Текст
                    химия
жизнь
О
Z
У
ГС
Z
ГС
3 1966
В ЭТОМ НОМЕРЕ:
Элемент № 2: гелий
Уравнение с 1000
неизвестных
Наши консультации
История одной дуэли
Искусственный мех
Страницы истории
Советское шампанское
ГС

Через несколько дней после личной аудиенции у регента в гостиницу был доставлен открытый лист с изображением льва. Экспедиция тронулась в путь. «Утром до рассвета отправляем охрану, которая начинает стрелять в воду, разгоняя крокодилов... В марте переправа нетрудна и без риска...». Это строки из письма главы экспедиции Николая Ивановича Вавилова [фото, которое здесь воспроизведено, сделано в 1927 году в Абиссинии). Очерк об этом замечательном ученом читайте на стр. 16
химия жизнь в НОМЕРЕ ЭЛЕМЕНТ № ГЕЛИЯ. ' андидат химических наук Д. л. Т и н к е л l ш т в и н . ? В, Стан цо. чем ДЫШАТЬ КОСМОНАВТАМ!.............................. 7 В. Б. Кляцкин. БЕРЕГИСЬ АВТОМОБИЛЯ!............................. 10 Ф. Ф. Мачульский. ЗНАТЬ ПРОТИВНИКА!............................. 15 Жизнь замечательных ученых. Г. Григорьев, Л. Мархасев. НИКОЛАЙ ИВАНОВИЧ ВАВИЛОВ................................................ 16 Наши консультации ... ............ ........................... 23 Как делают вещи и вещества. Инженер О. М. Л и б к и н, ИСКУССТВЕННЫЙ МЕХ 24 Экономика и производство. С. Н. Блохина. УРАВНЕНИЕ С 1000 НЕИЗВЕСТНЫХ 31 С. Георгиев. РЕАКЦИИ ВО ЛЬДУ..................................... 35 Страницы истории. ПИСЬМА Д. П. КОНОВАЛОВА ИЗ АМЕРИКИ............... 36 Наш календарь. Доктор химических наук Ю. И. Соловьев. АКАДЕМИК НИКО- ЛАЙ СЕМЕНОВИЧ КУРНАКОВ............................................. 39 Проблемы и методы современной науки. С. Г. Кар а-М у р з а. КЛАТРАТЫ: МО- ЛЕКУЛЫ В ГОСТЯХ У КРИСТАЛЛОВ.................................. 44 ВСПЫШКА ГЕНИЯ.................................................... 48 В. Батраков. ИСТОРИЯ ОДНОЙ ДУЭЛИ................................ 50 Химическая кухня. Доктор химических наук П. Н. Федосеев. ТИТРОВАНИЕ БЕЗ БЮРЕТКИ...................................................... 54 Рассказы о лекарствах. Л. Солодки н. ХИНИН......................... 58 Кандидат медицинских наук В. М. А в а к у м о в. ХИНИН И СОВРЕМЕННАЯ ФАРМАКОЛОГИЯ ...................................................... 61 Наш практикум. СТЕКЛОДУВНАЯ МАСТЕРСКАЯ........................... 64 КАК ПОСЕРЕБРИТЬ И ПОКРАСИТЬ ЕЛОЧНУЮ ИГРУШКУ...................... 66 Из писем в редакцию.............................................. 67 Обыкновенное вещество. А. Иорданский. СОВЕТСКОЕ ШАМПАНСКОЕ ... 68 ЧТО ВЫ ЗНАЕТЕ И ЧЕГО НЕ ЗНАЕТЕ О ШАМПАНСКОМ................. 74 Л. Ге л тон. ОСТОРОЖНЕЕ С ЗАКУСКОЙ.......................... 76 Учитесь переводить. АНГЛИЙСКИЙ — ДЛР ХИМИКОВ...................... 78 Полезные советы и пояснения к ним дает химик. «АЭРОЗОЛИ» У НАС ДОМА 80 ЧТО ВЫ ЗНАЕТЕ И ЧЕГО НЕ ЗНАЕТЕ ОБ АЭРОЗОЛЯХ....................... 83 Клуб Юный химик. ВИКТОРИНА. ОПЫТЫ БЕЗ РЗРЫВОВ. БИОХИМИЯ — ЗАНЯТИЕ ПОСЛЕДНЕЕ. УДИВИТЕЛЬНЫЙ КВАДРАТ. ХОТИТЕ ПОДГОТОВИТЬСЯ К ЭКЗАМЕ- НАМ ПОЛУЧШЕ!................................................. 85 Г. А. Балуева. ХИМИЧЕСКИЕ ТОВАРНЫЕ ЗНАКИ................... 91 СТАТЬИ, ОПУБЛИКОВАННОЕ В ЖУРНАЛЕ «ХИМИЯ И ЖИЗНЬ» В 1966 ГОДУ . . 92 ндучно-г1опулярныи ЖУРНАЛ АКАДЕМИИ НАУК СССР № 12 ГОД ИЗДАНИЯ 2-Й
2 гелий Кандидат химических наук Д. Н. ФИНКЕЛЬШТЕЙН Рисунки А. КОЛМАНКА 4.0026 ЭЛЕМЕНТ № 2 | Гелий — подлинно благородный газ. За- ставить его вступить в какие-либо химиче- ские реакции пока не удалось. Его молеку- ла — одноатомна. В По легкости гелий уступает только водо- роду, он в 7,25 раза легче воздуха (плот- ность по воздуху — 0,138). Ц В природе существуют два стабильных изотопа гелия: Не3 и Не4. Более легкий изо- топ распространен на Земле в 10s раза меньше тяжелого. Не3—самый редкий из стабильных изотопов, существующих на на- шей планете. | Искусственным путем получены три ко- роткоживущих тяжелых изотопа гелия: Не5, с периодом полураспада 2,4-1021 сек. Не6 — 0,85 сек и Не8 — 0,18 сек *. | Гелий почти нерастворим в воде и дру- гих жидкостях. | В жидком гелии не растворяется заметно ни одно вещество. | Твердый гелий нельзя получить при нор- мальном давлении, даже если температура будет ниже 1° абсолютной шкалы. | В истории открытия, исследования и при- менения гелия встречаются имена многих крупных физиков и химиков мира: Ж. Жан- сена (Франция); Н. Локьера, У. Рамзая, В. Крукса, Э. Резерфорда (Англия); Б. Паль- миери (Италия), В. Кеезома и Г. Камерлинг- Оннеса (Голландия); П. Л. Капицы, Л. Д. Лан- дау, А. К. Кикоина и Б. Г. Лазарева (Совет- ский Союз), Р. Фейнмана и Л. Онсагера (США) и других. * Подробнее о Не8 см. «Химия и жизнь», 1966, № 5. ЗЕМНОЙ ГЕЛИЙ Гелий — элемент необычный, и история его необычна. Он был открыт в атмосфере Солнца на 27 лет раньше, чем обнаружен на Земле. Точнее говоря, в спектре солнечной короны была открыта ярко-желтая линия D3, а что за нею скрывалось, стало досто- верно известно лишь после того, как гелий извлекли из земных минералов, содержа- щих альфа-активные элементы. В земной коре насчитывается 29 изото- пов, при радиоактивном распаде которых образуются альфа-частицы, — высокоактив- ные, обладающие большой энергией ядра атомов гелия. Гелий на Солнце открыли француз Ж. Жансен, про- водивший свои наблюдения в Индии 19 августа 1868 г., и англичанин Н. Локьер — 20 октября того же года. Письма обоих ученых пришли в Париж в один день и были зачитаны на заседании Париж- ской Академии 26 октября с интервалом в не- сколько минут. Академики, пораженные столь стран- ным совпадением, приняли постановление выбить в честь этого события золотую медаль. На ее лицевой стороне — портреты первооткрывателей. Обратная сторона медали показана на цветной вклейке. 2
В основном, земной гелий образуется при радиоактивном распаде урана-238, урана - 235, тория и нестабильных продуктов их распада. Несравнимо меньшие количест- ва гелия дает медленный распад самария- 147 и висмута. Все эти элементы порож- дают только тяжелый изотоп гелия — Не1, чьи атомы можно рассматривать как остан- ки альфа-частиц, захороненные в оболочке из двух спаренных электронов — в элект- ронном дублете. В ранние геологические периоды, вероятно, существовали и другие, уже исчезнувшие с лица Земли естественно радиоактивные ряды элементов, насыщав- шие планету гелием. Одним из них был ны- не искусственно воссозданный нептуниевый ряд. По количеству гелия, замкнутого в гор- ной породе или минерале, можно судить об их абсолютном возрасте. В основе этих измерений лежат законы радиоактивного распада; так, половина урана-238 за 4,52 миллиарда лет превращается в гелий и сви- нец. Гелий в земной коре накапливается мед- ленно. Одна тонна гранита, содержащая 2 г урана и 10 г тория, за миллион лет про- дуцирует всего 0,09 мг гелия — половину кубического сантиметра. В очень немногих богатых ураном и торием минералах содер- жание гелия довольно велико — несколько кубических сантиметров гелия на грамм. Однако доля этих минералов в естествен- ном производстве гелия близка к нулю, так как они очень редки. Природные соединения, в составе кото- рых есть альфа-активные изотопы, это толь- ко первоисточник, но не сырье для про- мышленного получения гелия. Правда, не- которые минералы, обладающие плотной структурой — самородные металлы, маг- нетит, гранат, апатит, циркон и другие, — прочно удерживают заключенный в них гелий. Однако большинство минералов с тече- нием времени подвергается процессам вы- ветривания, перекристаллизации и т. д., и гелий из них уходит. Кривая распространенности элементов в космосе от- ражает не только исключительную роль водорода и гелия в мироздании, но и особое значение гелиевой группировки в строении атомного ядра. Наибольшую относительную распространенность имеют те эле- менты и те их изотопы, массовое число которых де- лится на четыре: О16, Ne20, Mg24 и т. д. Высвободившиеся из кристаллических структур гелиевые пузырьки отправляются в путешествие по земной коре. Очень не- значительная часть их растворяется в под- земных водах. Для образования более или менее концентрированных растворов гелия нужны особые условия, прежде всего, боль- шие давления. Другая часть кочующего ге- лия через поры и трещины минералов вы- ходит в атмосферу. Остальные молекулы газа попадают в подземные ловушки, в ко- торых скапливаются в течение десятков, сотен миллионов лет. Ловушками служат пласты рыхлых пород, пустоты которых за- полняются газом. Ложем для таких газовых коллекторов обычно служат вода или нефть, 1* 3
а сверху их перекрывают газонепроницае- мые толщи плотных пород. Так как в земной коре странствуют и дру- гие газы (главным образом — метан, азот, углекислота), и притом в гораздо больших количествах, то чисто гелиевых скоплений не существует. Гелий в природных газах присутствует как незначительная примесь. Содержание его не превышает тысячных, сотых, редко — десятых долей процента. Большая (1,5—10%) гелиеносность метано- азотных месторождений — явление крайне редкое. Природные газы оказались практически единственным источником сырья для про- мышленного получения гелия. Для отделе- ния от прочих газов используют исключи- тельную летучесть гелия, связанную с его низкой температурой сжижения. После того, как все прочие компоненты природ- ного газа сконденсируются при глубоком охлаждении, газообразный гелий отка- чивают. Затем его очищают от примесей. Чистота заводского гелия достигает 99,995%. Запасы гелия на Земле оцениваются в 5-1014 м3; судя же по вычислениям, его об- разовалось в земной коре за два миллиар- да лет в десятки раз больше. Такое расхож- дение теории с практикой вполне объясни- мо. Гелий — легкий газ, и подобно водороду (хотя и медленнее), он улетучивается из атмосферы в мировое пространство. Веро- ятно, за время существования Земли гелий нашей планеты неоднократно обновлял- ся— старый улетучивался в космос, а вме- сто него в атмосферу поступал свежий — «выдыхаемый» Землей. В земной коре гелия приблизительно в 20 миллионов раз больше, чем в атмосфе- ре; еще больше потенциального гелия хра- нится в «утробе» Земли — в альфа-активных элементах. Но общее содержание этого элемента в Земле и атмосфере невелико. Гелий — редкий и рассеянный газ. На кило- грамм земного материала приходится всего 0,003 миллиграмма гелия, а содержание его в воздухе — 0,00052 объемных процента. ГЕЛИИ ВО ВСЕЛЕННОЙ Недра и атмосфера нашей планеты бедны гелием. Но это не значит, что его мало по- всюду во Вселенной. По современным под- счетам, 76% космической массы приходится на водород и 23% на гелий; на все прочие элементы остается только один процент! Та- ким образом, мировую материю можно на- звать водородно-гелиевой. Эти два элемен- та главенствуют в звездах, планетарных туманностях и межзвездном газе. Вероятно, все планеты солнечной систе- мы содержат радиогенный — образовав- шийся при альфа-распаде гелий, а круп- ные — и реликтовый гелий, из космоса. Гелий обильно представлен в атмосфере Юпитера: по одним данным его там 33 % г по другим — 97°/о. Это открытие легло в основу сюжета одного из рассказов извест- ного ученого и писателя-фантаста А. Ази- мова. В центре повествования— план (воз- можно, осуществимый в будущем) достав- ки гелия с Юпитера, а то и заброски на ближайший спутник этой планеты — Юпи- тер V — армады кибернетических машин на криотронах (о них — ниже). Погрузившись в жидкий гелий атмосферы Юпитера (сверх- низкие температуры и сверхпроводимость — необходимые условия для работы криотро- нов), эти машины превратят Юпитер V в мозговой центр солнечной системы... Происхождение звездного гелия было объяснено в 1938 году немецкими физиками Г. Бете и Л. Вейцзекером. Позже их теория получила экспериментальное подтвержде- ние и уточнение на ускорителях элементар- ных частиц. Суть ее в следующем. Ядра гелия синтезируются при звездных температурах из протонов в результате термоядерных процессов, высвобождаю- щих 175 миллионов киловатт-часов на кило- грамм гелия. Разные циклы реакций могут привести к синтезу гелия. В условиях не очень горячих звезд, таких как наше Солнце, преобладает, по-видимо- му, протонно-протонный цикл. Он склады- вается из трех последовательно сменяю- щихся превращений. Вначале соединяются на огромных скоростях два протона с обра- зованием дейтрона — конструкции из про- тона и нейтрона; при этом отделяются по- зитрон и нейтрино. Далее соединяются дейтрон с протоном в легкий гелий с испу- сканием гамма-кванта. Наконец, реагируют два ядра Не3, преобразуясь в альфа-части- цу и два протона. Альфа-частица, обзаве- дясь двумя электронами, станет потом ато- мом гелия. 4
Часть спектра излучения гелия. Желтая линия в центре — линия D3, ло которой Ж. Жансен и Н. Локьер открыли гелий на Солнце
Схема действия антимапярийных препаратов на различных этапах развития малярийных плазмодиев. Читайте статью «Хинин и современная фармакология» на стр. 61
2 GH1 + 1H1 -> jD2 + e°+1 4- V) 2 (Д)2 + Ji’ -> „He3 4- 7) 2He3 + 2IIe3 - 2He* -J- 2J11 -> 2He4 - 2e" j r 26,7 Млв Тот же конечный результат дает более быстрый углеродно-азотный цикл, значение котор’ого в условиях Солнца не очень вели- ко, но на более горячих, чем Солнце, звез- дах роль этого цикла усиливается. Он скла- дывается из шести ступеней — реакций. Углерод играет здесь роль катализатора процесса слияния протонов. Энергия, вы- деляемая в ходе этих превращений, такая же, как и при протонно-протонном цикле — 26,7 Мэв. Реакция синтеза гелия — основа энерге- тической деятельности звезд, их свечения. Следовательно, синтез гелия можно считать праотцом всех реакций в природе, перво- причиной жизни, света, тепла и метеороло- гических явлений на Земле. Гелий не всегда бывает конечным про- дуктом звездных синтезов. По теории про- фессора Д. А. Франк-Каменецкого, при по- следовательном слиянии ядер гелия обра- зуются Be8, С12, О16, Ne20, Mg24, а захват этими ядрами протонов приводит к возник- новению других ядер. Для синтеза ядер тяжелых элементов, вплоть до трансурано- вых, требуются исключительные сверхвысо- кие температуры, которые развиваются на неустойчивых «новых» и «сверхновых» звез- дах. Известный советский химик А. Ф. Капу- стинский называл водород и гелий прото- элементами— элементами первичной мате- рии. Не в этой ли первичности скрыто объ- яснение особого положения водорода и гелия в периодической системе элементов, и в частности того факта, что первый период по существу лишен периодичности, харак- терной для прочих периодов? САМЫЙ, САМЫЙ... Атом гелия (он же молекула) — прочнейшая из молекулярных конструкций. Орбиты двух его электронов совершенно одинаковы и проходят предельно близко от ядра. Чтобы оголить ядро гелия, нужно затратить ре- кордно большую энергию 54,15 эв . Отсю- да— феноменальная химическая пассив- ность гелия. В последние пять лет химикам удалось получить химические соединения тяжелых инертных газов нулевой группы *. Однако благородство гелия остается, как и прежде, вне подозрений. Вычисления показывают, что если бы и был найден путь получения, скажем, фто- рида или окисла гелия, то при образовании они поглотили бы так много энергии, что образовавшиеся молекулы были бы «взор- ваны» этой энергией изнутри. Молекулы гелия неполярны. Силы меж- молекулярного взаимодействия между ни- ми крайне невелики — меньше, чем в лю- бом другом веществе. Отсюда — самые низкие значения критических величин, наинизшая температура кипения, наимень- шие теплоты испарения и плавления. Что касается температуры плавления гелия, то при нормальном давлении ее вообще нет. Жидкий гелий при сколь угодно близкой к абсолютному нулю температуре не затвер- девает, если, помимо температуры, на него не действует давление в 25 или больше ат- мосфер. Второго такого вещества в приро- де нет. Нет также другого газа, столь ничтожно растворимого в жидкостях, в особенности полярных, и так мало склонного к адсорб- ции, как гелий. Это наилучший среди газов проводник электричества и второй, после водорода, проводник тепла. Его теплоем- кость очень велика, а вязкость мала. Поразительно быстро проникает гелий сквозь тонкие перегородки из некоторых органических полимеров, фарфора, кварце- вого и боросиликатного стекла. Любопытно, что сквозь мягкое стекло гелий диффунди- рует в сто раз медленнее, чем сквозь боро- силикатное. Гелий может проникать и через многие металлы. Полностью непроницаемы для него лишь железо и металлы платино- вой группы, даже раскаленные. На принципе избирательной проницаемо- сти основан новый метод извлечения чисто- го гелия из природного газа; варианты ме- тода уже проходят полупромышленные ис- пытания. Предпочтение отдается аппаратам с диффузионными ячейками из тефлоновой или поливинилперхлоридной пленки, так как через эти материалы в условиях обычной * Подробнее о соединениях тяжелых благород- ных газов см. «Химия и жизнь», 1965, № 4. 5
температуры и малого перепада давления гелий проходит в 300—400 раз быстрее, чем прочие компоненты природного газа. Исключительный интерес проявляют уче- ные к жидкому гелию. Во-первых, это самая холодная жидкость, в которой к тому же не растворяется заметно ни одно вещество. Во-вторых, это самая легкая из жидкостей с минимальной величиной поверхностного на- тяжения. При температуре 2,186° абсолютной шка- лы происходит скачкообразное изменение свойств жидкого гелия. Образующаяся раз- новидность условно названа гелием II. Гелий II кипит совсем не так, как прочие жидкости, он не бурлит при кипении, поверхность его остается совершенно спокойной. Гелий II проводит тепло в 300 миллионов раз лучше, чем обычный жидкий гелий (гелий I). Вяз- кость гелия II практически равна нулю, она в тысячу раз меньше вязкости жидкого во- дорода. Поэтому гелий II обладает сверхте- кучестью — способностью вытекать без тре- ния через капилляры сколь угодно малого диаметра. Очень интересно, что способность переходить в состояние с нулевой вязкостью присуща только одному изотопу — Не4. Другой изотоп гелия — Не3 в сверхтекучее состояние не переходит. ИНЕРТНЫЙ, НО ОЧЕНЬ НУЖНЫЙ В конце прошлого века английский журнал «Панч» поместил карикатуру, на которой ге- лий был изображен хитро подмигивающим человечком — жителем Солнца. Текст под рисунком гласил: «Наконец-то меня излови- ли и на Земле! Это длилось достаточно долго! Интересно знать, сколько времени пройдет, пока они догадаются, что делать со мной?» Действительно, прошло 34 года со дня открытия земного гелия (первое сообще- ние об этом было опубликовано в 1881 го- ду), прежде чем он нашел практическое применение. Определенную роль здесь сы- грали оригинальные физико-технические, электрические и, в меньшей мере, химиче- ские свойства гелия, потребовавшие дли- тельного изучения. Главными же препятст- виями были рассеянность и высокая стои- мость элемента № 2. Первыми гелий применили немцы. В 1915 году они стали наполнять им свои ди- рижабли, бомбившие Лондон. Вскоре легкий, но негорючий гелий стал незаменимым на- полнителем воздухоплавательных аппара- тов. Начавшийся в середине 30-х годов упа- док дирижаблестроения повлек некоторый спад в производстве гелия, но лишь на ко- роткое время. Этот газ все больше привле- кал к себе внимание химиков, металлургов и машиностроителей. Многие технологические процессы и опе- рации нельзя вести в воздушной среде. Чтобы избежать взаимодействия получае- мого вещества (или исходного сырья) с газа- ми воздуха, создают специальные защитные среды, и нет для этих целей более подходя- щего газа, чем гелий. Инертный, легкий, подвижный, хорошо проводящий тепло гелий — идеальное сред- ство для передавливания из одной емкости в другую легко воспламеняемых жидкостей и порошков; именно эти функции выполня- ет он в ракетах и управляемых снарядах. Гелием сушат легко взрывающиеся вещест- ва. В гелиевой защитной среде проходят отдельные стадии получения ядерного го- рючего. В контейнерах, заполненных гели- ем, хранят и транспортируют тепловыделяю- щие элементы ядерных реакторов. С помо- 6
щью особых течеискателей, действие кото- рых основано на исключительной диффу- зионной способности гелия, выявляют ма- лейшие возможности утечки в атомных реакторах и других системах, находящихся под давлением или под вакуумом. В научных исследованиях и в технике ши- роко применяется жидкий гелий. Сверхниз- кие температуры благоприятствуют углу- бленному познанию вещества и его строе- ния — при более высоких температурах тонкие детали энергетических спектров маскируются тепловым движением ато- мов. Уже существуют сверхпроводящие соле- ноиды из особых сплавов, создающие при температурах жидкого гелия сильные маг- нитные поля (до 300 тысяч эрстед) при ни- чтожных затратах энергии. При температуре жидкого гелия многие металлы и сплавы становятся сверхпровод- никами. Сверхпроводниковые реле — кри- отроны все шире применяются в конструк- циях электронно-вычислительных машин. Они просты, надежны, очень компактны. Сверхпроводники, а с ними и жидкий гелий, становятся необходимыми для электроники. Они входят в конструкции детекторов ин- фракрасного излучения, молекулярных уси- лителей (мазеров), оптических квантовых генераторов (лазеров), приборов для изме- рения сверхвысоких частот. Конечно, этими примерами не исчерпы- вается роль гелия в современной технике. Но если бы не ограниченность природных ресурсов, не крайняя рассеянность гелия, он нашел бы еще множество применений. Известно, например, что при консервирова- нии в среде гелия пищевые продукты сохра- няют свой первоначальный вкус и аромат. Но «гелиевые» консервы пока остаются.«ве- щью в себе», потому что гелия не хватает и применяют его лишь в самых важных отра- слях промышленности и там, где без него никак не обойтись. Поэтому особенно обид- но сознавать, что с горючим природным га- зом через аппараты химического синтеза, топки и печи проходят и уходят в атмосфе- ру намного большие количестве гелия, чем те, что добываются из гелиеносных источни- ков. Сейчас считается выгодным выделять ге- лий только в тех случаях, если его содер- жание в природном газе не меньше 0,1 %. Запасы такого газа все время убывают, и не исключено, что они будут исчерпаны еще до конца нашего века. Однако проблема «ге- лиевой недостаточности» к этому времени вероятно будет решена — частично за счет создания новых, более совершенных мето- дов разделения газов, извлечения из них наиболее ценных, хотя и незначительных по объему фракций, а частично — благодаря управляемому термоядерному синтезу. Ге- лий станет важным, хотя и побочным, продуктом деятельности «искусственных Солнц». ЧЕМ ДЫШАТ]» КОСМО1К 1ВТАМ? вероятно, многим кажется про- тивоестественной и надуманной даже сама постановка такого вопроса. Тем не менее, у космо- биологов уже давно сложилось убеждение, что нет и не может быть газовой среды, которая бы- ла бы в равной степени хороша для любых условий космическо- го полета. «Земной» воздух — не исключение. Его достоинства са- моочевидны, именно они — при- чина того, что атмосферы всех наших «Востоков» и «Восходов» состояли из обычного воздуха. Но в некоторых условиях обыч- ный и привычный «земной» воз- дух может из друга превратиться во врага или не очень надежно- го друга... Уже при полете к Луне на космический корабль будут ре- ально воздействовать три источ- ника радиации: излучение ра- 7
диационных поясов Земли, га- лактическое космическое излуче- ние и корпускулярное излучение солнечных вспышек. Предусмот- реть интенсивность последнего практически невозможно. Даже при надежной защите обычный воздух в этих условиях может стать источником вторичной — на- веденной радиации. Точнее, источ- ником будут атомы азота, из ко- торого атмосфера корабля состоит почти на 80%. Из этой ситуации может быть лишь два выхода: или намного усложнять и утяже- лять средства радиационной за- щиты ипи создавать внутри ко- рабля атмосферу, в которой не- возможно возникновение наве- денной радиации. В аварийной ситуации может проявиться и другой «минус» обычного воздуха. Космический попет проходит в условиях глу- бокого вакуума. При случайной непредвиденной разгерметиза- ции корабля космонавт подверг- нется сразу нескольким опасно- стям. От многих из них, в том числе и от острого кислородного голодания, его защитит скафандр. Но будут ли участники длительных космических полетоз постоянно находиться в скафандрах!! А без специальной защиты резкое па- дение давления смертельно опас- но дпя человека: в тканях и кро- ви появятся газовые пузырьки, способные закупорить кровенос- ные сосуды мозга и тем самым вызвать мгновенную смерть. Наконец, третий недостаток обычного воздуха как среды обитания космонавтов состоит в том, что эта газовая смесь — да- леко не самая легкая. Собствен- но, не так тяжел сам воздух. От замены его даже водородом (представим на минуту, что это возможно) вес корабля заметно не изменится. Но ведь воздух, которым дышат космонавты, надо постоянно регенерировать. Цир- куляция и вентиляция требуют затрат энергии. Чем легче газ, тем легче вентиляционные устрой- ства, тем меньше вес источников энергии. Конечно, естественные до- стоинства «земного» воздуха с лихвой перекрывают эти «мину- сы», но не считаться с ними нель- зя — вопрос-то гамлетовский: быть ипи не быть. Поэтому не прекращаются поиски и исследо- вания других вариантов воздуш- ной среды, пригодной для жизни в космосе. И если от кислорода никуда не денешься, то азот воз- духа, не играющий в жизненно важных процессах большой роли, может быть изъят или заменен. В отечественной и зарубежной научной литературе фигурируют пять реальных вариантов газовой среды для кабин космических ко- раблей. Первый — обычный воз- дух: 78% N2, 21% О2, 1% —всё остальное: водород, инертные газы, СО2 и другие. Второй, третий и четвертый варианты предполагают полное или частичное удаление из обыч- ного воздуха баластного азота. Но, как известно, чистым кисло- родом долго дышать нельзя. Что- бы избежать кислородного отрав- ления, давление в кабине сни- жается (человеку в космическом скафандре это снижение давле- ния, естественно, ничем не гро- зит), так что парциальное давле- ние кислорода остается таким же, как в нормальных условиях. Газовая среда, освобожден- ная от азота, позволяет сущест- венно уменьшить вес кабин. Имен- но такие среды использовались в кабинах американских космичес- ких кораблей «Меркурий» и «Джемини». В опытах, поставленных в на- шей стране, были подтверждены почти все достоинства атмосфер пониженного давления. Им дей- ствительно не свойственны недо- статки естественной воздушной среды. Но у них свои минусы. Во-первых, в сильно разреженной атмс :< :ере нельзя находиться без скафандра или с открытым ска- фандром. Во-вторых, и при низ- ком давлении чистый кислород все-таки раздражает верхние ды- хательные пути. В-третьих, в ат- мосфере чистого кислорода, да еще лри пониженном давлении, намного увеличивается пожарная опасность. Вспомните страницы повести Н. Амосова «Мысли и сердце» *, рассказывающие о ги- бели двух исследователей при пожаре в кислородной камере. Прибавлять к многочисленным опасностям космоса опасность по- жара никак нельзя. Значит, нужно предусматривать на борту какую- то технику пожарной безопасно- сти, а она тоже что-то весит... И, наконец, пятый вариант — атмосфера, в которой весь азот заменен гелием. Теоретические предпосылки дпя такой замены были обнаде- живающими. Никто из ученых не смог получить надежного под- тверждения участия атмосферно- го азота в биохимических реак- циях человеческого организма. Этот факт вместе с феноменаль- ной химической пассивностью ге- лия должен был гарантировать неизменность направления и ха- рактера таких реакций. Однако все эти выкладки нужно был' подтвердить опытами. Опыты бы- ли поставлены. Один из них про- ходил так. В камеру, заполненную гелио- киспородной смесью, поместили несколько белых мышей. Живот- ные получали нормальный корм, воду, необычный воздух тщатель- но регенерировался. За мышами вепи постоянное наблюдение. Эксперимент длился больше пя- тидесяти дней. Никаких сущест- венных изменений в поведении и жизнедеятельности животных не наблюдалось. В ходе опыта не погибла ни одна мышь, напротив. * «Наука и жизнь», 1966, № 6—9. 8
у одной из них родились мыша- та и население камеры увеличи- лось. После окончания опыта ис- следовали ткани и органы живот- ных, долгое время находившихся или даже родившихся в гелио- кислородной среде, но никаких изменений, причиной которых мог быть гелий, обнаружено не было. Другое важное свойство гелия как заменителя азота — прочность и компактность его молекул. Есть все основания считать, что в гелио-кислородной среде опас- ность наведенной радиации прак- тически исключена. Раствори- мость гелия в крови, моче, лим- фе и особенно жирах намного меньше, чем азота. Это умень- шает опасность декомпрессион- ных расстройств при резких пе- репадах давления. Не случайно гелио-кислородные смеси стали надежным средством профилак- тики кессонной болезни и дали большой выигрыш во времени при подъеме водолазов. И, плюс ко всему, гелий на- много легче азота. Данные многих опытов на жи- вотных и с участием человека были за гелиевый воздух. Но все опыты на людях были кратко- временны. Как скажется на чело- веке действительно долгое пре- бывание в гелио-кислородной среде! Точный ответ на этот воп- рос дали проведенные несколько лет назад опыты советских био- логов профессора А. Г. Кузнецо- ва и кандидата медицинских наук А. Г. Дианова. Вот что рассказал об этой ра- боте один из ее участников. Было проведено два длитель- ных эксперимента продолжитель- ностью один — 22, другой — 30 дней. Испытателями были мо- лодые, абсолютно здоровые лю- ди. Опыты дали совершенно ана- логичные результаты. Первые два дня герметическая камера, в которой находился испытатель, была заполнена обык- новенным воздухом. За это время медики сняли фоновые данные. На третий день произошла смена среды обитания. Сначала камеру провентилировали чистым меди- цинским кислородом, который не только вытеснял азот, но и «вы- мывал» этот газ из организма испытателя. Когда концентрация кислорода в воздухе камеры до- стигла 97%, подачу кислорода прекратили и вместо него пусти- ли гелий. В этот же день в каме- ре установилась атмосфера при- мерно такого состава: 22,S% О2, 76% Не и 1,5% N2. Все осталь- ное — одежда, питание, режим испытателя — осталось неизмен- ным. В первые же часы пребывания испытателя в гепио-кислородной среде было зарегистрировано первое изменение. Испытатель сообщал о самочувствии. Сооб- щал, что все в порядке. Речь его была вполне разборчивой, но го- лос неузнаваемо изменился, вме- сто привычного баритона слышал- ся высокий, почти мальчишеский тенорок. Подобные изменения голоса, правда не столь резкие, наблюда- лись и у водолазов. Объясняется это различными скоростями рас- пространения звуковых колебаний в разных средах. Поэтому звуко- вой спектр сместился почти на целую октаву. Прошло еще несколько часов. и испытатель сообщил, что в ка- мере похолодало. Однако термо- метр показывал, что температура не изменилась. Изменились теп- поощущения испытателя. Высокая теплопроводность гелия сдвинула зону температурного комфорта. В условиях обычного воздуха эта зона — от 18 до 24°С. В «гелие- вом» воздухе — от 24,5 до 27,5СС днем, когда испытатель бодрст- вует, и 26—29°С ночью. В дальнейшем опыт проходил в условиях комфортных темпера- тур. Все дни ни на минуту не пре- кращались наблюдения, брались различные пробы, но никаких су- щественных отклонений в само- чувствии, поведении, работоспо- собности испытателя, кроме тех двух, что были замечены в самом начале опыта, обнаружить не уда- лось. Главным недостатком «гелие- вого» воздуха оказалась все та же повышенная теплопровод- ность. В условиях разогрева обо- лочки корабля гелиевый воздух может не охлаждать, а перегре- вать организм (при температуре среды выше 36—37°С]. При мень- ших же температурах вентилиро- вать космический скафандр ге- лиевым воздухом технически вы- годнее, чем обыкновенным. Во время полетов всех совет- ских космонавтов в их кораб- лях поддерживалась «атмосфера № 1» — обычный воздух, земное давление, нормальная влажность. Но это не значит, что во всех дальнейших полетах будет ис- пользоваться только такая атмос- фера. У «гелиевого» воздуха есть хорошие шансы слетать в космос. В. СТАНЦО СТАТЬЯ О НОВОМ МЕТОДЕ ИССЛЕДОВАНИЯ МОЛЕКУЛ ПРИ ПОМОЩИ ЭФФЕКТА ШПОЛЬ- СКОГО — КВАЗИЛИНЕЙЧАТЫХ СПЕКТРАХ ЛЮМИНЕСЦЕНЦИИ, АНОНСИРОВАННАЯ НА № 12, БУ- ДЕТ НАПЕЧАТАНА В № 1 ЗА 1967 г.
