильность резко уменьшается с увеличением атомного номера: при переходе от 92го элемента – урана к 102му элементу – нобелию период полураспада уменьшается от 4,5 миллиарда лет до нескольких секунд. (Существование ломовых лошадей высотой в 10этажный дом, описанных Владимиром Сорокиным в его забавной повести «Метель», вряд ли возможно в условиях силы тяжести Земли; подобная лошадка будет нуждаться в слишком прочном скелете, который, в свою очередь, потребует небывалой мускульной системы, – и так далее. Примерно таким же образом совокупность существующих законов физики приводит к тому, что с определенного момента тяжелые элементы начинают как бы разваливаться под собственной тяжестью. Это, конечно, метафора, дело совсем не в гравитации – но вы нас понимаете.) Поэтому считалось, что продвижение в область еще более тяжелых элементов приведет к пределу их существования и обозначит границу существования материального мира. Однако в середине 60х годов теоретиками неожиданно была выдвинута гипотеза о возможном существовании сверхтяжелых атомных ядер. Согласно расчетам, время жизни ядер с атомными номерами 110 – 120 должно было существенно возрастать по мере увеличения в них числа нейтронов, что должно привести к существованию обширного «острова стабильности» сверхтяжелых элементов.
В 1975 – 1996 годах физикам Дубны, Дармштадта (Институт GSI, Германия), Токио (Институт RIKEN) и Беркли (Национальная лаборатория им. Лоуренса, США) удалось синтезировать шесть новых элементов. Наиболее тяжелые элементы 109 – 112 были впервые получены в GSI, а затем – в RIKEN. Но периоды полураспада наиболее тяжелых ядер, полученных в этих экспериментах, составляли всего лишь десятитысячные или даже тысячные доли секунды. Гипотеза о существовании сверхтяжелых элементов впервые получила экспериментальное подтверждение в Дубне, в сотрудничестве с учеными из Национальной лаборатории им. Лоуренса. Результаты превзошли даже самые оптимистические ожидания. В 2000 – 2004 годах впервые были синтезированы сверхтяжелые элементы с атомными номерами 114, 116 и 118. И впервые было показано, а через пять – восемь лет повторено и в других лабораториях мира, что они живут в сотни и тысячи раз дольше, чем их более легкие предшественники.
Что сказать – прекрасный пример международного сотрудничества, куда более осмысленного, чем холодная война. В ядерной реакции с пучком кальция 117й элемент можно получить только с использованием мишени из искусственного 97го элемента – берклия. Период полураспада последнего составляет всего 320 дней, и поэтому его наработку в требуемом для мишени количестве (20 – 30 миллиграммов) необходимо вести в реакторе с высокой плотностью потока нейтронов. Такая задача по плечу только изотопному реактору Национальной лаборатории США в Оук-Ридже. (Кстати, именно в этой лаборатории, созданной в 1943 году в рамках Манхэттенского проекта, впервые изготовили плутоний для американской атомной бомбы.) Краткость жизни берклия заставляла вести все работы в высоком темпе, причем не только в физических лабораториях, но и в бюрократических ведомствах России и США, связанных с сертификацией необычного материала, транспортировкой высокорадиоактивного продукта наземным и воздушным транспортом, техникой безопасности и так далее.
Достойно приключенческой повести! А потом, в начале июня 2009 года, контейнер с металлом, столь же редчайшим, сколь недолговечным, прибыл в Москву. В НИИ атомных реакторов в Димитровграде была изготовлена мишень в виде тончайшего слоя берклия (300 нанометров), нанесенного на тонкую титановую фольгу, в июле ее доставили в Дубну. Началось непрерывное облучение мишени интенсивным пучком кальция. Уже при первом облучении продолжительностью семьдесят дней ученым сопутствовала удача: детекторы пять раз зарегистрировали картину образования и распада ядер 117го элемента. Как и ожидалось, его ядра трансформировались в ядра 115го элемента,115й элемент превращался в 113й, а затем 113й элемент переходил в 111й. А этот 111й элемент разрушался с периодом полураспада 26 секунд. В ядерном масштабе – это огромное время! Так таблица Менделеева пополнилась еще одним из самых тяжелых элементов с атомным номером 117.
Сейчас, конечно, это открытие не имеет никакого практического применения, ведь получено всего несколько атомов элемента 117. Но с фундаментальной точки зрения – представления о нашем мире теперь должны сильно измениться. Более того, если синтезируются элементы с огромным периодом полураспада, то не исключено, что они существуют и в природе и могли «дожить» до нашего времени с момента образования Земли – 4,5 миллиарда лет. И эксперименты по их поиску ведутся, в глубине Альпийских гор стоит российская установка по регистрации таких элементов.
Пока элемент 117 получил название «один-один– семь» полатыни, то есть «унунсептий». Группа академика Юрия Оганесяна, как авторы открытия, имеет полное право дать настоящее имя и этому, и другим элементам, которые она открыла. Кое-что уже произошло, например, великому польскому немцу Копернику нашлось место в таблице Менделеева. При всем уважении к Речи Посполитой отметим, что отцом Коперника был немец, а сам великий астроном за всю жизнь не написал ни строчки попольски, пользуясь только латынью и немецким языком. Но это к слову – в конце концов, многие письма Пушкина и князя Вяземского тоже написаны пофранцузски. Зато фамилия Коперника прекрасно рифмуется порусски с «соперником», хотя употреблять эту рифму после Маяковского
- Любить —
- это с простынь,
- бессоннницей
- рваных,
- срываться,
- ревнуя к Копернику,
- его,
- a не мужа Марьи Иванны,
- считая
- своим
- соперником. —
кажется, уже не очень прилично.
Элемент 112 с временным названием «унунбий» (то есть «один-один-два») был впервые получен в 1996 году на ускорителе тяжелых ионов в Центре исследования яжелых ионов в Дармштадте (Германия). Это одна из трех главных организаций, в которых проводится синтез новых трансурановых элементов, две другие – это уже упоминавшиеся Объединенный институт ядерных исследований в Дубне и американская Национальная лаборатория им. Лоуренса. Между этими центрами давно ведется гласная и негласная конкуренция за открытие новых элементов, особенно в связи с приближением к «острову стабильности». (Действительно, у № 112 уже вполне пристойный период полураспада – 34 секунды.)
После длительных проверок, в том числе в Дубне, Международный союз теоретической и прикладной химии (IUPAC) признал приоритет Дармштадтского центра и сам факт открытия. Это означает, что немецкие ученые могли выбрать имя для элемента с неказистым названием «унунбий»; они назвали его коперницием. Эти же ученые уже присваивали названия для элементов № 107 – борий и № 109 – мейтнерий.
По аналогии со ртутью коперниций должен быть вторым, после ртути, жидким металлом при нормальных условиях, хотя получить его в заметных количествах вряд ли удастся.
Для полученного в ОИЯИ в 1998 году элемента № 114, который, как обычно, поначалу назывался унунквадий (один-один-четыре), было предложено, и в конце концов утверждено IUPAC название флеровий, в честь советского академика Георгия Флёрова, основателя дубненского института. Известна ставшая легендой реальная история с отправкой Флёровым письма Сталину в 1942 году. Оказавшись по дороге на фронт в Воронеже, лейтенант Георгий Флёров зашел в университетскую библиотеку и обнаружил, что из западных физических журналов исчезли статьи по урановой тематике. Флёров, который уже до войны был известным ядерным физиком, сделал разумный вывод, что на Западе явно начали делать бомбу. Скорее всего, безграмотные вожди СССР выбросили письмо в корзину, но все же после войны Флёров был привлечен к работе над Атомным проектом и активно в нем участвовал.
Одним из величайших прозрений Менделеева было предсказание свойств еще не открытых тогда элементов скандия (экабора по терминологии Менделеева), галлия (экаалюминия) и германия (экасилиция). Не вдаваясь в подробности: предсказание было сделано на основании им же открытого Периодического закона, согласно которому еще неизвестный элемент обладает «средними» свойствами между соседними известными элементами, а при движении вниз по группе в таблице усиливается «металлический» характер элемента.
По той же логике можно предположить, что 112й элемент обладает свойствами кадмия и ртути, а 114й – олова и свинца. На вершине «острова стабильности» предположительно могут существовать сверхтяжелые элементы, время жизни которых составляет миллионы лет. Эта цифра не дотягивает до возраста Земли, но кто знает – может быть, сверхтяжелые элементы могут существовать в природе, гденибудь в Солнечной системе или в глубинах космоса. Но пока эксперименты по поиску «природных» сверхтяжелых элементов не увенчались успехом. В последние годы в Дубне идет подготовка эксперимента по синтезу 119го элемента таблицы Менделеева, а заграничные сообщения о синтезе элементов с номерами больше 120 – чуть ли не 126 – не подтверждаются.
А в завершение – отрывок из чудесной поэмы Андрея Белого «Первое свидание», где поэт размышляет о месте человека в мире физических законов и явлений, походя предсказывая изобретение атомной бомбы. (В слове атмный Белый ставит ударение на втором слоге, что, вообщето говоря, правильнее, поскольку «а-томос» погречески означает «не-делимый», а ударению логично приходиться на корень слова, не на приставку).
- И было: много, много дум;
- И метафизики, и шумов…
- …И строгой физикой мой ум
- Переполнял: профессор Умов.
- Над мглой космической он пел,
- Развив власы и выгнув выю,
- Что парадоксами Максвелл
- Уничтожает энтропию,
- Что взрывы, полные игры,
- Таят томсоновые вихри,
- И что огромные миры
- В атомных силах не утихли,
- Что мысль, как динамит, летит
- Смелей, прикидчивей и прытче,
- Что опыт – новый…
- – «Мир взлетит!» —
- Сказал, взрываясь, Фридрих Нитче…
- Мир – рвался в опытах Кюри
- Атомной, лопнувшею бомбой
- На электронные струи
- Невоплощенной гекатомбой;
- Я – сын эфира, Человек, —
- Свиваю со стези надмирной
- Своей порфирою эфирной
- За миром мир, за веком век.
Ядовитый мир
Сначала определение. Их немало, можно воспользоваться, например, вот таким: яды – вещества, отличающиеся высокой токсичностью и способные в ничтожных количествах вызывать тяжелые нарушения жизнедеятельности или даже смерть.
С другой стороны, ядом могут быть и самые обычные субстанции, если они поступают в организм в чрезмерных дозах, например, та же поваренная соль, если ее съесть, скажем, полкило. Двуокись углерода, содержащаяся в обычном воздухе в количестве 0,0395 процента, в больших концентрациях вызывает головную боль, одышку и даже летальный исход. В окрестностях Рима есть пещеры, где застаивается углекислый газ – причем у земли его содержание особенно высоко и может приводить к смерти собачек и даже человека, если он, скажем, поскользнется, упадет и потеряет сознание. Эти пещеры вдохновили Федора Ивановича Тютчева на трагические стихи «Mala aria» (поитальянски – «дурной воздух», не путать с малярией):
- Люблю сей Божий гнев! Люблю сие, незримо
- Во всем разлитое, таинственное Зло —
- В цветах, в источнике прозрачном, как стекло,
- И в радужных лучах и в самом небе Рима.
- Все та ж высокая, безоблачная твердь,
- Все так же грудь твоя легко и сладко дышит —
- Все тот же теплый ветр верхи дерев колышет —
- Все тот же запах роз, и это все есть Смерть!..
- Как ведать, может быть, и есть в природе звуки,
- Благоухания, цвета и голоса,
- Предвестники для нас последнего часа
- И усладители последней нашей муки —
- И имито Судеб посланник роковой,
- Когда сынов Земли из жизни вызывает,
- Как тканью легкою свой образ прикрывает,
- Да утаит от них приход ужасный свой!..
Даты изобретения ядов не существует – просто потому, что первыми используемыми человеком ядами были вещества природного происхождения и начали отравляться ими еще наши далекие предки, по внешнему виду сильно отличавшиеся от химиков в белых халатах. Первые природные яды, возможно, служили еще и одним из инструментов эволюции – выжили и дали потомство те из питекантропов, что не лопали все подряд, а относились к возможной пище с разумным подозрением.
Отбор и выделение природных ядов, однако, уже зафиксированы в исторических документах. О вытяжке сильнодействующего яда из какогото травянистого растения написано на шумерских клинописных табличках, придворные врачи китайских императоров в начале первого тысячелетия уже знали, какой порошок следует подсыпать в лягушачий супчик неугодному министру. В Египте жрецы Тутанхамона использовали для умерщвления рабов белену, стрихнин, опий и даже синильную кислоту, которую получали из косточек миндаля и персиков. В Древней Индии также знали белену, применялись и местные разновидности поганок.
Кстати, индуизм предлагает нам весьма своеобычную теорию происхождения ядов, а заодно и синего цвета кожи у бога Шивы. Насладитесь! (За скверный перевод – сделанный, очевидно, с не менее убогого английского перевода – авторы не отвечают, хотя выражения «Верховный Господь», «Верховная Личность», как и многие другие обороты данного текста, вызывают у них невыносимую тошноту. Надеемся, что оригинал на хинди написан всетаки с бльшим уважением к литературному языку.)
«Верховный Господь, явившись в образе черепахи, погрузился в глубины океана, чтобы поддержать на Своей спине гору Мандара. Сначала при пахтанье океана образовался яд калакута. Полубоги и демоны испугались этого, но Господь Шива успокоил их и выпил яд.
Договорившись, что, когда будет получен нектар, они поделят его поровну, полубоги и демоныпризвали Васуки и стали пользоваться им как веревкой для пахтанья. По совету Верховной Личности Бога демоны взяли змея за шею у самой головы, а полубоги держали его за хвост. Затем они изо всех сил начали тянуть змея то в одну, то в другую сторону. Однако, поскольку гора Мандара, служившая мутовкой, была очень тяжелой и ее ничто не поддерживало в воде, она затонула и все усилия демонов и полубогов оказались напрасны. Тогда Верховный Господь явился в образе черепахи и поддержал Мандару, водрузив ее Себе на спину. Полубоги и демоны с новой силой возобновили пахтанье. В результате на поверхность океана всплыло огромное количество яда. Праджапати, не видя иного способа спастись, стали возносить искренние молитвы Господу Шиве. Господа Шиву называют Ашутошей, ибо он всегда рад помочь преданным. Поэтому он сразу же согласился выпить яд, образовавшийся при пахтанье. Богиня Дурга, или Бхавани, супруга Господа Шивы, ничуть не обеспокоилась, что ее супруг согласился выпить яд, ибо хорошо знала его могущество. Более того, она была рада его решению. Тогда Господь Шива собрал руками разлитый повсюду губительный яд и выпил его. После этого шея Господа Шивы стала синей. Немного яда пролилось из его рук на землю, и потому в мире появились ядовитые существа – змеи, пауки, скорпионы, а также ядовитые растения».
Ядами – не ведая, что они образовались от пахтанья Индийского океана, – пользовались и древние римляне, и древние греки. В Греции приговоренному к смерти за «поклонение новым богам и развращение юных» философу Сократу (470 – 399 годы до н. э.) было приказано выпить чашу с цикутой, растительным экстрактом, содержащим смертельно опасные алкалоиды – и вызывающим паралич окончаний двигательных нервов. Впрочем, у древних греков самой страшной карой, говорят, считалась не смертная казнь, а изгнание за пределы родного города.
Не менее прославленная царица Египта Клеопатра (69 – 30 годы до н. э.), на всякий случай готовясь к самоубийству, испытывала на заключенных яды, стараясь определить, какой из них доставляет смерть максимально быстро и вместе с тем безболезненно. Времена были незатейливые: ее муж Антоний, потерпев поражение в борьбе за римский трон с Октавианом, покончил с собой, бросившись на меч, а Клеопатра, в отчаянии позабыв про все свои загодя проведенные опыты, последовала за мужем, всунув руку в корзину с коброй.
Изобретением в области ядов может считаться их изготовление из нетоксичных компонентов, и тут некоторые даты уже имеются. Александра Македонского (IV век до н. э.) в Персии познакомили с безвредным минералом аурипигментом (As2S3), который после обжига на воздухе превращается в смертоносный оксид мышьяка. Это вещество стало излюбленным ядом Средневековья – поскольку не обладает ни вкусом, ни запахом, ни цветом, и поэтому подмешать его в пищу жертве ничего не стоит. Мышьяком пользовались потомственные убийцы мафиозного семейства Борджиа (XV век). Возможно, им был отравлен Наполеон. В доказательство приводят результаты спектрального анализа волос императора, умершего на острове Святой Елены в 1821 году. По одной версии, он погиб от руки одного из приближенных, который понемногу, но постоянно добавлял мышьяк в пищу пленника, а по другой – отравление было случайным. Действительно, спальня Наполеона была оклеена обоями, покрытыми зеленой краской на основе мышьяка. В сыром помещении завелись грибки, которые постепенно выделяли мышьяк в атмосферу помещения. Впрочем, ни одна из версий не считается доказанной, поскольку нет строгих доказательств, что проанализированные волосы принадлежали именно Наполеону Бонапарту.
Соединения мышьяка чрезвычайно ядовиты – описан случай, когда практически вымерла венгерская семья, построившая себе дом на склоне горы, где за восемьдесят лет до этого виноградари регулярно промывали свои опрыскиватели, которые заряжались мышьяксодержащими препаратами, применявшимися против болезни винограда – филлоксеры (что, кстати, давно уже не практикуется изза частых случаев «рака виноградарей»). Несчастная семья имела неосторожность еще и пить воду из колодца, вырытого здесь же.
Вероятнее всего, именно окись мышьяка использовал литературный герой Сальери (не путать с реальным Сальери, который вряд ли был убийцей Моцарта).
- Что пользы, если Моцарт будет жив
- И новой высоты еще достигнет?
- Подымет ли он тем искусство? Нет;
- Оно падет опять, как он исчезнет:
- Наследника нам не оставит он.
- Что пользы в нем? Как некий херувим,
- Он несколько занес нам песен райских,
- Чтоб, возмутив бескрылое желанье
- В нас, чадах праха, после улететь!
- Так улетай же! чем скорей, тем лучше.
- Вот яд, последний дар моей Изоры.
- Осьмнадцать лет ношу его с собою —
- И часто жизнь казалась мне с тех пор
- Несносной раной, и сидел я часто
- С врагом беспечным за одной трапезой,
- И никогда на шепот искушенья
- Не преклонился я, хоть я не трус,
- Хотя обиду чувствую глубоко,
- Хоть мало жизнь люблю. Все медлил я.
- Как жажда смерти мучила меня,
- Что умирать? я мнил: быть может, жизнь
- Мне принесет незапные дары;
- Быть может, посетит меня восторг
- И творческая ночь и вдохновенье;
- Быть может, новый Гайден сотворит
- Великое – и наслажуся им…
- Как пировал я с гостем ненавистным,
- Быть может, мнил я, злейшего врага
- Найду; быть может, злейшая обида
- В меня с надменной грянет высоты —
- Тогда не пропадешь ты, дар Изоры.
- И я был прав! и наконец нашел
- Я моего врага, и новый Гайден
- Меня восторгом дивно упоил!
- Теперь – пора! заветный дар любви,
- Переходи сегодня в чашу дружбы.
Есть версия, что упадок Римской империи был предопределен систематическим употреблением свинца – недорогого и легко поддающегося обработке металла. Римляне применяли его в строительстве, прокладывали сделанные из него водопроводные трубы, изготавливали посуду. Свинец содержался даже в женских белилах. Может быть, именно он и стал виной того, что древние римляне потеряли вкус к жизни и развалили величайшую империю в истории человечества. После ее гибели многие достижения цивилизации оказались забытыми на тысячелетие с лишним, в частности, человечество надолго утратило свои гигиенические привычки.
В XV веке водопровод был устроен в Московском Кремле. С древними римлянами при этом проконсультироваться забыли – поэтому воду накачивали в деревянный бак в Водовзводной башне, выложенный свинцом, а затем по освинцованным же трубам она поступала на царскую кухню. Свинец частично растворяется в воде (в присутствии кислорода). И хроническое отравление свинцом дает признаки, типичные для характера Ивана Грозного. Многие цари того времени умирали молодыми. Первым избежал отравления Петр, который в Кремле почти не жил, а потом и вовсе перенес столицу. (Впрочем, за достоверность этой гипотезы мы не поручимся.)
Стала классикой токсикологии история с отравлением жителей поселка около бухты Минамата в Японии в 1950е годы. В бухту попадали без очистки отходы от расположенного поблизости завода по производству полимеров с использованием ртути в качестве катализатора. Попавшая в воду ртуть накапливалась в организме рыб, которые становились вялыми, и их можно было ловить просто сачком. В результате жители поселка начали умирать от ртутного отравления, причем симптомы его были настолько специфичны, что появился даже термин «болезнь Минамата». Ртуть поражает головной мозг, нарушается координация движений, возникает слепота, больные напоминают «живых кукол». Дети больных родителей рождаются уродами.
Подлинного, так сказать, расцвета искусство приготовления ядов достигло, когда ими заинтересовались военные, но об этом мы рассказываем в отдельной главе. Здесь упомянем только, что именно боевым нервнопаралитическим ядом завистливый компаньон отравил в 1995 году известного предпринимателя Кивелиди. Преступник нанес смертельный яд на телефонную трубку жертвы. Этот яд, состав которого судебные органы оставили в тайн, проникает через кожу и приводит к летальному исходу в результате поражения центральной нервной системы. Вместе с Кивелиди погибли и совершенно непричастная к спору «хозяйствующих субъектов» его секретарша, и даже патологоанатом, проводивший вскрытие.
Вот еще занятная история об уголовных отравлениях. Откроем роман «Мастер и Маргарита»:
«По лестнице подымались двое последних гостей.
– Да это ктото новенький, – говорил Коровьев, щурясь сквозь стеклышко, – ах да, да. Както раз Азазелло навестил его и за коньяком нашептал ему совет, как избавиться от одного человека, разоблачений которого он чрезвычайно опасался. И вот он велел своему знакомому, находящемуся от него в зависимости, обрызгать стены кабинета ядом».
Увы, при всем уважении к таланту Михаила Афанасьевича вынуждены отметить, что в данном случае он пал жертвой необычной для него доверчивости к сталинской пропаганде, а именно – к материалам показательного процесса, где, в частности, бывший нарком Генрих Ягода обвинялся в покушении на своего преемника Николая Ежова. Один из обвиняемых показал, что Ягода «дал мне лично прямое распоряжение подготовить яд, а именно взять ртуть и растворить ее кислотой. Я ни в химии, ни в медицине ничего не понимаю, может быть, путаюсь в названиях, но помню, что он предупреждал против серной кислоты против ожогов, запаха и чтото в этом духе… Опрыскивание кабинета, в котором должен был сидеть Ежов, и прилегающих к нему комнат, дорожек, ковров и портьер было произведено Саволайненом в присутствии меня и Ягоды. Это было 29 сентября…» Все бы хорошо, но безвестный сценарист этого процесса, видимо, совершенно не знал химии, поскольку ртуть, с трудом растворяясь в серной кислоте, образует нелетучий сульфат. Сколько ни разбрызгивай его по стенам кабинета, его хозяину это никак не повредит. (Одно из соединений ртути, а именно сульфат HgS, под названием «каломель» еще сравнительно недавно применялся в качестве популярного слабительного: его феноменально низкая растворимость означает, что ионы ртути из каломели никак не могут попасть в организм человека даже при приеме порядочных количеств внутрь.) Впрочем, остальные показания подсудимых не намного более правдоподобны. А шемякин суд, пышно именовавшийся Военной коллегией Верховного суда СССР, приговорил к расстрелу практически всех обвиняемых, включая несчастного Саволайнена – пожилого курьера-вахтера в здании НКВД… Три года спустя, впрочем, истребили и Ежова.
А наибольшее количество человек, погибших в результате отравления за всю историю человечества, сумело убить другое изобретение первоклассных германских химиков – циклон Б, который мы упоминаем в других главках. При нагревании банки с циклоном Б выделяется газообразная синильная кислота, что было использовано для «окончательного решения еврейского вопроса» в нацистской Германии. Разумеется, не только еврейского – еще и цыганского, и части славянского, и антифашистского вопросов. Но в мире есть и справедливость. Гиммлер, Геринг и сам Гитлер покончили жизнь самоубийством, отравившись солями синильной кислоты – цианидами.
Цианидом пытались отравить также авантюриста и фаворита императорской семьи Григория Распутина. Отравители использовали посыпанные порошком цианистого калия кремовые пирожные. Несмотря на то что Распутин съел несколько штук этих пирожных, яд на него практически не действовал, и заговорщикам пришлось застрелить «Гришку». Потом его труп, а как потом выяснилось, еще живого Распутина, бросили под лед реки Мойки. Ошибка отравителей состояла в незнании химии. Дело в том, что цианиды вступают в реакцию с сахаром и жиром, содержащимся в креме пирожных, переводя яд в безвредную форму. Есть и другая гипотеза, связанная с тем, что цианид сравнительно быстро реагирует с углекислым газом воздуха, превращаясь в безвредный K2CO3, что и могло произойти, пока пирожные дожидались своего часа. (Между прочим, когда отравление цианистым калием – из ампулы, вшитой в воротничок или даже замурованной в зубную пломбу, – показывают в кино, оно выглядит очень красиво и эффективно, а занимает считанные секунды. Художественная условность – великое дело. В реальности смерть от цианидов занимает несколько минут и приносит немало мучений.)
Возвращаясь же к мысли о том, что в роли яда могут выступать самые невинные вещества, если их принять в большом количестве, вспомним давнюю историю, случившуюся в СССР в середине 70х годов прошлого века и кратко упомянутую в главе о витаминах. Из Одесского химико-фармацевтического завода выехала и исчезла цистерна с раствором витамина D в подсолнечном масле, которое добавляют в небольших, капельных количествах в комбикорм на птицефабриках. Но цистерна не растворилась в пространстве, а обнаружилась на станции Узловая, где весь раствор ворюги продали окрестным жителям. Ни по цвету, ни по вкусу концентрат не отличался от обычного нерафинированного постного масла. Через некоторое время под Одессой началась странная и страшная эпидемия – люди умирали десятками с непонятными симптомами. Время было советское, факт эпидемии тщательно скрывался, и даже специально созванная медицинская конференция проходила тайно и в другом городе. Никто ничего не мог понять. Лишь случайно оказавшаяся на этой конференции врач-педиатр, смущаясь от присутствия медицинских светил, сообщила, что подобные симптомы она однажды наблюдала у ребенка, который съел полный флакон поливитаминных шариков, приняв их за конфетки. Концентрация витамина D в том растворе была в несколько сотен раз больше, чем в витаминном шарике, и в такой концентрации он превращается из необходимого человеку вещества в самый настоящий яд.
Авторы – законопослушные граждане, и, поскольку Роскомнадзор запрещает обсуждать способы самоубийства, они воздержатся от подробного обсуждения этой темы. Тем не менее научная добросовестность требует заметить, что отдельные незадачливые гражданки, бывало, сводили счеты с жизнью с помощью уксусной эссенции, то есть 80процентного раствора уксусной кислоты, или с помощью едкого натра. Эти вещества хоть и убивают, но ядами их назвать можно только с большой натяжкой, поскольку они разрушают не столько обмен веществ, сколько сам организм. Любая концентрированная кислота в этом смысле ближе к топору или веревочной петле, чем к яду.
Резиновая роща
Михаил Светлов, прославившийся свой «Гренадой» и «Каховкой», написал множество стихов. В одном из них он упомянул каучук:
- Посветлело в небе. Утро скоро.
- С ямщиком беседуют шоферы.
- «Времечко мое уж миновало…
- Льва Толстого я возил, бывало,
- И в моих санях в дороге дальней
- Старичок качался гениальный…»
- «Пушкина возил?» —
- «Возил, еще бы!
- Тьма бессовестная, снежные сугробы,
- Вот уже видна опушка леса
- Перед самой пулею Дантеса…»
- «А царя возил?» —
- «Давно привык!
- Вся Россия видела когдато —
- Впереди сидит лихой ямщик,
- Позади трясется император…»
- «Ты, ямщик, в романсах знаменит…»
- Им ямщик «спасибо» говорит,
- Он поднялся, кланяется он —
- На четыре стороны поклон.
- Он заплакал горькими слезами,
- И шоферы грязными платками,
- Уважая прежние века,
- Утирают слезы ямщика.
- Шляется простудная погода,
- В сто обхватов виснут облака…
- Четверо людей мужского рода
- До дому довозят ямщика.