БЕРЕГИСЬ АВТОМОБИЛЯ Инженер В. Б. КЛЯЦКИН ГВОЗДЬ В САПОГЕ Веками люди мечтали о семимильных са- погах-скороходах: надел их, сделал шаг- Другой и прибежал в тридевятое царство — тридесятое государство. К услугам наших современников целый гардероб семимиль- ных сапог. Вся наша жизнь неразрывно связана с этими сапогами или,— если оста- вить аллегорию — с автомобилями. Очередной разговор о «сапоге» мы по- вели из-за того, что в нем обнаружен «гвоздь», да еще такой величины, что не- которые скептики начали говорить: «А не лучше ли ходить босиком?» Лос-анжелосский «смог» (фото из журнала «Курьер ЮНЕСКО») Действительно, автомобили стали очень сильно влиять на здоровье человечества, и влиять, мягко говоря, не лучшим образом. Среднесуточная норма содержания оки- си углерода в атмосферном воздухе, уста- новленная в СССР санитарными нормами, имеющими силу закона, составляет 1 мил- лиграмм на кубический метр. Существует мнение — его придерживаются, например, в Смоленском медицинском институте и на кафедре гигиены Центрального института усовершенствования врачей,— что и эта норма должна быть снижена вдвое. В дей- ствительности же концентрация СО в воз- духе наших крупных городов нередко пре- вышает норму во много раз. В том, что главная причина этого — возрастающий поток автомобилей, специа- 10
листов уже не надо убеждать. Стандарт- ный двигатель ЗИЛ-164, израсходовав тон- ну бензина, выбрасывает в атмосферу 600 кг окиси углерода, а внешне невинный «Москвич» (двигатель МЗМА-407) — до 850 килограммов окиси углерода на тонну горючего. В таких странах, как США и Англия, воздух загрязнен еще больше. Еще в 1955 году концентрация окиси углерода в воздухе запруженного автомобилями Лондона достигала 343 мг/м3. По английским данным, смертность от рака в этой стране с 1900 до 1953 года воз- росла в 43 раза. Если в 1890 году рак лег- ких занимал 14-е по распространенности место среди злокачественных опухолей, а в 1924 году — 9-е, то к 1930 году он уже вошел в «лидирующую тройку», а сейчас передвинулся на 2-е место. Многие медики уверены, что причина этого — канцероген- ные (вызывающие рак) вещества: много- ядерные ароматические углеводороды, из которых наибольшей активностью облада- ет 3,4-бензпирен. Это соединение обнару- жено в довольно значительных количест- вах в отработанных и картерных газах ав- томобильных двигателей. Угарный газ плюс бензпирен... Но этим, к сожалению, не исчерпывается перечень «преступлений» автомобиля. (Не убежден, что слово «преступление» так уж надо брать в кавычки.) Автомобильные двига- тели выбрасывают в воздух большие ко- личества чрезвычайно токсичных окислов азота. Предельно допустимая концентра- ция (ПДК) для этих веществ в атмосфер- ном воздухе в 10 раз меньше, чем для оки- си углерода — всего 0,1 мг/м3. А в выхлоп- ных газах их содержится до 1%. Это на- столько много, что неоднократно ставился даже вопрос о промышленном получении окислов азота с помощью двигателей внут- реннего сгорания. Но и это еще не все. В выхлопных га- зах автомобиля обнаружено более 200 ком- понентов, из них явно неядовиты только пять. Все это говорит о том, что автомобиля надо опасаться не только перебегая улицу на красный свет. Плохо то, что индивиду- альных средств защиты от выхлопных га- зов практически не может быть. Не станет же напяливать противогазы все городское население! Значит бороться с «автонечи- стотами» нужно на корню. И борьба эта ведется, хотя и не всегда успешно. Про- следим этапы этой борьбы. ТРИШКИН КАФТАН По способу воспламенения горючей смеси двигатели делятся на карбюраторные (или, как их часто называют, бензиновые) и ди- зельные. У первых рабочую смесь зажига- ет искра электрической свечи, у вторых смесь воспламеняется сама — от сжатия. Пути образования вредных веществ в дви- гателях двух основных типов не совсем одинаковы, но некоторые общие законо- мерности есть. И в том и в другом случае количество образующихся вредностей сильно зависит от весового соотношения между воздухом и топливом. Если топлива и воздуха (кислорода) подается ровно сколько, чтобы они могли полностью про- реагировать по известной реакции: Сп IIm + О2 -> СО2 Н2О, то такая смесь называется стехиометри- ческой. Для оценки отклонения состава смеси от стехиометрического пользуются коэффициентом избытка воздуха «, кото- рый выражает отношение количества воз- духа, поданного в двигатель, к количеству, необходимому для полного сгорания топ- лива. Казалось бы, при я =1 в двигателе не должны образовываться никакие вредные вещества — только водяной пар и углекис- лый газ. К сожалению, практика не под- тверждает теоретических выкладок. Толь- ко на долю окиси углерода в этих услови- ях приходится 1 % от общего объема вы- хлопных газов. Если с<1, то воздуха нехватает. В этом случае топливо не может сгорать полно- стью (даже теоретически), и в выхлопных газах должны появиться несгоревшие уг- леводороды, окись углерода, водород. На первый взгляд кажется невероятным, что- бы моторы работали на смеси с а <1: ведь это приведет лишь к перерасходу топлива и появлению вредных веществ. Однако на самом деле все карбюраторные двигатели значительную часть времени работают именно в таких режимах... В частно- сти, смесь всегда обогащается (до а =0,7) на холостом ходу двигателя. Это происхо- дит из-за неравномерности распределения И ХИМИЯ — И ЖИЗНЬ! 11
Зависимость мощности двигателя, а также содержа- ния в отработанных газах окиси углерода и окислов азота от коэффициента избытка воздуха компонентов смеси по цилиндрам. Смесь также переобогащается в моменты запуска двигателя, при резком открытии дроссель- ной заслонки (когда необходимо быстро набрать скорость, например, при обгоне) и в моменты, когда двигатель развивает мак- симальную мощность. Последнее, как пра- вило, достигается при а =0,9. Токсичные вещества попадают в воздух и по другой причине. В моменты сжатия горючей смеси в цилиндрах часть газа прорывается через кольца в картерное пространство, а оттуда выбрасывается в атмосферу. Последнее происходит не во всех автомобилях, но в большинстве. В конструкциях двигателей ГАЗ-53, «Мос- квич-403» и «408», М-21 («Волга») отсос картерных газов и возвращение их в рабо- чий цикл не предусмотрены. Так к токсич- ности отработанных газов прибавляется токсичность картерных. Казалось бы, раз так (и « = 1 и « <1 — все плохо) — нужно идти на частичную по- терю мощности и давать избыток воздуха. Однако при а =1,7 смесь искрой уже не воспламеняется. Остается только варьиро- вать в узком диапазоне — от 1 до 1,7. С увеличением коэффициента избытка воз- духа количество окиси углерода умень- шается (хотя и не сходит на нуль), а со- держание другого ядовитого компонента — окислов азота — достигает наибольших значений при а = 1,15—1,20. Причина образования окислов азота — в чрезвычайно высокой температуре газов, 12 достигающей более 2200° С. В этих услови- ях начинают взаимодействовать входящие в состав воздуха кислород и азот: N2 4 О2 = 2NO. Образующаяся окись азота — неустойчивое соединение, и при снижении температуры сгорания оно должно разлагаться на ис- ходные продукты. Однако при расширении (ход поршня вниз) происходит такое охлаждение газа, что окислы азота пере- ходят в сравнительно устойчивое состоя- ние. Содержание окислов азота в отработан- ных газах растет и с увеличением степени сжатия в цилиндрах: ведь при этом повы- шается температура конца сгорания. Коэффициент избытка воздуха у дизе- лей значительно выше, чем у карбюратор- ных двигателей. Количество окиси углеро- да и углеводородов в их выхлопе незначи- тельно, но окислов азота (при равных а ) они продуцируют больше, чем карбюра- торные. Например, двигатель ЯМЗ-236 да- ет всего 0,08% СО, но 20 мг окислов азота на каждый литр выхлопных газов. Общеизвестно, что дизель производит (и в немалых количествах) еще одно веще- ство, сильно загрязняющее воздух,— сажу. Это она окрашивает в черный цвет отра- ботанные газы дизелей. Сама по себе сажа достаточно неприятна, но, кроме того, она служит носителем 3,4-бензпирена, который адсорбируется на ее поверхности. ЗДОРОВЬЕ И ЭКОНОМИКА Трагизм положения подчеркивается тем, что мы сами усугубляем, не можем не усу- гублять вредное влияние автомобилей на собственное здоровье. Стремление сэконо- мить время — главная причина увеличе- ния их «поголовья». Мы стремимся сде- лать двигатели мощнее и экономичнее и для этого увеличиваем степень сжа- тия горючей смеси. Но так недолго дойти до детонации. Чтобы избежать ее, в топ- ливо карбюраторных двигателей вводим антидетонаторы, чаще всего тетраэтилсви- нец, а это сильно токсичное вещество, при- чем больше 70% его выбрасывается в ат- мосферу с отработанными газами. В том, что варьирование коэффициен- том избытка воздуха—«тришкин кафтан» (не СО, так окислы азота отравят воз-
дух),— мы уже убедились. Правда, при а, равном 1,3—1,5, содержание в выхлопных газах и угарного газа и окислов азота сни- жается до приемлемых величин, но при этом теряется половина мощности двига- теля. К тому же в этих условиях необхо- димо применять специальные системы за- жигания— обычные надежно не воспламе- няют столь обедненную смесь. Как же увязать и согласовать требова- ния экономики и санитарии? МЕРЫ И ПОЛУМЕРЫ Нагнетатель. Падение мощности при обед- нении смеси можно компенсировать повы- шением степени сжатия, и особенно над- дувом. На двигателе ставят специальный нагнетатель, увеличивающий давление воздуха и, следовательно, количество го- рючей смеси в цилиндрах. В Лаборатории нейтрализации и проблем энергетики авто- мобилей и тракторов (ЛАНЭ ЦНИТА) бы- ли проведены стендовые испытания совре- менных автомобильных двигателей ГАЗ- 51, ГАЗ-53 и ЗИЛ-130 с обеднением смеси и компенсацией мощности наддувом. Ана- лиз отработанных газов на содержание ядовитых компонентов дал удовлетвори- тельные результаты. Но тут неизбежны технические трудности: характеристики двигателя и нагнетателя согласуются не- удовлетворительно. В результате автомо- биль становится тяжелее, сложнее, дороже. В определенной ситуации — это выход из положения, но не всегда. Может быть, выручит подача воздуха в зону выпускных клапанов карбюратор- ного двигателя? Такой эксперимент был поставлен в университете штата Орегон в Америке. При подаче дополнительного воздуха окись углерода, содержащаяся в выхлопе, соединяется с кислородом воздуха и пре- вращается в нетоксичную двуокись угле- рода: 2С0 + 02 = 2СО2. Температура в зоне выпускных клапа- нов достаточна для начала этой реакции, а далее она идет за счет выделяющегося в процессе тепла. Но вряд ли эта система может решить проблему обезвреживания выхлопных газов. Мало того, что и здесь нужен специальный нагнетатель — растет Каталитический нейтрализатор для бензиновых авто- мобильных двигателей. В разрезе показаны шарики из керамики, на которые нанесен слой катализатора количество окислов азота в выхлопе, кро- ме того, эта система работоспособна дале- ко не на всех режимах работы двигателя. Каталитические нейтрализаторы. Ней- трализатор для карбюраторного двигателя отличается от нейтрализатора дизеля уст- ройством для дополнительной подачи воз- духа. В остальном они схожи. Действие нейтрализаторов основано на дожигании продуктов неполного сгорания топлива, со- держащихся в отработанных газах. Газы проходят через слой керамиче- ских шариков, на поверхность которых на- несен платиновый или палладиевый ката- лизатор, ускоряющий реакцию дожигания окиси углерода, углеводородов и альдеги- дов. Для дизельного двигателя необходи- Каталитический нейтрализатор для дизеля ЯМЗ-236. Внутри он устроен так же, как нейтрализатор для бензиновых двигателей. Вес его 20 кг. Нейтрализа- тор улавливает 40—80% СО, 50—80% углеводоро- дов и 50—100% альдегидов в зависимости от режи- ма работы двигателя 13
Схема жидкостного нейтрализатора: 1 — контроль- ный кран; 2 — успокоитель; 3 — водоотбойный лист; 4 — водоотделительная решетка; 5 — циклон; 6 — эжекторная трубка; 7 — сливная пробка; 8 — смот- ровое окно. Нейтрализаторы такого типа применимы не столько для автомобилей, сколько для тепловозов мости в подаче дополнительного воздуха нет, так как в его выхлопных газах доста- точно свободного кислорода. (Напомню, что все дизели работают на обедненных смесях.) Каталитические нейтрализаторы — на- дежное средство очистки выхлопных га- зов от окиси углерода, но они не изменяют количества окислов азота в выхлопе. Поэтому они эффективны при работе дви- гателя на богатых смесях (а<0,9), когда окислов азота образуется немного. ЛАНЭ ЦНИТА спроектированы нейтрализаторы этого типа для всех марок отечественных двигателей. Готовится большая экспери- ментальная партия таких нейтрализаторов для всесторонней проверки их в условиях Москвы. Испытания показали, что эти нейтрализаторы находятся на уровне луч- ших зарубежных образцов. Однако и каталитические нейтрализа- торы— не средство от всех болезней. При работе карбюраторного двигателя на бед- ных смесях они уже менее эффективны, а на дизельных двигателях они не только не нейтрализуют окислы азота, но и не за- держивают сажу. Поэтому приходится до- полнительно усложнять систему очистки. Жидкостной нейтрализатор. Принцип работы такой системы предельно прост: выхлопные газы пропускают через жид- кость определенного химического состава. Один из возможных вариантов: слабый водный раствор сульфита натрия или со- ды с 0,5% гидрохинона. Сажа улавливает- ся жидкостью чисто механическим путем, окислы азота растворяются в воде. Альде- гиды, например формальдегид, связыва- ются в растворах NaaSOs следующим об- разом: Na|o3 + НОЮ + Н2О -> NaOH + СН2 (ОН) SO3Na. Подбором компонентов рабочей жидко- сти можно нейтрализовать многие вредные компоненты. Недостатки жидкостных ней- трализаторов — большие габариты и боль- шой унос рабочей жидкости отработанны- ми газами. Поэтому жидкостные нейтра- лизаторы пока применяются только на большегрузных дизельных автомобилях, тепловозах и тракторах, например, на оте- чественном тракторе Д-108, предназначен- ном для подземных работ. Но не всякому автомобилю под силу таскать на себе нейтрализатор-цистерну. Этими системами не исчерпываются возможные способы нейтрализации отра- ботанных газов. Можно было бы еще рас- сказать о пламенных нейтрализаторах, в которых сажа дожигается пламенем горел- ки, работающей на том же топливе, что и двигатель, о системах на основе цеолитов, способных поглощать молекулы строго определенных размеров и, следовательно,- определенные компоненты выхлопных га- зов. Наряду с решением проблемы нейтра- лизации, изучается возможность перевода автотранспорта на другие виды энергии и принципиально новые двигатели. Не слу- чайно головная в нашей стране организа- ция, занимающаяся проблемами обезвре- живания отработанных газов, называется Лабораторией нейтрализации и проблем энергетики автомобилей и тракторов. 14
ЗНАТЬ ПРОТИВНИКА Инженер Ф. Ф. МАЧУЛЬСКИЙ С ревом проносится по дороге грузовик, оставляя за собой шлейф черного дыма. Черный он оттого, что в нем содержится обыкновенная сажа — мельчайшие частицы углерода. Впрочем, сажа, выброшенная из дизельного дви- Такая огромная, хорошо раз- витая поверхность легко погло- щает молекулы многих веществ. А далеко не все вещества, входя- щие в состав выхлопных газов, безвредны для человека. Доста- точно назвать 3,4-бензпирен — воздуха, необходимо знать раз-< мер и форму частиц сажи, харак- тер их поверхности. Поэтому са- жу приходится фотографировать под электронным микроскопом. Эти фотографии (с различным увеличением) и показаны здесь. гателя, не такая уж обыкновен- ная. Ее частицы чрезвычайно ма- лы, а это означает, что их сум- марная поверхность очень велика. Если частицы, содержащиеся все- го в одном грамме дизельной сажи, уложить на плоскости вплотную друг к другу, они зай- мут площадь в 70 квадратных метров! углеводород, обладающий канце- рогенными свойствами. И как раз этот углеводород прекрасно ад- сорбируется дизельной сажей. Так «безобидная» сажа становится но- сителем опасных для здоровья веществ. Инженерам, конструирующим фильтры, которые предотвра- щают загрязнение атмосферного Как были сделаны эти снимки? Сажу из выпускного трубопрово- да дизеля ЯАЗ-204 осадили на специальный фильтр. Затем из сажи приготовили водную суспен- зию, после чего взвешенные в воде частицы нанесли на колло- диевые пленки. Эти пленки и сфо- тографировали в электронном микроскопе. ВООРУЖЕННЫМ ГЛАЗОМ 15
НИКОЛАЙ ИВАНОВИЧ ВАВИЛОВ Г. ГРИГОРЬЕВ, л. МАРХАСЕВ ЖИЗНЬ ЗАМЕЧАТЕЛЬНЫХ УЧЕНЫХ Можно ли счесть звезды на небе? Можно ли пересчитать зерна на полях всего света? Если твердо верить, что зто очень нужно че- ловеку — можно. Ведь есть же звездные ката- логи. Николай Иванович Вавилов, один из самых выдающихся ученых XX века, великий путеше- ственник — собрал семена всех культурных ра- стений Земли. ...Ленинград был для него пристанью. Мир — лабораторией. Он уезжал на другие континенты, в джунгли, в горы так же часто и так же просто, как мы с вами уходим утром в школу или на работу. Нас обычно спрашивают: «Как дела?». И мы отвечаем: «Ничего». Его спрашивали: «Куда вы теперь едете?». И он отвечал: «Вселенную объез- жаем». Он не шутил — он ходил по земле, как по глобусу. В одном иэ писем он писал: «Поды- тоживаю в настоящее время земной шар... При- ведение земного шара в порядок — дело очень сложное и трудное». Р егент Эфиопии рас Таффари пристально смотрел на русского ученого, прибывшего из за гадочной Страны Советов. Рас Таффари привык иметь дело с европейцами: среди дипломатов он слыл хладнокровным, непроницаемым полити- ком, который умел сочетать вежливость с недо- верием. У него были причины для недоверия: Эфиопия тогда, в 1927 году, оставалась единст- венной независимой страной Африки. Человека из России не занимали ни драго- ценные «ключи жизни» — истоки Нила, ни нефть или золото. Только хлеб, пшеница. Только растения, семена и плоды. Рас Таффари всегда воздавал должное своей стране. Теперь он услы- шал еще одну приятную его слуху вещь: оказы- вается, Эфиопия — колыбель пшеницы, один из самых оригинальных очагов древнего земледе- лия. Поэтому советская экспедиция приехала именно сюда. Она ищет новые сорта, новые растения, чтобы обновить земледелие в своей стране. И просит разрешить путешествие по Эфиопии. Рас Таффари назначил советскому гостю еще одну личную аудиенцию. На этот раз они оста- лись вдвоем, и первым заговорил по-французски регент. Он просил рассказать, как произошла Великая Октябрьская социалистическая револю- ция, как свергли царя и что стало с император- ским двором. Гость отвечал, тоже по-французски, легко, быстро, бегло. Опершись тонкими, темными руками о стол, не отрывая взгляда от рассказчика, рас Таффари слушал. Потом спросил, какова советская кон- ституция? Быть может, его высокочтимый гость пришлет ему на французском языке описа- ние советской системы управления... Они рас- стались. И через несколько дней в гостиницу был до- ставлен открытый лист с изображением льва. Повелением раса Таффари и императрицы Зау- дит русский путешественник профессор Николай Иванович Вавилов объявлялся гостем Эфиопии, и всем было приказано помогать ему и снабжать патронами, продовольствием, фуражом и солью (поскольку соль во многих местах страны еще заменяла крупные деньги, а красный перец — мелкие). Экспедиция тронулась в путь. Вавилов записывает: «Утром, до рассвета, от- правляем охрану, которая начинает стрелять в воду, разгоняя крокодилов... Несколько крокоди- лов брюхом вверх всплывают на поверхность. Изредка, для острастки, постреливаем в воду. В марте переправа нетрудна и без риска». «Нетрудна и без риска». Мулы срываются в воду. Проводники падают от усталости и дрожат от страха, слыша как рядом воют шакалы. А он — «гость Эфиопии» из далекой холодной страны спит по нескольку часов, и все собирает растения, и помечает в записной книжке: «Любопытные, своеобразные и разнообразные абиссинские пше- ницы в невероятной пестроте форм... Оригиналь- ные местные абиссинские формы чечевицы, нута, гороха, чины». 16
Вавилова не отвлекают уже ни рев леопардов, ни хохот гиен. Удивительно, как оправдались его предположения: «Между Гейдаром и Аксумом делаем первоклассное открытие: находим на по- лях своеобразную, неизвестную в науке безостую твердую пшеницу. Десятилетия селекционеры разных стран пытаются выводить безостую твер- дую пшеницу путем скрещивания обычных ости- стых твердых пшениц с мягкими безостыми пше- ницами. Создание таких пшениц сопряжено с волны ее тяжело колышутся под застывшим в небе солнцем Эфиопии. А главное — оправдались его теоретические предположения. Вавилов любит повторять: «Жизнь коротка, надо спешить». Теперь обновление земли пере- станет зависеть от слепого и ленивого случая. Обновление русской земли. О нем заговорили вскоре после Великой Октябрьской революции. Заговорили о нищих, истощенных полях: старые Николай Иванович Вавилов в кабинете Всесоюзного института растениеводства немалыми трудностями ввиду генетической отда- ленности твердых и мягких пшениц. Природа, однако, сама создала в Абиссинии аналогично мягким пшеницам безостые формы твердой пше- ницы. Хлеб на корню. Собираем тысячи колосьев. Это, пожалуй, самая интересная находка за все время путешествия по Абиссинии». Да, ему повезло. Он увезет с собой 146 форм твердой пшеницы, в том числе замечательную «синдитукуру», фиолетовую пшеницу. Черные сорта пшеницы, ржи, овса скудели, вырождались. Нужны были новые. Их выписывали из Америки и Европы, но и они превращались в «сортовой хлам». Их губила русская зима. Или русское лето. Они оказывались слишком изнеженными, эти пришельцы, даже если когда-то сами вышли из России. Нет, новые сорта нужно было вновь вести с самого начала: быть может, поклониться их «праматери», хранитильнице всех генов, всех нужных свойств, щедро розданных ею потом де- тям и внукам. Но кто сказал, что такая «прама- терь» пшенипы существует, а родина ее — где-то Я Азии или Африке? Ботаники гадали. А земля 2 Химия и Жизнь, № 12 17
не могла больше ждать. Голод надвигался на страну. Одно засушливое лето сменялось другим. Желтая раскаленная пыль стояла над иссохшими полями Приволжья. Где-то грохотала канонада: наступал Врангель. В Саратове кончались запасы хлеба. Был июнь 1920-го года. В Саратовском уни- верситете Николай Иванович Вавилов на III Все- российском съезде по селекции буквально потряс ученых новой, блистательной идеей. ...Карл Линней, «королевский ботаник и врач адмиралтейства», как именовали его тогда, ввел в естествознание понятие вида. Это было вели- ким открытием, и тогда, 200 лет назад, такое по- „ нятие казалось вечным. Но два столетия для нау- ки не прошли даром. За это время она основа- тельно расшатала систему шведского ученого. Линнеевские виды дробятся на подвиды, крошат- ся на разновидности, распыляются на расы. Там, где натуралист восемнадцатого века видел еди- ную группу растений или животных, современ- ный ученый отмечает десятки, сотни важных от- личий. Высшие семенные растения сейчас насчиты- вают более ста тридцати тысяч видов. Помножьте эту грандиозную цифру на тысячи подвидов, раз- новидностей, рас, и вы получите астрономиче- ское число. А ботаники открывают, путешест- венники выискивают, а селекционеры выводят все новые и новые формы. Вот почему современ- ному ученому грозит опасность утонуть в хаосе растительного разнообразия. Но взгляните на пшеницы. Они распадаются на несколько видов: мягкую, твердую, карлико- вую, английскую, польскую. Среди мягких пше- ниц существуют сорта остистые и безостые, ози- мые и яровые, колосья их могут быть бархатны- ми и голыми, окрашенными в белый, красный, серый, черный цвет. Теми же признаками отли- чаются друг от друга сорта пшениц твердых и карликовых, английских и польских. И тут есть формы озимые и яровые, с остями и без остей, с белыми и красными колосьями... Разновидности пшениц образуют как бы соответствующие друг Другу ряды. Эти ряды назовем «гомологически- ми». Сорта ржи повторяют пшеницу. Овсы, яч- мени, просо похожи друг на друга составом своих сортов. Сорта выстраиваются в параллельные ряды. Тогда появляется ключ к порядку в щед- ром, буйном разнообразии царства флоры. Химик на основании периодической системы элементов Менделеева может отыскать не открытый еще элемент. Ботаник теперь тоже не будет искать вслепую. Если он захочет найти новую форму, пусть сравнит ряд этого вида с рядом другого, 1« более полным и известным. И тогда он легко определит, какими должны быть недостающие звенья, «что нужно ему искать, какие именно не- известные формы должны существовать». Д1ожно ли пересчитать волны в море или звезды в небе? Бывают мгновения, минуты, часы (Стефан Цвейг называл их «звездными часами человече- ства»), когда человек может все. В тот душный июньский день в голодном Саратове уставших людей, слушавших Вавилова, вдруг охватило ли- кующее чувство приобщения к большому откры- тию. И они отправили в Москву телеграмму: «Сов- нарком, Луначарскому. Совнарком, Середе. На Всероссийском селекционном съезде выслушан доклад проф. Н. И. Вавилова исключительного научного и практического значения с изложени- ем новых основ теории изменчивости... Теория эта представляет крупнейшее событие в мировой биологической науке, соответствуя открытиям Менделеева в химии». Да, что искать — теперь можно было узнать заранее... Но где? Вавилов дал ключ к вратам зе- леных кладов культурных растений мира, но, прежде чем отправиться в путь, надо было за- пастись еще и «ботаническим компасом» и про- чертить маршруты на картах, которых пока пи- кто не имел. В марте 1921-го года Николай Иванович Ва- вилов был избран заведующим Бюро пс приклад- ной ботанике и селекции, покинул Саратов и стал петроградским жителем. Найти наилучшие сорта с наивысшей урожайностью и отобрать их для всех зон страны — этим должно заниматься Бюро. Теперь на вопрос «где» надо было отвечать немедленно. Если бы знать, откуда «пошли» пше- ница, рожь, ячмень... Если бы найти сокровищ- ницы, где хранятся самые разные формы расте- ний, кладовые, где собраны сортовые богатства... Быть может, они в древних колыбелях зем- леделия, в речных долинах? Или там, где до сих пор находят их диких предков? И прежде сон Николая Ивановича был корот- ким. Теперь по ночам он мысленно отправлялся в далекие путешествия. Географические карты покорно ложились к его ногам на полу кабинета, и ночь напролет, как маяк, горела на письмен- ном столе лампа. Иногда Вавилов записывал свои мысли на абажуре лампы. Отрывочные записи светились, как тайнопись мудреных лоций. Вавилов снова перечитывал женевского бо- таника де Кандоля, который утверждал, что
родина культурных растений там, где они растут в диком виде. ...Абажур испещрялся знаками вавиловской тайнописи, письменный стол плыл сквозь петро- градские ночи к неведомым материкам, а карта мира на полу покрывалась кружками и точ- ками... Не правильней ли думать, что колыбель расте- ния, всех его сортов и рас там, где генетическое разнообразие наибольшее, где найдено наиболь- шее число форм? Но вот (это видно на карте) кружки в Афганистане. Это все формы мягких пшениц, а в Эфиопии твердых... Кружки и точ- ки — условные обозначения пшениц — сбежались сюда, и получились «ботанические кратеры» (так метко назвал их А. Роскин, автор замечательной книги о Н. И. Вавилове «Караваны, дороги, ко- лосья»). Через эти кратеры изверглось в мир все богатство «главного хлеба на Земле». Кратеров — всего пять: в Юго-Западной Азии, в Горном Китае, в Эфиопии, в Средиземноморье и один в Центральной и Южной Америке. «Бо- танические вулканы», давшие все многообразие культурных растений. Но как же тогда быть с историками, которые твердят, что колыбель земледелия — вовсе не здесь, не в этих местах, затерянных в горах, отрезанных Андами и Кордильерами, Гималаями и абиссинской «дегой», осажденных мертвыми песками и вечными снегами? Историки ссылают- ся на археологов. Ведь самые древние орудия земледелия были найдены в долинах Нила, Ган- га, Тигра и Евфрата. И потом как совместить од- но с другим: Афганистан или Эфиопия — такие отсталые страны — и вдруг искать истоки зем- леделия нужно именно там? Вавилов уважает авторитет истории. Он сви- детельствует свое уважение и находкам архео- логии. Но что же делать, «Платон ему дорог, но истина дороже». Впрочем, откуда эта уверенность, что его предположения столь истинны? В конце концов, кружки и точки на карте не более чем кружки и точки. Чтобы доказать свою правоту, не остается ничего другого, как отправиться в «кратеры бо- танических вулканов». Он сам соберет растения, как бы огромно ни было их разнообразие, и при- везет сюда, на Исаакиевскую площадь. Наступает последняя ночь, когда загорается лампа под абажуром, исписанным рукой Вави- лова. На рассвете лампа надолго погаснет. Тай- нопись перестанет быть тайнописью. Экспедиция отправится в Афганистан. Вавилов помнит слова путешественника Феррье: «Иностранец, которому случится попасть в Афганистан, будет под особым покровительст- вом неба, если выйдет оттуда здоровым, невре- димым, с головой на плечах...». А он, прощаясь, говорит о своем: «Я — фаталист. Мы привезем из Афганистана замечательные мягкие пшени- цы». Да, Афганистан оказался «центром генов» мяг- ких пшениц, как Эфиопия — твердых. Среди аф- ганских пшениц нашлись скороспелые, засухо- устойчивые, не боящиеся морозов, даже более выносливые, чем наши северные сибирские пше- ницы. Наверняка, и в эфиопских пшеницах от- кроют новые, очень важные для селекционеров, признаки. Итак, под руками селекционеров от- ныне вся «клавиатура» пшениц, они смогут из- влечь любую «музыку», какую только захотят. Вернувшись в Ленинград, Вавилов с полным пра- вом скажет: «Жив, вернулся, привез новые гены». Не только фиолетовой пшеницы, но и багрового ячменя. И хлебного злака — тэффа. И других растений, хранящих самые неожиданные ком- бинации еще неизвестных генов. Да, догадки Ва- вилова блестяще подтвердились. Там, где была колыбель разных форм растения, там собраны и все основные признаки растений. ...Тысячи километров прошел Николай Ивано- вич Вавилов по караванным тропам «Страны высокостоящего солнца» — Эфиопии. Шесть ты- сяч образцов семян он увозит с собой. Потом абиссинские пшеницы и ячмени вырастут в Дет- ском Селе под Ленинградом и даже в Хибинах, удивляя своей скороспелостью, крепкой неполе- гающей соломой, крупными зернами, устойчиво- стью перед болезнями. Но карты иных континен- тов будут уже лежать у ног Вавилова. Впрочем, он никогда не забывает своих обе- щаний. Быть может, рас Таффари уже не ждет книги о загадочной Стране Советов? Пройдут года. Рас Таффари станет «негусом негести», «царем царей Эфиопии», и примет имя Хайле Селассие. Маленькая Эфиопия будет пер- вой жертвой агрессии фашизма, и Хайле Селас- сие возглавит борьбу своего народа. Потом при- дет изгнание, и победа, и возвращение в Адис- Абебу. Страна Советов останется верным дру- гом «Страны высокостоящего солнца». И может быть до сих пор в библиотеке «негуса негести» стоит книга о том, что такое советская власть, книга, подаренная неустрашимым и мудрым «охотником за колосьями», первым советским полпредом в Эфиопии. <<3емля наша велика и обильна, а порядка в ней нет». Земля наша велика и обильна, и порядок в 2* 19
ней есть. Но как успеть побывать во всех пяти колыбелях культурных растений? «Жизнь коротка — надо спешить». Красный «молоткастый, серпастый паспорт» Вавилова по- крывается штампами Китая, Марокко, Мексики, Бразилии... Как будто он не умел уставать и не научился отдыхать. Шестьдесят стран знали его, пять континен- тов. Он не был только в Австралии — Австралия его не занимала. Он считал, что Австралия почти ничего не дала человечеству из культурных ра- стений. Впоследствии так оно и оказалось. «Ро- дословные» пшеницы, ржи, ячменя, картофеля были теперь в распоряжении селекционеров. Из Перу прислал Вавилов такое письмо: «Дорогие друзья! Пишу оптом, ибо на этот раз нет времени для писем, хотя писать можно без конца. До черта тут замечательного и инте- ресного! Пример — картофель. Все, что мы знали о нем, надо удесятерить... Сортов и разновидностей ботанических тут миллионы. Невежество наше и картофель Андов поражающи. Мы тронули немного картофель. Но я не со- мневаюсь, что если диалектику картофельную тронуть всерьез в Перу и Боливии, то мы пере- делаем картофель, как хотим... Собираю все. Худы дела финансовые. Кроме суточных, све- денных к минимуму, ничего не имею, и покупаю, и посылаю семена за весьма убогий личный бюд- жет. И боюсь, что на полдороге завоплю гласом великим. Спасайте. ...Отправил 8 посылок по 5 кило. Не могу не посылать. Но с ужасом помышляю о весе кар- тошки (а надо каждого сорта по 30 клубней минимально) и о стоимости каждой пооылки в в 7—8 рублей золотом, не считая труда. Беру все, что нужно. Пригодится. Советской стране все нужно. Она должна знать все, чтобы мир и себя на дорогу вывести. Выведем». За экспедициями Вавилова теперь следит весь мир. Его теоретические труды признаны во мно- гих странах. О нем начали писать поэмы: «Побе- дитель Флоры», «Покоритель Зеленого Океана». Здание на Исаакиевской площади стало хра- нилищем всего, что издавна питало человека. Когда-то селекционеры вздыхали: «Если бы семена всего мира...». Теперь «если бы» отпало. Все семена мира здесь, в ящиках, пакетах, ме- шочках. Из всех ботанических «вулканов» (их оказалось не пять, а восемь), из всех «резервуа- ров» генов, которые собирала земля с незапа- мятных времен. Еще при жизни Вавилова, благодаря его миро- вым коллекциям и на их основе, были выведены 350 сортов зерновых, технических, кормовых, овощных, бобовых и плодовых культур. В первые годы советской власти В. И. Ленин с интересом прочел книгу американца Гарвуда «Обновленная земля». Через 10 лет Вавилов скажет: «...мы только закончили первую пяти- летку, а идеал американской обновленной земли уже совершенно не удовлетворяет нас. Обновлен- ная советская земля рисуется нам в неизмеримо более ярких красках». Через 10 лет американ- ский ботаник профессор Норт будет спешить из Вашингтона в Ленинград, чтобы потом написать своему другу: «Дорогой доктор! Вот мои первые впечатле- ния: мы недооценили науку Советов. Уже тогда, в 1924 году, дело шло не только об исследовании флоры Афганистана ради чистой научной исти- ны. Вавилов поставил перед институтом, которым он руководит, ту же задачу, что и наш департа- мент земледелия — овладеть культурной флорой всего мира. Не скрою от вас: мы потерпели уже серьезное поражение. У нас были деньги, у них — крылья... В спешке кругосветных путеше- ствий мы не имели времени как следует заду- маться над нашими маршрутами. Мы устремля- лись в прославленные ботаниками сады и про- шли мимо непривлекательных горных ущелий. Да, дорогой доктор, мы прошли мимо вавилов- ских горных очагов, упустили из виду горные гнезда Азии и Африки. Мы не потрудились взобраться на эти чердаки. Практическое зна- чение теории Вавилова огромно. Вскрытые им мировые центры культурных растений — это опытные поля селекционных станций, созданные самой природой и земледельцами древности. Ме- тод Вавилова кажется — не правда ли? — оше- ломляюще простым. По крайней мере я, озна- комившись с ним, растерянно осмотрелся кру- гом... Вероятно, я был смешон в эту минуту. Но более подробное знакомство с формулами Вавилова раскрывает сложный путь его поисков. Десять лет понадобилось Вавилову на изучение расового состава мягких пшениц. Десять лет, чтобы разложить многие тысячи сортов на 67 раз- новидностей и 166 признаков. Я обратился к Ва- вилову с вопросом: какова точность определения географических координат центров. Он ответил: «С точностью до 100 километров. Для любого континента». Это увлекательно, почти фантастич- но!» Император Эфиопии имел длинный, длинный титул. Но если б он в 30-е годы встретился с Н. И. Вавиловым, он наверняка был бы подав- 20
лен обилием званий и должностей своего гостя. Президент Всесоюзной Академии сельско- хозяйственных наук имени Ленина. Президент Географического общества. Директор Всесоюзного института растениеводства. Директор Института генетики Академии наук СССР. Основатель мно- гих других научных институтов. Член высших органов Советской власти ЦИК СССР и ВЦИК. Депутат Ленинградского городского Совета. Ака- демик трех академий Советского Союза. Член Агрономического института в Риме, английского Королевского общества в Лондоне, Шотландской Академии наук в Эдинбурге, Академии наук в Галле, Всеиндийской Академии наук, Американ- ского ботанического общества. Доктор Софийско- го университета. Доктор университета в Брно (Брно — город, где разводил свой горох «отец генетики» Грегор Мендель). А если еще начать вспоминать сколько раз избирали Вавилова пре- зидентом и вице-президентом различных кон- грессов, и сколько он получил наград и золотых медалей во всех концах света! «Жизнь коротка — надо спешить...» В кабинет, в отделы и лаборатории, на поля, на селекцион- ные участки. Дня мало, и ночи тоже. Рукописи и люди, карты и посевы, страны и мир... И диссер- тации молодых: рентгеновские лучи вызвали в генах пшеницы многообещающие мутации. Прав- да , выводы надо обосновать детальнее, но моло- дой ученый достоин поддержки. Отзыв Н. И. Ва- вилова, как всегда, краток, ясен и доброжелате- лен: «Мы полагаем, что углубленная разработка этого вопроса исключительно важна принципи- ально, так как все же основным фактором эво- люции являются мутации, как мелкие, так и крупные, количественные и качественные. Од- ним из самых перспективных направлений в со- временной генетической науке является овладе- ние факторами, вызывающими наследственные изменения». ...Он не искал ни почестей, ни постов. Высокие посты и заслуженные почести сами находили его. Его авторитет был авторитетом огромного дела. Он никогда не приказывал. Однажды заезжая комиссия упрекнула Вавилова: очевидно, во Все- союзном институте растениеводства слаба трудо- вая дисциплина. За все время директор не издал ни одного приказа, в котором объявил бы выго- вор. Николай Иванович резко ответил: «В науке приказной режим непригоден». Он никогда не писал: «Предлагаю Вам...» И у других зачеркивал такие слова, сердился: «Вот, привыкли приказывать». Зачеркнув, надписывал: «Очень прошу Вас...». Пожалуй, он был идеальным ученым, подчи- нившим все поискам истины. Много людей до сих пор помнят обаяние Вавилова, его необычайную энергию, память, требовательность, простоту, внимание к товарищам. И все всегда вспоминают его верность правде в науке. В любой критике он стремился отыскать зерно этой правды. Даже когда критика была просто критиканством. «Ничего, — успокаивал своих сотрудников Вави- лов, — те люди, которые занимаются критиканст- вом... увидят свои ошибки и станут на верный путь реальной работы и достоверных фактов. Микроорганизмы и разный мусор зарождаются и накапливаются в стоячих болотах. Быстрые реки всегда чисты». Бывало — его обвиняли: «Вавилов ничего не дал практике, он мешает улучшению сортов растений и пород животных». Вавилов отвечал фактами. Сегодня мы могли бы прибавить к ним новые. Подсчитано, что только сорок сортов, при- везенных Вавиловым, занимают сейчас десятки миллионов гектаров наших земель. В Средней Азии выращивают ячмень, его Николай Иванович нашел в Марокко, на Украине — ячмень «харь- ковский-36», его предка Вавилов вывез из Эфио- пии. В прошлом году хлебное море Кубани — два миллиона гектаров! — было залито волнами пше- ницы «безостая-1» известного селекционера Лукьяненко. Этот шедевр мировой селекции дает по 50—60 центнеров зерна с гектара. А получен он благодаря гибридизации с аргентинскими пшеницами, завезенными Вавиловым еще в трид- цатых годах. Когда на одной из генетических дискуссий кто-то крикнул Вавилову: «Спять вы исходите из неизменности генов и природы растений», Нико- лай Иванович быстро ответил: «Тут хотят сде- лать из нас кого-то друго"о — что же, в полеми- ке все возможно. Но генетика — это прежде все- го физиологическая наука, и ее основная задача состоит в том, чтобы переделывать организмы. Для этого она и существует. Но в ходе исследо- ваний она доказывает, что не так-то просто из- менить наследственную природу... Говорю вам со всей откровенностью, что верю и настаиваю на том, что считаю правильным. И не только верю, потому что вера в науке — это чепуха, но говорю о том, что я знаю на основании огромного опы- та». Он погиб 55 лет от роду в расцвете творческих сил. «Жизнь коротка — надо спешить...». Короткая человеческая жизнь — 55 лет — это очень много. Можно пересчитать все звезды на небе и все ра- стения на земле. Если спешить, если жить только ради науки и ради людей. 21
Есть в Абхазии мыс Пицунда. Его омывают волны Черного моря, и огромные, золотые сосны бросают тень на прибрежный песок. Дорожки меж соснами усеяны мягкими кра зными иглами, а в зеленых шапках сосен не умолкает эхо мо- ря... Таких сосновых рощ почти уже не осталось на земле. Когда Николай Иванович Вавилов однажды попал сюда, он долго смотрел в небо, которое дер- жали на своих кронах солнечные колонны сосен. И спутникам его вдруг показалось, что сам он сродни этим гордым, негнущимся соснам. В 1926 году были впервые учреждены премии имени Ленина. Одним из первых лауреатов Ле- нинской премии стал академик Николай Ивано- вич Вавилов. «Современная биология в своем развитии повторяет до некоторой степени в своих построениях путь орга- нической химии. Химия ушла далеко вперед от био- логии. Бесчисленные химические вещества сведены ныне в стройную систему сочетаний сравнительно немногих элементов. Однако в последнее десятиле- тие генетика быстро идет вперед и до некоторой степени начинает приближаться к химии, по край- ней мере к химии сложных органических соедине- ний. Генетика уже разрабатывает лаконический язык символов для наследственных факторов, опре- деляющих внешние свойства. Закономерности в полиморфизме у растений, установленные путем детального изучения изменчи- вости различных родов и семейств, можно условно до некоторой степени сравнить с гомологическими рядами органической химии, например, углеводоро- дами [СН4, С2Н2, СН ...). Ряды этих соединений, отли- чаясь друг от друга, все же характеризуются мно- гими общими свойствами в смысле образования определенных циклов соединений, определенных реакций обмена и соединения. Каждый отдельный углеводород дает серию соединений, сходных с дру- гими углеводородами. В общем, роды [G], G2, G3J или линнеоны |L|, L2, L.] растений и животных также дают гомо- логичные ряды форм, как бы соответствующие раз- личным гомологичным сериям углеводородов: GiLj (а - Ь с ' ...) G2Lj (а Ь с -|- ...) GjL2 (а -|- b -|- с -f- ...) G,L2 (a -f- Ь с + ...) GjL3 (а т b L c J ...) G2L3 (а Ь 4“ с -|- ...) L1a2 L}a3 E2ai L2a2 L2a3 G3a1 L3a2 L3a3 Буквы aIr a2, a3 обозначают признаки, различающие отдельные формы... ...Закон гомологических рядов показывает иссле- дователю-селекционеру, что следует искать. Он на- мечает правильности в нахождении звеньев, рас- ширяет кругозор, вскрывает огромную амплитуду видовой изменчивости»... «Нас сравнительно очень мало интересует, что в гробницах фараонов первых династий найдены пшеница и ячмень. Более близки нам конструктив- ные вопросы — вопросы, интересующие инженера. Гораздо важнее знать, чем отличается египетская пшеница от пшениц других стран, что в ней ценного для улучшения нашей пшеницы, понять, как возник- ла египетская пшеница, где находятся основные эле- менты, «кирпичи», из которых создавались совре- менные культурные виды и сорта. Это необходимо для овладения исходным сортовым материалом, для практической селекции». Академик Н. И. Вавилов, Избранные труды, том V, стр. 142, 217, 219. Изд-во «Наука», М.-Л. 1965 г.
ПАШИ КОНСУЛЬТАЦИИ Как объяснить с точки зрения теории электролити- ческой диссоциации, что кислоты реагируют с не- растворимыми солями, а щелочи — не реагируют! Этот вопрос задает читатель С. Ф. Чуяшов из села Косика Алтайского края. На самом деле такой строгой закономерности не существует. Рассмотрим для примера равновесие между осадком и раствором хлористого серебра. Уравнение равновесия может быть записано так: AgCl it AgCl it Ag+ + Cl". (осадок) (раствор) По закону действующих масс, между концентра- циями молекул AgCl в растворе и ионов Ag+ и С.1" имеется соотношение: [Ag+]-[Cl~] = к [AgCl] Концентрация молекул в растворе при постоян- ных условиях зависит только от растворимости дан- ного вещества. Поэтому мы приходим к уравнению: [Ag+]-[Cl~] = const. где постоянная в правой части называется произве- дением растворимости и обозначается ПР. Для AgCl ПР приблизительно равно 10 "^(концентрации берут в грамм-ионах на литр). Если бы удалось понизить концентрацию одного иона, то концентрация другого иона должна возрасти, и часть вещества перейдет из осадка в раствор. Для этого нужны реагенты, образующие с одним из ионов молекулу, комплекс или новый ион, которые либо малодиссоциированы, либо летучи и легко удаляются из раствора. Пример образования малодиссоциированных соединений — растворение солей слабых и летучих кислот в сильных кислотах. Анион слабой кислоты соединяется с водородным ионом, образуя моле- кулу кислоты, которая слабо диссоциирует. Концен- трация аниона слабой кислоты в растворе умень- шается, и соль растворяется. Растворение будет происходить только в том случае, если произведе- ние растворимости соли не очень мало, а константа диссоциации кислоты не слишком велика. У солей сильных кислот анион уже не будет свя- зываться ионом водорода, поэтому для растворения таких солей прибегают к комплексообразованию. Как правило, катионы тяжелых металлов, соли кото- рых часто бывают нерастворимы, склонны к ком- плексообразованию. Многие катионы образуют, на- пример, комплексы с молекулой аммиака. Соли таких металлов могут растворяться в типичном осно- вании — водном растворе аммиака. Пример — рас- творение AgCl. При этом происходит реакция: Ag+ + 2NH3 [Ag (NH3)2]+. Образующийся комплексный ион достаточно про- чен и хорошо растворим в воде. Как видите, нерастворимые соли могут раство- ряться и в кислотах, и в щелочах. Читатель В. Н. Галахов из Ленинграда пишет: «Прошу в одном из номеров Вашего журнала сообщить рецептуру и способ приготовления в домашних условиях эпоксидного клея — водостойкого, высы- хающего при температуре всего в 18—20°С». Эпоксидный клей, застывающий при комнатной тем- пературе, приготовляют следующим образом: тща- тельно смешивают 100 весовых частей жидкой эпок- сидной смолы (ЭД-5, ЭД-6, Э-40) и 6—10 весовых частей полиэтиленполиамина. «Жизнеспособность» такого клея — от 30 минут до 3 часов. Но застывает он долго. Процесс может продолжаться при тем- пературе 18—20°С до трех суток. Прочность клеевого шва удовлетворительна, но ниже, чем у клеев горя- чего отверждения. Водостойкость при склеивании металлов — также удовлетворительная; при склеи- вании металла с деревом она значительно меньше. Эпоксидные клеи, особенно входящий в их состав полиэтиленполиамин, — токсичны. При работе с ними необходимо остерегаться, чтобы они не по- пали на кожу или слизистые оболочки носа и поло- сти рта. Подробнее об эпоксидных клеях можно про- читать в книге Д. А. Кардашова «Эпоксидные смо- лы. Способы получения, свойства и области приме- нения» (Москва, 1959 г.). Московский читатель И. В. Стрелков спрашивает: «Чем можно разбавить клей, применяемый в обув- ной промышленности для склеивания резины и кожи, а также клей марки «88»!». Большинство резиновых клеев, выпускаемых в Со- ветском Союзе, можно разбавлять бензином, кото- рый кто-то остроумно назвал «Калоша». Для склеи- вания кож чаще всего применяются клеи, выраба- тываемые на основе синтетических смол разного состава; чтобы подобрать растворитель, надо знать марку клея. Клей марки «88» приготовлен на смеси раствори- телей — этилацетата и бензина «Калоша» (соотноше- ние 1:1). Эта же смесь может применяться и для разбавления клея, если он загустеет. Однако не всегда загустевший клей удается раз- бавить. Если произошло изменение структуры поли- мера, никакой растворитель не поможет. Поэтому если первая порция растворителя не действует, даль- нейшие попытки спасти клей бесполезны. 23

ИСКУССТВЕННЫЙ МЕХ ЗАЧЕМ ЕГО ДЕЛАЮТ! Разве может леопард сменить пятна! Английская пословица Зверей с пушистыми шкурками на нашей планете достаточно. Звероводы на фермах и охотники не страдают от безделья. Спрос на меховые шубы не уменьшается. Но звериная шкура (наряду с каменным топором) была символом каменного века. Символ нашего века (наряду с ракетами, синхрофазотронами и т. д. и т. п.) — шуба из синтетики. Как-никак «нейлоновый век»! В чем же секрет ее популярности? Искусственный мех дешев. Не так де- шев, как ситец, но все же дешевле плохонь- кой цигейки. И в нем тепло. Не так тепло, как в натуральном, но все же зимой в сред- ней полосе не замерзнешь. Этих двух при- чин вполне достаточно, чтобы шубы из син- тетики на прилавках не залеживались. (Можно также предположить, что часть по- купателей — члены общества друзей жи- вотных и убежденные вегетарианцы. Толь- ко вряд ли они диктуют спрос). Однако достоинства искусственного ме- ха этим не ограничиваются. Есть еще один фактор — эстетический. Вы видели когда-нибудь голубого мед- ведя? Или леопарда в клеточку? Их просто- напросто не существует в природе. А ведь может оказаться, что такие диковинные ме- ха будут изумительно красивыми. Но «ошиб- ки» природы исправить трудно. Текстиль- щики же сделают вам любой мех — любого цвета, любого рисунка, любой густоты и фактуры. Если захотите — леопарда в кле- точку. Правда, это утверждение немного предвосхищает события. Химические волок- на, из которых делают искусственный мех, переживают еще пору младенчества. Выбор их ограничен, а технология находится на дальних подступах к совершенству. Поэтому сейчас далеко не всегда удается получить искусственный мех с наперед заданными свойствами. Подчеркиваем — сейчас. Но почему же текстильщики всеми сила- ми стремятся к точной имитации натураль- ного меха? Это можно объяснить двумя причинами. Первая — обыкновенная инер- ция. В какой-то мере она оправдана. Поку- патель хочет приобрести искусственную медвежью шкуру «понатуральнее». Может быть, он хочет даже ввести всех в заблуж- дение и выдать нейлон за медвежью шерсть. Покупателя (то есть любого из нас, уважаемый читатель) можно понять: шку- ра — вещь хотя и дорогая, но теплая и проч- ная; а кто ее знает, эту новомодную синте- тику... Вторая причина более глубокая. Сравни- те два-три десятка лет, в течение которых делают искусственный мех, с теми десятка- ми тысячелетий, во время которых совер- шенствовался защитный покров животных. Не забудьте о естественном отборе — вы- живали те животные, которым зимой было тепло; в их потомстве повторялось то же, и так без конца. Результат такой гигантской разницы в сроках сказывается на качестве: овечья шкура в виде цигейки (8700 волосков на 1 см2) теплее, чем лавсановый мех с 12 000 ворсинок на той же поверхности. Но текстильные волокна прогрессируют такими темпами, что нет сомнений — будут синте- тические шубы теплее овчинных тулупов и красивее горностаевых мантий. Звероводам и охотникам придется тогда переучиваться и приобретать менее убийственные профес- сии. (Пусть только не отчаиваются студен- ты— будущие специалисты по пушнине. На их век работы хватит.) КАК ДЕЛАЮТ ВЕЩИ И ВЕЩЕСТВА 25
1 2 3 ИЗ ЧЕГО ЕГО ДЕЛАЮТ! В лес ведет не одна дорога. Английская пословица Вообще-то искусственный мех можно сде- лать из любого волокна. Скажем, так: по- стричь медведя, из шерсти сделать пряжу, а из нее уже мех. Только, наверное, доха «просто» из медвежьего меха обойдется дешевле... Практически искусственный мех делают из волокон двух типов — синтетических (представители — нитрон, лавсан) и искус- ственных (представитель — вискоза). Это относится к ворсу меха. А что касается его основы, материала, в котором ворс закреп- лен, то к ней требований меньше. Главное — чтобы она хорошо удерживала ворс и была эластичной; этим требованиям удовлетво- ряет и хлопок. В последнее время основу (или иначе — грунт) стали делать тоже из синтетики — она и прочней и легче. Бытует такое мнение: раз искусственная шуба — значит нейлоновая. Или, по приня- той у нас терминологии, — из полиамидного волокна, например, капрона или анида. А на самом деле большая часть искусственного меха делается из полиакрилонитрильных волокон (отечественная марка — нитрон). Просто полиамиды были раньше синтезиро- ваны, и применять их, конечно, тоже стали раньше. Волокна из полиакрилонитрила «шерсти- сты», чем выгодно отличаются от нейлоно- вых волокон. Длинный список достоинств полиакрилонитрильных волокон (например, упругость, погодоустойчивость, малая тепло- проводность, низкая гигроскопичность) пре- рывается упоминанием лишь отдельных не- достатков. Эти волокна, например, трудно окрашивать. Они довольно быстро истира- ются. Правда, все равно медленнее, чем шерсть, но быстрее, чем капрон. Однако преимущества явно перевешивают, и поэто- му многие и многие меха делают из нитро- на, орлона, преланы, кашмилона, верела и прочих членов обширного семейства поли- меров и сополимеров акрилонитрила. Из полиамидных волокон тоже делают искусственный мех, но гораздо реже, боль- шей частью — в сочетании с другими волок- нами. Каждое полиамидное волоконце гладкое. То, что хорошо для кофточки, пло- хо для меха. Пряжу из капрона сделать трудно, и на шерсть она не очень похожа. Кроме того, капрон недостаточно стоек к свету и легко электризуется. Полиэфирные волокна (среди них — лав- сан) прочны, шерстисты. Изделия из них теп- лые и несминаемые; они не садятся и лег- ко чистятся. Но... Это единственное «но» сводит на нет все преимущества лавсаново- го меха. Есть такое неприятное явление, именуемое пилингом, когда волоконца сби- ваются в пучки, а их кончики скатываются в шарики. Лавсан — типичный пример волок- на, склонного к пилингу. Шубы из него де- лать нельзя. А вот шляпы — можно. Ведь пилинг возникает при трении, а шляпа трет- ся разве только о воздух... 2G
4 5 Подкладочные меха тоже можно делать из лавсана — тут внешний вид не так уж ва- жен. Идет лавсан и на детские шубки: дети снашивают и рвут одежду быстрее, чем сваливаются волоконца. Искусственные волокна — вискозное и ацетатное — постепенно вытесняются синте- тикой. Эти волокна легко сминаются и пог- лощают слишком много влаги, но сегодня они дешевле синтетических. Часто идут на компромисс — смешивают искусственные волокна с синтетическими. Получается уме- ренно дешевый и умеренно практичный мех. Натуральные волокна тоже применяют для искусственного меха, правда, совсем редко. К ним обоащаются лишь тогда, когда хотят получить очень близкую имитацию или придать меху особые теплозащитные свойства. Шерсть, конечно, берут подешев- ле — овечью или козью. Как правило, ее смешивают с синтетикой. Впрочем, дело идет к тому, что во всех случаях искусст- венный мех будет синтетическим, но пока что слово «синтетический» можно сказать далеко не о всяком «незверином» мехе. Мало выбрать материал — нужно подо- брать еще и форму волокна. Для меха го- дятся только тонкие и упругие волокна. Чтобы изделие было пушистым, волокно должно быть извитым. Это же делает шубу или шапку более теплыми: между такими волокнами остается прекрасный теплоизо- лятор — воздух. Кстати, воздух заманчиво было бы ввести и в само волокно. Знаете, почему не мерзнут северные олени? У них полые волосы. Синтетические полые волок- на — увы — еще слишком дороги. Это не означает, конечно, что легчайший (наполо- вину из воздуха) искусственный мех — за- тея бесперспективная. Будущее покажет. КАК ЕГО ДЕЛАЮТ! Со временем и при терпении и тутовый лист превратится в атлас Английская пословица Строго говоря, рассказ об изготовлении искусственного меха следовало бы начать с получения химических волокон. Но необъ- ятного, как известно, не объять; ограничим- ся на этот раз только ткачеством и отдел- кой. Есть три пути получения искусственного меха. Начнем с худшего — клеевого. Таким способом делают, в основном, ис- кусственный каракуль. Принцип прост: из пряжи закручивают «каракулевые» завитки и приклеивают их к ткани (реже — приши- вают). Получается нечто похожее на кара- куль, не очень красивое и не очень проч- ное. Этот способ, кажется, отживает свое, и останавливаться на нем не стоит. Мех с длинным — до пяти сантимет- ров — ворсом делают на трикотажных ма- шинах. Проследим за ходом одного, наибо- лее распространенного процесса изготовле- ния меха на трикотажной основе. Волокно поступает в цех в виде штапе- ля — рубленых спутанных «шерстинок». Из 27
6 7 8 них готовят так называемую смесовую по- стель — укладывают рядами компоненты будущего ворса. Скажем, ряд лавсана и ряд нитрона. Каждый слой опрыскивают анти- статическим препаратом. Делается это для того, чтобы при дальнейших операциях во- локно не наэлектризовалось. Вспомните, как легко электризуется обыкновенный гребе- шок, когда им расчесывают волосы. Если же наэлектризуются волоконца, то они будут взаимно отталкиваться, и привести их в по- рядок не удастся. Антистатический препарат (чаще всего это кремнийорганические сое- динения) уменьшает трение и одновремен- но нейтрализует заряд. Когда «постель» готова, ее перемешива- ют и разрыхляют в щипальной машине, а затем смесь превращают в круглую пуши- стую ленту на чесальной машине. В этой машине волоконца многократно расчесыва- ются вращающимися «щетинистыми» вали- ками, и распутанное волокно образует лен- ту. Этот момент запечатлен на фото 1. Теперь чесальную ленту подают к трико- тажным машинам, выстроившимся в шерен- гу вдоль цеха (фото 2). Но прежде чем лен- та поступит в вязальное устройство, она пройдет через ряд маленьких чесальных аппаратов, которые превратят ее в тонень- кую ровную полоску с аккуратно уложен- ными волоконцами. Машина вяжет, по существу, обычный хлопчатобумажный (или синтетический) трикотаж. Но в каждую пе- тельку ввязывается пучок синтетических волокон, которые и образуют пушистый ворс. Хлопчатобумажная пряжа по длинной трубке (фото 3, слева) поступает к иглам. В момент провязки петли под крючок иглы попадают волоконца, которые поддуваются воздухом из трубок (фото 3, справа). Не- провязанные волокна отсасываются венти- лятором и используются вновь. На такой машине получается меховая «труба», наподобие огромного чулка. Ее разрезают и получают полотно меха. Но ка- кой он неприглядный! Мех теперь вычесы- вают валиками с металлическими иглами (кардами) — такими, как на фото 4. Мех становится поопрятнее, но до красоты ему еще далеко. Впрочем, прежде чем заниматься эстети- ческими вопросами, надо позаботиться о том, чтобы ворс не вылезал из грунта. Для этого растянутое полотно промазывают с изнанки латексом (водной дисперсией кау- чука) и пропускают через сушильную каме- ру. Латекс вулканизуется и накрепко соеди- няет ворс с грунтом. Образовавшаяся плен- ка заодно придает меху жесткость — трико- таж, как известно, вещь растяжимая. (Есть иной, более совершенный метод закрепле- ния ворса. Достаточно сделать грунт из волокон, подверженных усадке, и без вся- кого латекса пропустить через сушилку. Ни- ти сожмутся, и ворс будет крепко зажат в петлях.) Когда мех выходит из сушилки, он еще не похож на мех: просто масса хаотично торчащих ворсинок разной длины. Поэтому следующая операция — глажка, она же по- 28
9 10 лировка, она же финиш. Блестящий нагре- тый вал с огромной скоростью разглаживает и полирует мех (фото 5). Он поднимает вор- синки и придает им блеск — при контакте с нагретой поверхностью термопластичный материал ворса слегка размягчается и поли- руется. Теперь волокна предстоит выровнять. Операция носит прозаическое название «стрижка». Только ножницы несколько нео- бычны. Одно их лезвие неподвижно, а дру- гое— огромный спиральный нож — непре- рывно вращается (фото 6). После стрижки — снова на полировку, затем опять на стриж- ку. Двух-трех проходов достаточно, чтобы получить такой мех, который не зазорно отправить на швейную фабрику. Во время отделки мех вновь опрыскивают кремний- органическими жидкостями — на этот раз для придания водоотталкивающих свойств. Третий способ изготовления меха, не ме- нее распространенный, чем предыдущий, — на ткацких станках. Делают тканый мех точ- но так же, как плюш. Так как, возможно, не все знают, как делают плюш, расскажем вкратце и об этой технологии. Тем более, что она достаточно оригинальна. Задумывались ли вы когда-нибудь, как это на ткацком станке получают ткань с тор- чащими вверх ворсинками? Ворсовое произ- водство древнее, и способов изготовления накопилось немало. Остановимся лишь на одном, весьма распространенном. Мех, по крайней мере, делают именно этим спосо- бом. Два полотна ткут одно над Другим. По- смотрите на фото 7: в горизонтальном на- правлении идут четыре ряда нитей — два для верхнего полотна, два для нижнего. А вертикальные нити — это ворсовая осно- ва. Она как бы пронизывает оба полотна. Получается «двойная» ткань: у нее две из- нанки и ни одного лица. Но перед выходом из машины к ткани подходит нож и разре- зает ворс, связывающий полотна, точно по- середине (фото 8). Из одного полотна по- лучаются два — каждое с торчащим ворсом (обычно он несколько короче, чем у трико- тажного меха). Тканый мех тоже отделывают. Так же, как и при трикотажном способе, его про- клеивают с изнанки (эта операция — необя- зательная), расчесывают, подравнивают спи- ральными ножами, полируют, обрабатывают водоотталкивающими препаратами. Кроме расчесывания и стрижки есть еще одна опе- рация, заимствованная у парикмахеров — завивка. Не каждому меху быть гладким, неко- торым идет укладка. Этой процедурой за- нимаются специальные завивочные маши- ны с вращающимися и двигающимися во всех направлениях щетками (фото 9). Чтобы завитки были прочными, мех смачивают рас- творами полимеров; рецептура этих рас- творов — «фирменная тайна» каждой фаб- рики. После завивки (как и положено в парикмахерских) — окончательное расче- сывание. И после этого — мех готов (фо- то 10). 29
КАКИМ ЕГО ДЕЛАЮТ! Если мы не умеем делать так, как хотим, надо делать так, как умеем Английская пословица Мех делают красивым. По крайней мере, стараются так делать. Иногда для этого до- статочно описанных выше приемов. Иногда приходится вводить дополнительные—ска- жем, крашение или отбелку. Чтобы воспро- извести рисунок натурального меха, прибе- гают к набивке или вытравке, или иным хитростям. Это же в полной мере относится к искусственным мехам, которые не имеют аналогов в природе. Вряд ли стоит останавливаться на кра- шении или отбелке — это стандартные опе- рации. Набивку искусственного меха делают точно так же, как набивку любой ткани из синтетических волокон. Вытравка несколько более оригинальна — с кончиков ворсинок окрашенного меха удаляют краситель. По- лучается «переливающийся» мех. Если же обрабатывают только отдельные участки, то мех становится пятнистым. Большая часть «хитростей» предназначе- на для тех, кто хочет, чтобы мех был «как настоящий». У натурального меха, как из- вестно, есть подпушек (низкие тонкие во- лоски) и ость — более толстые длинные во- лосы. Ость и подпушек можно имитировать. Взять, например, смесь двух волокон—уса- дочного и безусадочного. Тонкое усадоч- ное волокно после тепловой обработки уко- ротится и образует подпушек. Можно поступить иначе — для ости взять прямое волокно, для подпушка — сильно скрученное, эластичное. Оно расположится ближе к основанию ткани и создаст необ- ходимый зрительный эффект. Вообще смеси волокон дают интересные зрительные эффекты. Простейший пример: одно волокно окрашивается неким краси- телем, другое — нет. Сотканный мех про- пускают через красильную ванну, и он полу- чается двухцветным. Или: в массу одинако- вых волоконцев добавляют ворсинки иного сечения и формы. Это нарушает однообра- зие гладкого меха. Цель большинства таких приемов, как мы уже говорили, — «под- делка» под природу. Даже названия искус- ственных мехов говорят об этом: «горно- стай», «леопард», «лань», «котик»... Перечисление всевозможных вариантов «украшательства» заняло бы слишком мно- го места. Далеко не все из них уже нашли применение; многие ждут своего часа. Мо- жет быть, того самого часа, когда произ- водство искусственного меха выйдет за тес- ные рамки имитации; того часа, когда ис- кусственный мех будет лучше натурального, и бедняг лисиц и норок отпустят со зверо- ферм в лес. Но таких искусственных мехов пока нет. Поэтому в заключение я прошу нетерпели- вого читателя еще раз прочитать эпиграф к последней главе. Инженер О. М. ЛИБКИН Рисунок В. СКОБЕЛЕВА ТЕХНОЛОГИ, ВНИМАНИЕ! ТИТАНОВЫЙ КРЮК На стальных рамах закреплены стальные крюки, а на крюках ви- сят детали — им предстоит прой- ти обработку в гальванической ванне. Но крюки погрузятся в раствор электролита вместе с де- талями, и если, например, детали должны быть оцинкованы, то крюки тоже покроются цинком. Это приводит к лишнему расходу цинка и усложнению техноло- гии — надо протравливать крюки. Недавно было предложено делать крюки и подвески из ти- тана, на котором цинковый слои не образуется. Хотя титановые крюки дороже стальных в три ра- за, все же применять их выгод- но — срок службы увеличивается примерно в 10 раз. («Product Finishing», 1966, № 8) СМОЛА ПЛЮС МЕТАЛЛ можно ли нанести цинковое по- крытие на сталь без помощи галь- ваники! Специалисты фирмы «Коррожн Лимитед» ответили на этот вопрос утвердительно. Они предложили защищать полирован- ную сталь составом, названным «полицинк». В него входят связую- щее (эпоксидная смола) и напол- нитель (большое количество цин- кового порошка). Такой состав на- крепко пристает к поверхности, быстро сохнет. Покрытие получает- ся красивым, а по антикоррозион- ной стойкости оно сопоставимо с обычным, гальваническим. («Popular Plastics», 1966, № 4) ТЕХНОЛОГИ, ВНИМАНИЕ! 30
УРАВНЕНИЕ С 1000 НЕИЗВЕСТНЫХ С. Н. БЛОХИНА Рисунки Д. ПЕТРОВА В распоряжении современного конструкто- ра — великое множество материалов. На каком остановиться? Один материал дешев- ле, зато другой прочнее, третий лучше об- рабатывается или долговечнее. Нередко бы- вают случаи, когда деталь можно сделать из тысячи разных материалов. Но только один из них — самый выгодный. Какой же? МАТЕРИАЛ ВЫБИРАЮТ ТАК Современное проектирование и подготовка документации выглядят примерно так, как показано на схеме. Конструктор проектиру- ет деталь, расчетчик проверяет, достаточна ли прочность, и либо визирует чертеж, ли- бо возвращает его на переделку. Исправ- ленный чертеж передают технологу, кото- рый решает, как изготовлять деталь. Техно- лог выдает также требование на заготовку в отдел снабжения и в бухгалтерию — для включения стоимости заготовки в калькуля- цию. Затем документация попадает к нор- мировщику, который определяет трудоем- кость изделия; данные о трудоемкости он сообщает планово-диспетчерскому отделу для планирования загрузки цехов, и в бух- с галтерию — для калькуляции стоимости из- делия. Только теперь деталь поступает в производство. Схема достаточно проста и на первый взгляд кажется разумной. Единственный во- прос — где же здесь экономически обосно- ванный выбор материала? Если приемлемых материалов тысяча, то нужно проектировать деталь 1000 раз — для каждого материала отдельно. Сравнив между собой все варианты проектируемой детали, можно найти оптимальный. Но де- лать тысячу проектов — это немыслимо: кто же тогда будет делать сами детали? Можно выбирать материал иначе. Для изделий, которые производятся уже много лет, устанавливается свой, традиционный сортамент материалов. Отобрать нужный несложно, но ведь при этом за бортом оста- нутся все новые, прогрессивные материалы. Этот недостаток в проектировании часто приводит к тому, что большая часть рацио- Через множество рук проходит проект новой дета- ли. Все рассчитывается и учитывается. И в то же вре- мя нет никакой уверенности, что выбран оптималь- ный вариант ЭКОНОМИКА И ПРОИЗВОДСТВО 31
нализаторских предложений сводится к за- мене одних материалов другими. И при этом нет гарантии, что такая замена — наи- лучшая. ДАЕШЬ РАСЧЕТ! Этот подзаголовок — протест против без- думных кампаний типа «даешь пластмассы!». Пластики, конечно, хороши, но даже в одежде мода должна быть прежде всего целесообразной. Приведем один пример: «На Рязанском заводе кузнечно-прессового оборудования с выгодой применяют капрон вместо бронзы и в то же время заменяют им дешевый серый чугун, вызывая этим удорожание изделий. Видимо, руководите- ли предприятий часто идут на внедрение полимерных материалов без расчета во имя моды» («Экономическая газета», 11 января 1964 г.). Последствия «огульного внедрения» но- вых материалов могут оказаться вредными: огромные средства, затраченные на освое- ние производства изделий из «модного» материала, выбрасываются на ветер — по- тому что производство изделий из этого ма- териала оказывается нерентабельным. Есть и иной путь. В подтверждение —» еще один пример. Мытищинский машино- строительный завод делает вагоны для мет- рополитена. Заманчиво делать их из поли- меров? Разумеется! Но прежде чем заме- нять металл пластмассой, работники завода обратились в НИИ ЦСУ — Научно-исследо- вательский институт Центрального статисти- ческого управления с просьбой провести технико-экономический анализ изготовле- ния вагонов метрополитена из различных материалов. Через несколько дней они по- лучили ответ. Машиностроителей интересо- вало, из какого материала выгодней изгото- вить вагон: из стали, алюминиевого сплава или стеклопластика СВАМ. Оказалось, что при замене стали 3 алюминиевым сплавом АМГ-6 вес вагона снизится в 2,05 раза, при замене стеклопластиком СВАМ — в 2,19 ра- за. Это очень важно — чем легче вагон, тем меньше затраты энергии при эксплуатации. Но при этом стоимость материала увеличит- ся в первом случае в 5,78 раза и в 38,8 ра- за — во втором. И алюминиевый сплав, и стеклопластик легче стали. Вопрос в том, какой ценой бу- дет достигнуто снижение веса. При перехо- де от стали 3 к алюминиевому сплаву АМГ-6 уменьшение веса на один килограмм обош- лось бы в 80 копеек, при переходе к стекло- пластику СВАМ — почти в 5 рублей. А при замене дюраля стеклопластиком снижение веса на один килограмм стоило бы 60 руб- лей. Такой перерасход средств на материал не окупится при эксплуатации вагона. Проанализировав эти данные, конструк- торы Мытищинского завода решили отка- заться от стеклопластика, а внедрять как можно шире алюминиевые сплавы. * Это во- все не означает, что стеклопластик хуже алюминия. Просто для данного конкретного случая — изготовления вагонов метро — алюминиевые сплавы оказались более вы- годными. В десятках других случаев пласти- ки оказываются на голову выше многих ме- таллов. Каким же образом сотрудникам НИИ ЦСУ удалось оценить свойства материалов, не прибегая ни к чертежам, ни к расчетам на прочность? Помогла созданная ими ме- тодика, позволяющая сравнивать материа- лы по их техническим и экономическим свойствам. ПРОЧНОСТЬ И ЦЕНА Цель поиска в «дебрях» материалов — оты- скать один-единственный, наивыгоднейший. Трудность в том, что в поисках приходится ориентироваться сразу по множеству «путе- водных звезд», среди которых самые за- метные — прочность, цена и вес. Впрочем, если ввести показатель удельной прочности (это отношение прочности к удельному ве- су), то одним ориентиром будет меньше. Поделив же цену материала на удельную прочность, можно получить обобщенный показатель — стоимость единицы прочно- сти. В нем как бы слить! все три величины. По стоимости единицы прочности можно сравнивать между собой любые материалы. На практике удобно иногда сравнивать два материала по изменению затрат, необ- ходимых для снижения веса изделия на 1 кг. Такое сравнение производится по неслож- ной формуле, в которую входят упомяну- тые выше показатели. Теперь, когда у нас есть сопоставимые * Высокая стоимость стеклопластика обусловле- на тем, что массовое его производство пока не ме- ханизировано. В недалеком будущем положение, конечно, изменится. — Р е д. 32
величины, нет необходимости заново проек- тировать изделие из каждого материала. Однако объем информации для экономи- чески обоснованного выбора будет очень высоким. Материалов-то тысячи! Для совре- менных условий эксплуатации машин при- дется обработать что-то около полутора миллионов чисел. Поэтому следующая за- дача методики — систематизация материа- лов. Удобнее всего группировать сведения о материалах в таблицы. Но сколько вели- чин приходится учитывать! И температуру (скажем, некий пластик при 20°С применять выгодно, а при 100°С прочность его нич- тожно мала), и требуемую долговечность детали, и вид нагрузок (один и тот же ма- териал может быть, например, прочным, но недостаточно жестким). И для каждой груп- пы сходных материалов — отдельная табли- ца. Немудрено, что когда исследователи занялись этим, то всех таблиц получилось около 14 000. Впрочем, отыскать нужную, если известны условия работы детали, — не так уж сложно. Вот фрагмент одной такой таблицы. Сталь, работающая на растяжение при температуре от 0° до 100 С Марка стали Удель- ный вес Интервал сечения 5—25 мм предел проч- ности, КГ/см2 удельная проч- ность цена тонны мате- риала, РУб. Цена единицы прочно- сти, РУб. LEX15 7,8 230 29,49 147 4,98 ЛОХ 7,85 180 22,93 106 4,62 ЗОХГСА 7,85 180 11,93 138 6,02 Х18 7,85 200 25,81 270 10,5 40Н 7,8 57 7,31 96 13,1 20 7,85 42 5,35 96 17,9 10 7,8 32 4,1 90 23,4 Естественно, конструктор должен вы- брать материал с низкой ценой единицы прочности, но с высокой удельной прочно- стью. Если же цена единицы прочности уве- личивается, то и удельная прочность долж- на увеличиться, иначе материал применять невыгодно — деталь из него будет дорогой и тяжелой. Далеко не все материалы могут удовлет- ворить этому требованию. В нашей таблице выделены жирным шрифтом «избранные» материалы. Обычно их бывает не более 10% всех материалов в таблице. Все остальные материалы, не попавшие в число «избран- ных», нецелесообразно применять, но, ра- зумеется, не вообще, а для данных условий нагрузки, температуры, требуемой долго- вечности, химической стойкости. В числе «избранных» всегда найдется материал, из которого можно изготовить деталь более легкую и с меньшими затратами, чем из лю- бого материала, не попавшего в «избран- ные». В верхних строчках таблицы находятся материалы с наиболее высокой удельной прочностью. Если при проектировании изде- лия не предъявляется требований к сниже- нию веса, то материал нужно взять самый нижний в группе «избранных» — он самый дешевый. Если же можно перерасходовать средства, чтобы снизить вес, то предстоит выбор по формулам, о которых речь шла выше. (Кстати, вы обратили внимание, как неточно слово «дешевый». Самая дешевая из приведенных сталей — сталь 10 оказы- вается куда более невыгодной для дан- ных условий, чем «дорогая» хромистая сталь.) Такие расчеты можно считать оконча- тельными только в том случае, когда ма- териал не подвергается существенной пе- реработке. Но такие случаи — большая редкость в машиностроении. ОТ ЗАГОТОВКИ К ДЕТАЛИ При переработке часть материала неизбеж- но идет в отходы. Вес детали всегда меньше веса заготовки, а насколько меньше — по- казывает коэффициент использования. Этот коэффициент неодинаков для раз- ных групп материалов. Так, для литейных алюминиевых и магниевых сплавов он до- стигает 0,8—0,9%, а для деформируемых сталей он может составлять всего 0,3%. Это тоже надо принять в расчет. Стоимость обработки зависит от многих факторов — от химического состава мате- риала, состояния материала, точности об- работки и т. д. Чтобы учесть стоимость обработки, в таблицы нужно ввести коэффи- циенты, показывающие трудоемкость раз- личных видов обработки. Группа «избранных» материалов теперь несколько пополнится — прибавятся мате- риалы, которые легко обрабатываются (хо- тя стоимость единицы прочности у них срав- нительно высока). 3 Химия и Жизнь, № 12 33
Будем надеяться, что читателю, убеж- денному в необходимости экономических расчетов, формула для сравнения стоимо- стей двух материалов не покажется слиш- ком громоздкой: Pl ( п4 - п,) Значения букв, входящих в формулу, та- ковы: Д С — изменение расходов на материал при сниже- нии веса детали на 1 кг; П — удельная прочность; Р — нагрузка на деталь; I — длина детали; С — цена единицы прочности; к исп— коэффициент использования: к обр— коэффициент обрабатываемости. Как ни скучно заниматься такой много- этажной арифметикой, применять эту фор- мулу необходимо. ЧТО ИЗМЕНИТСЯ! Что даст внедрение этой методики в прак- тику проектирования современных машин? Экономически обоснованный выбор матери- ала. Расходы в процессе производства бу- дут снижены до минимума. Таким образом, Проектировщик задает машине «общую идею» де- тали — в виде чертежа, напоминающего немую карту. А выбрать правильные размеры и наивыгод- нейший материал, да к тому же посчитать затраты — это уже дело машины можно будет получить огромную экономию средств, величина которой, по-видимому, достигнет 10—15% всех материальных зат- рат производства в стране. Но это еще не все. При систематизации материалов сами себя «выдадут» те метал- лы и пластики, которые экономически невы- годны во всех случаях. И такие материалы нужно снять с производства. В то же время специалисты по пластмассам и металлам смогут заранее определить, имеет ли смысл запускать те или иные новые мате- риалы в производство. Имея в руках сравнительные показатели материалов (и технические, и экономиче- ские — это неразделимо), проектировщик сможет немедленно определить: площадь сечения детали — из условий работы на прочность; вес детали — исходя из сечения; вес заготовки — с учетом коэффициента использования материала; трудоемкость изготовления детали; стоимость обработки детали. Конечно, было бы неверным взвалить все эти расчеты на конструктора. Но если использовать для этой цели счетно-решаю- щую машину средней сложности, то весь процесс проектирования может существен- но измениться. Как он будет выглядеть, по- казано на рисунке, которым мы заканчива- ем эту статью. Экономическое уравнение, даже с тыся- чью неизвестных, имеет один-единственный ответ. Был бы только способ решения... 34
РЕАКЦИИ ВО ЛЬДУ Согласно одному из основных законов химии — закону Вант-Гоффа — скорость химических реакций увеличивается примерно в два-три раза при повы- шении температуры на 10°С. Известно и другое правило: растворенные вещества реагируют гораз- до быстрее, чем те же вещества, находящиеся в твердом состоянии. Но вот сравнительно недавно выяснилось, что если раствор заморозить, то в образовавшемся куске льда многие реакции неожиданно резко ускоряются *. Например, было известно, что молекула пени- циллина расщепляется и инактивируется, если в ра- створе присутствует несложное гетероциклическое соединение — имидазол, выполняющий роль катали- затора: RCONH—СН-СН ОС—N - i ^СНз 9 "~СН3 сн—соон Н2О имидазол пенициллин /СН3 RCO-NH-CH-СН <рСИз НОО С Н N---СН-СООН Однако такая реакция протекает довольно мед- ленно: при 22°С за 65 часов расщепляется всего два процента растворенного пенициллина, а при понижении температуры до 0сС (но пока раствор еще не замерз) распад становится практически не- заметным. Но если этот же раствор заморозить, то * Это явление известно в химии полимеров под названием «твердофазная полимеризация» (см. «Хи- мия и жизнь», 1966 г., № 1). Однако, в отличие от процессов полимеризации, реакции, рассматривае- мые в настоящей заметке, носят несравненно более «тонкий» характер. — Р е д. за то же время при температуре минус 18°С. во льду расщепляется 98,5 процента молекул пени- циллина! Эти факты привлекли внимание ученых своей необычностью и положили начало новым исследо- ваниям молекулярной структуры воды и льда. Мож- но полагать, что главная причина увеличения ско- рости некоторых реакций при проведении их во льду состоит в благоприятной ориентации реагирую- щих молекул, которые при этом оказываются свя- занными в общую «высокомолекулярную» структу- ру. Благодаря этому реакции во льду приобретают некоторое сходство с ферментативными процес- сами. Это предположение было недавно проверено на примере так называемой реакции гидроксил- аминолиза: , f'l ^0 +NH2OH -------— R-C +NH3 4NHOH 1\П2 гидроксиламин Эта реакция катализируется ионами ОН~, но идет в обычных условиях очень медленно. Поэтому если при замораживании раствора процесс действи- тельно приобретает сходство с ферментативным, то, во-первых, скорость его должна значительно увели- читься, а, во-вторых, структурные аналоги реагирую- щего соединения (субстрата) будут тормозить реак- цию. Оба эти предположения подтвердились. В 1965 году американские химики Г. Олбэрн и Н. Грант нашли, что во льду реакция гидроксил- аминолиза ускоряется во много раз; позже те же авторы показали, что эта реакция действительно тормозится в присутствии структурных аналогов субстрата. При проведении гидроксиламинолиза в растворе эффект торможения не наблюдается. Сейчас известно еще несколько реакций, кото- рые подтверждают поразительные свойства замо- роженных систем; по-видимому, в ближайшем бу- дущем число их увеличится. С. ГЕОРГИЕВ 3* 35