- И в ночи и темной и безликой
- Слушают прилежно вчетвером —
- Старость надрывается от крика,
- Вызывает юности паром…
- Ловкий, лакированный, играючи
- Мчит автомобиль во всей красе,
- Химиками выдуманный каучук
- Катится, по главному шоссе…
- Слышу я, сквозь времени просторы,
- Дальний правнук у отца спросил:
- «Жил-был на земле народ – шоферы,
- Что за песни пел? Кого возил?»
В этих милых и сентиментальных стихах, правда, есть две ошибки. Во-первых, каучук не выдуман химиками, а представляет собой природное вещество (цис-полимер изопрена), содержащееся в соке каучуконосных растенй. Во-вторых, автомобиль с каучуковыми покрышками вряд ли смог бы ездить по дорогам – для этого нужна резина. Перед тем как перейти к этим замечательным веществам и разнице между ними, однако, чутьчуть поговорим о политике и истории.
Иногда государства сердятся друг на друга. Раньше в этих случаях частенько начинались войны. В наше время появился такой инструмент, как экономические санкции. Доходит даже до полной изоляции от мирового сообщества (как еще недавно в случае Ирана, а в советские времена – ЮАР, с которой никто вообще не хотел ничем торговать, протестуя против апартеида). При этом, как ни парадоксально, пребывание страны в состоянии изоляции может оказать неплохую услугу химической науке и практике. Например, после поражения в Первой мировой войне на Германию была наложена огромная контрибуция, но это еще что! Ей запретили иметь скольконибудь серьезную армию, тяжелое вооружение, военную авиацию, подводные лодки. В результате немецкие военные не стали производить оружие времен миновавшей войны, а разработали принципиально новое и уже в 30е годы, плюнув на запрет, начали выпускать отменные пушки и самолеты нового поколения на горе остальным странам мира. Как это ни грустно, поначалу их тайно испытывали на полигонах в СССР, с которой Германия заключила первый в истории нашей молодой страны межгосударственный договор в итальянском городке Рапалло.
До этого образовавшуюся после Гражданской войны Советскую Россию никто из развитых стран не признавал и торговать с ней не собирался. (Отчасти потому, что новое правительство заключило сепаратный мир с Германией, а также отказалось платить по царским облигациям, в которые у многих французов, например, были вложены все сбережения на старость. Определенную часть этих денег спустя многие годы выплатила Российская Федерация.) Поэтому буквально все необходимое для нужд армии, промышленности и просто населения требовалось производить самостоятельно, во всяком случае, в 20е годы. С множеством вещей это коекак получалось, но где взять, например, резину для покрышек в стране, климат которой для выращивания гевеи (источника сырья для резины – каучука) никак не подходит? А без каучука даже думать об автомобилях бессмысленно, не на тележных же деревянных колесах ездить?
Попробовали найти растения, которые, подобно гевее, выделяют млечный сок, содержащий природный полиизопрен (а это и есть каучук), – и вроде бы успешно. Многолетнее травянистое растение рода одуванчик под названием кок-сагыз оказалось лучшим на территории СССР каучуконосом, его стали даже специально возделывать, в том числе в Белоруссии. Но урожай содержащих каучук корней был невелик, и в конце концов эпопея с кок-сагызом бесславно закончилась (в 1954 году его перестали культивировать). Но главная причина состояла в том, что в 1928 году прекрасный русский химик Сергей Лебедев впервые в мире провел промышленный синтез синтетического каучука.
За два года до этого правительство республики объявило конкурс на разработку промышленного способа получения органического вещества со свойствами, близкими к натуральному каучуку, причем документацию, технологический регламент и 2 килограмма готового продукта надлежало представить не позднее 1 января 1928 года. Кроме того, получать такой каучук следовало из доступного сырья, а готовый продукт не должен был стоить дороже натурального каучука, при хорошем качестве. И Лебедеву это удалось. Воспользовавшись своим еще довоенным открытием полимеризации дивинила (он же бутадиен) CH2=CH-CH=CH2 и применяя в качестве катализатора металлический натрий, он получил натрий-бутадиеновый каучук с вполне пристойными свойствами. Сырьем для получения дивинила служил обычный этиловый спирт, хорошо знакомый жителям России и других республик СССР как компонент самогона из свеклы, картошки и всего, чего угодно.
(Впрочем, выгнать первач из табуретки, о чем говорил Остап Бендер в «Золотом теленке», невозможно – целлюлоза древесины не сбраживается обычными дрожжами. Для получения спирта из опилок ее следует сначала гидролизовать, что не так просто. Однако это удалось одному профессору химии в блокадном Ленинграде во время Великой Отечественной войны. Из лабораторной мебели, обработанной серной кислотой, он получал раствор сахаристых веществ, которые после некоторой обработки можно было использовать в пищу. Возможно, это легенда, но, говорят, и профессор, и вся его семья выжили в те страшные годы.)
Но авторы, будучи неисправимыми любителями горячительного, отвлеклись от темы. Довольно много открытий в химии происходит по воле случая, и вот одно из них. Речь идет о резине, основой которой является каучук, который в чистом виде никак не годится для изготовления ни автомобильных покрышек, ни болотных сапог в силу своей липкости. В самом начале XIX века шотландский химик Чарлз Макинтош, опрокинув на свой лабораторный халат раствор каучука в бензине, попытался отмыть его сначала тем же бензином, а потом водой с мылом – и заметил, что через пятно вода не проникает. Догадливый шотландец не стал наносить каучук на шотландские юбочки-килты, а пропитал им летнее пальто из тонкой ткани – так появился непромокаемый плащ макинтош, который быстро вошел в моду в дождливой Англии, а потом и по всему свету. В носке, правда, они были не слишком удобны, и липкий плащ – явно не лучшее изобретение тружеников гламура. Летом макинтоши чуть ли не растекались, а в холода стояли колом. Но наука не дремлет.
Лет через пятнадцать после появления макинтошей другой Чарлз, по фамилии Гудьир (Goodyear – ныне знаменитая компания по изготовлению покрышек), попытался ликвидировать эти недостатки каучука, добавляя к нему все, что попадалось под руку. Он перепробовал сотни соединений и нашелтаки подходящее вещество – элементарную серу. Это открытие не совсем случайное, а скорее результат широкоохватного поиска, но вот идея вулканизации уж точно пришла исследователю в голову совершенно случайно. Однажды он не то уронил, не то в ярости бросил кусок смешанного с серой каучука на горячую плиту и вдруг заметил, что смесь превратилась в новое упругое и немажущееся вещество, которое потом назвали резиной (от латинского «смола»). А процесс взаимодействия каучука с серой – вулканизацией, в честь бога огня Вулкана.
С химической точки зрения вулканизация представляет собой «сшивание» отдельных звеньев полимера, составляющего каучук, цепочками из атомов серы. Получается так называемый сшитый, или трехмерный, полимер, который можно рассматривать как единую огромную молекулу. Из резины делают покрышки и электроизоляцию, подметки и сапоги, ручки для инструментов и самые различные ремни, и уже совсем не липкие макинтоши (авторы, разумеется, не имеют в виду культовые компьютеры фирмы Apple, хотя их клавиатура и разделяет с легендарными плащами такое свойство, как водонепроницаемость). Вулканизации можно подвергать не только изопреновый каучук, но и практически все виды синтетического, в том числе лебедевского.
Сам Сергей Васильевич Лебедев умер, как было записано в истории болезни, от сыпного тифа. Это довольно странно, поскольку тогда, в 1934 году, Лебедев был академиком, жил в прекрасной отдельной квартире в центре Ленинграда на Нижегородской улице, впоследствии переименованной в его честь. Переносчиком сыпного тифа является обычная платяная вошь, которая вряд ли могла угнездиться в лаборатории или квартире аккуратного академика. Чтото тут не так, тем более что Сергей Васильевич скончался за полтора месяца до смерти Бориса Бызова, изобретателя другого метода получения синтетического каучука из нефтяного сырья, вскоре после начала промышленного производства этого важного продукта. В тот год, по странному совпадению, как раз поднялась новая волна репрессий в отношении научно-технической интеллигенции, но совпадение это или нет – пусть судят историки, а мы вернемся к вопросам более легкомысленным.
Одно из курьезных применений каучука (не резины!) – для изготовления жевательной резинки, в просторечии жвачки, едва ли не самого одиозного продукта в мире. Слово «жвачка» раньше означало неторопливое пережевывание отрыгнутой пищи, свойственное жвачным животным для лушего усвоения клетчатки, а также саму эту пищу, а в переносном смысле – некое однообразное и долгое интеллектуальное занятие. Вот замечательный отрывок из стихов Николая Клюева (1933), где используется первое значение:
- По тополю скучает дом
- Вечерним ласковым дымком,
- И даже куцая метла
- Приятством к заступу тепла.
- А – я, как тур из Беловежья,
- Где вывелась трава медвежья,
- Чтоб жвачкой рану исцелить,
- Зову туренка тяжким мыком…
А вот и пример второго значения (Михаил Тарловский, 1933):
- Какие годы вспоминаю я,
- Какие радости и передряги,
- Когда, душой, как жвачку, их жуя,
- Перебираю залежи бумаги.
- От некогда звеневшего стиха,
- От поцелуев, от рукопожатий
- Остались только мышьи вороха,
- Не удостоившиеся печати.
- От восклицаний наших, от причуд,
- Которые когдато были живы,
- Остались только сонные, как суд,
- Свидетельски-унылые архивы…
Но это все к слову. Сегодня жвачкой чаще всего называют ту самую жевательную резинку, chewing gum, признанный символ «американского образа жизни» (в нехорошем, разумеется, смысле). Вот как возмущался по этому поводу советский патриот Константин Симонов в своем стихотворении «Митинг в Канаде»:
- Я вышел на трибуну, в зал,
- Мне зал напоминал войну,
- А тишина – ту тишину,
- Что обрывает первый залп.
- Мы были предупреждены
- О том, что первых три ряда
- Нас освистать пришли сюда
- В знак объявленья нам войны.
- Я вышел и увидел их,
- Их в трех рядах, их в двух шагах,
- Их – злобных, сытых, молодых,
- В плащах, со жвачками в зубах,
- В карман – рука, зубов оскал,
- Подошвы – на ногу нога…
- Так вот оно, лицо врага!
- А сзади только черный зал,
- И я не вижу лиц друзей,
- Хотя они, наверно, есть,
- Хотя они, наверно, здесь.
- Но их ряды – там, где темней…
На самом деле человечество пользуется жвачкой начиная с позднего каменного века. На раскопках в Финляндии обнаружена жвачка из берестяной смолы с отпечатками зубов какогото нашего предка, которую в последний раз употребляли 5 тысяч лет назад. Считается, что использованная для ее приготовления смола обладала антисептическими свойствами. Древние ацтеки приготовляли жвачку из чикля, вещества, похожего на латекс, древние греки – из смолы мастичного дерева, американские индейцы – из сосновой смолы (в 1848 году в штате Мэн даже был налажен ее коммерческий выпуск, правда, без особого успеха – но зачем обращаться к истории. Авторы, проводя некоторое время своего счастливого детства в пионерских лагерях, тоже, бывало, пожевывали сосновую смолу, хотя и непонятно зачем). Современная жевательная резинка была впервые создана в 1860х годах на основе чикля, который оказался непригодным сырьем для производства резины (как поначалу планировалось), но отличным – для чуингама. Сейчас, правда, его изготовляют в основном из полимеров стиренбутадиена, изобутилена и изопрена – плюс, разумеется, различные вкусовые и иные добавки для избалованного потребителя.
В июле 2012 года в Москве заработал интернет-магазин Amgum, в котором можно купить более 200 видов экзотической жевательной резинки от 50 производителей из разных стран мира – например, со вкусом бекона (хотя авторы настаивают, что прославленный американский бекон порусски должен называться сырокопченой свиной грудинкой, и никак иначе), тефтелек, японской горчицы васаби и тыквы. Кроме того, имеются и «лечебные» жвачки: улучшающие память, увеличивающие грудь, успокаивающие, для похудания (с экстрактом кактуса, подавляющим голод) и т. д. Но тут мы уже переходим в область БАДов, биологически активных добавок, к которым думающие люди (те Homo, которые действительно sapiens) относятся в лучшем случае с недоверием, а в худшем – с брезгливостью. Сама жвачка никак не виновата в том, что в нее добавляют разные жульнические вещества. А о пользе или вреде жвачки мы говорить не станем, ибо обсуждение столь тривиальной темы авторы считают ниже своего достоинства.
Да, кстати, натуральный каучук всетаки применяется до сих пор, несмотря на конкуренцию со стороны его синтезированных собратьев. Из 25 миллионов тонн каучука, ежегодно производимых в мире, на его долю приходится 42 процента. Семьдесят процентов натурального каучука перерабатывается в резину для автомобильных покрышек. Определенная часть используется на изготовление хирургических перчаток, презервативов, воздушных шариков и других сравнительно дорогостоящих товаров.
Каучук («слезы дерева» на языке индейцев тупи-гуарани) получают в виде латекса (водной эмульсии) из надрезов на стволе бразильской гевеи. Но она дает сок только в течение 25 – 30 лет, после чего срубается и сжигается.
Довольно неожиданным проявлением экологической сознательности в последние десятилетия стала утилизация отслужившей свой срок гевеи на изготовление мебели. У одного из авторов даже имелась изготовленная из этого тропического дерева двуспальная кровать. Ничего особенного в гевее как в столярном материале не имеется (кроме сравнительной дешевизны), это вам не красное или черное дерево, однако причастность к сбережению природы – бесценное чувство. Ну и, конечно, всегда есть возможность похвастаться перед друзьями. (Точнее, было, поскольку экологически чистая кровать в конце концов оказалась кому-то подаренной при очередном переезде.)
Графен почти не виден
Элемент углерод (то есть «порождающий уголь») находится ровно посередине второго периода таблицы Менделеева, образует неорганические и органические соединения и способен реагировать с множеством веществ. Но его главное и удивительное свойство – это возможность связывания самих атомов углерода друг с другом в цепочки, на которые нанизаны атомы азота, водорода, кислорода. Из этих-то цепочек построены и наследственные молекулы ДНК (дезоксирибонуклеиновой кислоты) и РНК (рибонуклеиновой кислоты), и белки, из которых состоят наши мышцы, и все ферменты, и углеводы1, которые входят в состав множества наших органов, и жиры, образующие мембраны наших клеток (а также, увы, и наши животы). Они же служат основным структурным элементом клеток растений, которыми мы питаемся, и, разумеется, древесины, из которой мы изготавливаем стулья и обеденные столы. То же самое относится, как это ни жутковато звучит, к клеткам съедобных и несъедобных животных. Элемент жизни – ни убавить, ни прибавить.