ПИСЬМА Д. П. КОНОВАЛОВА ИЗ АМЕРИКИ СТРАНИЦЫ ИСТОРИИ Выдающийся русский химик Дмитрий Петрович Коновалов, многие работы которого вошли в золотой фонд науки (в част- ности, известные «законы Ко- новалова», определяющие усло- вия устойчивого равновесия между растворами и их насы- щенными парами), был одним из организаторов нашей хими- ческой промышленности на ру- беже XIX—XX веков. Конова- лов отличался живым умом, на- блюдательностью, интересом ко всему новому. В 1893 году он был назначен русским экспертом на Всемир- ную выставку в Чикаго, орга- низованную американским пра- вительством в связи с че- тырехсотлетней годовщиной от- крытия Америки. Поездка в Соединенные Штаты и работа вице-президентом экспертной комиссии мануфактурного от- дела выставки (самого крупно- го, где сосредоточивалась глав- ная масса экспонатов) легли в основу книги Коновалова «Промышленность Соединен- ных Штатов Северной Америки и современные приемы хими- ческой технологии», вышедшей в Петербурге в 1894 году. Во время поездки по Аме- рике Коновалов собрал много интересных сведений о состоя- нии науки в Америке того вре- мени, развитии разных отрас- лей химической промышленно- сти, о взглядах, быте и нравах американцев. Он использовал любую возможность увидеть жизнь — и работу, и быт — уче- ных и преподавателей, завод- чиков и рабочих, студентов и администраторов. Большой интерес представ- ляют письма Коновалова жене, которые он писал во время американской поездки. В них — непосредственные, самые яркие впечатления, острые сопостав- ления. Их публикация подготов- лена доктором химических наук Ю. И. Соловьевым и А. Я. Кип- нисом. 23 мая 1893 г. из Нью-Йорка: «В Америке все имеет успех, что бьет в глаза. Имеют успех поэтому и всякие небылицы о России. Вообще средняя публи- ка здесь, по-видимому, ничем серьезным не интересуется. Га- зеты, например, не имеют вов- се иностранного отдела. В аме- риканских газетах мало даже телеграмм из Европы. Перепол- нены они разными мелкими местными сообщениями, частью деловыми, и чем сенсационнее новость, тем крупнее заглавие. Например, недавно в Героль- де была статья о том, как не- далеко от Чикаго в городе с 30 тыс. жителей на главной улице среди бела дня толпа повесила на фонарном столбе негра за предполагаемое оскор- бление женщины. Затем они разрезали веревку на кусочки и разобрали на память. Негр клялся в невиновности и, нако- нец, просил позволения мо- литься и пел молитвы до тех пор, пока его не прервали. К женщинам внешнее по- чтение большое, но жить им должно быть прескучно, потому что мужья с утра и до вечера в погоне за долларом. Погоня за деньгами здесь вообще вошла в плоть и кровь и составляет род спорта. Тип профессора мне, например, не понравился. Это знаменитость. Несмотря на это, по науке уже давно ничего не делает, но читает 15 лекций в неделю и, кроме того, состоит деканом большого факультета, экспертом торговой палаты и проч. — все это очень хорошо оплачивается, так что он полу- чает большие деньги (говорят, 200 тыс. в год). Ознакомился с преподаванием в Университете, Горном институте и разных прикладных факультетах. Был на экзаменах по прикладной химии. Все, что для практи- ки, — поставлено хорошо, све- дения сообщаются живые, прак- тические, но чистой науки здесь мало и она вообще сла- бее. Здешние ученые в некото- ром роде тоже комиссионеры науки. Заимствуют из Европы знания и пускают их в оборот, как в коммерческом деле, и в этом направлении они достигли большого искусства». Через несколько дней из Чикаго: «Выставка привела меня сна- чала в полное смущение свои- ми громадными размерами. Первые дни я ходил до изне- можения и в отчаянии прихо- дил домой, не будучи в состоя- 36
ел™ arsfWFisua nuM tftXWW нирткнячкас! xfflcz. Ж нии добраться до того, что нуж- но. Американцы вообще любят поражать пифрами и размера- ми, Трудно себе представить эту массу колоссальнейших зда- ний, раскинутых по берегу озе- ра, с бассейнами, каналами, фонтанами и рощицами между ними. Все выставочные здания белые и имеют мраморный вид. Каждое из зданий в строго определенном вкусе и стиле, Д. П. Коновалов отдавал много сил организации химической и ме- таллургической промышленности в России. В 1906 г. он подает в Со- вет Санкт-Петербургского универ- ситета прошение об отставке, с чем и связано публикуемое пись- мо [автограф]. С этого момента вся его деятельность направлена на развитие химической техноло- гии и горного дела Группа русских делегатов на Все- мирной выставке в Чикаго в 1894 г. Слева сидит Д. П. Конова- лов со множеством статуй, колонн, барельефов, украшений, позо- лоты. Посреди главного бассей- на громадная золотая статуя Свободы, и мимо нее постоян- но шныряют гондолы. Подумай, сколько зданий, если для каж- дой отрасли промышленности (мануфактуры, горное, лесное, сельское хюзяйство, искусства и проч.) — отдельное громадное здание и сверх того каждый штат имеет свое здание (а шта- тов 42), разные театры, музей, рестораны...». 21 июня из Чикаго: «С американцами нужно, как я убедился, действовать особым образом. Они не умеют вовсе «разговаривать». С ними можно «говорить», будучи знакомым с делом. Тогда можно задавать вопросы и он будет отвечать. Чем настойчивее ставишь воп- росы, тем охотнее он отвечает. Вообще здесь в большом поче- те настойчивость и энергия. Хорошо также во время разго- вора сесть на стол и сдвинуть шляпу на затылок: это показы- вает, что не намерен скоро уйти и хочешь добиться своего. Затем громадную роль здесь играет реклама. Поэтому к то- му, что читаешь, слышишь и видишь, нужно относиться с не- доверием и тщательно прове- рять. Я не могу без смеха чи- тать множества объявлений, которые здесь всюду попадают- ся. Изо всех сил стараются обратить внимание. Вот образ- чики объявлений: «Колумб от- крыл Америку, а такой-то от- крыл порошок для чистки но- жей» или «Современное состоя- ние полиции введено Робертом Пилем. Полиция устраивает мир и спокойствие государства. Порошок такой-то устраивает спокойствие желудка»... 37
Чикаго — это бестолковый, грязный, безобразный город. Масса двадцатиэтажных домов отвратительной казарменной архитектуры. Всюду пыль и ко- поть. Здесь яснее всего недо- статки американской жизни. Здесь нет общества. Здесь алч- ная рвущаяся к наживе толпа. Колоссальный рост города и полное отсутствие благоустрой- ства. Превосходный берег озера они испакостили железной до- рогой и вместо красивой набе- режной с прогулками имеют закопченное полотно железной дороги, по которому летит со Звоном бесконечная вереница поездов. Здесь настолько погло- щены наживой, что, по-види- мому, и не умеют вовсе жить. В Нью-Йорке все это меньше заметно. Там масса иностран- цев. Для себя американцы сде- лали весьма неудачный выбор, устроивши выставку в Чикаго, но для приезжего это очень хо- рошо. Здесь яснее оборотная сторона американского быта. Мы так привыкли видеть все дурное у себя, так нам часто тычут в глаза Америкой, что очень полезно убедиться, что не все здесь заслуживает подража- ния... Во многом у нас очень ошибочные сведения об Амери- ке. Многие отрасли промыш- ленности стоят у них гораздо ниже, чем у нас. Вчера я про- вел день на громадном вагон- ном заводе. Осмотрели с боль- шим интересом. Но представь себе, что все полотна, белье, ма- терии, стекла, зеркала они по- лучают из Европы. Говорили с рабочими. Получают в среднем не менее 100 руб. в месяц. Труд рабочего здесь очень дорог, а интеллигентный труд оплачи- вается неважно. Богатеют афе- рами и рекламой. Поэтому все произведения промышленности здесь очень дороги. Дешево только то, что производится ис- ключительно машинами. Изящ- ных, интересных произведений нет. Машина подавляет челове- ка. Вообще Америка меня ра- зочаровала. Посмотреть и изу- чить все это было очень полез- но и интересно, но турист не испытывает здесь наслаждения, удовольствия, не испытывает подъема духа, облагораживаю- щего все... В общем приходишь к очень приятному сознанию, что мы идем вперед более вер- ным, более твердым шагом. У нас выше наука, выше искус- ство, выше человек. Казалось бы странно в стране свободы! Писанные права человека здесь очень велики, но эти права он должен и лично отстаивать. Ко- нечно, это развивает предпри- имчивость и энергию, но несом- ненно понижает уровень нрав- ственности. Где всем повелевает доллар, там нет места общест- венным идеалам. Несмотря на неудачный вы- бор представителей, комиссаров, наши отделы понемножку от- крываются. Два уже совсем го- товы и открыты: мануфактур- ный и художественный. В обоих толпа. Американцы поражены выставленными предметами. Я сам с удовольствием прошел- ся по этим отделам. Хотя много предметов выставлено скверно, нигде таких скверных витрин нет, как у нас, а в общем ори- гинально, своеобразно и произ- водит впечатление. Видно, ни- сколько не постарались отли- читься...». 22 июня из Чикаго: «Вчера познакомился со здеш- ними профессорами... По умст- венному уровню профессора не выше наших ассистентов. Я окончательно убеждаюсь, что наука здесь ниже нашей. Среди здешних профессоров я вообще чувствую себя козырем, как среди провинциалов. Но народ очень милый. Все время меня угощали... Много совершенно непонятного и дикого расска- зывали о здешних университе- тах. Просто смех. Здесь, напри- мер, в Чикаго новый универси- тет строился на деньги хозяина всех керосиновых заводов в Америке. Он назначил ректора по своему вкусу. А сам он раз- богатевший приказчик мучной лавки, миллионер. Ректор рас- поряжается, как самодержец. На время выставки он, напри- мер, велел вынести из лабора- тории все приборы и устроил номера для приезжаюших за деньги. Дали мне письмо на за- вод керосиновый. Хорошо было бы проникнуть. Знакомство с выставкой я кончаю и буду знакомиться с президентами отделов, чтобы собрать подроб- ные сведения, а потом поеду на заводы. А затем настанет радостная минута возвра- щения».
w «але»^ А*лле^* Л966% АКАДЕМИК НИКОЛАЙ СЕМЕНОВИЧ КУРНАКОВ «В настоящее время мы переживаем эпоху необык- новенно быстрого и мощного подъема производи- тельных сил нашего отечества... Теперь уже стало совершенно ясно, что не в одном только добывании сырья, но и в переработке наших естественных бо- гатств заключается источник русского благосостоя- ния и русской экономической самостоятельности. Чтебы перерабатывать сырые природные материалы, чтобы уметь их превратить в непосредственные про- дукты потребления, необходимо, очевидно, знать ха- рактер и законы превращения вещества...» Н. С. Курнаков, 1897 г. В 1906 году группа петербургских химиков, посе- тившая кафедру общей химии недавно создан- ного Петербургского политехнического институ- та, была несколько удивлена, когда в химической лаборатории увидела вместо традиционных скля- нок, колб и бюреток механический пресс Гагари- на, мостики сопротивления и другие физические приборы. На их вопрос: для чего все это в хими- ческой лаборатории? — заведующий кафедрой профессор Николай Семенович Курнаков ответил, что посетители видят приборы, с помощью кото- рых он со своими учениками исследует физико- химические свойства металлических сплавов. Химикам в те годы казалось странным: зачем Курнаков, уже прославившийся работами по химии комплексных соединений, надумал вдруг заниматься металлическими сплавами, областью, казалось бы, далекой от химии. Некоторые уче- ные высказывали сожаление, что семья русских химиков потеряла талантливого, многообещаю- щего исследователя. Но прошло всего около десяти лет — и физико- химический анализ, основанный Курниковым, прочно вошел в химию. НИКОЛАИ СЕМЕНОВИЧ КУРНАКОВ родился 24 ноября 1860 года в Нолинске, бывшей Вятской губернии. Среднее образование он получил в нижегородской военной гимназии, высшее — ЗУ
в Горном институте, в Петербурге. Горный инсти- тут был одним из лучших специальных высших учебных заведений России. Там были крупные научные силы, прекрасная научная библиотека, музей, богато оборудованные лаборатории. Это был один из немногих институтов, где для сту- дентов были введены практические занятия по химии. Студента Курникова заинтересовала пер- спектива практической работы на крупных ме- таллургических заводах, участия в геологических экспедициях. Горный институт окончен в 1882 году. Прика- зом по Горному ведомству инженер Н. С. Курна- ков оставлен при институте для практических занятий в химической лаборатории. Начинается самостоятельная работа в науке и промышленности. Первоначально его интересы сосредоточены на химико-технических пробле- мах: он изучает процессы выплавки металлов на алтайских заводах. В 1885 году — защита дис- сертации на соискание звания адъюнкта по ка- федре металлургии, галургии (соляного дела) и пробирного искусства. Тема — «Испарительные системы соляных варниц». Будучи адъюнктом, Николай Семенович руководит практическими занятиями студентов по горнозаводскому техни- ческому анализу, пробирному искусству, читает лекции по соляному делу, технологии топлива, общей металлургии. Но во второй половине 90-х годов он начинает работать в другой области — химии комплексных соединений. Изучая обширный класс сложных оснований, Курнаков не ограничился обычными в то время методами анализа веществ. Он иссле- довал их светопреломление, форму, раствори- мость, устойчивость при химических реакциях. Исследование комплексных соединений (в том числе открытая им новая реакция изомеров, двухвалентной платины с тиомочевиной) послу- жило материалом для диссертации «О сложных металлических основаниях», за которую Н. С. Курнакову в 1894 году присваивается зва- ние профессора. КОНЕЦ XIX —НАЧАЛО XX века ознаменова- лись крупными техническими достижениями В разных уголках мира пролегли тысячи кило- метров новых железных дорог, с верфей сходят огромные, первоклассно оснащенные океанские' Письмо профессора Московского университета И. А. Каблукова, написанное Н. С. Курнакову 10 де- кабря 1908 г. 40
пароходы, создаются новые машины с большими скоростями и мощностями. Для этой техники требуются металлы с новыми качествами — высокой упругостью, твердостью, жароупор- ностью, пластичностью. Электротехника, зарож- дающаяся автомобильная и авиационная про- мышленность нуждаются в специальных спла- вах. Для анализа этих сплавов не подходят обычные методы препаративной химии. Начи- наются поиски... В 1899 году появилась работа Курнакова «О взаимных соединениях металлов». Начиная с этого времени, он вместе со своими многочис- ленными учениками и сотрудниками всесторонне изучает различные металлические, солевые и ор- ганические системы. В 1903 году Курнаков создает повую конструкцию регистрирующего пиро- метра — прибора, с помощью которого опреде- ляются термические превращения в металличе- ских системах. Курнаков приходит к выводу, что измерение твердости, давления истечения, элек- тропроводности и термоэлектрических сил дает возможность количественно, с любой степенью точности, следить за самыми тонкими превраще- ниями во время термической и механической об- работки металлов. Одна из первых буровых вышек в Соликамске, по- строенная в 20-х годах под руководством Н. С. Кур- накова Так выглядит сейчас забой одной из шахт Соликам- ского калийного комбината КУРНАКОВ проводит огромную работу по обра- ботке опытного материала. В 1912 году он пишет одному из своих учеников, Н. И. Степанову: «Электропроводность металлических сплавов, твердость и другие тесно связанные механиче- ские свойства — это наше научное завоевание, которое мы должны удержать в своих руках... Нужна планомерная и систематическая работа целого ряда работников, сознательных и само- стоятельных. Даже такие ученые, как Тамман, еще не уяснили себе значения метода электро- проводности для познания природы металличе- ских сплавов... Я скажу по этому поводу: тем лучше для нас, мы — впереди». Авторитетная комиссия, состоящая из круп- ных ученых, утверждая Курнакова руководите- лем кафедры химии в Петербургской Академии наук, отмечала, что в области металлографии ученый «является пионером не только в России, но и в химическом мире вообще...». 7 декабря 1913 года Академия наук единогласно избирает Николая Семеновича Курнакова своим действи- тельным членом. ЭНЕРГИЯ Н. С. КУРНАКОВА наиболее полна проявилась в советское время. Он принимает активнейшее участие в работах по изучению производительных сил страны, создает научно- исследовательские институты физико-химическо- го анализа и прикладной химии. Одна из главных заслуг Курнакова в социа- листическом строительстве — его активное уча- 41
•стие в создании отечественной калийной про- мышленности. В дореволюционной России соли калия не добывались совсем. Россия ежегодно закупала до 5 миллионов пудов калийных удоб- рений за границей. А между тем первые сведения о содержании калия в районе Соликамска по- явились еще в 1896 году и были подтверждены в 1906 году, когда в Горный институт были до- ставлены образцы. Расчет показал: в 20 мил- лионах пудов маточной соли (ежегодная добыча) содержится от 2 до 4 миллионов пудов хлори- стого калия. В работе «Месторождения хлори- стого калия Соликамской соленосной толщи», опубликованной в «Известиях Академии наук» в 1917 году, Курнаков доказывал, что калие- вые соли Соликамских отложений имеют не только научное химическое и минералогическое значение, но важны и в промышленном отно- шении. В 1920 году при ВСНХ была создана постоян- ная комиссия по солям калия. В комиссию из- бран Н. С. Курнаков. Геологическая разведка, произведенная в 1925 году, обнаружила в районе Соликамска мощные калийные месторождения мирового значения. Прогноз Курнакова подтвер- дился полностью. В Соликамске была заложена первая шахта, выдавшая в 1930 году первую пар- тию сильвинита. В годы первых пятилеток там были построены крупные предприятия по добыче и переработке калийных руд. Николай Семенович не был только кабинет- ным ученым, он участвовал в многочисленных экспедициях. Его сотрудник М. Г. Валяшко вспо- минает такой случай. В июле 1930 года на озере Старом была обнаружена обильная садка бишо- фита (хлористого магния, содержащего шесть молекул воды). Кристаллизацию бишофита — минерала весьма гигроскопического — раньше в течение нескольких часов видели только в Сак- ских бассейнах. Здесь же кристаллизация достиг- ла таких размеров, что позволила организовать промышленную выволочку (добычу). Николай Семенович заинтересовался этим явлением. Он решил поехать на озеро. «Дул суховей. Темпера- тура рапы (соляного рассола) достигала почти 40°С при концентрации 39°Ве; рапа представляла маслянистую густую жидкость, покрывавшую озеро слоем 25—40 см. На дне, на пласте пова- ренной соли — щетка игольчатых кристаллов бишофита. Н. С., приехав, сразу же пожелал пойти в озеро. И вот босиком, в обжигающей ноги рапе, по колючим иголкам бишофита в те- чение нескольких часов Н. С. внимательно с лу- пой исследовал кристаллы бишофита в местах их наибольшего скопления. Кожа на ногах Н. С. сде- лалась ярко-красной, губы трескались от жары и иссушающего ветра, но Н. С., как увлекающий- ся юноша, никак не хотел уходить из озера, пока полностью не ознакомился с явлением». В это время неутомимому ученому было уже 70 лет. Николай Семенович Курнаков создал свою школу в неорганической химии. Он был при- рожденным педагогом, всегда принимал близко к сердцу интересы молодежи. И его многочис- ленные ученики и студенты отвечали ему лю- бовью и уважением. Скончался Н. С. Курнаков 19 марта 1941 года. Он похоронен в Ленинграде, на Волковом клад- бище, недалеко от могилы Д. И. Менделеева. Доктор химических наук Ю. И. СОЛОВЬЕВ ученые вспоминают... Меня всегда восхищала в Н. С. Курнакове спокойная муд- рость, исключительная широта его взглядов на науку и жизнь, его глубочайшее знание исто- рии науки — не только химии и физики, но и математики. Он поражал своих собеседников де- тальным знанием биографий и работ Лагранжа и Карно, Ломо- носова и Лавуазье, Севергина и Ловица, Пруста, Бертолле и Гес- са. Он постоянно интересовался историей отечественной метал- лургии, соляного дела и ряда отраслей химической промыш- ленности... В личном общении он был поразительно приветлив, внимателен и добр. Будучи уже маститым ученым с мировым именем, Николай Семенович был тем не менее исключитель- но прост, доступен для всех, к нему обращались и студенты, и молодые научные сотрудники, и убеленные сединами ученые, и деятели промышленности. Это огромное личное благородство и научный авторитет придавали его облику величие и красоту. С. И. ВОЛЬФКОВИЧ Николай Семенович Курнаков создал и блестяще разработал физико-химический анализ — один из ведущих разделов об- щей химии — как метод изуче- ния химических превращений, основанный на построении диа- граммы, выражающей зависи- мость между составом и физи- ческими свойствами равновес- ных систем... В течение полувека Николай Семенович изучал сложный гидрохимический режим соля- ных озер Северного Крыма. Результаты его исследований 42
были положены в основу баль- неологического и промышлен- ного использования рассолов и минеральных грязей озер Саки, Мойнаки, Старого и других. А. И. ДЗЕНС-ЛИТОВСКИЙ Николай Семенович всегда стремился сочетать научные интересы с интересами жизни и техники. Он изучал озера Ниж- него Поволжья как источники химического сырья. Летом 1931 года Курнаков возглавляет большую комплексную экспе- дицию по изучению соляных богатств Кулундинской степи. Это было первое комплексное исследование целого соляного района. М. Г. ВАЛЯШКО Н. С. Курнаков был инициато- ром быстрейшего опробования новых калийных минералов и твердых растворов калийно- фосфорно-аммиачных солей на агрохимическую эффектив- ность. Была установлена связь калийной бригады с сельскохо- зяйственными научными уч- реждениями и опытными стан- циями, проводившими испыта- ния новых видов удобрений. Николай Семенович до послед- них дней своей жизни проявлял большой интерес к этим рабо- там и неоднократно посещал опытные станции. И. Н. ЛЕПЕШКОВ Когда, кажется в 1925 году, в Грозном была пущена крекин- говая установка, Н. С. Курна- ков, будучи председателем ле- нинградского отделения Коми- тета по цветным металлам, пер- вый поставил вопрос о необхо- димости изучения отходов это- го производства — крекингового нефтяного кокса — как возмож- ного сырья для анодов при электролизе алюминия. В то время, когда в американской литературе сообщалось о том, что отходы эти годны только для сжигания в топках... Вопрос этот был изучен и в настоящее время крекинговый нефтяной кокс применяется наряду с пи- ролизным в производстве элект- родов. Ч. Б. ДУРУНЧА Николай Семенович не любил о ком-либо отзываться плохо. Он предпочитал высказываться неопределенно. Например, гово- рил: «Он, батюшка, всегда пере- саливал». Или: «Не следует это принимать всерьез». Или: «Про- читайте об этом лучше там-то». Но такие замечания доходили лучше, чем явное неодобрение. Ему очень нравилось, если в наших очерках по истории пла- тины упоминались малоизвест- ные или забытые деятели и ученые. Сам вспомнил о хими- ке 50-х годов К. Раевском и просил вставить его имя в очерк. Мало того, он на память указал журнал, где напечатаны статьи К. Раевского, и попросил достать его из библиотеки. ...В 1934 году был организо- ван Институт общей и неорга- нической химии (ИОНХ), для чего институты Платиновый, Физико-химического анализа и Лаборатория общей химии АН СССР были слиты воедино. Ни- колай Семенович возглавил но- вый единый институт. Из ярких воспоминаний этого времени у меня осталось впечатление от первого осмотра здания, куда был переселен ИОНХ. Николай Семенович целый день ходил по зданию, заглядывал во все уголки, интересовался многими подробностями, которые дру- гим и в голову не приходили. К концу осмотра все спутники его были утомлены до крайно- сти, он один был доволен и утомление как будто не косну- лось его. С большой тщатель- ностью прорабатывал он план размещения отделов и лабора- торий в новом здании. Прихо- дилось постоянно отстаивать покушения различных акаде- мических учреждений-соседей на помещение института. Осо- бенно ожесточенные сражения происходили с заместителем директора Института горючих ископаемых. Николай Семено- вич о нем говорил с прибавле- нием слова «батюшка» и шар- кал ногами. Это было призна- ком крайнего недовольства и неодобрения. О. Е. ЗВЯГИНЦЕВ Нельзя сказать, однако, чтобы Николай Семенович не был требователен. Наоборот, несмот- ря на кажущееся предоставле- ние полной свободы действий, каждый из его сотрудников по- нимал, что он должен дать Ни- колаю Семеновичу полный от- чет о своей работе. И хотя этот отчет не носил официальной формы, он был страшен тем, что мог послужить причиной потери его хорошего мнения и уважения. Широту взглядов он старал- ся воспитывать в каждом сво- ем сотруднике и искренне огор- чался, когда видел, что «соле- вик» мало интересуется метал- лическими сплавами, а «метал- лист» — химией комплексных соединений. Николай Семенович очень не любил поспешные, малообосно- ванные заключения. На офи- циальных заседаниях он этого прямо не говорил, но мы всегда знали его отношение к докладу: когда он был недоволен, он сни- мал и надевал очки. Неприят- ное впечатление от чьего-либо высказывания он старался за- гладить какой-нибудь шутливой репликой. М. И. РАВИЧ Из сборника «Н. С. Курнаков в воспоминаниях современников и учеников» |М„ Изд. АН СССР, 1961)
НЛАТРАТЫ: МОЛЕНУЛЫ В ГОСТЯХ У КРИСТАЛЛОВ С. Г. КАРА-МУРЗА ПРОБЛЕМЫ И МЕТОДЫ СОВРЕМЕННОЙ НАУ ИИ Наблюдательные агрономы давно подмети- ли одно странное явление. Бывало, вместо ожидаемых заморозков наступало лишь по- холодание до 4—5°С. Оно, видимо, не должно было представлять для растений особой опасности — ведь вода замерзает только при температуре ниже 0°С. Но расте- ния все же погибали — их ткани разруша- лись мелкими кристалликами льда. А вот еще один не менее удивительный случай. Лет пятнадцать назад на одном из газопроводов в США произошла закупорка труб. Когда трубы, лежащие на поверхно- сти земли, вскрыли, то оказалось, что они забиты снегом. Дело было летом, и казалось непостижимым, что водяные пары (а они всегда содержатся в газе) могли сконденси- роваться и замерзнуть при 20° тепла. Когда стали искать объяснение этому странному явлению, то вспомнили про всхо- ды, замерзающие выше нуля, затем про другие похожие случаи и, в конце концов, установили, что всякий раз виною была спо- собность воды давать с различными веще- ствами соединения особого рода — так на- зываемые клатраты. Еще в 1886 году немецкий ученый Ф. Ми- лиус обнаружил, что гидрохинон способен поглощать многие летучие вещества (на- пример, сернистый газ SO2), не вступая с ними, однако, в химическое взаимодейст- вие *. Образующиеся при этом соединения * О соединениях подобного типа рассказывалось также в статье Р. Костяновского «Катенаны — моле- кулы соединены без химической связи» («Химия и жизнь», 1965, № 2). Рис. 1. Две клеточные структуры взаимно проника- ют друг в друга (условная схема) Рис. 2. Молекула-игость» внедряется в пространство между двумя клеточными структурами Рис. 3. Если форма молекулы-«гостя» не соответству- ет форме клетки, то кристаллическая решетка де- формируется 44
казались ученым не более чем химически- ми диковинками, и ими долгое время никто всерьез не занимался. И только спустя 60 лет англичане Д. Пейлин и Г. Пауэлл под- вергли эти соединения точному рентгено- графическому анализу и установили их при- роду и общие закономерности построения. Примерно в то же время были обнару- жены и многочисленные факты, свидетель- ствующие о том, что такие соединения чрез- вычайно широко распространены в природе и обладают уникальными свойствами, от- крывающими фантастические перспективы для их использования в науке и технике. Рентгенографические исследования по- казали, что клатратные соединения образу- ются при внедрении молекул-«гостей» в межкристаллическое пространство моле- кул-«хозяев» (термины «гость» и «хозяин» официально приняты в научной литературе). Само название «клатратный», предложенное Пауэллом, означает «включенный», или «за- щищенный решеткой». Любое кристаллическое вещество обра- зует трехмерную решетку, в узлах которой находятся ионы или молекулы, связанные между собой химической связью. Элементы этой решетки представляют собой как бы «стенки» клетки, которая для каждого веще- ства имеет строго специфические форму и размер (рис. 1). Когда же кристаллизация происходит в присутствии посторонних мо- лекул, то если эти молекулы по своим раз- мерам и форме способны поместиться в клетке, кристалл-«хозяин» как бы пригла- шает их в гости (рис. 2). Обычно молекулы с удовольствием при- нимают приглашение, так как включение «гостей» в кристаллы «хозяев» выгодно обо- ям. При включении достигается, как говорят, наиболее плотная упаковка: молекулы-«го- сти» удобно располагаются в клетках «хо- зяина» и вступают в слабое ван-дер-вааль- сово взаимодействие с узлами решетки. Хотя силы Ван-дер-Ваальса слабы, в сумме они приводят к значительной стабилизации кристалла, так что иногда оказывается даже выгодной некоторая деформация кристал- лической решетки «хозяина» в соответствии с формой «гостя» (рис. 3). Будучи включенными в клетки «хозяина», молекулы-«гости» не могут уже так просто выйти на свободу — им придется преодо- леть теперь силы взаимодействия с узлами решетки. Чтобы преодолеть эти силы, необ- ходимо снабдить «гостей» дополнительной энергией и одновременно расшатать кри- сталлическую решетку «хозяина». Для этого можно, например, нагреть клатрат, а иногда даже бывает достаточно просто его размо- лоть. Иначе говоря, для разрушения (напри- мер, плавления) клатратного соединения необходимо затратить больше энергии, чем для разрушения кристалла самого «хозяи- на». Потому-то и не плавился лед в газопро- воде при + 20°С: он был стабилизирован клатратным соединением метана с водой. В растениях «гостями» были растворенные в соке вещества (прежде всего, белки). Сейчас с каждым годом увеличиваются два потока работ: исследования свойств и структуры клатратов, результаты которых публикуются в научных журналах, и предло- жения по практическому применению клат- ратных соединений в самых различных обла- стях науки и техники. Подавляющее боль- шинство таких работ патентуется; о некото- рых из них мы и расскажем в предлагаемых вниманию читателей коротких заметках. ОТ МОЛОКА — К НЕФТИ Случай помог найти клатратам одно из наиболее важных прак- тических применений. В сороко- вых годах нашего века немецкий ученый Ф. Бенген занимался раз- работкой нового метода опреде- ления жирности молока. Для это- го он прибавлял к молоку моче- вину, которая способствовала от- делению жира, а для того, чтобы • эмульсия лучше расслаивалась, — еще немного нормального (то есть неразветвленного) октилово- го спирта С8Н17ОН. Однажды Бен- ген заметил, что на поверхности жидкого слоя плавают кристаллы, хотя мочевина хорошо раствори- ма в воде; кристаллы оказались малорастворимым клатратом мо- чевины и октилового спирта. Это побудило ученого иссле- довать другие спирты, а затем и углеводороды, и оказалось, что включаться в кристаллы мочеви- ны могут лишь соединения с пря- мой, а не разветвленной цепью! В результате этих исследований Бенгену удалось разработать чрезвычайно эффективный метод разделения углеводородов (эти работы оставались в Германии секретными до конца второй ми- ровой войны). Новым методом (он назы- 45
вается «экстрактивной кристалли- зацией») можно разделять веще- ства с очень близкими свойства- ми. Особенно эффективен он при разделении нефтяных фракций: например, в один прием можно извлечь из бензина ксилол. Практически для любого ком- понента смеси можно подобрать соединение, дающее с ним клат- рат; обработав смесь этим сое- динением, можно отделить кри- сталлы клатрата и выделить затем из них нужный компонент. ЗАКОН ГОСТЕПРИИМСТВА Кристаллическую решетку «хо- зяина» можно использовать для защиты молекул «гостя» от внеш- них воздействий. Так можно хра- нить неустойчивые вещества, ко- торые быстро окисляются на воз- духе: это общий метод защиты таких соединений от окисления. Предложено, например, приме- нять не чистый витамин А, а его клатрат с мочевиной, который в организме разрушается и высво- бождает свободный витамин. «ЛЕГИРОВАННЫЙ» ЛЕД Молекулы-«гости» стабилизируют кристаллическую решетку «хо- зяина», делают ее более проч- ной. Может быть в этом и состоит роль малых добавок при получе- нии твердых сплавов! Ведь добав- ляя легирующие вещества во время кристаллизации металла, можно значительно увеличить его прочность. Заманчивые перспективы от- крывают исследования по исполь- зованию соединений включения для повышения прочности само- го дешевого строительного ма- териала — льда и снега. Кристал- лическая структура льда такова, что в нем есть громадные (по сравнению с молекулами) пусто- ты. Если в этр пустоты внедрятся микроскопические частицы, то механические свойства льда улуч- 4(> шатся. В этом случае можно го- ворить о «псевдоклатратах», так как включенные частицы ло раз- меру много больше молекул. И действительно, добавляя в во- ду перед замораживанием даже обыкновенную глину, можно по- высить прочность льда на излом почти в три раза. А добавив все- го девять процентов стеклянных волокон, увеличить прочность почти в семь раз! Это делает лед уже очень прочным материалом, пригодным для строительства, на- пример, шоссе или аэродромов. Стоит ли говорить о том, ка- кие возможности раскрываются в этом случае перед строителями в арктических районах! ТОРТ С КЛАТРАТОМ Иногда применение клатратов оказывается совершенно неожи- данным. В США, например, вы- дан патент на использование кла- трата углекислого газа с а-дек- стрином, который можно исполь- зовать вместо дрожжей в качест- ве пекарского порошка. а -Декстрин образуется при ферментативном гидролизе крах- мала в специальных условиях и состоит из шести остатков глюко- зы, которые образуют шести- звенное кольцо. Это кольцо и представляет собой «клетку», в которой довольно прочно удер- живается молекула углекислого газа. Если такой порошок заме- сить в тесто, то во время выпеч- “и, при повышении температуры, клатратное соединение разруша- ется, и выделяющийся углекислый газ придает тесту пористую структуру. САМАЯ ДЕШЕВАЯ ВОДА Если насыщать морскую воду ка- ким-нибудь газом (например, про- паном) под давлением и на холо- ду, то газ может дать с водой свободные от соли кристалличе- ские клатратные соединения. В случае пропана образуется клат- рат, в котором на одну молекулу газа приходится 17 молекул во- ды; кристаллы такого соединения можно выделить и промыть, а за- тем, повысив температуру, раз- рушить и получить воду, пригод- ную для питья. При этом газ выделится в свободном состоя- нии. Таким образом на установках, производящих по 38 000 тонн пресной воды в сутки, можно по- лучать воду стоимостью 13,2 цен- та за 1 тонну. А еще в 1960 году опреснение морской воды по са- мому дешевому способу обходи- лось более чем в 1 доллар за тонну. Американский ученый Джон Дэй в книге «Вода — зеркало нау- ки» в связи с этим пишет, что если удастся найти такой способ опреснения морской воды, чтобы цена пресной воды не превыша- ла ее стоимости при добывании из естественных источников, то результаты этого могут оказаться для человечества еще более по- трясающими, чем, например, по- следствия открытия атомной энер- гии. По своей дешевизне способ опреснения морской воды с по- мощью клатратов приближается к этому требованию. КЛАТРАТЫ В ОПЕРАЦИОННОЙ Одна из современных теорий анестезии рассматривает клатра- цию как главный механизм боле- утоляющего действия. Например, известный американский ученый Лайнус Полинг приводит данные о том, что в присутствии обычных анестезирующих агентов (напри- мер, хлороформа, закиси азота) на белковых цепях образуются микроскопические «айсберги» — микрокристаллы льда клатратно- го типа. Клатраты льда с белками могут образовываться и без треть- его компонента, но они неустой- чивы при температуре тела.
Эти «айсберги» очень малы — порядка нескольких десятков анг- стрем, однако, обмерзая вокруг цепи, они нарушают проводи- мость импульсов, что и приводит к анестезии. [Конечно, этот про- цесс происходит не только в моз- гу и нервных клетках, а во всех тканях, куда проникает анестези- рующий агент.) Понятно, что по мере постеленного удаления ане- стезирующего агента из организ- ма, эти нестойкие «айсберги» тают, первоначальная структура белков восстанавливается, и возобновля- ется нормальная деятельность нервных кпеток. ГАЗ В ЛОВУШКЕ Дс недавнего времени химиков удивляла способность инертных газов — неона, аргона и радона— давать соединения с водой, так называемые «газовые гидраты», имеющие вполне определенный состав и напоминающие по своим свойствам химические соедине- ния. Сравнительно недавно удалось установить, что «газовые гидра- ты» — это, по сути дела, те же соединения включения; были по- лучены и клатраты инертных га- зов с гидрохиноном. Гелий не дает таких соединений, так как его атом слишком мал и свобод- но выходит из кристаппической ячейки. Интересно, что в свободном состоянии газ, содержащийся в клатратах гидрохинона, занимает обьем в 100 раз больший, чем объем кристаллов, и поэтому клатратные соединения можно использовать для хранения инерт- ных газов. Например, клатрат гидрохинона с Кг85 — один из наи- более удобных в обращении ис- точников излучения. Химические свойства гидрохи- нона позволили создать остроум- ный прибор, предназначенный дпя контроля за чистотой воздуха. Этот прибор действует по сле- дующему принципу. Многие ве- щества, загрязняющие воздух, способны разрушать кристалличе- ские ячейки гидрохинона. При этом освобождается радиоактив- ный криптон, который можн об- наружить с помощью обычных детекторов радиации. Так можно определить наличие в воздухе ничтожных количеств загрязняю- щих примесей. ТЕХНОЛОГИ, ВНИМАНИЕ! НЕЭЛЕКТРИЗУЮЩИЙСЯ ПОЛИСТИРОЛ Почти все пластмассы — хорошие изоляторы и поэтому при трении легко электризуются и затем весьма продолжительное время сохраняют приобретенный заряд. А заряженные изделия притяги- вают пыль, слипаются одно с дру- гим... С этим явлением боролись, покрывая поверхность пластмас- совых изделий гидрофильной пленкой. Большая проводимость пленки способствовала «стека- нию» заряда; однако пленка слу- жила очень недолго. Сейчас дпя одной из широко применяемых пластмасс — поли- стирола — удалось разработать новый способ создания токопро- водящей пленки. Для этого изде- лие погружают на 10—15 минут в нагретую концентрированную сер- ную кислоту или обрабатывают парами серного ангидрида. При этом поверхностные спои поли- мера сульфируются и приобре- тают гидрофильные свойства. Про- цесс должен вестись в строго определенных условиях, так как в результате сульфирования может образоваться продукт, полностью растворимый в воде. («New scientist», 1966, № 501) УДОБРЕНИЕ... ИЗ ДЫМА В Токийском технологическом ин- ституте (Япония) изобретен но- вый метод удаления сернистого газа из дыма электростанций и предприятий. Суть процесса — окисление сернистого газа до сер- ного ангидрида над пятиокисью ванадия при температуре 380— 450еС; затем влага, содержащаяся в дыме, дает с серным ангидри- дом серную кислоту, которая, в свою очередь, реагирует с газо- образным аммиаком и дает кри- сталлический сульфат аммония. Впервые все стадии очистки проходят непосредственно в га- зовой фазе, причем улавливает- ся 90 процентов сернистого газа. Достоинство нового метода состо- ит в его дешевизне: затраты на очистку дыма покрываются за счет ценного продукта — суль- фата аммония [на электростанции мощностью 600 тысяч киловатт его получается 100 тысяч тонн в год). Предложенный способ очистки позволит применять в качестве топлива дешевые угпи с высоким содержанием серы. Авторы запа- тентовали свой метод в Японии, США и нескольких европейских странах. («Chemical and Engineering News», 1966, № 26) ТЕХНОЛОГИ, ВНИМАНИЕ! 47
ВСПЫШКА ГЕНИЯ В девятом и десятом номерах журнала за этот год были напечатаны отрывки из сборника А. Гарре- та «Вспышка гения», рассказывающие о том, как делаются открытия, что приводит к решающему эта- пу научного исследования. Рассказы принадлежат либо самим ученым- первооткрывателям, либо свидетелям открытия. В этом номере печатается еще один отрывок из сборника «Вспышка гения». ФРЕОН — Т. МИДЖЛИ и А. ХЕНН Томас Миджли — молодой инженер-механик иссле- довательской лаборатории фирмы «Дженерал Мо- торе» — в 1919 году участвовал в открытии антидето- натора для бензина — тетраэтилсвинца. А десятью годами позже, в начале 1930 года, он вместе с Аль- бертом Хенном открыл фреон, который теперь ис- пользуется в большинстве холодильников. Открытие молодыми учеными фреона — замечательный при- мер роли Периодического закона Менделеева в по- вседневной практической работе химика. Вот как опи- сывает Миджли это открытие. «Однажды утром в лаборатории я раз- говаривал по телефону о чем-то мало зна- чительном с директором лаборатории Кет- терингом, который был в это время в Дет- ройте. Когда мы кончили говорить по делу, он сказал: «Мидж, вчера вечером я разгова- ривал с Лестером Кейлхолтцем, и мы оба пришли к заключению, что если холодильная промышленность хочет развиваться, то ну- жен новый хладоагент. Я сказал Лестеру, что позвоню тебе и попрошу тебя встретить- ся с ним и обсудить эту проблему подроб- нее. Он выезжает в Дайтон сегодня вече- ром». Л. С. Кейлхолтц был ведущим инжене- ром фирмы «Фрижидэр». Все следующее утро мы обсуждали у него в конторе эту проблему. К будущему хладоагенту он предъявлял два требования. Вещество должно было быть безвредным и негорю- чим. Я сомневался, что нам удастся найти индивидуальное вещество, которое отвеча- ло бы этим требованиям. Но, может быть, можно заменить современные плохие хла- доагенты смесью негорючего, вредного вещества с горючим, но безвредным? Такая смесь, возможно, окажется практи- чески негорючей и значительно менее вредной. С этими мыслями я пошел в лаборато- рию. А. Хенн и Р. Нери ждали меня к зав- траку. За завтраком мы обсуждали эту про- блему. Хенн сказал, что его заинтриговало мое неверие в то, что можно найти подхо- дящее вещество. Он предложил в свобод- ное время отправиться втроем в библиотеку и посмотреть литературу. Вещество должно было кипеть в интер- вале температур от 0° до — 40°С, быть стой- ким, безвредным и негорючим. Свойства некоторых летучих органических соедине- ний мы нашли в одном из справочников. По данным этого справочника, температура ки- пения четырехфтористого углерода —15° С (ошибочность этих данных была установлена гораздо позднее). Поэтому мы стали думать об этом соединении. Нам пришло в голову, что могло бы быть полезно еще добавить соединения хлора. Хенн подвел первые ито- ги: соединения, содержащие хлор и фтор, заслуживают дальнейшего рассмотрения. Убедившись, что в справочнике отсутст- вуют многие данные, я обратился к перио- дической системе элементов. В правой части системы находятся элементы, образующие достаточно летучие соединения. Но имело смысл рассматривать только часть из них. Летучие соединения бора, кремния, фосфо- ра, мышьяка, сурьмы, висмута, теллура и йода слишком неустойчивы и вредны. Инертные газы кипят при очень низких тем- пературах. Посмотрим теперь на остальные элемен- ты. Все хладоагенты, которые применяют сейчас, представляют собой комбинации из них. При этом горючесть уменьшается сле- 48
ва направо по таблице, а вредность обычно падает при переходе от тяжелых элементов (низ таблицы) к легким (верх таблицы). Стремление найти соединение одновремен- но негорючее и безвредное приводило к фтору. Это была захватывающая дедукция. Никто раньше не допускал, что некоторые соединения фтора могут быть безвредны- ми. Такое предположение было неожидан- ным и для инженеров-холодильщиков. Если проблему и можно было решить, применяя какое-нибудь одно вещество, то им должно было быть соединение фтора. Теплоты взаи- модействия галогенов с углеродом уже были известны. Они увеличивались от йода к фтору, что подчеркивало особую устойчи- вость фторуглеродных соединений. Все, казалось, вселяло надежду, кроме старого опасения, что фтористоводородная кисло- та очень вредна. Потом оказалось, что она менее вредна, чем соляная, но в тот вечер мы не знали этого. Затем мы обсудили метод синтеза. Каза- лось, что четырехфтористый углерод слиш- ком сложно получать, может быть, лучше остановиться на дихлордифторметане? Но как мог дихлордифторметан кипеть при —20°С, если четырехфтористый углерод ки- пит при —15°С? Понять это было невозмож- но. В ход были пущены логарифмические линейки, миллиметровка, резинка, точилка для карандаша и многое другое из арсена- ла современного ученого-ясновидца. Были нанесены на график точки кипения, найде- ны новые данные, сделаны исправления, и в конце концов мы решили, что четырехфто- ристый углерод должен кипеть около —136°С, если он не какое-либо сверхъесте- ственное вещество. (Через некоторое время в печати появилась статья, посвященная это- му вопросу. Оказалось, что четырехфтори- стый углерод кипит при —128°С, а не при — 15°С.) Мы были почти уверены, что тем- пература кипения четырехфтористого угле- рода указана в справочнике неверно, и син- тезировать его будет трудно. Поэтому ис- следования мы решили начать с более доступного дихлордифторметана. Я позвонил по телефону в одну из фирм, снабжавших наши лаборатории химически- ми реактивами, и заказал у них пять 28-грам- мовых бутылочек с трифторидом сурь- мы. Я думаю, что мое требование исчер- пало весь запас трифторида в стране в то время. Трифторид сурьмы был получен. Мы взяли вещество из одной бутылочки и син- тезировали несколько граммов дихлорди- фторметана. Затем пустили его под колпак, где находилась морская свинка. К большо- му удивлению физиологов, она не умерла, у нее даже не началось удушье. Затем опыт был повторен с реактивом из другой буты- лочки. На этот раз, как и предполагали спе- циалисты, животное погибло. Перед тем, как повторить опыт, мы понюхали трифторид сурьмы, и сразу все стало ясно. В нем со- держался фосген, который и убивал живот- ное. Простой промывки полученного препа- рата в щелочи оказалось достаточно, чтобы избавиться от отравляющей примеси. Очи- щенное вещество было совершенно без- вредно. Из пяти бутылочек с надписью «трифто- рид сурьмы» только одна содержала дейст- вительно чистое вещество. В остальных ве- щество было загрязнено двойной солью, содержащей кристаллизационную воду. Это приводило к образованию большого коли- чества фосгена. Мы счастливо наткнулись на чистое вещество в начале исследования. Ес- ли бы мы начали опыты с трифторидом из других бутылочек, животное сразу же поги- бло бы, как и ожидали все, кроме нас. Мораль этой маленькой истории проста: для того, чтобы достигнуть успехов на по- прище прикладной химии и получить медаль имени Перкина, нужно обязательно быть удачливым и иметь хороших коллег и по- мощников. Альберт Хенн заслуживает такой же по- хвалы, как и я, за разработку хладоагентов из органических фторидов». Перевод с английского Л. СОЛОДКИНА 4 Химия и Жизн>, № 12
история одной дуэли В. БАТРАКОВ Рисунок А. КОЛМАНКА Дуэли? — спросит удивленный читатель. — Может быть, действие рассказа происходит где- нибудь во Франции, в средние века? Нет, зта дуэль происходила не во Франции, и не в давние времена, а немного лет тому назад. Еще точнее — это была всего лишь научная дис- I уссия между двумя группами швейцарских хи- миков, развернувшаяся на страницах известного научного журнала «Helvetica Chimica Acta». II предметом спора была не прекрас- ная дама, а «кетолактон» — вещество, выде- ленное из эфирного масла жасмина — Jasminum grandiflorum L. ЭТА ДИСКУССИЯ имеет маленькую предысто- рию. В 1942 году * два химика — И.-Р. Нав и А. В. Грамполов — выделили из эфирного масла итальянского жасмина новое вещество неиз- вестной структуры, по словам авторов, «светло- желтую подвижную жидкость со стойким травя- нистым запахом». Судя по химическому поведе- нию, вещество содержало кетонную группу СО и еще лактонную группировку атомов (систему ци- клического сложного зфира СО О); поэтому авто- ры назвали его «кетолактоном» (кетон-f-лактон). Новое вещество было охарактеризовано соста- вом и константами его производных — семикар- базона и динитрофенилгидразона; первое произ- водное плавилось выше 250сС, а второе — при 166—166,5СС. Кроме того, было установлено, что эти производные не содержат группировок атомов СН3О или С2Н5О. Для самого же «кетолактона» на основании косвенных данных анализа был вы- веден состав С|2Н|еО3. Вот и все. Надо признаться, что это были очень скудные и, более того, просто сомнительные данные. Ведь индивидуальность самого «кетолактона» не была установлена, а его строение — практически никак не изучено. Но по тем временам работа Нава и Грамполова была вполве заурядной — не слиш- ком хорошей, но и не слишком плохой: что-то все-таки они выделили и это «что-то» как-то охарактеризовали. Но время шло, и методы исследования при- родных органических соединении совершенство- вались. Соответственно менялись и понятия «пло- хая» и «хорошая» работа. Химики все шире стали пользоваться новыми эффективными мето- дами исследования органических соединений — хроматографией, спектроскопией. Не удивитель- но, что в старых работах, по мере их проверки, находились подчас грубейшие ошибки: нередко выяснялось, что авторы, незнакомые с физико- химическими методами, работали не с индивиду- альными веществами, что структуры этих «ве- ществ» устанавливались неверно и т. д. Не удивительно поэтому, что со временем «новая школа» стала относиться с недоверием (если да- же не с явным пренебрежением) почти ко всем без исключения старым работам. СПУСТЯ 20 ЛЕТ три других химика — Э. Демоль, Э. Ледерер и Д. Мерсье — опубликовали работу, посвященную изучению зфирного масла жасми- на (правда, в отличие от предыдущих авторов, они исследовали египетскую разновидность этого растения) *. К тому времени было уже достоверно * Helv. Chim. Acta, 25. № 7, 1500 (1942). 50 » Helv. Chim. Acta, 45, № 2, 675 (1962).
установлено, что в эфирном масле жасмина со- держится 26 душистых веществ, однако, хотя эти вещества в сумме и составляли почти 100 про- центов эфирного масла, их смесь все же не имела характерного запаха природного продукта. Бывод мог быть одним — жасмин содержит еще какие- то неизвестные пахучие вещества. Поэтому Де- моль, Ледерер и Мерсье предприняли попытку найти этот неизвестный компонент. Они выделили из зфирного масла египетского жасмина новое вещество, представлявшее, по их описанию, «подвижную бесцветную жидкость с тонким стойким запахом». Это вещество, имею- щее состав С13Н2оОз, было тщательно очищено, охарактеризовано, а его строение установлено и подтверждено встречным синтезом (то есть веще- ство, полученное синтетическим путем, оказалось полностью идентичным природному продукту). Вещество это было названо «метилжасмонатом», так как представляло собой метиловый эфир жас- моновой кислоты (и поэтому, естественно, содер- жало метоксильную группу С Н О). Несмотря на тщательные поиски, других ве- ществ, содержащих карбонильную группу СО, в зфирном масле египетского жасмина обнаружить не удалось, и поэтому, комментируя работу двад- цатилетней давности, представители «новой шко- лы» ехидно заметили: «Не исключено, что «кетолактон С|2Н|6О3», вы- деленный из эфирного масла итальянского жас- мина Навом и Грамполовым в 1942 году, пред- ставляет собой слегка (какова ирония! — В. Б.) загрязненный образец метилжасмоната». Перчатка была брошена. Казалось, трудно ос- порить исследование, выполненное тщательней- шим образом, с привлечением совершеннейшей методики. Но прошло всего несколько месяцев, и в том же журнале появляется статья Нава и Грамполова «По поводу метилжасмоната и кето- лактона С12Н16Оз из эфирного масла жасмина» *. Вот резюме этой статьи: «Кетолактон, полученный 20 лет назад Навом и Грамполовым из итальянского жасмина, совер- шенно отличен от метилжасмоната, описанного Демолем, Ледерером и Мерсье, а не является не- очищенным препаратом этого зфира, как на том настаивают авторы». Было ли у Нава и Грамполова достаточно ос- нований для того, чтобы категорически отвергать предположение своих коллег? Честно говоря — нет. По сути дела Нав и Грамполов повторили только то, что писали в 1942 году: «...Мы вывели формулу С|2Н|6О3 иэ данных анализа двух производных — семикарбазона и динитрофенилгидразона; вновь сделанные анали- зы (то есть анализы образцов, полученных 20 лет назад и сохранившихся каким-то чудом до сих пор. — В. Б.), подтвердили ранее опублико- ванный элементарный состав. Мы еще раз про- верили отсутствие в этих производных меток- сильной группы (ведь группа СН.,0, как уже под- черкивалось, должна была бы содержаться в со- ответствующих производных металжасмоната. — В. Б.)... Динитрофенилгпдразон метилжасмоната плавится при 43—65°С... и уже поэтому отличается от динитрофенилгидразона кетолактона с темпе- ратурой плавления 166—166,5СС, описанного в 1942 году». Итак, у Нава и Грамполова есть три доказа- тельства того, что их «кетолактон» — зто дейст- вительно кетолактон, а не метилжасмонат: 1) его состав С12Н16О3, выведенный из анализа производных и отличающийся от состава метил- жасмоната C|jH2(1O3) установленного непосредст- венным анализом; 2) отсутствие метоксильной группы СН3О в се- микарбазоне и динитрофенилгидразоне «кетолак- тона»; 3) различие констант дпнитрофенилгидразонов «кетолактона» и метилжасмоната. В активе Демоля, Ледерера и Мерсье — каза- лось бы убийственные факты: 1) эфирное масло жасмина содержит только одно неизвестное вещество, содержащее группу СО — метилжасмонат; 2) строение метилжасмоната установлено с аб- солютной надежностью и, следовательно, с абсо- лютной надежностью доказана индивидуальность этого вещества. Вывод? Он кажется совершенно очевидным: Нав и Грамполов ошиблись, никакого особого «кетолактона» в эфирном масле жасмина нет, зто всего лишь результат «грязной» работы. Но возражение все-таки остается возражением, и на него надо отвечать. И поэтому спустя еще несколько месяцев в том же журнале появилась еще одна статья, подписанная на этот раз только одним автором — Демолем (вопрос с «кетолакто- ном» казался настолько простым и ясным, что Ледерер и Мерсье, по-видимому, просто не сочли нужным участвовать в этой работе). Статья назы- валась «О карбонилсодержащих компонентах эфирного масла жасмина (Jasminum grandiflo- rum L.)» *. * Helv. Chini. Acta, 45, № 4, 1161 (1962). * Helv. Chiin. Acta, 45, № 6, 1951 (1962J. 4* 51
Работа эта отличалась завидной обстоятель- ностью. Чтобы рассеять все сомнения, Демоль пу- стил в ход «тяжелую артиллерию» — масс-спек- тро летрию, один из наиболее чувствительных и надежных современных методов исс гедования органических соединений. Но для вящей убедительности Демоль скрупу- лезно повторил эксперименты Нава и Грамполо- ва, выполненные в 1942 году, причем на двух образцах эфирного масла, полученных из жас- минов египетской и итальянской разновидностей. Вот что пишет об этом сам Демоль: «Мы уже высказывали гипотезу о возможной идентичности этих двух соединений (то есть «ке- толактона» и метилжасмоната. — В. Б.), но Нав и Гра «полов в своем недавнем возражении катего- рически исключили эту возможность. Так как мы никогда не находили «кетолактона» в ходе на- ших собственных исследований, выполняемых, правда, в другом стиле другими методами, то мы сочли необходимым повторить часть работы, вы- полненной этими авторами, чтобы, наконец, со- поставить их результаты с нашими». В заключение Демоль пишет: «...Мы не смогли подтвердить существования кетолактона С[2Н|бОз в эфирном масле жасмина, даже используя наиболее чувствительные мето- ды исследования. В этом отношении результаты масс-спектрометрического исследования особенно показательны, так как ни один из спектров раз- личных кетонных фракций, как очищенных, так и неочищенных, не содержал молекулярного иона т е 208, ожидаемого для этого вещества. По- этому можно сделать вывод, что «кетолактон», выделенный Навом и Грамполовым, представля- ет собой на самом деле, как мы уже предполага- ли. слегка загрязненный препарат метилжасмо- ната: это соединение неизбежно должно присутст- вовать в продукте, полученном зтими авторами». ...КОНЧИВ ЧИТАТЬ статью Демоля и переведя взгляд на следующий заголовок, трудно было удержаться от улыбки. Это была... статья Нава и Грамполова «О карбопилсодержащих составных частях эфирного масла жасмина» *. Начиналась она так: «Имеется факт, который не подобает игнори- ровать. Семикарбазон и динитрофенплгидразон к с то лак гона не содержат метоксильных групп. Этот факт, установленный еще в 1942 году, был подтвержден в 1962 году». Этого Нав и Грамполов сочли (и как мы уви- дим в дальнейшем, вполне обоснованно) достаточ- ным для того, чтобы начать анализировать... ошибки Демоля! Может быть, Демоль каким-то образом «потерял» их вещество? Может быть, это вещество разложилось в ходе выделения? Может быть, наконец, образцы эфирного масла, изучен- ные Демолем, не содержали «кетолактона» в силу случайных сезонных изменений? Одним словом — с больной головы на здоро- вую. Только так и можно было расценивать но- вый выпад Нава и Грамполова. Ведь в отличие от Демоля они не сделали сами ни одного нового эксперимента, полностью основывая свои заклю- чения на сомнительных (разумеется, с современ- ной точки зрения) данных двадцатилетней дав- ности. Сознавая неловкость своего положения, авторы в заключение пишут: «Мы глубоко сожалеем, что выполнение про- граммы наших насущных исследований лишает нас возможности немедленно возобновить изуче- ние эфирного масла жасмина». Но далее, в резюме, все же декларируют: «Кетолактон, открытый Навом и Грамполо- вым, не является загрязненным препаратом ме- тилжасмоната, как заявляет Демоль. Производ- ные кете лактона, а именно, семикарбазон и ди- нитрофенилгидразон, не содержат метоксильных групп». О том, насколько несолидными казались все эти возражения, свидетельствует хотя бы то, что тотчас вслед было помещено следующее примеча- ние: «Редакция объявляет закрытой дискуссию по данному вопросу в этом журнале»... ПРОШЕЛ почти целый год, и история с «кето- лактоном» постепенно стала забываться. Но что это? Снова в том же журнале читаем знакомый заголовок «О карбонилсодержащих соединениях эфирного масла жасмина Jasminum grandiflo- rum L.» *. Но самое поразительное, зта статья бы- ла подписана Навом, Грамполовым и... Демолем! Не будем интриговать читателя. Вот резюме зтой статьи: «Кетолактон С12Н16О3, открытый в 1942 году Навом и Грамполовым в эфирном масле итальян- ского жасмина, был обнаружен при помощи газо- жидкостной хроматографии в двух египетских, итальянской и французской разновидностях жас- мина; он был идентифицирован в виде своего се- микарбазона и динитрофенилгидразона, а также с помощью масс-спектров. * Helv. Chim. Acta, 45, № 6, 1955 (19621. * Helv. Chim. Acta, 46, № 3, 1006 (1963].
Как нашел Демоль, основным компонентом каждой кетонной фракции является метилжас- монат». Вот уж воистину: и овцы целы, и волки сы- ты... Но что же все-таки произошло? Почему Де- моль не смог ни выделить, ни даже обнаружить кетолактона? В какой-то мере этот результат оказался след- ствием неожиданного стечения неблагоприятных (для Демоля, разумеется) обстоятельств. Во-пер- вых, содержание кетолактона в кетонных фрак- циях эфирного масла, исследованного Демолем, оказалось значительно меньшим, чем во фрак- циях, исследованных Навом и Грамполовым (4,2—14,4 процента у Демоля по сравнению с 35 процентами у Нава и Грамполова); зто можно отнести за счет естественных изменений химиче- ского состава растительного сырья. Во-вторых, выяснилась любопытная особенность этого веще- ства: при его масс-спектрометрическом определе- нии интенсивность пика т/е 208 (который пытал- ся обнаружить Демоль в предыдущей работе) оказалась значительно меньше интенсивностей пиков жасмона т/е 164 и метилжасмоната т/е 224 при условии, что все эти вещества находились в смеси в равных концентрациях. Естественно, что хотя кетолактон и присутствовал в эфирных маслах, изученных Демолем, обнаружить его этим методом не удалось. ТАК НЕОЖИДАННО мирно закончилась эта своеобразная дуэль. Впрочем, что-то не слышно, чтобы кто-нибудь из ее участников занялся изу- чением структуры злополучного вещества. Так иногда бывает: после того как соперники поми- рились, они могут и забыть о предмете раздора... И все же в этой, хотя и несколько комической истории, нашел отражение основной закон науч- ного исследования: ученый должен уметь не толь- ко отстаивать свою точку зрения, но и критиче- ски относиться к своим выводам, какими бес- спорными они бы ему ни казались. Потому что научная истина дороже научного авторитета. Переводы из статей И.-Р. Нава, А. В. Грамполова, Э. Демоля, Э. Ледерера и Д. Мерсье подготовил Л. В. БАКИНОВСКИЙ новости ОТОВСЮДУ ЛИТОЙ ЧЕМОДАН Из каких материалов делают че- моданы! Пожалуй, чаще всего из фибры. Она легка и дешева, но, к сожалению, недостаточно прочна, особенно на сгибах. Поэтому-то на фибровых чемоданах всегда ставят металлические угопки. Чемодан из полипропилена обладает легкостью фибры, но он значительно прочнее. Это не единственное преимущество поли- пропилена. Чемодан из него го- раздо легче изготовить — на питьевой машине. Внутрь формы вставляют метаппические дета- ли — замки, пряжки — ив форму впрыскивают расплавленный пла- стик. После охлаждения получает- ся половина чемодана. Вторую по- ловину делают точно также, и за- тем их соединяют. Чемодан го- тов. Никакой отделки ему не тре- буется — все детали уже на ме- сте, а красить пластик не надо — он и без этого достаточно красив. БЕСШУМНЫЕ АВТОМОБИЛИ Американские фирмы, разрабо- тавшие электрохимические источ- ники энергии дпя космических ко- раблей «Джемини», начали рабо- тать над компактным электродви- гателем для автомобиля. Перед конструкторами стоят две задачи: уменьшить размеры и увеличить мощность электрохимических ис- точников. Если эти задачи будут решены успешно, то, возможно, уже в 1970 году появятся бесшум- ные и легко управляемые легко- вые машины, которым не нужен бензин. Основное достоинство таких машин — полное отсутствие выхлопных газов, загрязняющих атмосферу городов. Какие же источники тока пред- полагается установить на автомо- билях! Точного ответа на этот во- прос пока еще нет, но большие надежды возлагаются на так на- зываемые элементы воздушной деполяризации. Энергия в них вы- рабатывается в процессе окисле- ния цинка кислородом воздуха. НОВОСТИ ОТОВСЮДУ 53
ТИТРОВАНИЕ БЕЗ БЮРЕТКИ Доктор химических наук П. Н. ФЕДОСЕЕВ ХИМИЧЕСКАЯ КУХНЯ Сказать, что титровать можно и без бюретки, — это все равно что заявить, например, будто хлеб можно выпечь без печки. Дей- ствительно, можно ли при объем- ном анализе обойтись без бюре- ток и других точных измеритель- ных приборов! — Нет, — скажет химик-анали- тик. — Можно, — ответим мы ему. Объемный метод анализа * осно- ван на способности веществ реа- гировать без остатка в количест- вах, прямо пропорциональных их эквивалентам; при этом оконча- ние реакции определяется с по- мощью так называемых инди- каторов — веществ, резко изме- няющих свои свойства {например, окраску] в точке эквивалент- ности. При объемном анализе поль- зуются нормальными растворами, концентрация которых выражена числом грамм-эквивалентов веще- ства, содержащихся в литре рас- твора. Поэтому растворы одина- ковой нормальности реагируют друг с другом равными объемами, объем на объем; если один из применяемых растворов окажется менее или бопее концентрирован- ным, то для титрования его по- требуется соответственно больше или меньше. Пусть, например, дпя анализа * Об одной из разновидностей объемного метода — комплексо- нометрии — рассказывалось в май- ском номере нашего журнала за этот год. — Р е д. взято SO миллилитров серной кис- лоты неизвестной концентрации и на ее нейтрализацию пошло 15,5 миллилитров децинормального (то есть содержащего 0,1 грамм-эк- вивалента на литр) раствора ще- лочи. Спрашивается, какова кон- центрация серной кислоты! Отве- тить на это вопрос можно очень просто: в S0 миллилитрах (0,05 литра] раствора содержится столько грамм-эквивалентов сер- ной кислоты, сколько грамм-экви- валентов щелочи содержится в 15,5 миллилитрах (0,0155 литра] ее децинормального раствора, то есть 0,0155-0,1 = 0,00155 грамм- эквивалента; следовательно, рас- твор серной кислоты 0,00155 : : 0,05 % 0,03 нормальный. Для того чтобы провести объ- емный анализ, нужно иметь, во- первых, растворы веществ с из- вестными концентрациями (а что- бы их приготовить, требуются, в свою очередь, весы и точная мер- ная посуда] и, во-вторых, пипет- ки и бюретки, с помощью которых определяются объемы взятого на анализ и пошедшего на титрование растворов. Полный набор необхо- димого для титрования оборудо- вания изображен на рисунке слева. Несмотря на простоту и доступ- ность, объемный метод обладает одним существенным недостатком: он трудно поддается «индустриа- лизации». Иначе говоря, промыш- ленность не может взять на себя всю черновую работу по приго- товлению необходимых растворов, оставив аналитикам только наибо- лее ответственную операцию — само титрование *. Аналитики са- ми готовят себе впрок самые раз- нообразные растворы, устанавли- вают их концентрации, следят за их стабильностью. На это уходит уйма квалифицированного тру- да — вспомогательные операции подобного рода отнимают более 90 процентов рабочего времени. Метод безбюреточного титро- вания появился недавно, он на сотню с лишним лет моложе обыч- ного объемного анализа. Однако это метод сулит такие удобства, что, надо полагать, в ближайшие годы он получит повсеместное распространение. В чем же особенность этого метода! Как можно при объем- ном анализе обойтись без бюре- ток и других точных измеритель- ных приборов! Если раствором какого-либо реагента равномерно пропитать длинную узкую полоску фильтро- вальной бумаги с нанесенными на нее делениями, затем эту полоску высушить и определить копичест- * Надо отметить, что промыш- ленностью выпускаются так на- зываемые фиксаналы — за- паянные в ампулы растворы, со- держащие точные навески ве- ществ. Если содержимое ампулы перенести в мерную колбу и раз- бавить водой до определенного объема, то получится раствор с точно известной концентрацией. Однако фиксаналы не снимают полностью проблему «индустриа- лизации» объемного анализа. — ₽е д.