В то же время в чистом виде углерод образует неорганические модификации, иначе называемые аллотропическими. Еще не так давно признавали только три аллотропические модификации – алмаз, графит и аморфный углерод. Но в 60-е годы прошлого века был получен (кстати, советскими учеными) так называемый карбин, представляющий собой чистые цепочки из атомов углерода, без дополнительных атомов других элементов. Соединены атомы в карбине двойными или чередующимися тройными и одинарными связями – так, чтобы каждый из атомов был четырехвалентным: – СС-СС– или =С=С=С=С=. Эту валентность углерод имеет практически во всех своих соединениях.
Алмаз построен совершенно подругому. Каждый из атомов углерода находится в центре тетраэдра, в вершинах которого расположены четыре ближайших атома. Связь углерод – углерод чрезвычайно прочна, отчего алмаз и обладает самой высокой из всех минералов твердостью и самым низким коэффициентом сжатия. (Впрочем, алмаз хрупок и его легко разбить обычным молотком.) За счет высокого коэффициента преломления и дисперсии ограненный алмаз играет всеми цветами радуги, и весьма ценится девушками (и не только ими). Как уверяет реклама, «бриллианты – это навсегда». Тут следует не без философской грусти отметить, насколько условны и суетны представления человечества о красоте драгоценных камней. С развитием науки большинство из них не так уж сложно изготовить из ндорогого сырья (маркетологи в США избегают слова «искусственный», предпочитая называть эти камни «созданными в лаборатории» или «сотворенными».) При этом искусственный изумруд, например полученный так называемым гидротермальным способом, стоит в тысячи раз дешевле натурального, а разницу между ними может установить только специалист… поскольку фальшивый камень обычно обладает безупречной структурой, а в природном камне неизбежно содержатся дефекты. Вот за эти дефекты, оказывается, многие потребители готовы выкладывать сумасшедшие деньги. Вспоминается известная с древних времен шутка о способе отличить натуральный жемчуг от фальшивого: в крепком уксусе первый бесследно растворяется, а второму хоть бы хны.
Еще один блестящий пример этой условности – фианит, или двуокись циркония, кристаллизованная в кубической сингонии. Это вещество уже в 1976 году научились (в отличие от алмаза) получать в ювелирном качестве. Слегка уступая алмазу по твердости (8,0 против 10 по шкале Мооса), фианит обладает практически таким же коэффициентом преломления (2,20 против 2,42), а по дисперсии даже превосходит алмаз (0,057 против 0,044). Кроме того, в отличие от большинства природных алмазов он совершенно бесцветен. Иными словами, ограненный кристалл кубической окиси циркония играет на солнце заметно лучше алмаза. Кроме того, его кристаллы куда больше размерами (не вообще, а на рынке ювелирных изделий). Однако попробуйте подарить какуюнибудь фианитовую цацку своей невесте – и вам, скорее всего, придется искать новую кандидатку в спутницы жизни… (Известно, что у прекрасного пола имеется особый орган для распознавания фальшивых драгоценностей и позолоченных оловянных колечек.)
Графит, основа карандашного грифеля, в отличие от алмаза легко истирается и превращается на бумаге в буквы рукописей некоторых великих романов или писем с фронта. Широко известна байка о том, что специалисты американского космического агентства НАСА якобы потратили несколько миллионов долларов на разработку чернильной ручки для письма в невесомости. Оканчивается история ударной фразой: «А русские космонавты пользовались карандашом». Знай наших! Увы, в реальности астронавты НАСА, как и их советские коллеги, тоже пользовались карандашами. В 1965 году агентство заказало у одной техасской фирмы 34 механических карандаша для полетов в космос, уплатив около 130 долларов за каждый, что впоследствии вызвало вполне объяснимый скандал. Пришлось искать другой вариант. Тем более что карандаш (даже механический, то есть не требующий заточки) – вовсе не идеальный инструмент для письма в космосе. Кончик его легко может обломаться и, свободно летая в пространстве, повредить космонавту или оборудованию корабля. Карандаши горят – что после пожара на борту «Аполлона-1» стало неприемлемым.
Применяемую сегодня космическую авторучку в 1965 году запатентовал Пол Фишер, истратив на этот проект около 1 миллиона долларов собственных денег. Эта ручка может писать «вверх ногами», при температурах от –45 до +200 градусов (хотя второе, пожалуй, и лишнее, тем более что при большой жаре ее синие чернила превращаются в зеленые), а также под водой или в других жидкостях.
Тут нам почемуто вспомнились классические стихи Владимира Уфлянда про водолаза. А что! Ведь он тоже с удовольствием написал бы подобной ручкой какоенибудь любовное письмо из Марианской впадины. Вот они:
- Уже давным-давно замечено,
- как некрасив в скафандре Водолаз.
- Но несомненно
- есть на свете Женщина,
- что и такому б отдалась.
- Быть может,
- выйдет из воды он прочь,
- обвешанный концами водорослей,
- и выпадет ему сегодня ночь,
- наполненная массой удовольствий.
- (Не в этот,
- так в другой такой же раз.)
- Та Женщина отказывала многим.
- Ей нужен непременно Водолаз,
- резиновый,
- стальной,
- свинцовоногий.
- Вот ты,
- хоть не резиновый,
- но скользкий.
- И отвратителен,
- особенно нагой.
- Но Женщина ждет и тебя,
- поскольку
- Ей нужен именно такой.
Да, если когото смущает, что в 1958 году писались такие политически незрелые и даже хулиганские стихи, можем успокоить. В том же году было сочинено множество стихов более правильных, более патриотических и идеологически выдержанных, вот, например, «Песня о тревожной молодости» Льва Ошанина:
- Забота у нас простая,
- Забота наша такая:
- Жила бы страна родная,
- И нету других забот!
- И снег, и ветер,
- И звезд ночной полет.
- Меня мое сердце
- В тревожную даль зовет!
Уже с 1967 года, после тщательных испытаний, НАСА взяло авторучку на вооружение. Паста из этого агрегата подается на вольфрамовый шарик не под воздействием силы тяжести, как в обычных шариковых ручках, а под давлением азота, достигающим 2,4 атмосферы.
Свойство графита истираться и оставлять следы на бумаге связано с тем, что он представляет собой стопку слоев из шестигранников, в вершинах которых находятся атомы углерода. Сами слои между собой связаны слабо, и графит легко расслаивается – это и есть следы на бумаге. В сущности, его полезно сравнить с тортом «Наполеон», где коржи не очень прочно склеены кремом.
Доказательство того, что алмаз – одна из форм углерода, принадлежит английскому химику Смитсону Теннанту. Решающий эксперимент был выполнен в 1797 году, когда Теннант сжег алмаз в закрытом золотом сосуде и установил, что вес образовавшейся двуокиси углерода точно такой, каким он и должен быть, если алмаз состоит из чистого углерода. С тех пор ученые постоянно мечтали превратить углерод в алмаз, что в конце концов удалось. При огромном давлении и определенной температуре сейчас алмазы получают из графита тоннами. Правда, бриллианты из таких алмазов получаются достаточно неказистые, зато ими утыканы рабочие поверхности всяких буровых инструментов и обычных сверл.
Аморфный же углерод – это просто мельчайшие частички графита, своей отдельной структурой он не обладает. Строго говоря, его даже и не стоило выделять в отдельную аллотропическую модификацию. Из этого углерода состоит бурый и каменный уголь, сажа и активированный уголь, который приходится принимать некоторым гражданам после неумеренного употребления народного напитка, авторство которого приписывают Дмитрию Менделееву.
В 1985 году было сделано потрясающее открытие принципиально новой модификации углерода – фуллерена. Исследователи изучали пары графита, испаренного лазерным лучом, и обнаружили в них молекулы, состоящие из 60 и 70 атомов углерода. После многочисленных экспериментов было установлено, что С60 представляет собой икосаэдр, состоящий из 20 шестиугольников и 12 пятиугольников – как сшитый из разных кусков кожи футбольный мяч. В более крупном С70 в середину «мяча» врезан пояс из 10 атомов углерода – такая молекула напоминает удлиненный мяч для регби. Эти молекулы первооткрыватели назвали бакминстерфуллеренами в честь архитектора Бакминстера Фуллера, который строил здания именно из таких структурных элементов, как шести– и пятиугольники. Вскоре, впрочем, название было сокращено до фуллеренов. Через одиннадцать лет после открытия ученые получили за это Нобелевскую премию по химии, и все эти годы открывались все новые и новые фуллерены. Рекордным является фуллерен с 400 атомами углерода, такие конструкции даже Фуллеру были не по плечу.
Если в вышеупомянутый футбольный мяч вставлять все новые углеродные «пояса», постепенно получится трубка, оканчивающаяся как бы половинками фуллерена. Можно и иначе описать мысленную операцию получения таких нанотрубок или тубулен – представьте себе, что мы ухватились за два противоположных края фуллерена и начали его растягивать. Если откудато будут постоянно поступать атомы углерода, то и получим такую трубу, цилиндр с округлыми краями. Получены нанотрубки, чья длина превышает диаметр в 132 тысячи раз.
На практике нанотрубки были обнаружены в 1991 году японцем Иидзимой, а может быть, и раньше (кода они не вызывали ни у кого интереса). В сущности, это еще одна аллотропическая модификация многоликого углерода. Из нанотрубок изготовляют сверхпрочные нити, их в ничтожных количествах добавляют в углепластики для бейсбольных бит, клюшек для гольфа, структурных элементов автомобилей. Нанотрубки обнаружены в дамасской стали, хотя как они там оказались – остается загадкой. Видимо, с помощью машины времени.
В качестве экзотического, но еще не реализованного варианта использования нанотрубок размышляют о космическом лифте. Это вот что такое: от Земли к космической станции протянут сверхпрочный трос, по которому ездит лифт с грузом или людьми. (Тут почемуто вспоминается помещик Манилов: «Иногда, глядя с крыльца на двор и на пруд, говорил он о том, как бы хорошо было, если бы вдруг от дома провести подземный ход или чрез пруд выстроить каменный мост, на котором бы были по обеим сторонам лавки, и чтобы в них сидели купцы и продавали разные мелкие товары, нужные для крестьян».) Впрочем, подобный космический транспорт был бы куда дешевле ракет, а нанотрубки по своей теоретической прочности отлично подходят для плетения такого троса.
И наконец, в 2004 году выпускники подмосковного Физико-технического института Андрей (Андре) Гейм и Константин Новоселов получили последнюю на данный момент аллотропическую модификацию углерода – одномерные пленки под названием «графен» (не путать с графином, хотя поанглийски он звучит именно как графин – английская «Е» читается как русская «И») – не что иное, как один корж из того самого торта «Наполеон», один слой в графите. За открытие этого поразительного вещества Гейм и Новоселов получили в 2010 году Нобелевскую премию. Графен прочнее стали в 200 раз, обладает необычными электрическими свойствами и в перспективе сможет заменить дорогой кремний при производстве электронных компонентов. Продолжаются исследования о его применении в электрических аккумуляторах и много в чем еще.
Забавно, что Гейм и Новоселов получили графен, теоретически предсказанный еще в 1950е годы, используя обыкновенную клейкую ленту скотч. Они приклеивали скотч к куску графита, отдирали прилипшие кусочки и исследовали их под микроскопом. Рассказывая эту историю, грех не упомянуть физика Сергея Дубоноса. Он работал в группе Гейма, защитил кандидатскую диссертацию, но главное – лучше всех и даже первым сумел отшелушить графен от графита. А потом бросил физику и уехал в Заокский район Тульской области выращивать коз. Лучший друг Гейм звал его в Стокгольм на церемонию вручения премии, но Сергей Дубонос хотел поехать с детьми – им это было бы интересно, а ему не очень. Но столько билетов на церемонию не было, вот он и остался у себя на ферме.
Ну вот, рассказав об аллотропических модификациях, уместно остановиться на том, почему вещества с одним и тем же количеством атомов (и не только углерода) проявляют разные, часто даже абсолютно разные свойства. Объяснил это знаменитый русский химик Александр Бутлеров, до которого ученые не слишком интересовались вопросами строения молекул. Считалось, что вещество (точнее, молекула вещества) – нечто вроде мешка, куда насыпали столькото атомов углерода, столькото азота, столькото кислорода и так далее.
И только Бутлеров сумел разобраться в этом вопросе и объяснил явление изомерии, пояснить которое проще всего на примере углеводорода бутан (не путать со страной Бутан, где повсюду на стенах домов изображены разноцветные веселые фаллосы, а табак строго запрещен законом). Простейший углеводород – метан СН4. За ним следует этан С2Н6, за ним пропан С3Н8, бутан С4Н10 и так далее, вплоть до углеводородов с числом атомов углерода 100 и более. Так вот, формулу пропана можно записать только так: СН3СН2СН3, у него изомеров нет. А вот у бутана C4H10 уже два изомера: СН3СН2СН2СН3 (линейный изомер) и СН3СН2 (СН3) – СН3. Скобка означает, что метильная группа СН3, как ветка у дерева, направлена в сторону от главной цепи. Обладая одинаковым составом, изомеры имеют разное строение и соответственно разные химические и физические свойства. Например, тот же линейный изомер бутана (нормальный, н-бутан) имеет температуру плавления –138oС, а изобутан плавится при –160oС.
Со времен Бутлерова открыт целый ряд других видов изомерии, в частности утонченная цис-транс-изомерия. Представим себе молекулу этилена CH2=CH2. Теперь по одному атому водорода у каждого из углеродов заместим на какуюнибудь группу, хоть на тот же простейший метил CH3-. Получим CH3CH=CH-CH3. Эти группы, как и оставшиеся атомы водорода, лежат в одной плоскости, по оси которой расположена двойная связь. И у метильных групп появляется возможность расположиться либо по одну, либо по разные стороны от этой двойной связи. Вокруг одинарной связи группы CH3– могут «вращаться», а для двойной связи так не проходит, и мы получаем два изомера диметилэтилена. Если по разные стороны – это транс-изомер. Если по одну сторону – это цис-изомер («транс» на латыни – «через», «цис» – по одну сторону). Раньше ближневосточная страна Иордания называлась Трансиорданией, то есть «за рекой Иордан», но после первой войны с Израилем она захватила кусок Палестины за рекой Иордан, и старое название потеряло смысл. Эти территории называются сейчас Западным берегом или Палестинской автономией, а изредка используется термин Цисиордания.