Слева — аппаратура, необходимая для объ- емного титрования: а — весы; б — бутыли с нормальными растворами; в — бюретки; г — склянки с индикаторами; д — пипетки; е — мерные колбы Справа — аппаратура, необходимая для безбюреточного титрования: а—реактив- ная бумага; б — колба с делениями во реагента, приходящееся на одно деление [ведь поскольку по- лоска имеет всюду одинаковую ширину, можно говорить о ко- личестве реагента, приходящегося не на единицу площади, а на еди- ницу длины), то полоску такой ре- активной бумаги можно применять вместо бюретки с помещенным в нее стандартным раствором. Что- бы провести титрование, ч этом случае надо отрезать кусочки ре- активной бумаги и бросать их в колбу с помещенным в нее опре- деленным количеством раствора, концентрацию которого требует- ся установить. Точка эквивалент- ности определяется любыми из известных методов [кстати, реак- тивная бумага может содержать и индикатор), а расчет становит- ся еще проще обычного: напри- мер, если цена одного деления выражена в грамм-эквивалентах, то достаточно эту величину умно- жить на длину израсходованной полоски бумаги и разделить на объем титруемого раствора в литрах. А если для анализа бе- рется все время один и тот же объем раствора, то реактивную бумагу можно сразу же програ- дуировать в единицах нормаль- ности. Каковы достоинства безбюре- точного метода титрования! При титровании без бюретки отпадает необходимость готовить прозапас большое количество различных растворов, становятся излишними многочисленные под- готовительные операции, отни- мающие у работников аналитиче- ских лабораторий так много дра- гоценного времени; ненужными становятся бюретки, пипетки, мерные колбы, весы и прочее оборудование; анализы можно делать не в специально оборудо- ванных лабораториях, а в любом месте — у производственного аг- регата, в попе; техника анализа и методика расчета настолько упро- щаются, что анализы могут выпол- нять лаборанты и рабочие, не имеющие специальной химиче- ской подготовки, причем точность этого метода подчас не уступает точности обычного объемного ана- лиза, а иногда может оказаться и более высокой. Реактивная бумага пригодна и для других целей: с ее помощью можно быстро [причем, без ве- сов) готовить растворы любых концентраций, без взвешивания дозировать микроудобрения и да- же лекарства. Титрование без бюретки делает пишь первые шаги. Но даже не- скольких приведенных примеров вполне достаточно для того, что- бы судить о выгодах и удобствах, которые оно сулит при широком внедрении в повседневную хими- ческую практику. Единственно с чем приходит- ся сожалеть — это о том, что широкое производство реактив- ной бумаги пока еще не нала- жено... 55
A НОВОСТИ ОТОВСЮДУ ВОДОРОСЛИ ОЧИЩАЮТ РЕКИ Серьезную опасность дпя всего населения водоемов представляет сильно ядовитый феноп, сбрасы- ваемый в реки со сточными во- дами химических предприятий. Количество фенопа, попадающе- го в природные воды, все воз- растает. В связи с этим большой инте- рес вызывает оригинальный ме- тод борьбы с фенольным загряз- нением, разрабатываемый в ФРГ. Сотрудница Лимнологической станции Общества имени Макса Планка К. Зайдель обнаружила, что некоторые водоросли извле- кают фенол из воды. Особенным «аппетитом» к нему отличается водоросль Schoenoplectus lacus- tris. Содержание фенопа в ней наиболее интенсивно возрастает летом, зимой его поглощение па- дает, но не прекращается. ТКАНЬ-ХАМЕЛЕОН Широко известны вещества-инди- каторы, меняющие свой цвет в зависимости от того, в какой сре- де — кислой ипи щелочной — они находятся. Одна американская фирма, производящая ткани, ис- пользовала подобные красители для того, чтобы «обойти» конку- рентов. Реклама этой фирмы мо- жет звучать приблизительно так: «Вам надоел цвет вашей рубаш- ки! Вы можете мгновенно пере- красить ее, погрузив в раствор магического порошка, прилагае- мого к ткани при продаже». Разу- меется, ничего сверхъестествен- ного в этом порошке нет — он содержит в качестве основного компонента лимонную кислоту. Под действием кислоты краситель (в нем-то и весь секрет!) изме- няет свой цвет. Например, зеле- ная ткань превращается в жел- тую, а коричневая — в оранже- вую. ПРИТАИВШАЯСЯ РАДИАЦИЯ Как сообщает журнал «Popular science» [1966, № 3), ученые Кор- непьского университета обнару- жили, что некоторые продукты питания, консервируемые облуче- нием, приобретают свойства, опасные дпя... растений. Дело в том, что вещества, содержащиеся в пище, могут превращаться под действием радиации в такие хи- мические соединения, которые хотя сами и не радиоактивны, оказывают на растительные клет- ки такое же воздействие, как и радиация. Например, кпетки мор- кови перестают расти в облучен- ном молоке кокосового ореха, которое обычно стимулирует их развитие. ВОДОРОСЛИ ГОТОВЫ К СТАРТУ Идея использовать водоросли для регенерации воздуха в кабинах космических кораблей не нова. Но до сих пор она была предме- том лишь теоретических исследо- ваний. И только сейчас появилась реальная перспектива ее практи- ческого осуществления. Как сооб- щает журнал «Technology Week», в США изготовлена действующая регенерационная установка, по- строенная на этом принципе. Морские водоросли, взвешенные в воде, циркулируют в ней по системе труб, освещенных флуо- ресцентными лампами. В трубы подается отработанный воздух с высоким содержанием углекисло- ты. Водоросли в ходе фотосинте- за усваивают углекислоту и выде- ляют кислород, который подается в кабину. В ближайшее время предполагается провести испыта- ния установки продолжитель- ностью 60 дней с участием двух экспериментаторов. СИЛОС —ДЛЯ ЧЕЛОВЕКА! До сих лор зеленая масса боль- шинства растений использовалась только на корм скоту, а человек оставлял на свою долю то, что повкуснее: ягоды, семена, кпубни. Но, оказывается, можно и из листьев изготовлять вполне съе- добную пищу дпя человека. Так, по крайней мере, утверждают сотрудники Ротхэмстедской экспе- риментальной станции [Англия]. Здесь измельчают пистья сахар- ной свеклы ипи гороха и отжи- мают из них богатый белками сок. Этот сок быстро нагревают, что- бы бепок свернулся, и получен- ный экстракт прессуют. Получают- ся брикеты концентрата, похожие на сыр, только темно-зеленого цвета. 60% веса брикетов прихо- дится на воду, остальное — белок, по своей питательности превосхо- дящий белки пшеницы ипи ячме- ня и не уступающий мясному бел- ку. На вкус концентрат, правда, довольно своеобразен и напоми- нает нечто среднее между шпи- натом и чаем. Но его можно до- бавлять в тесто, депать из нега пельмени или котлеты. Особенно перспективно при- менение этого нового вида пищи в тропиках, где растения быстро наращивают зеленую массу. Бел- ковый концентрат, изготовленный по методу английских ученых, уже применяют на Ямайке, в Индии и Израиле. 56
ПРОЗРАЧНАЯ РЕЗИНА Ко многим достоинствам резины прибавилось еще одно. В США взят патент на способ изготовле- ния прозрачной резины. Чтобы сделать резиновую смесь проз- рачной, в ее состав в качестве наполнителя вводится тонкодис- персная гидроокись кремния и, кроме того, добавки азотсодер- жащих соединений. Испытания показали, что прозрачные рези- ны обладают повышенной проч- ностью. КЛУБНИКА В АЗОТЕ Океанский корабль доставил в Лондонский порт клубнику из Ка- лифорнии. Ягоды были сорваны уже созревшими, но двухнедель- ная прогулка по океану на них никак не отразилась — казалось, что их только что сорвали. Секрет здесь в системе обра- ботки ягод, получившей название «окситроль». Суть этой системы в том, что перед транспортировкой в контейнер нагнетают азот, кото- рый полностью вытесняет кисло- род. Скоропортящиеся продукты оказываются при этом в полной безопасности. И только после вскрытия контейнера вновь начи- нают идти биохимические про- цессы, приводящие в конечном счете к порче продуктов. Конечно, полностью созрев- шие ягоды, фрукты и овощи вкус- нее и полезнее недозревших, ко- торые «доходят до кондиции» во время транспортировки. И систе- ма «окситроль» дает возможность морскому и наземному транспор- ту конкурировать с авиацией при перевозках скоропортящихся гру- зов. ОКИСЛИТЕЛЬ — ВОДА По сообщениям зарубежной пе- чати, фирма «Юнайтед Текно- лоджи» разработала портативный реактивный двигатель размером с заплечный ранец, который уже прошел стендовые испытания. Особенность этого двигателя со- стоит в том, что в качестве окис- лителя применяемого в кем твер- дого топлива служит впрыскивае- мая в камеру сгорания вода. Го- рение начинается, как только во- да входит в соприкосновение с топливом, и прекращается, когда ее перестают подавать в камеру. Температура в камере сгорания достигает 2200°С. ЕЩЕ ОДИН КОНКУРЕНТ «КОПИРКИ» Одна из английских фирм начала выпускать бумагу, позволяющую получать копии документов, не пользуясь привычной «копиркой». Дпя печатания документа с ко- пиями используются листы бума- ги трех типов. Первый экземпляр печатается на листе, обратная сторона которого покрыта спе- циальным споем, состоящим из множества желатиновых пузырь- ков, заполненных бесцветной «проявляющей» жидкостью. Ког- да клавиша пишущей машинки ударяет по листу, желатиновые пузырьки разрушаются, и жид- кость из них попадает на лице- вую сторону второго листа. Она покрыта другим состав м, вклю- чающим пигмент, который «про- является» под действием этой жидкости. Обратная сторона всех промежуточных листов (начиная со второго) тоже покрыта жела- тиновыми пузырьками с «прояви- телем». Так изображение букв передается на третий, четвертый, пятый экземпляры документа. Последний лист покрыт только пигментным слоем — в «прояви- теле» уже нет необходимости. Этим способом можно одно- временно получать пять-семь ко- пий при работе на пишущей ма- шинке и от трех до шести копий при письме карандашом или ша- риковой ручкой. Полученные до- кументы можно хранить до деся- ти лет, копии получаются чисты- ми, без каких-либо пятен и полос. Что входит в состав «прояв- ляющей жидкости», какой приме- няется пигмент — об этом фран- цузский журнал «Papier, carton et cellules» (1966, № 1—2) не со- общает. Можно только предпо- ложить, что используются азо- и диазосоединения, аналогичные применяемым при светокопиро- вании. Рисунки В. ЗУЙКОВА 'НОВОСТИ ОТОВСЮДУ 57
ХИНИН Л. СОЛОДКИН Рисунки Е. СКРЫННИКОВА РАССКАЗЫ О ЛЕКАРСТВАХ «ДУРНОЙ ВОЗДУХ» Малярия — одна из самых старых болезней, известных человечеству. Еще Гиппократ опи- сывал приступы лихорадки, чередующиеся .через определенные промежутки времени. В средние века малярийные эпидемии опу- стошали целые области. В царской России малярия занимала первое место среди за- разных заболеваний. Считается, что и в на- ше время половина человечества живет в условиях, способствующих распространению этой болезни. До сих пор от малярии еже- годно гибнет до 2,5 млн. человек. Слово малярия образовалось от итальян- ских слов «mala» и «aria», что в переводе значит «дурной воздух». В названии отрази- лось правильное наблюдение — малярией страдают обычно жители жарких и влажных стран — тех мест, где дурной, плохой воз- дух, который и считали причиной болезни. Только к концу XIX века были получены достоверные научные сведения о возникно- вении малярии. В 1880 году французский врач и исследователь А. Лаверан, работав- ший тогда в Алжире, установил, что возбу- дители малярии — паразиты из рода плаз- модий. А через 15 лет в 1895—1897 годах английский врач Росс обнаружил в Индии переносчиков малярии — комаров анофе- лес. Первым и долгое время единственным в арсенале медиков веществом, убивающим малярийных плазмодий, был алкалоид * хи- * Об алкалоидах подробно рассказано в «Химии и жизни» № 6 за 1966 г. ОРУЖИЕ ПРОТИВ МАЛЯРИИ нин. Хинин C20H24O2N2 — это кристалличе- ское вещество с температурой плавления в безводном состоянии —176°С. Он плохо рас- творяется в веде, но хорошо — в спиртах и эфирах. Обычно хинин кристаллизуется с несколькими молекулами воды; гидраты хинина растворимы в воде. В воде нерас- творима только соль хинина (хинин)2 • H2SO4 8Н2О — этим свойством ее пользу- ются для отделения хинина от других алка- лоидов. Синтез хинина разработан только в са- мое последнее время, он очень сложен и дорог. Поэтому в основном его добывают из коры хинного дерева — цинхоны. Цинхона — это либо вечнозеленые мало- ветвистые деревья высотой до 25 метров, либо крупный кустарник с мелкими желты- ми, белыми, розовыми или малиновыми цветами, собранными в метелки наподобие нашей сирени. Они растут по влажному склону Анд в Южной Америке на высоте 1600—2400 метров над уровнем моря. Рас- тет цинхона мелкими группами или пооди- ночке. Нигде не встречается ни зарослей, ни тем более больших массивов. Разработка цинхоны сводилась к вырубке дикорасту- щих деревьев и снятии с них коры. И уже к началу XIX века ее запасы на континенте катастрофически уменьшились, а культиви- ровать хинное дерево в Южной Америке не удавалось. Совершенно неожиданно цинхона при- жилась совсем в другой части света — на Яве, на Цейлоне и на склонах Гималаев в Индии. Ява стала давать до 90 процентов ми-
ровой добычи хинной коры. Причем в гиб- ридах, выведенных на Яве, содержалось до 26 процентов алкалоидов, тогда как в юж- ноамериканских сортах их было от 5 до 15 процентов. Хинин из коры добывают так. Культур- ные посадки хинного дерева выращивают до двадцатилетнего возраста, затем деревья срубают и даже выкорчевывают пни, в ко- торых много хинина. Снятую кору сушат в токе горячего воздуха при температуре 70°С. Недосушенная кора плесневеет и те- ряет хинин, при пересушке его также стано- вится меньше. На фабриках кору измель- чают в муку, а затем обрабатывают изве- стью и едким натром, чтобы отделить дубильные кислоты, а оставшиеся в коре основания извлекают бензолом или толуо- лом. Из этих растворов сумма алкалоидов экстрагируется серной кислотой. При ней- трализации получившегося раствора сульфа- тов в кристаллическом виде остается только нерастворимый в воде сульфат хинина (хи- нин)з • H2SO4 • 8Н2О, из которого и выделяют хинин. По своему действию на живую клетку хинин — протоплазматический яд. Действуя на клетку, он вызывает угнетение и паралич ее протоплазмы. Лекарственное действие хинина основано на том, что клетки челове- ка к этому яду устойчивы, а протоплазма одноклеточных, особенно плазмодий, не выдерживает даже малых его концентра- ций. ОТКРЫТИЕ К сожалению, история не сохранила имени благодетеля человечества, открывшего хи- нин. Известна только легенда о больном перуанском индейце, который, сходя с ума от лихорадки и жажды, бесцельно бродил по джунглям. Случайно он подошел к луже, в которой лежало поваленное дерево. Страдающий индеец бросился к воде и стал жадно пить. Он почувствовал, что у воды горький привкус и решил, что она отравлена соками поваленного дерева. Это было дере- во хина-хина, считающееся у индейцев ядо- витым. Несмотря на это, индеец продолжал пить — быстрая смерть казалась ему же- ланнее, чем мучения от приступа лихорадки. И случилось чудо. Вместо смерти вода при- несла исцеление, лихорадка постепенно про- ходила. Вскоре он был совершенно здоров... Болезнь, которой страдал индеец, была обычна в этом районе, и местные жители, узнав о чудодейственном излечении от нее, стали применять кору дерева хина-хина как лекарство против лихорадки. Слухи о лекарстве дошли до испанских завоевателей. Точно установить, когда это случилось, невозможно. В двух испанских книгах о медицине инков, изданных в 1553 году, сведений о коре хинного дерева еще нет. Но в 1630 году иезуитские миссио- неры в Перу уже знали о лечебном дейст- 59
ми. В 1820 году французские химики П. Пел- летье и Ж. Кавенту, оба профессора фарма- цевтической школы в Париже, впервые выделили активное начало хинной коры — хинин и близкий к нему алкалоид цинхонин. В середине прошлого века еще не были известны мощные физические методы ис- следования вещества, такие как инфракрас- ная спектроскопия, рентгеноструктурный анализ. Химики вынуждены были идти длин- ным и трудным путем чисто химического анализа. Для установления структуры хини- на потребовалось более шестидесяти лет кропотливого и изобретательного труда. Первые сведения о строении алкалои- дов класса хинина принадлежат француз- скому химику Жерару. В 1842 году при плавлении цинхонина с калийной щелочью он получил смесь продуктов, из которой вы- делил известное соединение хинолин: вии коры, которую они называли «иезуит- ской корой». Существовали и другие назва- ния: «перуанская кора», «порошок графи- ни», и, конечно, «хинная кора». Долгое время считалось, что в Европу, в Испанию, кору завезла жена вице-короля Перу графиня Цхинхона (ее имя происходит от названия древнего перуанского племени Цхинха. В Перу еще и сейчас есть остров и поселение с таким названием). Но через 300 лет было доказано, что графиня умерла на корабле, не достигнув берегов Колум- бии. Однако имя ее сохранилось в научном названии хинного дерева — цинхона. Впер- вые его ввел в обиход шведский ботаник Карл Линней, чтобы увековечить память че- ловека, впервые, как он думал, одарившего европейцев хинином. Но Линней ошибся, и вместо цхинхоны получилось цинхона. Первое в Европе исторически достовер- ное упоминание о хинной коре появилось в диссертации Германа ван дер Гайдена, опубликованной в 1643 году в Антверпене. Хинная кора была в те времена букваль- но на вес золота. Иезуиты, которые ввозили ее в Испанию, меняли кору на равное коли- чество драгоценного металла. Ловкие дель- цы продавали кору хинного дерева как па- нацею от всех болезней. СТРОЕНИЕ В хинной коре — более 20 алкалоидов, и до начала XIX века не было известно, какой из них обладает ценными целебными свойства- 5 4 6Z\/\3 8 N Таким образом, была доказана связь хинина с хинолином. В дальнейшем из этой смеси удалось выделить З-этил-4-метилпиридин. (Тем читателям, которым подобные на- звания органических веществ кажутся бес- 60
смысленным набором букв и цифр, мы со- ветуем прочесть статью А. Азимова «И вы можете говорить по-гэльски» в № 9 за этот год.) В 1858 году, действуя на цинхонин кис- лотными реагентами, аналитики показали, что в его молекулу входит группа ОН; че- рез 50 лет стало ясно, что эта группа входит в состав группировки СНОН. Еще один шаг к установлению структуры хинина — при полном окислении хинина и цинхонина в обоих случаях получается сое- динение мерохинен C9H15O2N и кислоты, ко- торые различаются между собой только тем, что в случае хинина в положении «6» хинолинового кольца находится метоксиль- ная группа, а в случае цинхонина этой груп- пы нет. Из этих данных прямо следовал вы- вод, что раз продукты окисления хинина отличаются от продуктов окисления цинхо- нина только этой метоксильной группой, то и сами исходные алкалоиды отличаются друг от друга только такой же группой. Наконец, суммируя накопленные данные, П. Рабе в 1908 году предложил структурную формулу хининовых алкалоидов, которая вскоре была признана всеми химиками. Взглянув на эту формулу, вы убедитесь, что химики не сидели сложа руки. Н I zc\ H2CZ 1 4 CH — сн = сна сн2 I CH, СНОН — НС' | / сн2 I хинин После установления структурной форму- лы хинина можно было приступить к его синтезу. Этого настоятельно требовала про- мышленность — технология производства хинина из коры, во-первых, очень трудоем- ка, а во-вторых, большинство стран вынуж- дено работать на привозном сырье: в наше время хинное дерево культивируют только на Яве. Полный синтез хинина, начатый Р. Вуд- вордом в 1910 году и В. Д. Дерингом в 1917, был завершен только в 1944 году. Многостадийный синтез хинина включен в число научных достижений Вудворда, за ко- торые в 1965 году он был удостоен Нобе- левской премии. ХИНИН и современная фармакология Кандидат медицинских наук В. М. АБАКУМОВ Несмотря на большие успехи медицины, на земном шаре и сейчас насчитывается до 700 миллионов больных малярией. Эта бо- лезнь — серьезное препятствие при освое- нии обширных районов тропической и суб- тропической зон Земли. Поэтому с огром- ным размахом ведутся изыскания новых синтетических противомалярийных препара- тов. Чтобы понять, почему фармакологов не совсем удовлетворяет хинин, нужно хорошо представлять себе ход заболевания маляри- ей. Дело в том, что ее возбудители проде- лывают сложный цикл развития — частично в организме человека, частично в теле ко- мара (см. цветную вклейку). Когда зараженный комар кусает челове- ка, в кровь проникают одноядерные формы малярийного паразита. Они разносятся по кровеносной и лимфатической системам, проникают в клетки печени, развиваются там, растут и спустя 6—8 дней (в зависимо- 61
сти от вида паразита) делятся на большое число мелких одноклеточных форм, способ- ных проникать в красные кровяные тельца крови — эритроциты. Это первый этап раз- вития малярийного плазмодия в теле чело- века. Второй этап протекает внутри эритроци- тов. Там возникшие формы паразита созре- вают и вновь делятся. В результате эритро- циты разрушаются, и молодые формы воз- будителя вновь попадают в плазму крови. В этот момент у человека и начинается при- ступ лихорадки. Часть молодых форм плазмодия вновь внедряется в эритроциты, и цикл развития их там повторяется, с чем связаны повтор- ные приступы лихорадки. Часть же их видо- изменяется и циркулирует в крови (третий этап развития). При этом они не приносят ущерба организму человека, но... первый же комар, укусивший человека, заражается плазмодиями, и в его теле они в процессе дальнейшего развития (четвертый этап) сно- ва превращаются в опасные для человека формы, а комар — в переносчика болезни. Один из главных недостатков хинина и заключается в том, что он действует на плаз- модии только на протяжении второго этапа их развития, когда они находятся внутри эритроцитов. На первом и третьем этапах хинин бессилен. Поэтому усилия фармакологов были на- правлены прежде всего на изыскание пре- паратов, способных уничтожать возбудите- лей малярии в самые различные моменты их развития. В 1925 г. за рубежом в лечебную практи- ку был введен плазмохин — производ- ное 8-аминохинолина. Он уступает хинину по действию на возбудителей, развивающихся в эритроцитах, но зато уничтожает видоиз- мененные формы паразита, которые долгое время после лечения хинином циркулируют в крови и способны заражать комаров. Этот препарат имел огромное значение для борьбы с распространением тропической малярии. Подобное же лекарство, получив- шее название плазмоцид, было синтези- ровано в СССР О. Ю. Магидсоном с сотруд- никами и изучено И. Л. Кричевским. В 1930 году в Германии был синтезиро- ван атребин — производное 9-аминоак- ридина. Этот препарат, как и хинин, не влиял на те формы возбудителя, которые погиба- ли от плазмоцида, но в остальных случаях 62 был гораздо эффективнее хинина. Немецкие химики хранили в тайне строение атребина, но в 1933 г. И. Л. Кнунянц и его сотрудники разработали методику синтеза этого препа- рата, получившего в СССР название акри- хин. В капиталистических странах внедрение атребина в лечебную практику встречало значительное сопротивление со стороны хинных концернов. СССР стал первой стра- ной в мире, где население было полностью обеспечено новыми антималярийными ле- карствами Дальнейшие работы по синтезу противо- малярийных препаратов в ряду производ- ных 8-аминохинолина и 9-аминоакридина привели к созданию новых эффективных средств. Долгое время для молекулы про- тивомалярийного препарата считалось обя- зательным наличие 6-метоксигруппы, и предложения синтезировать аналогичные соединения без нее, но с атомом хлора в хинолиновом ядре, не встречали сочувствия. Однако именно такие соединения впослед- ствии оказались наиболее ценными из ог- ромного количества вновь созданных препа- ратов. В лечебную практику был введен сходный по действию с акрихином, но не окрашивающий в желтый цвет кожу боль- ных хлорохин; к этой же группе относит- ся полученный В. И. Ставровской цикло- хин. Из производных 8-аминохинолина наи- большее значение приобрел х и н о ц и д, близкий по строению к плазмоциду. Курс лечения хиноцидом вслед за обычным кур- сом лечения хинином или акрихином позво- ляет радикально излечивать малярию. Так хинин стал родоначальником целой группы новых синтетических антималярий- ных средств. Однако перечисленные средства были лечебными, но не профилактическими. Важ- но было отыскать и такой препарат, кото- рый уничтожал бы возбудителя малярии и на первом этапе развития — те его формы, которые попадают в организм человека при укусе зараженного комара. Такое лекарство было синтезировано в 1945 г. и получило в СССР название бигумаль. Это соединение нового типа — производное бигуанидина без гетероциклического ядра: CI — € Snhcnh-c-nh-ch(chs)s \=/ I] || ЫН NH
Даже при кратковременном приеме би- гумаль полностью гарантирует от заболева- ния тропической малярией. Казалось бы, столь разнообразные син- тетические препараты должны были полно- стью вытеснить из терапевтической практи- ки дорогой, трудно синтезируемый хинин, который к тому же иногда оказывает вред- ное побочное действие (вызывает головные боли, ухудшение слуха). Но этого не случи- лось по двум причинам. Во-первых, известные нам формы маля- рии вызываются возбудителями четырех ви- дов, которые в свою очередь насчитывают многочисленные географические разновид- ности — так называемые штаммы. Они от- личаются друг от друга не только тем, что дают различную картину болезни, но и тем, что имеют разную чувствительность к дей- ствию того или иного противомалярийного препарата. Среди них есть штаммы (на- пример, индийский или североамерикан- ский), против которых хинин действует особенно эффективно. Вот почему он и сей- час занимает одно из ведущих мест в лече- нии малярии. Во-вторых, хинин известен в лечебной практике не только как антималярийный препарат. Он снижает повышенную темпе- ратуру тела и оказывает обезболивающее действие, подобно амидопирину (пирамидо- ну) или анальгину. Правда, его не применя- ют в качестве жаропонижающего или обез- боливающего средства из-за побочных яв- лений, о которых мы уже говорили. Но у хинина были обнаружены и другие полезные свойства. Например, его способ- ность вызывать сокращения мышц матки часто используется в акушерстве. А особен- но пристальное внимание фармакологов привлекло влияние хинина на ритм сердеч- ных сокращений. Оказалось, что хинин по- нижает возбудимость определенной части мышечной ткани сердца, что приводит к уменьшению частоты пульса. При более де- тальном изучении алкалоидов коры хинного дерева был выделен правовращающий изо- мер хинина — хинидин, по фармакологи- ческим свойствам близкий к хинину, но еще сильнее угнетающий возбудимость мышеч- ной ткани сердца. Поэтому хинидин, как по- лучаемый из хинной коры, так и синтезиру- емый на основе хинина, применяют при различных нарушениях ритма сердечной деятельности. Так хинин, впервые открытый народной медициной, в руках ученых стал источником больших достижений медицины научной. НОВОСТИ ОТОВСЮДУ НИ БОЛИ, ни химии Уже само слово «болезнь» гово- рит о часто сопутствующем ей неприятном ощущении — боли. Но, с другой стороны, боль нуж- на — она сигнализирует, что на- шему организму грозит какая-то опасность. А как быть, если болезнь не- излечима, а боль не прекращает- ся ни на минуту! Обычные обез- боливающие препараты помочь в таких случаях не могут — организм к ним рано или поздно привы- кает. А операции на головном мозге, «выключающие» чувстви- тельность того или иного органа, сложны и далеко не всегда эф- фективны. Как сообщает журнал «Science News» (1966, № 18), сейчас ведут- ся работы с электронным прибо- ром, который, по-видимому, смо- жет в некоторых случаях избав- лять больных от непрекращаю- щихся страданий. Прибор этот размером с небольшую монету будет вживляться в определенный участок спинного мозга. Здесь его слабые электрические им- пульсы должны блокировать бо- левые сигналы, препятствуя их проходу в головной мозг и, сле- довательно, возникновению чув- ства боли. ПРОТИВ ГЕМОФИЛИИ Гемофилия — заболевание, за- ключающееся в плохой сверты- ваемости крови и связанных с этим опасных кровотечениях. Обычно гемофилию печат пере- пиванием крови или особым об- разом обработанной плазмы кро- ви. Однако вещество, вызываю- щее свертывание в консервиро- ванной плазме, сохраняется не- долго. Недавно, как сообщил журнал «Chemical Week» (1966, № 23), най- ден новый метод получения концентрата этого вещества. В концентрате оно может хранить- ся более года. Объем концентра- та в восемь раз меньше объема плазмы, содержащей ту же дозу вещества. Кроме того, в нем в 20 раз меньше белка, чем в плаз- ме, а это уменьшает опасность аллергических реакций организма. 63

СТЕКЛОДУВНАЯ МАСТЕРСКАЯ КАК ВЫДУВАТЬ ШАРИК Заканчивая наши занятия, научимся еще одной стеклодувной операции — выдуванию шарика (разумеется, это может быть и маленький шарик, размером с горошину, и колба большой емкости). Основные необходимые для этого навыки вы уже приобрели, поэтому сразу примемся за дело. Сделайте обычную заготовку и кончик одной из ее оттяжек обломайте (НИКОГДА НЕ ЗАБЫ- ВАЙТЕ: НАГРЕВАНИЕ ЗАПАЯННОГО СОСУДА МОЖЕТ ПРИВЕСТИ К ВЗРЫВУ!). Потом возь- мите заготовку за оттяжки и разогрейте по окруж- ности участок трубки длиной 20—30 миллимет- ров. По мере размягчения стекло будет осажи- ваться; не препятствуйте этому, не растягивайте трубку, а даже слегка поджимайте ее. При этом стенки размягченного участка будут складывать- ся в «гармошку» и постепенно утолщаться (а). Помните: поджимать трубку надо очень медлен- но, точно с такой же скоростью, с какой размяг- ченные стенки «поглощают» стекло. Если хотя бы немного поспешить, то «гармошка» слипнется и заготовку придется выбросить, так как исправить ее будет уже невозможно. Как только вы заметите, что «гармошка» вот- вот слипнется, выньте заготовку из пламени и, продолжая ее вращать, немного поддуйте черев оттяжку — точно так, как вы это делали, разгла- живая шов простого спая. Как только на месте «гармошки» выдуется небольшой шарик (б), вне- сите его снова в пламя и как следует разогрейте. После этого выньте заготовку и начните не то- ропясь выдувать шарик (в), нагнетая воздух од- ними щеками. При этом соблюдайте следующие правила: 1) дуйте не непрерывно, а короткими толч- ками; 2) оси оттяжек должны в точности совпадать; 3) заготовку надо вращать с такой скоростью, чтобы размягченное стекло не успевало деформи- роваться под действием собственного веса; 4) руки надо держать все время на одном рас- стоянии друг от друга; растягивая или сжимая шарйк в тот момент, когда вы его выдуваете, ему можно придавать различную форму — удлинен- ную, как у лимона, или же сплюсни гую, как у помидора. Одного осаживания, как правило, достаточно для того, чтобы выдуть шарик диаметром до 50 миллиметров со стенками нормальной толщи- ны; попрактиковавшись, вы научитесь «на глаз» определять, сколько надо собрать стекла для то- го, чтобы у шарика определенного диаметра были бы стенки желаемой толщины. Если надо собрать побольше стекла, то операцию осаживания мож- НАШ ПРАКТИКУМ 5 Химия и Жизнь, NS 12 65
во повторить. Можно поступить и иначе: после того, как вы разгладили «гармошку» и выдули небольшой шарик, разогрейте соседний участок трубки, соберите на этом месте стекло и выдуйте еще один шарик. Затем разогрейте оба шарика одновременно, снова дайте стеклу осесть и на их месте выдуйте один шарик побольше. Повторяя эту операцию несколько раз, можно собрать в од- ном месте очень много стекла. КАК ДЕЛАТЬ... ЕЛОЧНЫЕ ИГРУШКИ Проще всего выдувать гладкие стеклянные шары (фигурные игрушки, как правило, выдува- ют в специальных формах). Для этого надо сде- лать небольшую заготовку, всю ее широкую часть собрать в один небольшой шарик и этот шарик раздуть в большой шар. После того, как извест- ным вам приемом вы отпаяете одну из оттяжек, простейшее елочное украшение готово. Но стеклодувы, специально занимающиеся вы- дуванием елочных игрушек, поступают несколь- ко иначе. Сделав заготовку, они отпаивают у нее одну из оттяжек, делают на ее месте круглое дно, потом разогревают вею заготовку, дают немного осесть стеклу, поддувают, прижимая дно каким- либо холодным предметом (можно воспользо- ваться кафельной плиткой), снова разогревают заготовку и затем выдувают шар. После этого шар серебрят, раскрашивают, оставшуюся от- тяжку отрезают и прикрепляют петельку. Иг- рушка готова. А вот как можно изготовить стеклянную ма- кушку для елки. Сделайте из трубки диаметром 15—20 миллиметров заготовку длиной 20—25 сан- тиметров, а затем, отступив от одной из оттяжек сантиметра на два, выдуйте шарик диаметром около 50 миллиметров. Это — нижний шарик ма- кушки. Он будет наряднее, если сделать у него на боках вмятины — «рефлекторы». Для этого разо- грейте краем пламени бочок шарика размером с пятак, а когда стекло размягчится, отнимите ша- рик от пламени и чуть-чуть потяните через от- тяжку воздух в себя, одновременно вдавив стек- ло острым концом напильника (г). Рядом с этим шариком выдуйте еще один (д). Этот шарик внесите на одну-две секунды в пла- мя, чуточку потяните — и стенки шарика пре- вратятся в ребристые бока цилиндрической «ко- робочки». Рядом с этой «коробочкой» выдуйте еще один шарик (е), точво так же разогрейте его и растяните, как и предыдущий, только вемного сильнее, причем чуточку перекрутив винтом. Вторая «коробочка» получится длиннее, а ее реб- ра будут спиральными. Теперь разогрейте остав- шийся участок заготовки (ж) и оттяните «шпиль». Чтобы он не был очень узким, оттягивая его, од- новременно поддувайте — так, чтобы стенки оттяжки не опадали. Осталось отпаять нижнюю оттяжку (э), сделать на ее месте круглое дно, про- дуть его, оплавить края отверстия, а затем отпа- ять верхнюю оттяжку. Макушка готова — ее осталось только посереб- рить и раскрасить. В. ЖВИРБЛИС КАК ПОСЕРЕБРИТЬ И РАСКРАСИТЬ ЕЛОЧНУЮ ИГРУШКУ * Дпя того чтобы посеребрить елочную игрушку, нужно приго- товить два раствора. Раствор № 1 Нитрата серебра .... 1,6 г Воды ........ 200 мп Раствор № 2 Сегнетовой соли .... 1,2 г Воды............... 200 мп * Внутренняя поверхность игрушки должна быть идеальчо чистой. Если вы хотите заново по- серебрить старую игрушку, то ее надо промыть концентрированной азотной кислотой, затем щелочью и, наконец, сполоснуть дистилли- рованной водой. Перед употреблением раство- ры смешивают поровну и нали- вают полученную смесь в игруш- ку, заполняя ее примерно на 1/4 объема. Игрушку сильно встряхи- вают и нагревают в кастрюле с кипящей водой. Через 10—15 се- кунд внутренняя поверхность по- крывается тонким слоем серебра. Несколько сложнее серебрить игрушки с очень узким горпом, например шарики. Для этого при выдувании шарика у него остав- ляют оттяжку. Шарик на секунду погружают в кастрюлю с кипя- щей водой, а потом быстро опу- скают кончик оттяжки в смесь для серебрения. Через несколь- ко секунд шарик остынет, и под действием вакуума в него втянет- ся немного раствора. Закончив серебрение, шарик переворачи- вают оттяжкой вниз и снова на- гревают (например, коптящим пламенем горелки). Воздух рас- ширится и выдавит из шарика остатки раствора. Раскрашивают елочные игруш- ки нитролаком, разбавляя его ацетоном и добавляя анилиновые красители, растворимые в органи- ческих веществах. Примерный со- став краски таков: Пигмента...................5 г Нитролака.................50 г Ацетона...................50 мл Петельки для подвешивания игрушек на елку депают обычно из стальной проволоки; вы мо- жете заменить их просунутой внутрь шарика спичкой, к середи- не которой привязана ниточка. 66