Иногда различия между цис– транс-изомерами весьма велики. Например, природный каучук из млечного сока дерева гевеи представляет собой цис-полимер изопрена CH2=C (CH3) – CH2=CH2, а транс-полимер в этом соке отсутствует. Именно цис-полиизопрен является самым лучшим материалом для изготовления резины, идущей на автопокрышки. Сейчас стереорегулярный, то есть состоящий почти полностью из цис-изомера, каучук химики синтезировать научились, но это все еще дорогое и трудное предприятие, так что плантации гевеи до сих пор шумят своими печальными листьями в Малайзии, Индонезии и Вьетнаме.
Кроме цис– и транс-, обнаружен еще один элегантный вид изомерии – хиральность, от древнегреческого «хейрос» – «рука» (ср. церковное «хиротония» – рукоположение, да и сторукие гекатонхейры вспоминаются: знай трясут своими пятьюдесятью головами гдето на заднем плане и, заметим, не имеют решительно никакого понятия об изомерии). Обнаруженная еще в середине XIX века, эта изомерия тоже связана с пространственным расположением частей молекулы, но особым образом. Если отражение предмета в зеркале не совпадает с ним самим, то имеют дело с нею, с хиральностью. Или другой известный пример:
- Так беспомощно грудь холодела,
- Но шаги мои были легки.
- Я на правую руку надела
- Перчатку с левой руки.
- Показалось, что много ступеней,
- А я знала – их только три!
- Между кленов шепот осенний
- Попросил: «Со мною умри!
- Я обманут моей унылой,
- Переменчивой, злой судьбой».
- Я ответила: «Милый, милый!
- И я тоже. Умру с тобой…»
- Это песня последней встречи.
- Я взглянула на темный дом.
- Только в спальне горели свечи
- Равнодушно-желтым огнем.
Левая и правая перчатки в принципе не совмещаются – это классический пример хиральности. Не этим ли объясняется волнение героини Анны Ахматовой, а вовсе не расставанием с любимым, как принято думать? Не перепутаны ли здесь причина и следствие?
Полимолоко и полиостров (полимеры)
Сердце кровью обливается, когда думаешь о том, как бедно и скудно жило человечество всего сто с лишним лет назад (про 300 лет назад и не говорим). В частности, ужасно ограничен был выбор материалов для превращения в изделия. Металл, стекло, керамика, фарфор, камень, дерево, волокна растений, меха и шкуры убиых животных, кость, включая слоновую (бедные слоны!), – вряд ли этот список можно существенно расширить. К тому же многие из природных материалов были весьма дороги. И что бы ни говорить о материалах искусственных, очевидно, что в их отсутствие нынешний человек никоим образом не сумел бы поддерживать свой уровень жизни (по историческим меркам – неслыханно высокий).
История пластмасс начиналась скромно, а именно с химической модификации природных веществ. В 1848 году был изобретен коллодий – спиртовой раствор нитроцеллюлозы, который использовали для ухода за ранами и изготовления эмульсии для фотопластинок – при высыхании он образует довольно прочную пленку. На основе той же нитроцеллюлозы в 1855 году Александр Паркс запатентовал материал, который был усовершенствован добавкой камфоры (в качестве пластификатора) и в 1870 году получил название «целлулоид». Его первым применением стала замена слоновой кости для изготовления бильярдных шаров, а затем он на долгие годы стал сырьем для кино– и фотопленки. Один из авторов когдато написал ностальгическое стихотворение, где отражена не только ломкость целлулоида, но и его горючесть:
- Киноархив мой, открывшийся в които
- веки, – трещи, не стихай.
- Я ль не поклонник того целлулоида,
- ломкого, словно сухарь.
- Я ли под утро от Внукова к Соколу
- в бледной, сухой синеве…
- Я ль не любитель кино одинокого,
- как повелось на Москве —
- документального, сладкого, пьяного, —
- но не велит Гераклит
- старую ленту прокручивать заново —
- грустно, и сердце болит.
- Высохла, выцвела пленка горючая,
- как и положено ей.
- Память продрогшая больше не мучает
- блудных своих сыновей.
- Меркнут далекие дворики-скверики,
- давнюю ласку и мат
- глушат огромные реки Америки,
- темной водою шумят.
- И, как считалку, с последним усилием
- бывший отличник твердит:
- этот – в Австралию, эта – в Бразилию,
- эта – и вовсе в Аид.
- Вызубрив с честью азы географии
- в ночь перелетных хлопот,
- чем же наставнику мы не потрафили?
- Или учебник не тот?
И если уж речь о ностальгии, нельзя, конечно, не упомянуть и прочно забытые съемные целлулоидные воротнички для мужских рубашек, которыми еще в начале XX века щеголяли господа средней руки с набриолиненными и завитыми усами. Куда все это подевалось? Неужели и наше время исчезнет точно так же? Похоже, что да, однако поверить в это невозможно.
В 1900 году на Всемирной выставке в Париже был впервые представлен галалит – пластмасса из молочного белка казеина, обработанного формальдегидом. В 1923 году в одной только Германии на его производство было истрачено 30 миллионов литров молока. Закат галалита (получившего огромную популярность в индустрии моды для изготовления украшений) был связан не только с появлением новых пластиков, поддающихся формовке (галалит отливать было невозможно, только подвергать механической обработке), но и с тем, что во время Второй мировой войны с молоком стали, мягко говоря, наблюдаться перебои. Впрочем, в СССР этот пластик производили аж до 1957 года. А вообщето самым популярным изделием из молочной пластмассы были пуговицы. И это отражено в прекрасных, хотя и сомнительных с точки зрения идеологии строках поэта Владимира Нарбута (1888 – 1938):
- …Еще мешковатые носим костюмы,
- Но правильно пуговиц вытянут ствол.
- И я на него – веселый, неугрюмый —
- Фасольною попал:
- За свое родство.
- Я знаю, дисциплиной страна прорыта.
- Богатства на ощупь она тормошит.
- И в нашу основу,
- Кроме галалита,
- Кладет она
- Лавровишню и самшит.
- Нас режут,
- Шлифуют,
- Давят нас под прессом,
- Чтоб (после нагрева)
- Блестел кругозор, —
- И мы на себя же
- Глядим с интересом:
- А пуговицато вышла
- Первый сорт…
Заслуживает упоминания еще один как бы искусственный материал, изготовляемый из природного сырья, открытый в 1893 году, но, в отличие от целлулоида и галалита, использующийся и по сей день. Цитируем Брокгауза и Ефрона: «Вискоза – Так назвали англ. химики Кросс, Биван и Бидль растворимый в воде продукт, полученный ими в 1893 г. при действии на мерсеризованную клетчатку сернистого углерода. Для этого лучше всего поступать так: клетчатка (напр. чистый хлопок, хлопчатобумажная ткань, клетчатка, осажденная из Швейцерова реактива, сульфитная целлюлоза и т. п.) мерсеризуется в 15 %-м растворе едкого натра, отжимается от избытка последнего, смачивается сернистым углеродом и оставляется на 12 час. в закупоренной склянке. По прошествии этого времени клетчатка превращается в желтоватую массу, которая при прибавлении воды образует чрезвычайно густой и вязкий раствор, почему продукт и получил название вискозы, от латинского слова “вязкий”». Умели же писать люди!
Если вискозу пропустить через фильеры, получается искусственный шелк (собственно, его чаще называют именно вискозой), а если прокатать между валками – знаменитый упаковочный материал целлофан, в наши дни опять входящий в моду благодаря его биоразлагаемости.
Что до «настоящих» пластмасс, то иногда старейшим искусственным полимером считают поливинилхлорид, который был случайно обнаружен французским химиком и горным инженером Анри Виктором Реньо еще в 1838 году. Но это был всетаки не синтез, а чистый случай, кстати не закончившийся промышленным производством. А первый промышленный синтетический полимерный материал, названный бакелитом, получил после длительных и трудоемких исследований бельгийский химик Бакеланд в 1909 году.
По целому ряду свойств пластмассы на основе фенолоформальдегидной смолы и сейчас остаются непревзойденным материалом. Любопытно, что в 30е годы бакелит разных цветов стал популярным материалом для изготовления украшений в стиле арт-деко, которые сегодня высоко ценятся у знатоков.
С тех пор химики синтезировали сотни, скорее даже тысячи видов самых разнообразных полимеров, многие из которых выпускаются миллионами тонн. Они вроде бы имели полное право праздновать победу над Природой, которая сумела создать только полимеры животного и растительного происхождения – животные и растительные белки, древесину, волокна хлопка, льна и шерсти, крахмал и желатин. Однако эта победа оказалась отчасти пирровой. Выяснилось, что одно из важнейших достоинств полимеров – химическая инертность – является и недостатком с точки зрения охраны природы. Это еще мягко сказано, на самом деле многие считают, что мы уже переживаем экологическую катастрофу. Почему? Дело в том, что синтетические полимерные материалы кажутся потребителю недолговечными, и справедливо – срок службы куртки из искусственной кожи куда короче, чем у натуральной. Отслужив, подавляющее большинство полимеров оказывается на свалках или в Мировом океане. Распад их в естественных условиях занимает десятки и сотни лет (поскольку микробы их не едят), причем продукты этого распада нередко пагубны для животного мира (включая и человека). В Тихом океане, как известно, образовался целый «остров» из выброшенных пластиковых бутылок, пленки, разнообразных полимерных упаковок и т. д. диаметром до полутора тысяч километров и весом почти в 100 миллионов тонн.
Лишь недавно научились синтезировать полимеры, которые гниют и разлагаются в природе (а заодно вспомнили об упоминавшемся выше целлофане).
Авторы хотели бы разразиться бурными аплодисментами, переходящими в овацию, по поводу двух сравнительно недавних изобретений в упаковочной промышленности. При пересылке разнообразных мелких товаров (а покупки по почте чрезвычайно популярны в наши дни) их требуется хорошо паковать. Можно, конечно, набить в коробку мятой бумаги, но это както не очень привлекательно, да и недостаточно надежно. Весьма популярным материалом долгое время были гранулы из пенопласта – «пенопластовый арахис», заполняющие все пустое пространство коробки. Товар они защищают неплохо, весят мало, но, увы, уж очень этот матеиал вреден для природы, потому занимает на свалке большой объем и разлагается чрезвычайно долго. (И к тому же при распаковке товара разлетается по всей квартире.) Некоторые компании стали применять вместо него обычные пластиковые пакеты, надутые воздухом и запечатанные. Уже хорошо – место на свалках экономится. Однако авторов в свое время поразила другая идея – засыпать пустоту в коробках воздушной кукурузой, она же попкорн. Понятно, что выбрасывать ее можно без всяких угрызений совести (съедят если не птички, то микробы), а особо экологически сознательный покупатель может ее даже и съесть. Природные полимеры (в данном случае крахмал), разумеется, прекрасно биодеградируют – об этом далее.
Как бы то ни было, без полимеров современная жизнь, понятное дело, немыслима. Расскажем поподробнее о трех пластмассах из числа наиболее знаменитых. В начале Второй мировой войны английские ученые напряженно работали над созданием новых материалов, которые помогли бы обеспечить победу над нацистской Германией. И несмотря на то, что немецкие химики считались лучшими в мире, именно англичане в 1941 году добились поразительных успехов в синтезе самых перспективных полимеров для бытовых и промышленных нужд. Главным их открытием стало соединение со сложным названием «полиэтилентерефталат». Впрочем, его сокращение – ПЭТ (или ПЭТФ), вовсе не такое уж сложное, быстро вошло во все европейские языки, в том числе и в русский. На Западе несминаемые ткани с добавкой волокон ПЭТ назывались дакроном или териленом.
Советские химики повторили успех англичан в 1949 году, а поскольку на патентное законодательство в СССР всем всегда было наплевать, то советскому волокну из ПЭТ присвоили звучное название «лавсан» (это аббревиатура – Лаборатория высокомолекулярных соединений Академии наук).
ПЭТ оказался поразительным полимером. Из него изготовляют не только волокна, ткани и пленки, но прежде всего – обычные бутылки для воды и напитков, растительного масла, уксуса, молочных изделий, пива и даже крепкого алкоголя (такие бутылки чаще всего можно встретить в магазинах duty-free при аэропортах, поскольку они гораздо легче стеклянных.) ПЭТ-бутылки, как мы все знаем, уникально легки по весу, удобны в использовании, прочны, дешевы и, что самое важное, совершенно инертны по отношению к содержимому. (Авторы, обладая длительным жизненным опытом, помнят, как в 60х годах в СССР появились походные фляги из маслянистого тускло-белого полиэтилена. В моде они продержались недолго, потому как уже через несколько минут пребывания в этой посуде вода приобретала довольно отвратный «химический» привкус, да и эстетические качества фляжек оставляли желать лучшего – как, впрочем, и большинство изделий, производившихся на родине победившего социализма.)
«Особенно хороши ПЭТ-бутылки для пива. За рубежом используются в основном стеклянные бутылки и металлические банки, но это всего лишь дань традиции. ПЭТ был изобретен только в начале 40х годов прошлого века, а европейцы пьют пиво уже несколько столетий, причем, естественно, из стекла. Бунтующая молодежь 60х, возможно, перешла на “металл”, потому что кидать в полицейских тяжелые и бьющиеся стеклянные бутылки было слишком опасно, а пустые банки – ничего страшного. А в нашей стране, где пиво до начала 90х было одним из самых дефицитных продуктов, никакой традиции сложиться не могло, а металлических банок и вовсе не было. Поэтому появление современной пластиковой тары было встречено без предубеждения, и даже наоборот – с восторгом».
Предыдущий абзац закавычен, поскольку с ним согласен только один из авторов (П. О.), а другой (Б. К.) считает его легкомысленным. В конце концов, традиция почемуто не помешала европейцам пересесть с лошадей на автомобили и покрывать шоссе асфальтом вместо брусчатки. Пиво в банках, на которое в США приходится больше половины потребления (60 процентов в 1991 году – и 53 процента в 2011м), как кажется одному из авторов, больше подходит к образу жизни американца – банки легче, прочнее и вообще «круче». В то же время бутылки из ПЭТ ни в Америке, ни в Европе так и не сумели заменить стекла. В них разливают только самое дешевое пиво, зачастую крепленое, во внушительных количествах (литр и больше). И рассчитано оно, что греха таить, на небогатых любителей напиться. Нормальный же человек склонен уважать потребляемый напиток, смиряясь ради этого с некоторыми неудобствами. Вот почему какоенибудь бельгийское пиво тройной ферментации по 20 евро за бутылку, должно быть, никогда не станут разливать в легкую, удобную и дешевую пластиковую тару – это было бы таким же кощунством, как те картонные стаканчики, в которых подают эспрессо и капучино в культовом Star Bucks. А что до России, то у нее, как хорошо известно, свой особый путь, в том числе и в отношении пивной тары.
Выяснив отношения, авторы – теперь уже совместно – остановятся на другой аббревиатуре, то есть другом чрезвычайно интересном полимере ПТФЭ – политетрафторэтилене. История открытия, именно открытия, а не синтеза ПТФЭ типична для химических открытий (в химии случайность вообще играет особую роль), и ее стоит пересказать. В 1938 году Рой Планкетт, сотрудник американской фирмы «Дюпон», работал над созданием нового фреона (еще, видимо, не подозревая, что они якобы разрушают озоновый слой атмосферы). Вдруг из баллона перестал поступать тетрафторэтилен, основной компонент запланированного синтеза. При этом вес баллона оказался больше, чем если бы он был пустым. Из любопытства ученый распилил баллон – и обнаружил в нем немного белого матового порошка, который не растворялся ни в одной из известных кислот, щелочей, не горел и вообще ни с чем не реагировал. Что же произошло? Под огромным давлением газ самопроизвольно заполимеризовался в знаменитый сейчас политетрафторэтилен, который получил короткое, благозвучное и запатентованное фирменное наименование «тефлон». Это настолько инертное вещество, что его даже называют органической платиной, и именно этой инертностью и нулевой адгезионной способностью объясняется использование тефлона для изготовления кухонной посуды.
Если непонятно – объясним. Адгезионная способность – это свойство прилипать к другим материалам. К тефлону ничего не прилипает, и пища, хоть до угольев сгорая, не пригорит к такой сковородке. Поэтому при жарении на ней нет необходимости в «прокладке» из растопленного масла между продуктом и ее поверхностью, то есть действительно можно жарить без масла. (Правда, пока сковородка новая. В процессе использования на ней неизбежно появляются царапины, иногда невидимые глазу, а под ними обнажается поверхность материала сковороды, обычно алюминия. К ней уже прилипает все, что угодно. Вот почему ухаживать за посудой с тефлоновым покрытием приходится с такой осторожностью.)
Тефлон, который у нас называют фторопластом, получается полимеризацией тетрафторэтилена в присутствии инициатора – перекиси водорода.
ПТФЭ – чрезвычайно экзотический материал, который, однако, почти наверняка можно встретить в любой квартире, особенно на кухне – и не только на сковородках. Тефлоном покрывают еще и кухонные скатерти, и все по тем же причинам они мало грязнятся, грязь просто не прилипает к такой скатерке. Ну и, разумеется, его широко применяют в качестве компонента смазок, в подшипниках, втулках и т. д. Ходят слухи, что перегретая сковорода с тефлоновым покрытием выделяет страшно ядовитые газы, убивающие домашних птиц. Что мы можем на это сказать? Советуем не перегревать тефлоновой посуды (равно как и обычной), не держать попугаев на кухне и вообще поменьше слушать доморощенных экологов. (Кое-кто из них, кстати, уверяет, что посуда из обычного алюминия вредна для здоровья, – что смехотворно, поскольку алюминий на воздухе всегда покрыт прочным слоем совершенно безвредной и пассивной окиси).
Кстати, большинство обычных кухонных скатертей – точнее, клеенок – изготовлены из поливинилхлорида (ПВХ), получаемого, как явствует из его названия, полимеризацией винилхлорида:
ПВХ применяется повсеместно – для электроизоляции проводови кабелей, производства листов, труб, пленок, для изготовления искусственной кожи, линолеума, обувных пластикатов, мебельной кромки и т. д. Особо стоит отметить, что именно из ПВХ с некоторыми добавками состоит винил (слово неправильное, но прижившееся в языке) для производства грампластинок, которые опять вошли в моду (авторы, между нами говоря, уверены, что фанатики винила просто выпендриваются, никакого такого ощутимого улучшения звука по сравнению с «цифрой» наверняка нет – но ктото и пишущую машинку предпочитает компьютеру!), профилей для изготовления окон и дверей. А еще из блестящего ПВХ делают одежду для любителей сексуального фетишизма. А еще из ПВХ шьют платья для каракатиц, как нас уверяет замечательная Людмила Петрушевская. Простим ей незнание химии, изза которого она ПВХ назвала просто хлорвинилом.
- – Скажите, каракатица,
- где вы достали платьице?
- Оно из хлорвинила,
- выглядит очень мило,
- тем более что здесь сыро.
- Ответила каракатица:
- – Это очень простое платьице.
- Возьмите четверть скатерти,
- желательно из хлорвинила.
- Моя лучшая подруга Мила
- мне только что смастерила.
- – Скажите, каракатица,
- а где взять четверть скатерти?
- Тем более из хлорвинила,
- тем более кто здесь Мила?
- Ответила каракатица:
- – По-моему, четверть скатерти
- можно сделать из целой скатерти.
- И с этими словами она нырнула,
- подобравши край хлорвинила,
- потому что на поверхности
- уже покачивалась
- акула Мила,
- которая от скатерти
- у каракатицы
- недавно
- три четверти
- по жадности
- откусила.
В заключение расскажем о неожиданном применении не синтетического, а как раз природного полимера – крахмала. В Японии картошку с особо высоким содержанием крахмала используют для изготовления не столько белорусских драников, сколько того, на что выкладывают всякие там суси да сасими. Бумажные одноразовые тарелки слишком долго гниют на свалках и засорили бы большие площади на маленькой Стране восходящего солнца. А крахмальные тарелки с удовольствие и очень быстро благородный японский микроб-сан уплетает за обе щеки. Но это еще что! В коллекции одного из авторов имеется крахмальный гвоздь со шляпкой, поверхность которой несколько вогнута. Знаете, куда вбивают, а на самом деле втыкают этот гвоздь? В землю на полях для гольфа. И на шляпку ставят мячик, для этого и вогнутость. А потом, когда богатенькие узкоглазые гольфисты отправляются к своим гейшам кушать сакэ, им не нужно нагибаться и вытаскивать одноразовый гвоздь, который за пару дней съедает все тот же микроб-сан. Ну знаете, это уже слишком. Как сказал бы наш украинский брат, услыхав русское слово «пиво» вместо привычного «пыво», – «поубывав бы усих».
Самый главный минерал
Хлорид натрия, NaCl, поваренная соль или просто соль – один из немногих продуктов питания, которые являются индивидуальными веществами с простой химической формулой. Кроме соли к ним относятся сахар С12Н22О11, вода Н2О, уксус СН3СООН, лимонная кислота C6H8O7 и еще пара-тройка веществ, включая, разумеется, и любимое народное лакомство – этиловый спирт в виде водного раствора.
Соль известна с глубокой древности. «Вы – соль земли. Если же соль потеряет силу, то чем сделаешь ее соленою? Она уже ни к чему не годна, как разве выбросить ее вон на попрание людям. Вы – свет мира. Не может укрыться город, стоящий на верху горы. И, зажегши свечу, не ставят ее под сосудом, но на подсвечнике, и светит всем в доме. Так да светит свет ваш пред людьми, чтобы они видели ваши добрые дела и прославляли Отца вашего Небесного» (Нагорная проповедь, Мф. 5:15).
Как показали раскопки в Румынии, одно неолитическое племя начало добывать соль путем выпаривания минеральной воды еще 6,5 тысячи лет назад. Заметим, что по тем же данным после начала использования NaCl численность племени начала увеличиваться едва ли не экспоненциально. Оно и не удивительно – соль представляет собой незаменимый консервант белковой пищи, а также необходима при квашении. Соответственно, у племени появилась возможность вместо того, чтобы помирать от обжорства после охоты, засолить ногу мамонта на черный день, заквасить дикой капусты – и таким образом повысить шансы на коллективное выживание.
Соль – отнюдь не приправа, к каковым ее относят многие поваренные книги. С одной стороны, она потребляется в небольших количествах, всего 10 – 12 граммов в день (причем на самом деле ее требуется гораздо меньше, всего грамма два). С другой стороны, ее роль в питании ну никак не сводится к улучшению вкуса или консервации. От перца или гвоздики, глубоко вздохнув, вполне можно отказаться, но обойтись без соли невозможно. Разумеется, в ее отсутствие человек покинет этот мир позже, чем лишенный воздуха или воды, но тоже обязательно покинет. (Впрочем, от этой судьбы не избавлен даже кушающий NaCl, что называется, от пуза, но рассмотрение данной проблемы в наши задачи не входит.) Недаром, когда разражались войны, народ бежал в магазины за солью и спичками в качестве наиболее незаменимых припасов.
Дело в том, что хлористый натрий – точнее, ионы натрия Na+ и хлора Cl– – непременные участники серьезных биохимических разборок. Ион натрия, который ниже для удобства называется просто натрием, поддерживает водный баланс в организме, но главное – участвует в образовании электрических импульсов в нервных клетках. Без натрия мозг не в состоянии командовать поведением внутренних органов, включая сердце. Что до хлора, то он, в частности, необходим для образования в желудке соляной кислоты HCl и соответственно переваривания пищи. Добавим, правда, что натрий нужен не только сам по себе, но в определенном соотношении с ионом калия, и, если его относительная доля повышается, это тоже нехорошо. Так зачем же, собственно, добавлять ее, соль, в пищу?
Мечтательные сторонники теории эволюции любят рассуждать о том, что человек вышел из океана, отчего эмбрион его на ранней стадии развития выглядит как вылитая скумбрия, а кровь по составу соответствует морской воде. Неправда: у человека в крови примерно 0,5 процента хлористого натрия, у рыбы – 1,75 процента, а в морях– океанах – около 3 процентов. И воду мы всетаки предпочитаем пресную. Так что теория «возвращения к корням» в данном случае, как выразился бы нобелевский лауреат Иосиф Бродский, не канает.
Плотоядные животные в добавочной соли не нуждаются, потому как получают ее в достаточном количестве из своей добычи. Поскольку по биохимии и генетике (и зачастую и по духовному развитию) Homo sapiens не слишком отличается от буйвола и гиены, по той же причине могут забыть о соли народы, питающиеся преимущественно мясом (и рыбой), – кочевники-скотоводы, а также чукчи, инуиты и другие счастливые обитатели Крайнего Севера (этим последним, кстати, не нужна соль и в качестве консерванта, поскольку матушка-натура снабдила их естественными подземными морозильниками). Однако не надо забывать, что с исторической точки зрения мясо стало доступным продуктом питания только недавно (и то исключительно в развитых странах), а в растительной пище соли совсем немного. Правда, она и впрямь «заостряет» вкус нашего провианта, и человек давно съедает больше соли, чем требуется его пресыщенному организму. Поэтому сейчас даже выпускается соль, где часть хлористого натрия заменена на хлористый же калий. (Вкус у нее, надо сказать, довольно противный.)
Но ничего хорошего не бывает и при недостатке соли, то есть в данном случае натрия, – появляются сухость кожи и снижение ее упругости, мышечные судороги, тошнота, апатия, сонливость и анорексия (отказ от еды). Снижается артериальное давление и возникает тахикардия, а также анурез (задержание мочеиспускания). Таковы те Сцилла и Харибда, между коими протекает в земной юдоли наше печальное существование, наша Одиссея, чтобы не сказать Илиада.
Кстати, потреблять соль мы вынужены, поскольку она постоянно выводится из организма с потом, фекалиями и мочой, а правила биохимической игры требуют, чтобы концентрация NaCl не падала ниже определенного уровня. Роняя слезы, мы тоже теряем хлористый натрий. Вот как отразил этот научный факт Николай Некрасов в трогательном фрагменте из поэмы «Кому на Руси жить хорошо»:
- Никто как Бог!
- Не ест, не пьет
- Меньшой сынок,
- Гляди – умрет!
- Дала кусок,
- Дала другой —
- Не ест, кричит:
- «Посыпь сольцой!»
- А соли нет,
- Хоть бы щепоть!
- «Посыпь мукой» —
- Шепнул Господь.
- Раз два куснул,
- Скривил роток
- «Соли еще!» —
- Кричит сынок,
- Опять мукой…
- А на кусок
- Слеза рекой!
- Поел сынок!
- Хвалилась мать —
- Сынка спасла…
- Знать, солона
- Слеза была!..
Получают NaCl в основном двумя путями – разработкой месторождений твердой каменной соли и выпариванием соленой воды. Впрочем, существует и самосадочная соль, которая выпадает на дно перенасыщенных солью озер, в частности самого крупного из них в России – Баскунчака. В такой соли много примесей, особенно кальциевых, и ее приходится специально очищать – нелегкий, но благородный труд, воспетый в стихах безымянного советского поэта-самоучки:
- Замелькали степные просторы,
- Ветер запах полыни донес,
- Под размеренный рокот мотора,
- Нас по озеру мчит мотовоз.
- Мы за нашу счастливую долю
- Благодарностью светлой полны.
- Поезда с баскунчакскою солью
- Разошлем по просторам страны.
- Так дружнее за труд,
- Чтобы жизнь расцветала все краше,
- Чтобы крепла страна
- И гордилась она
- «Всесоюзной солонкою» нашей!
Экая пошлятина, прости Господи! Будучи патриотами Российской империи, авторы вынуждены в качестве противоядия к этому скудоумному упражнению привести образец прекрасного досоветского стиля из Брокгауза и Ефрона:
«Б. давно известен своим богатством соли. С 1771 по 1805 казна добывала здесь соль, затем она не добывалась до 1861. В последние годы добыча соли здесь все усиливается, казна сдает участки разным промышленникам; в 1887 было 82 участка, сданных 23 лицам, и добыто 11 миллионов пудов. В 1881 от пристани Владимировки на Волге построена сюда казенная железная дорога, но она возит далеко не всю соль с озера; причина та, что нет удобных приспособлений для нагрузки и выгрузки соли и железная дорога довольно далека от многих промыслов. Поэтому значительная часть соли, от 3 до 5 миллионов пудов, идет к Волге на воловых фурах. Управление железной дороги нередко ходатайствовало перед министерством государственных имуществ о воспрещении бесплатного пастбища волов на казенных землях между Волгой и озером, так как этим прекратилась бы конкуренция фур».