из писем в редакцию Н Хорошо, если бы печатали в журнале «Тайны химических ил- люзионов», а также описания не- больших научных работ, которые читатели могли бы сами проде- лать. У меня дома целая химиче- ская лаборатория. Отдельный стол, на нем — самые нужные книги и картотека химикатов, которые мне Удалось собрать. Сами химикаты лежат в шкафу, я отвел для них две нижние полки, где потемнее. Их такое количество, что мне хва- тит на много лет: 60 разновидно- стей солей, 20 разновидностей металлов, 15 окислов и 15 про- стых веществ. Кроме того, у меня хранится 5 индикаторов и 10 кон- центрированных кислот (конечно, их я прячу потщательнее). Хочется еще сказать вам, что, по моему мнению, читать статьи о заводах и репортажи с них скучно, неинтересно. И это — во всех журналах так. Такого мнения не только я, но и все мои товари- щи, которые увлекаются химией. Член клуба Юный химик А. ДЕВЕККИ, Ленинград | В № 7 вы открыли новый раз- дел — «Наш календарь», который предназначен для подготовки со- общений и докладов по химии. Это очень полезно и даже необ- ходимо, но при этом желательно чтобы: 1) даты были более полными, с числом и месяцем, когда это можно установить; 2) были указаны ссылки на ос- новную литературу, по которой можно подготовить более полный доклад; 3) даты были абсолютно вер- ными. К сожалению, в первой же сводке дат я обнаружил ошибку. Современный способ электро- литического получения алюминия был разработан и опубликован (в виде патента) не в 1866, а в 1886 г. и не одним Чарльзом Хол- лом, а также (независимо от него и в том же году) французским изобретателем Полем Луи Эру. Французский патент датирован 23 апреля 1886 г., а американ- ский — 9 июля... Эти события опи- саны в книге П. П. Федотьева «Электролиз в металлургии» (Мо- сква, Госхимтехиздат, 1934, вы- пуск II, стр. 101). Профессор В. СТЕНДЕР, Днепропетровск Ц Хочется сообщить, что я стал студентом химфака Кишиневского университета. В подготовке при поступлении мне оказали суще- ственную помощь задачи и воп- росы вашей рубрики «Хотите подготовиться к экзаменам по- лучше», а также конкурсные за- дания Юного химика. Г. ТОДРАМОВИЧ, Кишинев I Мы — химики и в силу этого энтузиасты вашего журнала. Вся- кий раз, прочитав очередной но- мер, мы с товарищами спорим о направлении «Химии и жизни», достоинствах и недостатках ново- го журнала. И нам кажется, что надо шире открыть дорогу в жур- нал творчеству самих читателей, независимо от того, обладает ли этот читатель степенью или это рядовой химик. Есть же в журна- ле клуб Юный химик и дажв страница Садовода и огородни- ка — так почему бы нэ организо- вать Клуб ученых (или что-то в этом роде)... Сколько людей хранят в памя- ти массу интересных случаев из жизни, юмористических ситуаций или полезного опыта. Стоит за- няться разработкой этой «золо- той россыпи». Пусть читатели при- дут в этот клуб, попробуют (мо- жет быть, даже в первый раз!) взяться за перо. И среди этих на- писанных «просто так» и «для себя» страниц наверняка найдутся интересные, даже художествен- ные вещи. Редакция журнала смо- жет отобрать, обработать их и кое-что напечатать на страницах «Клуба». Это будет своего рода фольклор химиков. Предлагаем объявить ежегод- ный конкурс среди читателей журнала «Химия и жизнь» на луч- ший научно-художественный рас- сказ, стихотворение или описание случая из жизни. Будем надеять- ся, что со страниц журнала за- бьет мощной струей фонтан но- вых, оригинальных идей. Читатели могут выступить и с интересными предложениями. Об- суждение их, всестороннее и бес- пристрастное, также будет для всех интересно. Аспиранты-химики Алла и Владимир КУЛИКОВЫ, Минск От редакции. Одно из пред- ложений А. и В. Куликовых уже реализуется (в № 10 и 11) — это «научный фольклор», «фольклор химиков». Приглашаем читателей присылать нам свои сочинения. Лучшее будем публиковать. 5* 67
СОВЕТСКОЕ ШАМПАНСКОЕ ОБЫКНОВЕННОЕ ВЕЩЕСТВО По узкому шоссе, петляющему между мо- рем и горами, с ревом проносятся огромные автоцистерны. На них огромными голубыми буквами выведено: «ВИНО». Это в малень- кий крымский поселок Новый Свет везут сырье для завода шампанских вин. Здесь оно превратится в самое лучшее «Советское Шампанское», увенчанное золотыми и се- ребряными медалями на международных конкурсах и выставках в Будапеште, Брюс- селе, Любляне, Тбилиси. Хотите знать, как это происходит? Тогда представьте себе, что вы стоите вместе со мной под жарким крымским солнцем перед входом в темный туннель, вырубленный в скале. Оттуда тянет по ногам приятной про- хладой, и сейчас наш гид — микробиолог заводской лаборатории Людмила Васильев- на Шикина, погремев ключами, распахнет перед нами тяжелую дверь... КАНДИДАТЫ В ШАМПАНСКОЕ Завод шампанских вин «Новый Свет» — за- вод вторичного виноделия. Это значит, что виноград превращается в сок, а потом—в вино за пределами завода. И в тех авто- цистернах, что едут в Новый Свет, сюда привозят из крымских винодельческих сов- хозов «Судак» и «Золотая Балка» уже в об- щем-то готовое белое столовое вино. Но здесь это — только сырье, «виноматериал»: до того, чтобы стать благородным шампан- ским, ему еще далеко. Для этого годится далеко не всякое вино. Поэтому первая «производственная опера- ция» на заводе — строжайшая приемка. Прежде всего, вино должно быть сброжено насухо — все 17—18 процентов сахара, со- держащиеся в винограде, должны быть полностью переработаны дрожжами в спирт. Вино проходит и тщательную микро- биологическую проверку: оно может быть заражено, например, уксуснокислыми или молочнокислыми бактериями, которые тоже вызывают брожение, но превращают сахар не в спирт, а в уксус или молочную кислоту и этой ложкой дегтя могут перепортить все бочки шампанского. Вино, которое получает завод, изготов- лено из разных сортов винограда. Его нуж- но рассортировать — собрать сорт к сорту в огромных, на 1,5—2 тысячи декалитров резервуарах. Это называется ассамбляж, в переводе с французского — «сбор, соеди- нение». (Кстати, большинство терминов, свя- занных с производством шампанского, при- шло к нам от его изобретателей — францу- зов. Есть среди этих терминов и такие, что для пользования ими нужен немалый опыт: попробуйте, например, с первого раза про- изнести слово «ремюёр» — это название одной из главных специальностей в шампан- ском производстве, о которой речь впере- ди) Молодое вино всегда немного мутно: в нем еще остались дрожжевые клетки, высокомолекулярные продукты их разло- жения и некоторые другие ненужные веще- ства. А насколько должно быть прозрачно шампанское, знает каждый,— стоит хоть раз взглянуть на свет сквозь шипящий пузо1рь- ками бокал. Чтобы осветлить вино, в него добавляю- таннин или рыбий клей, которые осаждают большую часть примесей. Тут же прибавляют в вино и ЖКС — жел- тую кровяную соль, или железистосинеро- дистый калий. ЖКС выполняет очень важ- ную задачу — она переводит в осадок рас- творенные в вине соли железа: 4FeCl3 ЗК4 [Fe (CN)6] == окисная соль ЖКС железа = Fe4 [Fe (CN)6]3 | + 12 КС], темно-синий осадок 6k
FeCl2 Ф K1[Fe(CN)e] = закисная соль ЖКС железа = K„Fe [Fe (CN)G] | -г 2КС1. светло-синий осадок Если растворенное железо останется в вине, оно может соединиться с содержащи- мися в нем дубильными веществами, и в бу- тылке выпадет черный осадок дубильно- кислой окиси железа. Эта болезнь вина но- сит название железный, или черный касс. А после обработки ЖКС железо оказывает- ся в осадке, и вино можно «снять с осадка», то есть осторожно перекачать в бочки. Обычно в поступающем на завод вине содержится 10—20 мг/л железа. Конечно, лучше всего было бы вообще от него изба- виться, добавляя избыток ЖКС. Но тут воз- никает другая, еще более серьезная опас- ность: взаимодействуя с кислотами вина, «лишняя» ЖКС образует сильнейший яд — синильную кислоту. Чтобы не рисковать, приходится задавать в вино немного мень- ше ЖКС, чем нужно, и оставлять в нем не- много железа. Анализ на содержание же- леза — самый ответственный из всех, ка- кие выпадают на долю заводской лабора- тории. После осветления вино 20—25 дней от- дыхает. А виноделам отдыхать не приходит- ся: в сезон вино поступает на завод непре- рывно... РОЖДЕНИЕ ШАМПАНСКОГО Каждую зиму, в феврале, на заводе созыва- ется одно очень важное совещание — де- густационная комиссия. За столом собира- ются и директор, и главный шампанист, и начальники цехов, и самые старые и опыт- ные рабочие. На дегустации определяют ку- паж — состав шампанского этого года, уста- навливают, в какой пропорции нужно сме- шивать поступившие на завод сорта вина. Каждый год купаж бывает разный: меняется качество винограда, колеблется урожай того или иного сорта, — ив условиях этих непре- рывных изменений каждый раз приходится заново искать самый лучший рецепт шам- панского. Это, конечно, уже искусство. К дегустации готовят самые разные ва- рианты. И лишь два-три из них после при- страстного обсуждения утверждаются и идут в производство. Вот для примера один из двух купажей урожая 1965 года: «рис- линг» — 400 декалитров, «сильванер» — 450, «алиготе» — 200, «каберне» — 70, «пино» — 80, «выдержка» (вино урожая прошлых лет) — 250. Для лучшего осветления эту винную смесь еще раз «оклеивают» — обрабаты- вают рыбьим клеем. Потом вино снова по- лучает месячный отдых в бочках: за это время формируется букет шампанского, гармонично сочетающий в себе вкус и аро- мат всех вошедших в него сортов. И наконец, наступает решающий пово- рот в судьбе будущего шампанского. Вино подают на тираж, а попросту — разливают в бутылки и герметически их закупоривают. В бутылках и будет происходить процесс шампанизации — вторичного брожения, при котором вино насыщается углекислым га- зом, придающим ему «игру» *. Чтобы создать условия для вторичного брожения, в вино добавляют дрожжи и пищу для них — сахар в виде ликера (только не того ликера, что продается в магазинах: это просто сахар, разведенный в том же вине, а доза ликера рассчитывается так, чтобы после полной его переработки дрож- жами содержание спирта в вине достигло ровно 12 процентов). Шампанские дрожжи — настоящая элита среди дрожжей. Их специально отбирают и выращивают, и даже не на заводе: в Новый Свет их присылают из подмосковного Науч- но-исследовательского института северного виноградарства и виноделия. Эти дрожжи не должны бояться спирта, кислот, холода, должны образовывать как можно больше ценных побочных продуктов брожения, при- дающих вину вкус и букет, и как можно меньше вредных побочных продуктов, в частности летучих кислот. Наконец, погибая, они должны давать осадок зернистой струк- туры (зачем это нужно, мы скажем позже). * Завод «Новый Свет» работает по классической французской технологии, и шампанизация здесь про- исходит в бутылках. На большинстве же заводов СССР применяется другой, так называемый акрато- форный метод производства шампанского, создан- ный советскими виноделами профессором Г. Г. Ага- бальянцем и его сотрудниками и отмеченный Ленин- ской премией. Там вторичное брожение идет в боль- ших герметически закрытых резервуарах — акрато- форах. Новый метод позволяет сократить срок изго- товления шампанского с трех лет до нескольких ме- сяцев. 69
Сам момент розлива выглядит довольно прозаично. Под потолком полутемного тун- неля возвышаются днища тиражных бутов — установленных в лежачем положении бочек диаметром побольше человеческого роста, куда подается тиражная смесь. По транспор- теру вереницей подъезжают пустые бутыл- ки. Работница берет по бутылке в обе руки и прежде всего... грохает их друг о друга. Это простой, но (при большом навыке) вер- ный способ определить прочность бутылки. Ведь накапливающийся при брожении угле- кислый газ создает в ней давление около 5 атмосфер, а рассчитывают бутылки — на всякий случай! — так, чтобы они могли вы- держать 17 атмосфер. И полного доверия виноделы удостаивают лишь те из них, кото- рые не рассыпаются от точно рассчитанного удара. Прошедшие это испытание бутылки за- гружаются в вертушку-полуавтомат, где их заполняют тиражной смесью и закупори- вают. Устройство для розлива внушает по- чтение: при взгляде на него почему-то вспоминается первый паровоз Стефенсона. Эти бутылки, сложенные во дворе завода, пока еще пусты — они ждут, когда их подадут на тираж Образцы «Советского Шампанского» хранятся в ни- шах, вырубленных в стенах одного из туннелей заво- да «Новый Свет» — одного из тех романтических винных подвалов, с которыми неразрывно связано наше представление о виноделии. На самом деле все эти туннели, подвалы и погреба — не просто дань романтике, а производственная необходимость: для изготовления хорошего вина нужна постоянная низкая температура. В туннелях «Нового Света» тем- пература никогда не бывает ниже +12° и выше + 14°С Когда я поделился своими впечатлениями с главным шампанистом завода Анатолием Васильевичем Мурашко, выяснилось, что верх механизации на заводе — повидавшие виды французские машины довоенного про- изводства. Механизировать завод трудно,— пожаловался он: производство рассредото- чено по отдельным туннелям, да и нужных здесь машин у нас не выпускают. Лишь не- давно обещаны заводу автоматические ли- нии для тиража и отделки бутылок. Но и это не решит проблему полностью... Но вот вино разлито по бутылкам. В них и разыгрывается главный эпизод биографии шампанского. В постоянной прохладе тунне- лей дрожжи за сорок дней перерабатывают весь отмеренный им сахар в спирт и угле- кислый газ. Теперь вино в бутылках уже наполовину превратилось в шампанское: оно насыщено углекислым газом. Шампани- зация сопровождается образованием слож- ных эфиров: С,Н5ОН + н,о + СО, С2Н5ОСООН + Н20 С,Н5ОН 4- С,Н3ОСООН (С,Н5О)2СО + 11,0 70
Именно этим процессам и обязано шам- панское своей игрой. Этим оно и отличается от шипучих вин, искусственно насыщенных углекислым газом из баллона: как показали исследования советских виноделов, углекис- лота в них содержится лишь в растворен- ном, а не в химически связанном виде. По- этому шампанское, налитое в бокал, «игра- ет» и пенится гораздо дольше, чем шипу- чее: связанная углекислота выделяется мед- леннее, чем растворенная. ВОСПИТАНИЕ ШАМПАНСКОГО Но даже после того, как закончилось вто- ричное брожение, вино в бутылках — еще не готовое шампанское. Еще не сформиро- вался его букет, еще остались в бутылке отмершие дрожжевые клетки и продукты их разложения. Поэтому бутылки остаются в туннеле, где им предстоит провести в шта- белях три года. Это — годы созревания шампанского. За это время штабеля четы- режды перекладывают, чтобы извлечь бу- тылки, все-таки не выдержавшие давления углекислоты, а главное — чтобы сделать бо- лее однородным понемногу накапливаю- щийся осадок. И вот шампанское готово. Остается только избавиться от осадка. Но как это сделать, чтобы сохранить в бутылке угле- кислый газ, готовый вырваться на волю, как только вы приоткроете пробку? Вековой опыт виноделов подсказал им остроумный выход из этого, казалось бы, безвыходного положения. Сначала осадок собирают в одно место — в горлышко бу- тылки («сводят на пробку»). Для этого каж- дую бутылку встряхивают, держа ее гор- лышком вниз,— и так каждый день на про- тяжении двух месяцев. Эта операция называется «ремюаж» (в переводе с фран- цузского — «переворачивание»), и занима- ются этим опытные мастера-ремюёры. Вот здесь-то и нужно, чтобы осадок, который образуют дрожжи, имел зернистую структу- ру: иначе он прилипает к стенкам бутылки, образуя так называемую сетку, от которой избавиться очень трудно. На всякий случай виноделы прибегают еще к одной хитрости. Перед ремюажем они замораживают бутылку с шампанским в ледяном рассоле. При встряхивании обра- зовавшиеся мелкие кристаллики льда, как щетка, сдирают сетку, даже если она и по- явилась. Проходит два месяца, и если ремюаж проведен правильно, весь осадок оказы- вается в горлышке, на пробке. Наступает очередь последней операции, которая на- зывается «дегоржаж» (по-французски — «прочистка»). Дегоржер берет бутылку, срывает с пробки надетую три года назад предохранительную скобу и вынимает проб- ку. Происходит то, что и должно произойти, когда откупоривают шампанское: из гор- лышка выплескивается выброшенная давле- нием в 5 атмосфер пенная струя, которая уносит с собой осадок. Молниеносное дви- жение— и бутылка снова закупорена. На дегоржаже работают настоящие виртуозы своего дела: ведь нужно сбросить весь оса- док, но при этом упустить как можно мень- ше вина и газа. Опытный дегоржер обычно теряет из каждой бутылки не больше 30—40 кубических сантиметров вина. Тут же, при дегоржаже, в шампанское снова доливают ликер. Ведь весь сахар, который был в бутылке, уже давно перера- ботан дрожжами (такое шампанское назы- вается «брют»). А от количества добавляе- мого ликера зависит марка вина, которую вы можете прочесть на этикетке: «самое сухое» содержит 0,8—1 % сахара, «сухое» — 3%, «полусухое» — 5% и так далее. Правда, специалисты считают, что добавка ликера нарушает создававшуюся годами гармонич- ность букета, снижает растворимость угле- кислоты, чем портит игру, и вообще чуть ли не губит шампанское. Но вино выпускается у нас не только для специалистов, а боль- шинство покупателей предпочитает шампан- ское послаще... ПУТЕВКА В ЖИЗНЬ Собственно говоря, шампанское уже готово. Ему остается провести на заводе последний месяц. Это контрольная выдержка, уже в теплом помещении. Здесь вино приучается к новой жизни, в которую оно вот-вот всту- пит, выйдя за ворота завода. Тут же обна- руживаются бутылки, где не был полностью сброшен осадок: вино в них мутнеет. И вот горлышко бутылки оборачивают фольгой (для чего? — А просто так, по тра- диции), наклеивают этикетки,— и она про- щается с заводом. А куда она попадает дальше? 71
У каждого завода шампанских вин в на- шей стране есть своя «сфера влияния». «Со- ветское Шампанское» из Нового Света можно увидеть в магазинах и ресторанах Крыма. Охотно покупают его и за рубежом: ведь это лучшая из всех наших марок. В этом году оно получило на дегустации 8,9 балла, «обойдя» на одну десятую даже наше знаменитое шампанское «Абрау- Дюрсо». Выпуск шампанского заводом «Новый Свет» растет с каждым годом: с 420 тысяч бутылок в 1960 году до 600 тысяч в 1966. Сейчас в подвалах завода находится на вы- держке 2280 тысяч бутылок разных лет за- кладки! Прикиньте, на сколько километров протянутся они, положенные в ряд... Но пока они тихо лежат штабелями в туннеле, дверь которого со скрипом за- крывается за нами, и мы из темной прохла- ды снова попадаем на солнцепек. — Вредная наша работа,— жаловались мне виноделы.— На улице тридцать пять градусов, а в подвале — двенадцать, туда- сюда— вот и простудился... Да, работа нелегкая. Но зато плоды ее — сверкающие серебром горлышек бу- тылки с солнечным, искристым вином — же- ланные гости на всяком радостном празд- нике, при всяком торжественном случае — и на свадьбе, и на юбилейном банкете, и за новогодним столом. И когда часы Спасской башни отсчитают своим первым ударом первую секунду 1967 года, по всей стране прокатится многоорудийным салютом в честь замечательных советских виноделов залп из тысяч бутылок «Советского Шам- панского». А. ИОРДАНСКИЙ, специальный корреспондент «Химии и жизни» СТРАНИЦЫ ИСТОРИИ СИЯТЕЛЬНЫЙ ВИНОДЕЛ «Как русский винодел я ничего не имею против того, чтобы загра- ничные вина к нам попали, так как высокие, хорошие типы нужно всегда иметь перед собой. Но я желаю, чтобы главным образом наши туда пошли». Эти слова принадлежат осно- вателю завода «Новый Свет» кня- зю Л. С. Голицыну, посвятившему развитию русского виноделия всю свою жизнь. Лев Сергеевич Голицын ро- дился в 1845 году. Окончив со званием магистра римского пра- ва Московский университет, он много лет прожил во Франции. Там он учился в Сорбонне и од- новременно изучал французское виноделие. Уже тогда у него за- родилась мысль организовать в России производство вин, не усту- пающих лучшим заграничным. В 1878 г. он покупает крымское имение «Новый Свет», чтобы уст- роить там серьезное винодельче- ское хозяйство. С самого начала Дело ведется с княжеским разма- хом: на 20 гектарах устраивается коллекционный виноградник с образцами лучших европейских и крымских лоз, строятся дома и дороги, закладывается розарий на полторы тысячи сортов роз. Вскоре русские каменщики под руководством специально выпи- санных из Анатолии мастеров- греков начинают прокладывать в скалах обширную сеть туннелей — тех самых, что и теперь служат заводу. За 10 лет было проложе- но 25 туннелей общей протяжен- ностью почти четыре километра. И сооружены они киркой и ло- мом, на глазок, без всяких геоде- зических инструментов... В одном из туннелей — его и сейчас называют на заводе «Об- разцовым» — хранилась собран- ная Голицыным коллекция буты- лочных вин, не имевшая себе по- добной ни в России, ни за рубе- жом. Она насчитывала 42 тысячи бутылок! Шампанским Голицын начал за- ниматься с 1890 г. В 1894 г. голи- цынское вино подавали к царско- му столу на коронации Нико- лая II, и с тех пор оно получило название «Коронационного». В 1900 г. в Париже, на Всемир- ной выставке вин, гопицынское шампанское тиража 1899 года бы- ло удостоено Большой премии — «Гран-лри». Имение «Новый Свет» требова- ло колоссальных расходов. К то- му же Голицын почти не прода- вал своего шампанского, но зато щедро угощал им и своих свет- ских знакомых, и молодых рус- ских виноделов, приезжавших в Новый Свет учиться. Понемногу
даже его огромное состояние бы- ло исчерпано. Росли долги. Кол- лекцию вин пришлось заложить, и подвал, где она хранилась, был опечатан. Грандиозному делу гро- зила гибель. И тогда Голицын предпринял последнюю попытку его спасти. В 1912 г. он подарил большую часть имения Николаю II. Это значило, что дело переходит в руки государства, в ведение Удельного ведомства, управляв- шего царским имуществом. Голи- цын надеялся, что оно продолжит дел_ его жизни. Но Удельное ведомство сочло крымское шампанское ординар- ным и закрыло завод. Разоренный вконец князь Го- Князь Л. С. Голицын в Новом Све- те. 1910 год «Образцовый подвал». Здесь хра- нилась знаменитая голицынская коллекция бутылочных вин лицын умер в Феодосии в 1915 г. По его предсмертной просьбе прах его был перевезен в Новый Свет и похоронен в склепе на склоне горы над заводом. ВТОРАЯ ЖИЗНЬ ЗАВОДА В 1917 г. имение «Новый Свет» было национализировано. Знаме- нитую коллекцию вин не удалось вывезти из Крыма, охваченного гражданской войной, — подвалы пришлось замуровать. Только в 1921 г. учреждения Советской власти приняли коллек- цию в полной сохранности. Два года спустя она была переведена в Массандру, где создавался большой винкомбинат Там она хранится и по сей день. И только в 1936 году завод был возрожден. В 1937 г. были заложены на выдержку первые 200 тысяч бутылок, и через три года в продажу поступила первая партия «Советского Шампан- ского». А потом в Крым пришла вой- на. Фашистским оккупантам уда- ла _ь захватить завод почти не поврежденным. Они даже пыта- лись возобновить производство. Но рабочие завода и крымские партизаны непрерывными дивер- сиями сорвали их планы. Гитле- ровцы не смогли заложить ни одного тиража, не смогли и вы- везти хранившееся в подвалах ви- но. После войны производство шампанского на заводе неуклонно растет. В 1970 году будет выпу- щено 700 тысяч бутылок шампан- ского и заложено на выдержку 1 200 тысяч. По материалам истории завода «Новый Свет», составленной кандидатом исторических наук Г. ГУБЕНКО 73
ЧТО ВЫ ЗНАЕТЕ И ЧЕГО НЕ ЗНАЕТЕ О ШАМПАНСКОМ ВИНО НАЧИНАЕТ ИГРАТЬ С игристыми винами были, по всей вероятности, знакомы еще римляне: Вергилий в своих про- изведениях не раз упоминает о «ленящейся чаше». А начало про- изводства шампанского во Фран- ции относят к середине XVII ве- ка. Способ его изготовления, ско- рее всего, был открыт случайно. В северных районах виноделия, к которым принадлежит и Шам- пань, белые вина часто дают не- доброды — дрожжи не успевают переработать в спирт весь сахар. Если такие вина осенью разлить в бутылки, то весной они снова на- чинают бродить, и появляется игра. Не зная, что вызывает вторич- ное брожение, виноделы приписы- вали его самым разнообразным причинам: одни — каким-то неве- домым добавкам, другие — изго- товлению вина из недозрелого винограда, третьи — даже дейст- вию луны в момент розлива. МОНАХ-ИЗОБРЕТАТЕЛЬ Одним из первых, кто заметил, как «играет» вино, и использовал это его свойство, был, согласно леген- де, бенедиктинский монах Дом Периньон. Отвильерское аббатст- во, где он с 1670 г. заведовал виноделием, впервые начало про- изводить шампанское в больших масштабах. Сущности процесса монах, ко- нечно, не знал, но его выручали большой опыт и интуиция. Своим делом он мог заниматься бук- вально с закрытыми глазами: к концу жизни, ослепнув, он без труда распознавал марки и сорта вина на вкус и «вслепую» назна- чал купажи. Дом Периньон обогатил шам- панское виноделие изобретения- 74 ми, которые используются и До сих пор. Он, например, первым стал закупоривать бутылки проб- кой — корой пробкового дуба |до этого их затыкали деревяш- ками или даже промасленной пак- лей). ШАМПАНСКОЕ ТИХОГО ДОНА На Дону, в Цимпе, игристые вина появились еще в начале XVIII века. Виноград был завезен сюда из Европы при Петре I. Муд- реные иностранные названия сортов на Дону скоро забылись, и виноград был перекрещен на русский лад — «Плечистик», «Красностоп». Один из донских сортов даже называется «Шам- панчик». Игристое вино здесь из- готовляли так. Осенью недобро- дивший виноградный сок оставля- ли в подвалах, а в марте разливали в бутылки и плотно закупоривали. С наступлением тепла возобнов- лялось брожение, насыщавшее вино газом. Цимлянское игристое вино попало даже на страницы «Евгения Онегина»: «Да вот в бутылке засмоленой. Между жарким и блан-манже. Цимлянское несут уже...» ВЗРЫВЫ В ПОДВАЛАХ Пока виноделы не научились уп- равлять процессом шампанизации, приготовление шампанского было предприятием крайне рискован- ным. Нередко бутылки не выдер- живали давления и взрывались — потери от боя составляли от 15 до 40 процентов. В 1776 году взрывы буквально опустошили подвалы одного из центров шампанского виноделия — города Эперне. И даже спустя 65 лет ежегодные потери от боя составляли два миллиона бутылок. ПОДДЕЛЬНОЕ ШАМПАНСКОЕ По французским законам, «Шам- панским» имеет право называться лишь то игристое вино, которое изготовлено в пределах Шампа- ни. Однако попытки подделать эту знаменитую марку начались еще в XVIII веке. В Америке по- сле 1860 г. появилось сразу не- сколько фирм, производивших миллионы бутылок в год. Чтобы обойти законы и получить право именовать свое вино шампанским, американские виноделы окрести- ли городок в центре своих впаде- ний Реймсом — по имени центра французской провинции Шам- пань. Больше того, они разыскали и выписали из Франции женщину, носившую ту же фамилию, что и основательница известной шам- панской фирмы «М-me Veuve Роттегу» («Вдова Поммери»), и стали выпускать шампанское под ее именем, в точности повторив французскую отделку. МУСКАТНОЕ ШАМПАНСКОЕ «Драгоценным камнем в ожере- лье итальянского виноделия» на- зывают итальянцы знаменитое игристое вино Пьемонта — «Асти Спуманте» (Асти — название го- родка на севере Италии, а «спу- манте» итальянцы называют все игристые вина). Его изготовляют из белого мускатного винограда. Советские виноделы из инстй- тута «Магарач» в Крыму сумели разработать технологию отечест- венного вина, не уступающего пьемонтскому. Оно получило на- звание «Мускатное Шампанское» и выпускается Киевским заводом шампанских вин. Нежный мускат- ный аромат, «ладанные», слегка хвойные тона, красивый золоти- стый оттенок — вот его отличи-
тельные качества. В 1958 г. на вы- ставке вин в Любляне (Югославия] это вино получило золотую ме- даль. ШАМПАНСКОЕ ПРИХОДИТ В РОССИЮ История производства в Рос- сии «настоящего» шампанского связана с именем известного рус- ского натуралиста академика П. С. Палласа. В 1799 г. недалеко от Нового Света, в Судаке, в его крымском имении, было изготов- лено первое русское шампанское. А в 1804 г. по инициативе Палласа в Судаке было основано казенное училище виноделия, также выпу- скавшее шампанское. Однако мас- штабы производства были нич- тожными: за пять лет (1822— 1827) изготовили всего 100 ведер. Существовали в Крыму и дру- гие фирмы. В 30-х годах прошло- го века в Судаке изготовлял шам- панское в больших количествах винодел Крич, представлявший в России известную французскую фирму Клико. Шампанское оказа- лось настолько хорошим, что Крич не удержался от соблазна и начал сбывать его под маркой Клико. Фирма подала в суд, и де- ло пришлось прикрыть. Хорошее игристое вино «Ай- Даниль» изготовлял в Алупке, в своем имении, граф Воронцов — известный гонитель Пушкина. Однако до князя Голицына все это были отдельные, «кустарные» попытки, не находившие последо- вателей. ОТЕЦ «СОВЕТСКОГО ШАМПАНСКОГО» Создателем отечественной техно- логии производства шампанского справедливо считается, известный советский винодел профессор А. М. Фролов-Багреев (это из его книги «Труды по химии и техноло- гии вина» почерпнуты многие приводимые здесь факты). Ему и его ученикам мы обязаны тем, что «Советское Шампанское» в нашей стране стало напитком для всех. А начал свои исследования Фролов-Багреев в 1905 г. в Ма- гараче. Бутылки для лаборатории приходилось покупать в одном ял- тинском ресторане, а пробки... выкрадывать в Абрау-Дюрсо, где выпускали шампанское бдительно охранявшие свои секреты фран- цузы. СТРЕЛЯТЬ ИЛИ НЕ СТРЕЛЯТЬ! Многие думают, что при откупо- ривании шампанского обязатель- но должен прозвучать «выстрел», и чем сильнее, тем лучше. Это неверно: открывать бутылку нуж- но, наоборот, медленно, бесшум- но, стараясь ее не взболтать. После «выстрела» газ выделяется чересчур бурно, и игра быстро затухает. С «выстрелом» шампан- ское открывают только тогда, ко- гда нужно проверить степень его игристости после брожения. Для этого дают пробке вылететь и смотрят, сколько вина выльется вместе с фонтаном лены. Если бутылка опорожняется наполови- ну, то игра считается высокой, ес- ли на треть — хорошей, а если с пеной выбрасывается лишь чет- верть бутылки, то игра — посред- ственная. КОГДА ПИТЬ ШАМПАНСКОЕ! В нашей стране пользуются наи- большей популярностью полу- сладкое и сладкое шампанское, и пьют его обычно на десерт, после еды. Однако физиологи утвержда- ют, что это не очень полезно: при переполненном желудке углекис- лый газ вина может вызвать тош- ноту. Поэтому правильнее посту- пают англичане: они пьют шампан- ское до еды или за обедом. Все знают, что шампанское лучше всего пить охлажденным. Но при этом нельзя его совсем замораживать. Самая лучшая тем- пература для сухого шампанско- го — не ниже +10 С, для полу- сухого — не ниже +5°. Более низ- кие температуры не позволяют как следует ощутить аромат и вкус вина, а при более высоких — слишком быстро выделяется газ. ХИМИЧЕСКИЕ БОЛЕЗНИ ШАМПАНСКОГО В очерке о заводе «Новый Свет» уже говорилось, что при опреде- ленных условиях присутствие в шампанском железа приводит к появлению осадка — это болезнь вина, которая называется желез- ный, или черный касс. Есть и дру- гие химические болезни шампан- ского. Например, при других усло- виях то же железо может вызвать белый касс, когда в вине образу- ется сизоватая муть и белый оса- док. Это выделяется труднорас- творимая фосфорнокислая окись железа. Муть может появиться также из-за присутствия в шампан- ском меди при выдержке без доступа воздуха — тогда это на- зывается медный касс. Наконец, оксидазный касс — это побурение вина в результате перехода кра- сящих веществ в нерастворимое состояние под действием окисли- тельных ферментов.