Месторождения каменной соли коегде продолжают разрабатываться, а в иных странах отчасти перешли в разряд санаториев – считается, что воздух в старых штольнях насыщен ионами (очевидно, натрия и хлора) и поэтому полезен больным астмой и прочими заболеваниями дыхательного аппарата. Оставим эти утверждения на совести владельцев санаториев – пускай пациенты радуются и поправляются, если им нравится. Кстати, из обтесанных и выдолбленных глыб каменной соли (по фактуре напоминающей алебастр) изготовляют изящные настольные лампы, также, как уверяют, обладающие целебными свойствами. Неудивительно – соль для них обычно добывается в Гималаях, гдето возле легендарной Шамбалы, а значит, заряжена очень-очень тонкими энергиями имени Рериха и Блаватской.
Так называемую выварочную соль получают из естественных или искусственных рассолов, добываемых из недр земли. Первые образуются из подземных залежей каменной соли сами собой, вторые – путем нагнетания воды с поверхности. Их безжалостно упаривают либо в плоских чанах прямо на воздухе, либо в вакуум-аппаратах (при пониженном давлении). В последнем случае получается товар особо высокого качества. В России выварочную соль вырабатывают в Пермской и Иркутской областях, а также в Республике Коми.
Садочную соль получают из морской воды, отведенной в неглубокие лиманы в жарких местах, где она испаряется просто под солнцем. Занятно, что конечный продукт по составу вовсе не совпадает с солями морской воды, в противном случае он горчил бы изза присутствия ионов магния. И здесь соледобытчики сыграли на различной растворимости разных солей в воде. Прежде всего в осадок выпадают малорастворимые соли железа и кальция, оставшийся раствор переливают в другой бассейн, где выпадает хлористый натрий, хотя и со значительным количеством примесей. Эти примеси – хлориды магния MgCl2 и кальция CaCl2 – впоследствии удаляют с помощью специальных приемов.
Чуть-чуть об истории. Солеварение устраивали всегда рядом с источником соляного раствора, то есть около морей, соленых наземных или подземных озер. В России начиная с XII века солеварни распространились у поморов на Белом море, хотя первые свидетельства о выварке соли на Руси известны с X века. Отечественное начальство облагало соль большими налогами. В 1648 году коса нашла на камень, произошел Соляной бунт, в ходе которого горожане истребили изрядное количество бояр. Дольше всех бунтовал Псков, но налоги были всетаки уменьшены. В 1675 году снова разразились соляные бунты, причем не только в России, но и во Франции, где королевская камарилья поступала с солью вообще самым подлым образом: мало того что на соль был установлен немалый налог и ее продажа была монополизирована государством, так это государство еще и в приказном порядке определило, сколько соли обязан (!) был покупать каждый подданный в неделю. Ставка соляного налога зависела от региона, что привело, понятное дело, к расцвету контрабанды, вдохновившей Бориса Заходера на следующее поучительное стихотворение:
- Неведомо, в какой земле,
- Недавно ли, давно ли,
- Купил скупой в чужом селе
- Мешок пудовый соли.
- Верст тридцать было до села,
- Да соль
- Дешевле там была!
- Туда – пешком…
- Назад – пешком…
- Покупку спрыснул малость,
- И так легко ему с мешком
- Спервато показалось!
- Шагает он, шагает,
- А сам и рассуждает:
- – Неужто тут по правде пуд?
- Какой там пуд!
- Откуда!
- Небось купчина, старый плут,
- Обвесил на полпуда!
- Но тридцать верст – не шаг шагнуть!
- Пооттянуло плечи…
- Скупой присел передохнуть,
- Повел другие речи:
- – Шалишь, меня не проведешь!
- Умишко есть покуда…
- Купец – он вор, а хошь не хошь —
- В мешке не меньше пуда!
- Ну, вот он наконец и дом!
- Скупой едва плетется.
- С бедняги пот катит ручьем,
- Чуть жив, а сам смеется!
- – Ты что? – кричит жена с крыльца. —
- Купил?
- – Купил не худо!
- Нагрел на соли я купца:
- Походу взял с полпуда!
- Иные, может быть, сочтут,
- Что в басне мало соли.
- Ей-богу, соли – целый пуд,
- А может, и поболе!
Вот прелюбопытнейший отрывок из закона о соли времен династии Минь, выпущенного в 1368 году: «Всякий, кто, нарушая закон, промышляет контрабандой солью, наказывается ста палками и трехгодичной ссылкой; имевшие при себе оружие наказываются на одну степень тяжелей, клеветнически показывающие на непричастных к данному преступлению людей наказываются на три степени тяжелей. Оказывающие при аресте сопротивление обезглавливаются. Соль, повозки, лодки и животные конфискуются в казну. Проводники, посредники, а также прятавшие [контрабандную соль] и укрывавшие [преступников] наказываются девяноста палками и высылкой на два с половиной года. Носильщики и возчики наказываются восьмьюдесятью палками и высылкой на два года. Лица, своими силами арестовавшие [контрабандистов], [а также] донесшие [на них властям], получают всю захваченную [у преступников] соль в качестве вознаграждения. Пришедшие с повинной освобождаются от наказания и ве получают вознаграждение.
Тяглые солевары всех промыслов, тайно выносящие с промыслов выработанную ими сверх нормы соль или тайно вываривающие соль для продажи, наказываются по закону о контрабандной торговле солью. Каждый покупающий контрабандную соль для еды наказывается ста палками, а [использующий ее] для перепродажи – ста палками и трехгодичной высылкой».
Хорошие, однако, нравы царили в Древнем Китае – как, впрочем, и почти всюду в те времена.
Соляная монополия в России появились при Петре I, а вскоре была создана и Соляная контора для прокорма очередной банды чиновников, отслеживающих поступление доходов в казну и в свой карман. Система казенного соляного дела, просуществовавшая с изменениями свыше ста лет, включала в себя промыслы, доставку соли к местам потребления, а также сеть казенных магазинов (продавцы в них назывались целовальниками, поскольку, как и в случае казенной торговли водкой, целовали крест, клянясь в своей честности) и бюрократический аппарат. В 1722 году Петр писал в одном из своих указов: «Не только в городах, в селах и деревнях, но и в Москве, при продаже соли, целовальники воруют, таким образом: ежели кому случится купить пуд или больше, и с таковых, имея некоторые взятки, продают, а которые подлые люди имеют только купить по малому числу, а именно до 10 копеек, а больше того, чтоб какую целовальникам дачу дать, денег не имеют». В 1880 году под давлением общественного мнения Александр II Освободитель, в 1861 году отпустивший на волю крепостных, отменил монополию на соль, к большому удовольствию простого народа.
Сейчас с солью нет никаких проблем. Появились даже изыски. Не говоря об отечественных «профилактической» и йодированной соли, продается импортная «морская», содержащая не обычные 98 процентов хлористого натрия, а существенно меньше за счет наличия других ионов – магния, кальция, йода, брома, сульфата. Возникла и мода на «природную» соль, которая представляет собой довольно неаппетитный на вид продукт первичного вываривания, склонный к тому же слеживаться в комки. Никаких преимуществ перед очищенной солью у него, разумеется, нет, за исключением того, что в растворе такой соли, говорят, огурцы получаются более упругими и хрустящими, по одной из теорий – за счет повышенного содержания магния.
Кстати, крупная соль, продающаяся в любом американском универсаме, обычно называется «кошерной». По мнению одного российского интернет-магазина, она «изготавливается по требованиям еврейского диетического закона и применяется для приготовления мяса и других продуктов по еврейским законам питания, кошерность соли подтверждается соответствующими сертификатами». Строго говоря, ошибок здесь нет (за исключением чудовищного «еврейского диетического закона», что должно означать «иудаистские правила питания»). Описанная электронными торговцами соль действительно существует, продается в отдельных уголках супермаркетов вместе с другой пищей для истово (или неистово) верующих, однако может иметь любой состав и зернистость. Но упомянутая «кошерная соль» массового потребления не имеет прямого отношения к библейскому питанию. Назвали ее так за крупное зерно. Известно, что Ветхий Завет запрещает употребление в пищу крови, поэтому правоверные иудеи перед готовкой обязательно обваливают кусок мяса крупной солью и дают постоять, чтобы «вытянуть» из него кровь (на самом деле, конечно, воду, но не будем обвинять пророка Моисея в незнании законов химической физики). Удельная поверхность крупнозернистой соли ниже, чем у мелкозернистой, поэтому вода вытягивается медленнее и клетки мяса меньше разрушаются. Заметим, что это относится не только к мясу – крупная соль незаменима при квашении капусты, приготовлении домашней семги и совершенно антикошерной ветчины – один из авторов, будучи поваром-любителем, убедился в этом на собственном опыте, который вам и рекомендует.
А какая соль самая дорогая и самая снобская? Это так называемый «соляной цвет» (fleur de sel, которую неграмотные российские ритейлеры почемуто именуют «цветочной солью»), добываемый из морской воды в Бретани, точнее, в окрестностях городка Геранд. Собственно, производят его и в соседних городках, а также в Испании, Португалии и Канаде, но самолюбивые герандцы считают настоящим только свой фирменный продукт. Для его получения морскую воду направляют в мелкие пруды по системе из 10 извилистых каналов. Во время этого долгого путешествия вода очищается от водорослей и морской живности, теряет большую часть магния, а заодно и понемножку испаряется, так что по прибытии в бассейн содержание соли в ней возрастает с 27 до 300 граммов на литр. Когда в бассейне остается совсем тонкий слой воды (5 – 10 миллиметров), на поверхности ее постепенно появляется корка из соляных кристалликов, которые собираются вручную с помощью специального совка. В этой соли попрежнему немало примесей, а аргилитовая глина, которой выстлано дно бассейнов, сообщает ей благородный сероватый оттенок (прилагательное взято из рекламы – на самом деле, конечно, оттенок грязноватый). Будучи честными людьми, авторы должны признаться, что сами они этого самого соляного цвета отродясь не пробовали, поскольку заведись у них лишняя тысяча рублей, они бы истратили ее скорее на 2 литра чего поинтересней, чем на 250 граммов не слишком чистого хлористого натрия.
Расскажем еще об одном традиционном заблуждении, связанном с солью. В начале перестройки, когда все продавали что попало, в газетах было полно объявлений типа «Куплю/продам соленые шкуры КРС». Под КРС понимается крупный рогатый скот, выделанные шкуры которого действительно солят для консервации и в таком виде отправляют на обувные заводы. Соль (все та же поваренная) вовсе не вредит коже и обуви. Наоборот! Огурцы, рыбу, солонину, прочие соленья – и кожу для обуви! – консервируют солью, чтобы не гнили.
Итак, кожа, из которой сделана наша обувь, представляет собой материал, пропитанный раствором обычной соли. При намокании в воде и последующем высыхании соленая вода по капиллярам кожи перемещается от более мокрого места к более сухому, вода высыхает – и соль остается на границе процесса в виде белесой полосы. При этом переносится любая соль – и та, что действительно попала «с улицы», и собственная соль из внутренних слоев кожи!
После этой теоретической подготовки вернемся к нашему эксперименту. Пройдитесь по снегу на даче или в лесу в слякотную погоду, пусть обувь намокнет, а потом уже дома высохнет. И увидим на сапожках все тот же белесый след, хотя в лесу соль никто не разбрасывает. Этот след от той самой собственной соли в коже! Кстати, след совершенно не опасен и легко смывается водой или закрашивается кремом.
А подметки и вовсе равнодушны к соли – резина в принципе не боится этого вещества. Вот нитки – гниют, но только дрянные, и гниют даже в чистой воде без всякой соли. Прогнившие нитки на обуви говорят только о наглости производителей, а вся нормальная обувь выпускается сейчас только с синтетическими, тоже в принципе не гниющими нитками.
Итак, неча на соль пенять, если обувь крива. Дело не в соли, но ведь сапожки действительно портятся? Да, и мы знаем от чего – от обычной воды. Сапожки портятся просто изза воды или растаявшего снега. К тому же стараниями так называемых дизайнеров, а на самом деле корыстных прислужников обувных компаний сейчас обувку приходится менять, особенно женщинам, каждый год – видите ли, сменилась мода! А если так, то зачем тачать сапоги, заботясь о качестве? Вот и стали делать халтурные сапожки на год. Один из авторов этой книги до сих пор ходит в особо лютый мороз в финских зимних ботинках, купленных в прошлом веке. И на моду ему наплевать.
В заключение – анекдот, который вполне мог быть былью. Однажды президент Колумбии, естественно, бывший наркобарон, прилетел в СССР по приглашению Партии (Ума, Чести и Совести нашей эпохи) и Правительства. Внизу у трапа его ждали девушки в русских сарафанах с хлебом-солью. Потрясенный президент ухватил щепотку соли, вдохнул в ноздрю и восторженно произнес – вот это да, нигде меня так не встречали!
4. Темное вещество поэзии
У читателя может возникнуть законный вопрос: откуда вообще возникла у авторов мысль соединить под одной обложкой научно-популярную и поэтическую тематику?
Оба автора закончили химический факультет МГУ, один даже защитил кандидатскую диссертацию. И оба они, как это ни грустно, в конце концов ушли из большой химии в литературу (один в поэзию, другой – в прозу).
Химия в этом не виновата. Мы попрежнему относимся к ней с нежной любовью и вообще считаем спор «о физиках и лириках», кипевший в 60е годы, высосанным из пальца. (Недаром он завершился трогательным примирением сторон под сахариновым лозунгом «И в космосе нужна ветка сирени».) Просто наука и литература – это разные, хотя и вовсе не исключающие друг друга способы творческого познания жизни.
Нас до сих пор увлекает и тот, и другой. Вспомним державинское «Я царь – я раб – я червь – я бог!» И с помощью естественных наук, и с помощью искусства человек способен забывать о том, что он раб и червь, в минуты вдохновения ощущая себя царем и богом.
К сожалению, с формальной точки зрения химия и поэзия почти не пересекаются. Разумеется, для своих капустников ученые продолжают сочинять рифмованные приколы с перечислением веществ и элементов, но с поэзией эти упражнения обычно и рядом не лежат.
- Самый первый – водород.
- Это знает весь народ.
- Гелий, Литий и Бериллий,
- Бор, а следом – Углерод,
- Там Азот, а за Азотом
- Двухвалентный Кислород.
- Фтор с Неоном, Натрий, Магний,
- Алюминий, Кремний тут.
- Фосфор, Сера, Хлор с Аргоном,
- Калий с Кальцием идут.
- Скандий, вслед – Титан, Ванадий.
- Хром и Марганец, а там
- Уж железо вставить надо,
- Ну и Кобальт по пятам.
Химические термины и понятия существуют, за малым исключением (серебро, золото, железо, мышьяк и коечто еще), отдельно от нашей повседневной жизни и не наполнены духовным содержанием (иными словами, не связаны с нашими чувствами, без которых поэзия немыслима).
Приведем простой пример. Вот два родственника – сера и селен. Сера известна испокон веков и отчасти вросла в человеческую культуру (вернее, искусство, то есть систему отражения чувств художественными средствами – мы тоже умеем выражаться почти понаучному!). Сернистый газ изрыгают вулканы, им окуривают грешников в аду и фрукты для сушки, из серы изготовляют смертоносный порох. Так что ее довольно легко вставить в стихи, вот, например, Аполлон Майков в поэме об Апокалипсисе пишет:
- То были всадники в горящих бронях,
- Имевших цвет огня, и гиацинта,
- И серы. Кони ж с львиной головой.
- Из пасти их огонь, и дым, и сера
- Клубами исходили, а хвосты
- Кончались змеями, – и гибли люди
- От змей и дыма, пламени и серы, —
- И треть из них сим образом погибла.
А бедный селен? Никакой поэт не обратит на него внимания. И причина проста: мы о нем знаем лишь то, что он входит в состав некоторых шампуней от перхоти, а также используется в полупроводниковой промышленности и в медицине (в качестве довольно действенного противоракового средства). Както не вдохновляет. С другой стороны, трудно здесь удержаться от того, чтобы не привести стихотворение Константина Вагинова (одного из самых волшебных и целомудренных русских поэтов), где упоминается известное небесное тело, как бы тетушка нашего несправедливо обойденного элемента, названного в ее честь:
- Один средь мглы, среди домов ветвистых
- Волнистых струн перебираю прядь.
- Так ничего, что плечи зеленеют,
- Что язвы вспыхнули на высохших перстах.
- Покойных дней прекрасная Селена,
- Предстану я потомкам соловьем,
- Слегка разложенным, слегка окаменелым,
- Полускульптурой дерева и сна.
Поэзия, однако, развивается, и наш современник Алексей Цветков ухитрился вставить в свои стихи даже название одного экзотического редкоземельного элемента. Но тут, как говорится, все чисто, все путем. Этот элемент, который еще двадцать лет назад абсолютно никого не интересовал, в последние годы стал центром больших человеческих и политических страстей, поскольку незаменим в микроэлектронике, добывается в Китае подпольно, дефицитен – словом, чем не воспетое множеством бардов золото или серебро.
- празеодим и платину скупая
- шагала и миро
- возьмешь ли в толк о чем скулит слепая
- пророчица в метро
- лязг турникета зычный рык возницы
- столетие на слом
- черно в очках но адские глазницы
- пылают под стеклом
- мы взаперти сюда стучать нечестно
- кто выследит нас тут
- пусть плесневеют бонды казначейства
- и спреды их растут
- что гарлемской безумице приснится
- чьи очи ночь хранит
- пока с людской начинкой колесница
- не врезалась в гранит
- жизнь избранным нежна и небо немо
- под землю им нельзя
- срывая смоквы с натюрмортов хема
- и устрицы грызя
- но ненадолго счастливы и живы
- с фламандского холста
- поставками входите пассажиры
- здесь есть еще места
К химии мы еще вернемся. А пока заметим, что освоение поэтического мастерства продолжается всю жизнь и вовсе не сводится к изучению и оттачиванию «техники». Да, рифмы, размер, повторы, метафоры, метонимии, звукопись – все это помогает тексту, состоящему из как бы обычных слов, стать поэзией. Но вот загадка: хорошие стихи (как и любое искусство) обязательно содержат некое «темное вещество» и «темную энергию», как наша Вселенная.
Для справки: темное вещество – «общее название совокупности астрономических объектов, недоступных прямым наблюдениям современными средствами астрономии (то есть не испускающих электромагнитного или нейтринного излучения достаточной для наблюдений интенсивности и не поглощающего их), но наблюдаемых косвенно по гравитационным эффектам, оказываемым на видимые объекты. Ученые считают, что количество темной материи как минимум в пять раз больше количества видимой».
Энциклопедия оптимистически подчеркивает, что темное вещество нельзя наблюдать современными средствами. Не знаем, не знаем. Авторы уверены, что многие загадки мироздания познаваемы для человеческого ума не более, чем законы музыки и воздухоплавания – для аквариумного сомика. Может быть, именно в этом отчасти и состоит прелесть жизни. Ну и в том, разумеется, что мы теми или иными окольными путями (например, с помощью науки и искусства) способны хоть ненамного да приближаться к познанию непознаваемого.
Итак, поэзия всегда больше суммы слов, из которых она состоит.
Как говорил об этом Мандельштам, «поэтическая речь, или мысль, лишь чрезвычайно условно может быть названа звучащей, потому что мы слышим в ней лишь скрещиванье двух линий, из которых одна, взятая сама по себе, абсолютно немая, а другая, взятая вне орудийной метаморфозы, лишена всякой значительности и всякого интереса и поддается пересказу, что, на мой взгляд, вернейший признак отсутствия поэзии: ибо там, где обнаружена соизмеримость вещи с пересказом, там простыни не смяты, там поэзия, так сказать, не ночевала».
А разве химия отчасти не такова? Сумма элементов, смешанная в определенной пропорции, не имеет ничего общего с такой же смесью, но организованной в новое вещество, которое может быть и лекарством, и ядом, в зависимости от своей структуры. Как это вещество обладает уникальными свойствами, так и художественный текст несет в себе неожиданный новый смысл. Более того, катализирующие свойства, например, ферментов возникают не у любой молекулы, а лишь в случае, если она обладает и строго определенной вторичной структурой (скажем, свернута в спираль или в клубок) за счет водородных связей, которые, честно говоря, даже и за порядочную химическую связь многие не считают.
В школе нас важно учили, что в литературе имеются форма и содержание. Форма – это (в случае поэзии) перечисленные вышепобрякушки типа размера и рифм (без которых, заметим, японская поэзия прекрасно обходится, да и не она одна) или иных художественных приемов. Содержание – это та идея, которую хотел выразить автор.
Бедная литература, несчастные старшеклассники!
У читателя может возникнуть законный вопрос: откуда вообще возникла у авторов мысль соединить под одной обложкой научно-популярную и поэтическую тематику?
Оба автора закончили химический факультет МГУ, один даже защитил кандидатскую диссертацию. И оба они, как это ни грустно, в конце концов ушли из большой химии в литературу (один в поэзию, другой – в прозу).
Химия в этом не виновата. Мы попрежнему относимся к ней с нежной любовью и вообще считаем спор «о физиках и лириках», кипевший в 60е годы, высосанным из пальца. (Недаром он завершился трогательным примирением сторон под сахариновым лозунгом «И в космосе нужна ветка сирени».) Просто наука и литература – это разные, хотя и вовсе не исключающие друг друга способы творческого познания жизни.
Нас до сих пор увлекает и тот, и другой. Вспомним державинское «Я царь – я раб – я червь – я бог!» И с помощью естественных наук, и с помощью искусства человек способен забывать о том, что он раб и червь, в минуты вдохновения ощущая себя царем и богом.
К сожалению, с формальной точки зрения химия и поэзия почти не пересекаются. Разумеется, для своих капустников ученые продолжают сочинять рифмованные приколы с перечислением веществ и элементов, но с поэзией эти упражнения обычно и рядом не лежат.
- Самый первый – водород.
- Это знает весь народ.
- Гелий, Литий и Бериллий,
- Бор, а следом – Углерод,
- Там Азот, а за Азотом
- Двухвалентный Кислород.
- Фтор с Неоном, Натрий, Магний,
- Алюминий, Кремний тут.
- Фосфор, Сера, Хлор с Аргоном,
- Калий с Кальцием идут.
- Скандий, вслед – Титан, Ванадий.
- Хром и Марганец, а там
- Уж железо вставить надо,
- Ну и Кобальт по пятам.
Химические термины и понятия существуют, за малым исключением (серебро, золото, железо, мышьяк и коечто еще), отдельно от нашей повседневной жизни и не наполнены духовным содержанием (иными словами, не связаны с нашими чувствами, без которых поэзия немыслима).
Приведем простой пример. Вот два родственника – сера и селен. Сера известна испокон веков и отчасти вросла в человеческую культуру (вернее, искусство, то есть систему отражения чувств художественными средствами – мы тоже умеем выражаться почти понаучному!). Сернистый газ изрыгают вулканы, им окуривают грешников в аду и фрукты для сушки, из серы изготовляют смертоносный порох. Так что ее довольно легко вставить в стихи, вот, например, Аполлон Майков в поэме об Апокалипсисе пишет:
- То были всадники в горящих бронях,
- Имевших цвет огня, и гиацинта,
- И серы. Кони ж с львиной головой.
- Из пасти их огонь, и дым, и сера
- Клубами исходили, а хвосты
- Кончались змеями, – и гибли люди
- От змей и дыма, пламени и серы, —
- И треть из них сим образом погибла.
А бедный селен? Никакой поэт не обратит на него внимания. И причина проста: мы о нем знаем лишь то, что он входит в состав некоторых шампуней от перхоти, а также используется в полупроводниковой промышленности и в медицине (в качестве довольно действенного противоракового средства). Както не вдохновляет. С другой стороны, трудно здесь удержаться от того, чтобы не привести стихотворение Константина Вагинова (одного из самых волшебных и целомудренных русских поэтов), где упоминается известное небесное тело, как бы тетушка нашего несправедливо обойденного элемента, названного в ее честь:
- Один средь мглы, среди домов ветвистых
- Волнистых струн перебираю прядь.
- Так ничего, что плечи зеленеют,
- Что язвы вспыхнули на высохших перстах.
- Покойных дней прекрасная Селена,
- Предстану я потомкам соловьем,
- Слегка разложенным, слегка окаменелым,
- Полускульптурой дерева и сна.
Поэзия, однако, развивается, и наш современник Алексей Цветков ухитрился вставить в свои стихи даже название одного экзотического редкоземельного элемента. Но тут, как говорится, все чисто, все путем. Этот элемент, который еще двадцать лет назад абсолютно никого не интересовал, в последние годы стал центром больших человеческих и политических страстей, поскольку незаменим в микроэлектронике, добывается в Китае подпольно, дефицитен – словом, чем не воспетое множеством бардов золото или серебро.
- празеодим и платину скупая
- шагала и миро
- возьмешь ли в толк о чем скулит слепая
- пророчица в метро
- лязг турникета зычный рык возницы
- столетие на слом
- черно в очках но адские глазницы
- пылают под стеклом
- мы взаперти сюда стучать нечестно
- кто выследит нас тут
- пусть плесневеют бонды казначейства
- и спреды их растут
- что гарлемской безумице приснится
- чьи очи ночь хранит
- пока с людской начинкой колесница
- не врезалась в гранит
- жизнь избранным нежна и небо немо
- под землю им нельзя
- срывая смоквы с натюрмортов хема
- и устрицы грызя
- но ненадолго счастливы и живы
- с фламандского холста
- поставками входите пассажиры
- здесь есть еще места
К химии мы еще вернемся. А пока заметим, что освоение поэтического мастерства продолжается всю жизнь и вовсе не сводится к изучению и оттачиванию «техники». Да, рифмы, размер, повторы, метафоры, метонимии, звукопись – все это помогает тексту, состоящему из как бы обычных слов, стать поэзией. Но вот загадка: хорошие стихи (как и любое искусство) обязательно содержат некое «темное вещество» и «темную энергию», как наша Вселенная.
Для справки: темное вещество – «общее название совокупности астрономических объектов, недоступных прямым наблюдениям современными средствами астрономии (то есть не испускающих электромагнитного или нейтринного излучения достаточной для наблюдений интенсивности и не поглощающего их), но наблюдаемых косвенно по гравитационным эффектам, оказываемым на видимые объекты. Ученые считают, что количество темной материи как минимум в пять раз больше количества видимой».
Энциклопедия оптимистически подчеркивает, что темное вещество нельзя наблюдать современными средствами. Не знаем, не знаем. Авторы уверены, что многие загадки мироздания познаваемы для человеческого ума не более, чем законы музыки и воздухоплавания – для аквариумного сомика. Может быть, именно в этом отчасти и состоит прелесть жизни. Ну и в том, разумеется, что мы теми или иными окольными путями (например, с помощью науки и искусства) способны хоть ненамного да приближаться к познанию непознаваемого.
Итак, поэзия всегда больше суммы слов, из которых она состоит.
Как говорил об этом Мандельштам, «поэтическая речь, или мысль, лишь чрезвычайно условно может быть названа звучащей, потому что мы слышим в ней лишь скрещиванье двух линий, из которых одна, взятая сама по себе, абсолютно немая, а другая, взятая вне орудийной метаморфозы, лишена всякой значительности и всякого интереса и поддается пересказу, что, на мой взгляд, вернейший признак отсутствия поэзии: ибо там, где обнаружена соизмеримость вещи с пересказом, там простыни не смяты, там поэзия, так сказать, не ночевала».
А разве химия отчасти не такова? Сумма элементов, смешанная в определенной пропорции, не имеет ничего общего с такой же смесью, но организованной в новое вещество, которое может быть и лекарством, и ядом, в зависимости от своей структуры. Как это вещество обладает уникальными свойствами, так и художественный текст несет в себе неожиданный новый смысл. Более того, катализирующие свойства, например, ферментов возникают не у любой молекулы, а лишь в случае, если она обладает и строго определенной вторичной структурой (скажем, свернута в спираль или в клубок) за счет водородных связей, которые, честно говоря, даже и за порядочную химическую связь многие не считают.
В школе нас важно учили, что в литературе имеются форма и содержание. Форма – это (в случае поэзии) перечисленные вышепобрякушки типа размера и рифм (без которых, заметим, японская поэзия прекрасно обходится, да и не она одна) или иных художественных приемов. Содержание – это та идея, которую хотел выразить автор.
Бедная литература, несчастные старшеклассники!