ОСТОРОЖНЕЕ С ЗАКУСКОШ Л. ГЕЛТОН Сравнительно недавно умер пря- мо во время спектакля актер Алан Лэдд. Сначала его смерть объяснили сердечным приступом; однако, как в конце концов сооб- щила одна газета, произошла «...все чаще случающаяся траге- дия: акт первый — алкоголь, акт второй — лекарство, акт третий — смерть». Очевидно, эта трехактная тра- гедия разыгрывается достаточно часто. Ведь мало кто знает, на- сколько рискованно принимать снотворное в сочетании со спирт- ным; распространено мнение, что оно представляет собой лучшее средство от бессоницы, а воз- можно, и от похмелья. А утром жертва этого заблуждения может оказаться мертвой... Понятнее всего механизм явле- ния, происходящего при смеши- вании алкоголя с барбитурата- ми — широко известной группой снотворных препаратов. В орга- низме алкоголь обычно расщеп- ляется ферментами на простые компоненты — двуокись углеро- да и воду. Барбитураты же бло- кируют эти реакции; в результа- те алкоголь накапливается и по- давляет деятельность дыхательной системы и системы кровообра- щения. Именно поэтому обычная доза барбитурата в сочетании с небольшим количеством алкого- ля может привести к смерти. Надо сказать, что разные лю- ди имеют различную сопротив- ляемость, и поэтому комбинация алкоголя с лекарством, которая безвредна для одного, может убить другого: результат такого «эксперимента» никогда нельзя предсказать... А вот сочетание алкоголя с транквилизаторами (успокаиваю- щими препаратами) дает так на- зываемый синергический эф- фект — каждый из компонентов смеси усиливает действие дру- гого. Нагляднее всего этот эф- фект характеризуется словами одного из официальных докла- дов: «Человек, принявший перед коктейлями две таблетки тран- 76
квилизатора, еще до начала ве- чера имеет два коктейля форы». Исследователи обнаружили не- давно, что алкоголь часто дает опасные последствия при сов- местном приеме и со многими другими лекарствами. В частно- сти, выпивка может привести к печальному исходу, если до или после нее принять антибиотик ти- па пенициллина; кроме того, пе- нициллин быстро инактивируется алкоголем. У некоторых людей неприят- ный эффект дает сочетание алко- голя с нитроглицерином — ле- карством, которое принимают при грудной жабе. Один кино- лродюссер (у него была грудная жаба и поэтому он время от вре- мени принимал нитроглицерин) решил помочь молодому актеру, у которого неожиданно появилась боль в груди, и предложил ему таблетку этого лекарства. Актер этот был изрядно «на взводе». Его знали как всегда очень крот- кого человеке; он становился еще деликатнее после того, как выли- вал. Но приняв таблетку нитро- глицерина, молодой человек вне- запно преобразился: он бросил- ся на продюссера, сбил его с ног и пытался выбить ему зубы. Врач, обследовавший актера, сказал, что этот человек «один из тех, у кого алкоголь в сочета- нии с нитроглицерином вызывает тяжелейшую форму интоксика- ции и может привести к времен- ному безумию». Известно (по крайней мере, эо этом знают врачи], что алко- голь нельзя мешать с некоторыми грибами (например, с Corpinus atramentarius *]. Эти трибы двют примерно такую же реакцию, как и антабус **, причем реакция обычно наступает только в том случае, если спиртное принимает- ся вместе с грибами, или же сра- зу после них. Однажды скорая помощь до- ставила в больницу четырех чело- век, которые жаловались на оди- наковое недомогание. Каждый из них выпил по бутылке лива — и сразу же почувствовал вв рту металлический привкус, жжение, покалывание в руках и ногах, сильное сердцебиение, а также доходящую до рвоты тошноту. Озадаченные врачи долго опра- шивали больных и выяснили, на- конец, что накануне вечером все * Corpinus atramentarius — съедобный гриб. Русское назва- ние — навозник серый. У нас упот- ребляется в пищу редко. — Р е д. ** Вещество, вызывающее резкую отрицательную реакцию на алкоголь. — Р е д. четверо ели злополучный гриб, но при этом чувствовали себя от- лично. На следующий день они снова поехали за грибами, а по дороге остановились выпить пива и тут внезапно заболели. Каким образом выпитое через 18 часов пиво дало такую тяжелую реак- цию с грибами — остается тайной. Впрочем, через два часа все четверо почувствовали себя впол- не здоровыми... В наше время много внимания уделяется холестерину и сердеч- ным приступам. И вот выясни- лось, что пища, богатая животны- ми жирами, в смеси с алкоголем повышает содержание холестери- на в крови. Но есть и успокаи- вающие сведения: если пища бо- гата ненасыщенными жирами (в основном растительными], можно не бояться бокала вина и при вы- соком содержании холестерина. Говорят, что ученые нашли вещество, которое в смеси с ал- коголем дает положительный эф- фект; такая смесь помогает орга- низму выводить алкоголь. Если это так, то, значит, получено сред- ство для быстрого отрезвления. Сокращенный перевод с английского Ф. БУШАНСКОГО (Из журнала «Popular Science») Этиловый спирт — типичный наркотик. Всасываясь в кровь, он действует, прежде всего, на центральную нервную систему, вызывая возбуждение, затем наркоз, а при очень больших дозах — даже паралич. В печени спирт окисляется сначала до уксусного альдеги- да, потом до уксусной кислоты и, наконец, превращается в уг- лекислый газ и воду (установ- лено, что таким путем организм КОММЕНТИРУЕТ капди дат мед и пинеиих наук В. М. АВАКУ МОН человека способен «перерабаты- вать» до 10 миллилитров спирта в час). Следует помнить, что воз- буждение, возникшее после приема алкоголя, быстро про- ходит, и поэтому пользоваться в этот момент (особенно при резком отравлении) успокаи- вающими средствами опасно: действие некоторых барбитура- тов и транквилизаторов при этом резко усиливается. Кроме того, барбитураты и некоторые другие лекарственные вещества тормозят процессы окисления спирта в организме. Поэтому при отравлении спиртом следу- ет принимать не успокаиваю- щие, а только возбуждающие средства (например — кофеин, фенамин, эфедрин). Впрочем, самое лучшее — не терять чувства меры и не зло- употреблять спиртным. 77
АНГЛИЙСКИЙ— ДЛЯ химиков МНОГОЗНАЧНОСТЬ ГЛАГОЛА to be УЧИТЕСЬ ПЕРЕВОДИТЬ По сравнению с русским, немецким, французским и другими европейскими языками, в английском ис- пользуется весьма небольшое число грамматических форм. На первый взгляд кажется, что это должно значительно упростить изучение языка. Увы, это только кажущаяся простота... Дело в том, что чем меньше в языке грамма- тических форм, тем большую нагрузку несет каждая из них. Такое явление называют грамматической омонимией, многозначностью; эта многозначность и служит причиной многих ошибок и затруднений при переводе. В первую очередь надо знать и уметь различать семь функций глагола to be. Независимо от того, в какой форме выступает этот глагол (is, was, will be, has been, being), его значение зависит от после- дующего компонента предложения. Отсюда выте- кает основное правило функционального анализа to be: чтобы определить функцию это- го глагола, надо выяснить, что стоит вслед за ним. I. ТО BE + ОБСТОЯТЕЛЬСТВО Если вслед за глаголом to be стоит обстоятель- ство, выраженное существительным с предлогом, то to be выступает в роли смыслового глагола «на- ходиться», «быть расположенным». Например: The amino group is in the ^-position. «Аминогруппа находится в ^-положении». The most direct route to these compounds appeared to be through the degradation of carbohydrates. «По-видимому, простейший путь к этим соеди- нениям лежал через разложение углеводов». II. ТО BE + СУЩЕСТВИТЕЛЬНОЕ ИЛИ ПРИЛАГАТЕЛЬНОЕ Если за глаголом to be стоит имя существитель- ное или прилагательное, то to be является глаголом- связкой, входящим в состав именного сказуемого. Например: The Staden acid is a product obtained on drastic oxidation of cholestanol. «Кислота Стадена — продукт, получаемый при окислении холестанола в жестких условиях». Following regeneration the catalyst is rea- dy for the next cycle. «После регенерации катализатор готов для сле- дующего цикла». III. ТО BE + ИНГОВАЯ ФОРМА Сочетание to be + инговая форма смыслового глагола указывает на формы Continuous, не имею- щие грамматических эквивалентов в русском языке. В научной и технической литературе эти формы употребляются для грамматического указания на то, что действие происходит в данное время, или на то, что один процесс протекает одновременно с другим. Иначе говоря, упор делается на время, в которое действие происходит. При переводе на русский язык Present Continuous необходимо встав- лять слова «сейчас», «в настоящее время». Например: Although the method is receiving marked attention, its possibilities and limitations ha- ve not yet been sufficiently explored. «Хотя этому методу в настоящее время уделяется большое внимание, его возможности и недостатки еще мало изучены». The spherical joint is becoming more and more useful in the construction of glass equip- ment. «Сейчас сферические шлифы получают все большее распространение при изготовлении стеклян- ного оборудования». IV. ТО BE + III ФОРМА Сочетание to be + III форма смыслового глагола (Past Participle) указывает на страдательный залог — пассив. Само название «пассив» говорит о том, что подлежащее пассивно. При переводе пас- сивных конструкций необходимо помнить, что в рус- ском языке формы страдательного и возвратного залогов часто совпадают («Маша моется» — воз- вратный, а «посуда моется» — страдательный залог). Например: The temperature rises. «Температура повышается». Но: The temperature is raised. «Температуру повышают». Во избежание ошибок или неточностей можно рекомендовать переводить пассивную конструкцию неопределенно-личной или личной формой глагола в действительном залоге, помня о том, что подле- 78
жащее в этом случае не должно обозначать дейст- вующее лицо или орудие действия. Например: There are polymers wich will be called linear, whether the chain is opened or closed. «Имеются полимеры, которые мы будем назы- вать линейными, независимо от того, будет ли цепь открытой или закрытой». This theory was advanced by Euler in the last century. «Эту теорию в прошлом веке выдвинул Эйлер». Значительные трудности вызывает перевод предложений, в которых одновременно встречаются страдательный и действительный залоги; о том, как переводить подобные предложения, мы уже писали раньше (см. № 9). V, VI. ТО ВЕ + ТО (ИНФИНИТИВ) То be + to (инфинитив) выполняет функции или составного сказуемого, или модального глагола. В качестве составного сказуемого сочетание to be + to легко выявляется, поскольку оно встре- чается в предложениях, подлежащее которых вы- ражено существительным типа «цель», «назначение», «способ», «методика», «долг», «план», «схема», «же- лание», «намерение», «возможность», «трудность», «задача», «проблема», «практика». В русском языке глагол «быть» в качестве глагола-связки в состав- ном сказуемом в настоящем времени очень часто отсутствует или передается словом «это». В научной и технической литературе глагол-связка нередко заменяется оборотом «заключаться (состоять) в том, что(бы)». Например: The object of Strecker’s research was to find a method for synthesising lactic acid. «Цель исследования, предпринятого Штрекером, заключалась в том, чтобы найти метод синтеза молочной кислоты». A simpler method is to render the aqueous solution more acidic. «Более простой метод — сделать водный рас- твор кислее». В модальном значении сочетание to be + to соответствует русским словам «надо», «следует», «нужно», «необходимо». Например: It is to be pointed out that both series of derivatives fail to isomerise in acids. «Необходимо указать, что в кислотах оба ряда производных не изомеризуются». This compound is not to be found in nature. «В природе это вещество не встречается». Поскольку долженствование имеет оттенок дей- ствия в будущем (ср. № 2,2), сочетание to be + to (инфинитив) иногда употребляется также при опи» сании действия, которое произойдет. Например: The method is to be described in more detail. «Этот метод будет описан подробнее». VII. ТО BE + OF + СУЩЕСТВИТЕЛЬНОЕ В этом сочетании за to be + of обычно следует существительное типа importance, interest, value, и глагол to be имеет значение «иметь», «представ- лять». Например: It is of interest to consider the possibi- lity of a reduced potential energy function of diatomic molecules. «Интересно рассмотреть возможность существо- вания приведенной функции потенциальной энергии двуатомных молекул». The reaction of hydrogen with carbon to produce methane is not of great signifi- cance at the moment. «В настоящее время реакция водорода с угле- родом, приводящая к образованию метана, не имеет большого значения». Кандидат филологических наук ▲. Л. ПУМПЯНСКИЙ От редакции. Заканчивая на этом серию статей о теории и практике перевода английской научной и технической литера- туры, мы предоставляем их автору возмож- ность назвать здесь свои книги, которые мо- гут быть полезны читателям, заинтересовав- шимся проблемами научного и технического перевода: Введение в практику перевода научной и технической литературы на английский язык. Изд. «Наука», Москва, 1965. Пособие по переводу научной и технической литературы на английский язык. Изд. «Наука», Москва, 1965. Чтение и перевод английской научной и тех- нической литературы (Фонетика, Грам- матика. Лексика). Изд. АН СССР, Москва, 1962. 2-е переработанное издание — изд. «Наука», Москва, 1964. Упражнения по переводу научной и техни- ческой литературы с русского языка на английский и с английского языка на рус- ский. Изд. «Наука», Москва (в печати). Книги, находящиеся в печати, можно за- казать по адресу: Москва К-12, Черкасский переулок, д. 2/10, «Академкнига» (Книга — почтой). 79
„АЭРО- ЗОЛИ11 У НАС ДОМА В магазинах, продающих товары бытовой химии, можно купить препараты, расфасованные в ци- линдрические сосуды с клапана- ми-распылителями вверху и над- писями на этикетке: «Аэрозоль». В такой упаковке рижский хими- ческий завод «Аэрозоль» и пар- фюмерные фабрики «Новая заря» в Москве и «Дзинтарис» в Ри- ге выпускают инсектициды, ла- ки, одеколоны и другую продук- цию. Разработкой и внедрением в производство новых препаратов занимается в Риге Специальное конструкторское бюро химиза- ции народного хозяйства. Мы по- просили начальника сектора пар- фюмерно-косметических и меди- цинских аэрозолей этого бюро Элгара Яновича Грикитыса рас- сказать о применении аэрозолей в быту. ЧТО ТАКОЕ АЭРОЗОЛЬ! Аэро- золь — термин химический. В кни- гах по коллоидной химии, в энци- клопедиях и справочниках гово- рится, что аэрозоли или аэро- зольные системы — это дис- персные системы с газо- образной средой и с твердой или жидкой дис- персной фазой. А проще говоря, аэрозоль — это тонкое распределение мельчайших ча- стиц твердого или жидкого ве- щества в газе. Средой, в которой во взве- шенном состоянии находятся эти частицы, могут служить любой газ, смеси газов или просто воз- дух. Дисперсной фазой (так называются взвешенные ча- стицы) являются пылинки, кри- сталлики, мельчайшие капельки либо пузырьки различных твер- дых или жидких веществ. Разме- ры этих частиц чрезвычайно ма- лы: от одного до нескольких со- тен миллимикрон. В зависимости от среднего диаметра частиц дис- персной фазы аэрозоли делятся на высоко-, средне- и низкодис- персные. В природе классическими при- мерами аэродисперсных систем могут служить туманы, дымы, пыль. Даже воздух, которым мы дышим, никогда не бывает абсо- лютно чистым. Он тоже, по су- ществу, дисперсная система — ведь в нем содержатся различные взвешенные частицы. Но они на- столько малы, что человеческий гпаз их различить не может. Природные аэрозоли играют большую роль в жизненных про- цессах органического мира, так как все люди, животные, расте- ния, по существу, постоянно ды- шат аэрозолями. Они бывают по- лезными и вредными: капельки воды, содержащиеся в дождевых тучах, увлажняют почву. Испаре- ния, образующиеся в ингаляцион- ной установке, помогают при ле- чении простуды. А пыль на про- селочной дороге засоряет дыха- тельные пути. Отравляют воздух и фабричные дымы, занося на поверхность альвеол и в поры кожи мелкие частицы угля, ка- пельки кислот, щелочей, масел. Вредны для здоровья человека и сырые, пронизывающие туманы... ИСКУССТВЕННЫЕ АЭРОЗОЛИ. В начале XX века некоторых уче- ных заинтересовал вопрос: эф- фективно ли использовать неко- торые продукты, вырабатываемые промышленностью — мази, по- рошки, жидкости, в мелко распы- ленном виде! Какие при этом по- являются новые свойства, резуль- таты взаимодействия с организ- мом! Чтобы получить ответы на эти вопросы, нужно было изготовить удобное универсальное приспо- собление для получения аэро- зольной струи из любого веще- ства, в любых условиях и в доста- точном количестве. Теперь трудно установить, кто первый придумал баллон для по- лучения аэрозольной струи. Аме- риканцы утверждают, что это был Ротхейм. Первый патент на такой баллон был выдан в Нор- вегии. В государственной патент- 80
ной библиотеке в Москве есть документ, который указывает, что автор способа и приспособле- ния для получения аэрозольной струи — русский химик Михаил Семенович Цвет (1В72—1919). Шаг за шагом аэрозольная упаковка улучшалась. К началу 40-х годов XX века она уже была в принципе найдена, но еще не находила практического примене- ния. Первыми оценили достоин- ства аэрозольной упаковки амери- канцы. В конце второй мировой войны они начали массовое про- изводство аэрозолей для борьбы с насекомыми. Постепенно область примене- ния аэрозолей расширялась. Сей- час практически нет ни одной страны, где в разных отраслях промышленности, медицине, сель- ском хозяйстве не использовал- ся бы принцип аэрозольной упаковки для самых разных ве- ществ. БЫТОВЫЕ АЭРОЗОЛИ. Итак, аэро- золи вошли в нашу жизнь, в по- вседневный быт. Употребляемый при этом термин «аэрозоль» — неточен; но теперь даже в спе- циальной научной литературе «аэ- розолем» называют условно аэро- зольную упаковку того или иного вещества. Часто дпя обозначения аэрозольной упаковки исполь- зуют другие названия — «аэро- зольные бомбы», «автоматическая упаковка», «атомизер» и другие. Устройство прибора, называемого «аэрозолем»: 1 — сосуд, 2 — кла- пан, 3 — содержимое, 4 — предо- хранительный колпачок, 5 — струя аэрозоли Самая распространенная конст- рукция клапана: 1 —сифонная трубка, 2 — карман, 3 — пружин- ка, 4 — шток, 5 — резинка-нип- пель, 6 — основание клапана, 7 — головка 6 Химия и Жизнь, № 12 81
Под любым из этих названий подразумевается сосуд, изготов- ленный из алюминия, белой же- сти, стекла или пластмассы; из тех же материалов сделаны пред- охранительный колпачок и де- тали клапана. Содержимым сосу- да могут быть определенные вещества или их смесь: парфю- мерная жидкость, лекарство, кра- ска, лак, ядохимикат, сапожная паста, накрахмаливающее веще- ство и даже пищевой продукт. Кроме этого вещества или смеси, в баллоне находится сжиженный или сжатый газ [так называемый пропеллент], в котором раство- рено вещество, образующее аэ- розоль. Этот сжатый газ служит как бы «толкачом». В качестве пропеллентов используются легко сжимаемые и химически инерт- ные газы — галоидопроизводные метана, этана и некоторых дру- гих углеводородов [дихлорди- фторметан, трихлорфторметан, октафторциклобутан, хлористый метилен, и другие]. АЭРОЗОЛЬНАЯ УПАКОВКА В ДЕЙСТВИИ. Работает устройство так. Содержимое «аэрозольного» С помощью аэрозоля «Солвита» хорошо полировать мебель Опрыскивание «аэрозолем» жи- вотного сосуда находится под давлением сжатого пропеллента. Сосуд гер- метически закрыт клапаном. Внутрь его, в содержимое, опу- щена сифонная трубка, подающая раствор, эмульсию или суспен- зию к штоку клапана, прикрыто- му резиновым ниппелем. При нажатии на головку клапана шток уходит вниз, отверстие освобож- дается от ниппеля и открывает путь для струи раствора. «Превра- щение» раствора в аэрозоль про- исходит так: раствор (эмульсия, суспензия] в верхней головке со- суда попадает в условия нормаль- ного давления. Легко испаряю- щийся пропеллент мгновенно уле- тучивается, бурно вскипает, обра- зуя струю, состоящую из мельчай- ших частиц растворенного в нем основного продукта. Размер частиц в струе определяется соотноше- нием количеств основного продук- та и пропеллента, диаметром от- верстия в головке, давлением внутри сосуда. При работе «аэрозольной упа- ковки» объем, занимаемый га- зом, постепенно увеличивается. Но давление в сосуде остается не- изменным, так как газ из раствора переходит в газовую фазу. Про- цесс продолжается до тех пор, пока в сосуде сохранится хоть одна капля жидкого пропел- лента. Струя аэрозоля выбрасывает- ся либо в виде «тумана» [инсекти- циды, лаки, краски, одеколоны], либо в виде пены [крем для бри- тья, шампуни], либо в виде «пыли» (пудра, детская присыпка, пятно- выводители). В ЧЕМ ПРЕИМУЩЕСТВА АЭРО- ЗОЛЕЙ. Чем же отличаются това- ры бытовой химии, расфасован- ные в аэрозольную упаковку, от других бытовых товаров, продаю- щихся в обычной таре! «Успех» использования того или иного хо- зяйственного продукта опреде- ляется удобством его применения в практической жизни и экономи- ческой эффективностью. Проиллюстрируем это на при- мере. Чтобы в домашних условиях покрасить какой-либо предмет, можно либо работать кистью, ли- бо просто окунуть этот предмет в краску, либо обрызгать его струей распыленной краски. Очевидно, мы отдадим предпочтение по- следнему способу, как наиболее простому и гигиеничному. Или другой пример. В кварти- ре, в кухне появились мухи. Чтобы их уничтожить, можно поставить по углам блюда с жидким или порошкообразным инсектицидом, развесить по стенам мухоловы. Для полного уничтожения мух по- требуется несколько дней, да и 83
вид этих мушиных «капканов» особого удовольствия не достав- ляет. А если всего сотую долю применяемых инсектицидов распы- лить с помощью аэрозольной упа- ковки, мухи будут уничтожены всего за 5—10 минут. Наконец, третий пример. Для того чтобы дезинфицировать комнату старым, «классическим» способом — с помощью хлорного раствора и тряпки — необходимо около 3 литров дезинфицирующе- го раствора с 5—10% активного вещества и 15—20 минут време- ни. А с помощью аэрозолей — всего 30—50 см3 дезинфицирую- щего вещества и 1—2 минуты вре- мени. Эффективность воздействия при последнем способе возра- стает в 5—7 раз. Итак, мы убедились, что аэро- зольная упаковка для товаров бытовой химии целесообразнее всякой другой. Аэрозоли постоян- но готовы к употреблению, из гер- метически закрытых сосудов не- возможны испарение, проливание; содержимое в них не портится; гарантируется его абсолютная сте- рильность; все частицы аэрозоль- ной струи имеют одинаковый хи- мический состав, размеры обра- зующихся частиц очень малы. Аэрозоли не боятся колебаний температуры, вся «подготовка к пуску» сводится к отвинчиванию колпачка на клапане. Нет сомнения, что за ними — большое будущее. Э. я. ГРИКИТЫС ЧТО ВЫ ЗНАЕТЕ И ЧЕГО НЕ ЗНАЕТЕ ОБ АЭРОЗОЛЯХ И Наибольшее количество аэро- зольных упаковок для бытовой химии производится в США. В 1964 г. там выпускалось 1 365 000 000 штук «аэрозолей» в год. В ФРГ в то же время выпу- скалось ежегодно 151 000 000, а в Японии — 120 000 ООО «аэрозолей». В странах социалистического лагеря выпуск «аэрозолей» для бытовых нужд начат примерно с 1962 г. В Советском Союзе, Че- хословакии, Польше, ГДР, Вен- грии, Югославии из года в год выпуск бытовых аэрозолей неук- лонно возрастает. По новому пя- тилетнему плану в нашей стране намечено в несколько раз увели- чить выпуск аэрозолей и расши- рить их ассортимент. При использовании бытовых «аэрозолей» надо иметь в виду, что некоторые из них — инсекти- циды, лаки, удобрения — содер- жат ядовитые вещества. Поэтому перед пользованием ими реко- мендуется надеть перчатки и мар- легую маску. Ни в коем случае нельзя давать флаконы с такими «аэрозолями» детям. В настоящее время в магазины, продающие товары бытовой хи- мии, поступает продукция риж- ского завода «Аэрозоль»: инсек- тициды «Универсале» и «Булта», 6* репеллент «Тайга», лак-восстано- витель для мебели «Спидумс», разных цветов нитролаки, дезин- фицирующий состав «Хлорамин- Б». Готовится к выпуску средство для чистки окон, стеклянных и хрустальных предметов «Солвита». Парфюмерные фабрики «Новая заря» в Москве и «Дзинтарис» в Риге также перешли на аэрозоль- ную упаковку некоторых видов своей продукции. Это — одеколон и духи «Комета», одеколон «Тай- на», одеколоны «Ригас сувенир», «Сана», «999», духи «Ригонда», «Пикколо», «Варбут», лак для во- лос «Элфа», масло для волос «Аэровита», масло для загара «Делта», лосьон «Айя», антисепти- ческая туалетная жидкость «Аба- ва», средство от пота «Одоринс», профилактическое средство от простудных заболеваний «Профи- лакторс» и другие. Готовятся к выпуску освежитель для помеще- ний «Дезодоранте», средство от пота «Боросолс» и другие аэро- золи. «Аэрозоли» могут широко ис- пользоваться для технических нужд: огнетушения, дефектоско- пии, чистки и смазки охотничьего оружия, при запуске двигателей внутреннего сгорания (поддув распыленного бензина), для борь- бы с обледенением окон в авто- машинах, предохранения поверх- ности металла от коррозии, смаз- ки прессформ и штампов, изоля- ции контактов, напыления пласт- масс. Применяются «аэрозоли» и в пищевой промышленности, при изготовлении кулинарных и кон- дитерских изделий. В некоторых странах уже изготовляют аэрозо- ли различных соков, а также гор- чицы, джемов, взбитых сливок, сыра, меда и других пищевых продуктов. На базе диэтилфтоламида риж- ским заводом «Аэрозоль» вы- пускается аэрозоль-репеллент. Опрыснув себя таким аэрозолем, человек без спецодежды, в одном купальнике или трусах может в течение нескольких часов работать в самых заболоченных, насыщен- ных гнусом и мошкарой районах тайги или в тундре. Эти аэрозоли удобны и для охотников, рыболо- вов, туристов... Все шире входят в быт дезин- фицирующие «аэрозоли». Они предназначены для дезинфекции общественных мест, закрытых по- мещений, оказания первой помо- щи при ранениях, борьбы с вред- ными микроорганизмами и бак- териями, для предохранения от S3
заболеваний заразными болезня- ми. В аэрозольной упаковке начи- нает выпускать свою продукцию фармацевтическая промышлен- ность. Это особенно удобно при производстве антибиотиков: ре- шается проблема дозировки ле- карств, в новой расфасовке их удобнее и проще употреблять. I Не менее важны ветеринарные аэрозоли. Путем ингаляции опре- деленного количества мельчай- ших частиц лекарства можно эф- фективно лечить сердечно-сосу- дистые и легочные заболевания, делать местную анестезию, лечить ожоги, заболевания горла, кож- ные раздражения у животных и птиц. И Большие возможности для при- менения в быту имеют лако-кра- сочные аэрозоли. С их помощью можно делать мелкие малярные и декоративные работы, ремонт и восстановление мебели, чистить обувь, полировать автомашины. Выпускаются также «аэрозоли» для ухода за комнатными цвета- ми, накрахмаливания белья, пре- дохранения от запотевания очков, выведения пятен, чистки ковров и духовок в газовых плитах. За ру- бежом продаются баллоны, вы- брасывающие струю искусствен- ного снега, уничтожающего в комнатах запах табачного дыма, а в кухнях — запах горелой пищи. ЙЛПШ КОНСУЛЬТАЦИИ Читательница Семенова спрашивает нас: «Как определить карбонатную жесткость воды, если рекомендуемый метод с соляной кислотой дает в наших условиях более высокий результат, чем при определении трилонометрическим способом общей жесткости! В имеющейся у меня литературе на этот вопрос ответа нет.» Консультацию дает кандидат технических наук Е. Ф. Золотова. Различают следующие основные виды жесткости: Общую жесткость (Жобщ), равную суммарч ной концентрации находящихся в воде катионов кальция и магния — Са^4" и Mg2+. Карбонатную жесткость (Ж ), обусловлен- ную присутствием в воде бикарбонатов кальция и магния — Са(НСО<)2 и Mg(IICO3)2. В старых лите- ратурных источниках и анализах карбонатную жест- кость иногда называли «временной»; сейчас этот термин вышел из употребления. Некарбонатную жесткость (Жн|;), опре- деляемую наличием в воде солей сильных кислот кальция и магния (хлоридов, сульфатов, нитратов и т. д.). Некарбонатную жесткость иногда называли «постоянной»; этот термин сейчас также не упо- требляется. В СССР жесткость воды принято выражать в миллиграмм-эквивалентах на литр (мг-экв/л) или микрограмм-эквивалентах на литр (мкг-экв/л); 1 мг-экв/л равен 1000 мкг-экв/л. В случае, если содержание ионов НСОз ” , выра- женное в мг-экв/л, меньше содержания ионов Са2+ и Mg2+, величина карбонатной жесткости равна кон- центрации НСОз- . Но иногда встречаются природные воды, у которых концентрация ионов НСО~ выше концентрации ионов магния и кальция, то есть [НСОз~]>[Са 2++Mg2+]; у таких вод карбонатная жесткость, установленная экспериментально, будет выше общей, и тогда карбонатную жесткость условно принимают равной общей жесткости, а некарбонат- ную жесткость — равной нулю, причем избыток ионов НСО~ относят за счет содержащихся в во- де бикарбонатов калия и натрия. Общая жесткость воды определяется комплек- сонометрическим методом — титрованием раство- ром двузамещенной натриевой соли этилендиамин- тетрауксусной кислоты (она имеет сокращенное тех- ническое название «трилон Б»). Этот метод основан на том, что ионы кальция и магния связываются трилоном Б в комплексные соединения. В качестве индикаторов применяются красители хромоген чер- ный специальный ЕТ-ОО, кислотный хром синий К, кислотный хром темно-синий; с ионами магния эти индикаторы образуют растворимые окрашенные комплексные соединения. Наиболее четкий переход окраски дает хромоген черный, поэтому предпочти- тельнее применять именно его. Метод определения карбонатной жесткости при- родных вод основан на титровании 0,1 н. соляной кислотой в присутствии индикатора — метилоранжа. Теперь, когда известны концентрации Ca2+r Mg2+ и НСОд , выраженные в миллиграммах на литр (мг/л), то общую, карбонатную и некарбонатную жесткости, выраженные в мг-экв/л, можно рассчи- тать по следующим формулам: ж _ [Ca2+] [Mg24. общ * * 20,04 ’ 12,16 ’ _ [НСО3-] •ге? JJA-, ---------- к 61,02 при [Са2+ + Mg2+] > [HCOS-]; Ж _; if _ [Ca2+] i [Mg2+J к общ 2004 -I- 12;1C при [Ca2+ + Mg2+] < [HCO3-]; ffiHK = Жобщ — Жк . 64
КЛУБ ЮНЫЙ химик ВИКТОРИНА Викторина этого, последнего в году, номера «Химии и жизни» особенная. На ее вопросы легко ответить только тем, кто внимательно читает журнал. Все ответы к этой викторине — в статьях, которые публи- ковались в журнале в течение 1966 года. Напоминаем, что в двенадцатом номере журнала викторина не заканчивается. Последние вопросы викторины 1966/67 учебного года будут заданы в май- ском номере «Химии и жизни». ЗАБЫТЫЕ ИМЕНА Один из самых «модных» сейчас металлов носил в свое время имя менакин. Получали этот металл из минерала под названием менаканит. Что это за металл! И как сегодня назы- вают менаканит! ПОРИСТЫЙ СПАСИТЕЛЬ Иногда при перегонке случается неприят- ность — жидкость в колбе мгновенно вски- пает и выбрасывается из колбы. Но доста- точно опустить в сосуд кусочек какого-ни- будь пористого вещества, например пемзы, и жидкость будет кипеть спокойно. Почему пемза защищает жидкость от внезапного бурного вскипания! КРАСНОЕ И ЧЕРНОЕ В середине прошлого века немецкий ученый Крюгер поставил опыт, озадачивший многих химиков. Он пропускал хлор через щелоч- ной раствор, в котором был взвешен гид- рат окиси меди Си(ОН)2. Растг >р окраши- вался в красный цвет. При добавлении гид- роокиси бария или кальция из раствора вы- падал красный осадок, который быстро чер- нел, выделяя пузырьки кислорода Почер- невший осадок оказался окисью меди. А ка- ков был состав красного осадка, из которо- го окись меди образовалась! ОПЫТЫ БЕЗ ВЗРЫВОВ БИОХИМИЯ. ЗАНЯТИЕ ПОСЛЕДНЕЕ На прошлых занятиях мы имели возмож- ность убедиться, что ферменты распростра- нены во всем живом мире. Они ускоряют течение многих химических реакций, но де- лают это избирательно. Ферменты очень строго «специализированы»; один и тот же процесс ускоряется иногда несколькими ферментами. Наше последнее занятие еще раз подтвердит эти наблюдения. Рассмотрим ферменты, разрушающие крахмал с присоединением к его «оскол- кам» молекул воды. Такой процесс назы- вается гидролизом, а ферменты, ускоряю- щие его,— гидролитическими. Среди таких ферментов — амилазы, постепенно гидро- лизующие крахмал. При этом сначала обра- зуются декстрины, а затем дисахарид маль- тоза. 85
ОПЫТ 1. Действие на крахмал амилазы че- ловека и животных. Самые доступные источники активных амилаз — это слюна и натуральный пчели- ный мед. За течением реакции гидролиза крахмала удобно следить по изменению его окраски с йодом. Сначала приготовим необходимые для опыта растворы. 1. Собранную во флакончик спюну (око- ло 0,5 мл] разбавьте холодной кипяченой водой в 20 раз и хорошо перемешайте. 2. Из крахмала приготовьте очень жид- кий клейстер. Для этого около четверти чайной ложки крахмала размешайте с 3—4 ложками холодной воды и влейте смесь в стакан кипящей воды. Клейстер охладите до комнатной температуры. 3. Аптечную йодную настойку (1—2 мл] разбавьте водой в 20 раз. 4. Пчелиный мед [2—3 капли] разведите в 10 раз холодной водой и тщательно пере- мешайте. 5. Питьевую соду (половину чайной лож- ки] растворите в 10 ложках воды. Все реактивы и растворы налейте в пе- нициллиновые флакончики с пробками; на ссе флакончики наклейте этикетки. В 9 чистых флакончиков (не забудьте их пронумеровать] налейте около 5 мл (при- мерно полфлакона] клейстера. Во флаконы 1, 4 и 7 прибавьте пипеткой по 5 капель уксу- са, а во флаконы 2, 5 и 8 — по 5 капель рас- твора соды. В остальные флаконы добавьте по 5 капель чистой воды. Содержимое флаконов тщательно перемешайте и во все флаконы прибавьте по 10 капель разбавлен- ной слюны. Через 10 минут во флаконы 1, 2 и 3 при- бавьте по 1—2 капли разбавленного раство- ра йода и перемешайте смесь. Наблюдайте за изменением окраски. Еще через 15 минут прибавьте такую же порцию йода во фла- коны 4, 5 и 6, а еще через 10 минут — в остальные флаконы. Крахмал и декстрины дают различную окраску с йодом. По мере разрушения крахмала амилазой цвет из си- него становится фиолетовым, затем крас- ным, оранжевым и желтым. Таким образом, по окраске можно судить о ходе распада крахмала, а по скорости ее изменения — о том, какая среда (кислая, нейтральная или щелочная] более благоприятна для этого процесса. Точно так же ставится опыт и с раствором пчелиного меда. Активность амилазы в разных образцах слюны или меда может сильно колебаться, поэтому, возможно, время гидролиза при- дется увеличить или уменьшить. Например, в слюне заядлых курильщиков амилазы со- держится очень мало. ОПЫТ 2. Гидролиз крахмала амилазами про- росшего зерна ячменя (ячменного солода]. Препараты амилаз ячменя готовят так. Зерна ячменя на несколько часов опустите в воду, а затем оставьте их прорастать на блюдце 4—5 дней. Чтобы семена не высы- хали, подливайте каждый день воду в блюд- це. Полученные проростки промойте водой и тщательно разотрите деревянным пести- ком или ложкой. Приготовленную кашицу разбавьте двойным количеством дистилли- рованной воды и отожмите через плотную ткань в стакан. Такой экстракт содержит два фермента: а. -амилазу и ^-амилазу. Дополнительной обработкой можно разрушить один из них, чтобы наблюдать действие другого; а-ами- лазу разрушают нагреванием. К одной части экстракта из ячменя прибавьте три части воды, хорошо перемешайте смесь и нагре- вайте ее 20 минут на водяной бане при тем- пературе 70°С. Баню, конечно, приготовьте заранее, а раствор амилазы при нагревании хорошо перемешивайте. С охлажденным раствором можно ставить опыт. Раствор а-амилазы можно получить, раз- рушив 3-амилазу кислотой. Половину фла- кона (около 5 мл) экстракта нужно охладить в холодильнике или на льду до 2—ЗС, за- тем прибавить в раствор около 3 мл (непол- ную чайную ложку) охлажденного 9%-ного уксуса. Долейте во флакончик почти довер- ху холодную воду. Смесь хорошо переме- шайте и оставьте на 15—20 минут. После этого раствор нейтрализуйте, добавляя су- хой мел (в порошке) до прекращения вы- деления углекислого газа. Смесь еще раз перемешайте и разбавьте в два раза водой. Дайте осадку отстояться в течение 10— 15 минут и перелейте жидкость над осадком в чистый пенициллиновый флакон. Подготов- ка ко второму опыту окончена. В десять пенициллиновых флаконов на- лейте по 1 мл раствора крахмала и по 9 мл воды. Затем во флаконы 1—5 добавьте пи- петкой по 10 капель приготовленного рас- твора 7-амилазы, а в остальные 5 флако- нов— по 10 капель раствора В-амилазы. Содержимое всех флаконов тщательно пе- 86
ремешайте. Через три минуты во флаконы 1 и 6 прибавьте одну каплю раствора йода и перемешайте. То же проделайте с флако- нами 2 и 7 через 5 минут, с флаконами 3 и 8 — через 10 минут, с флаконами 4 и 9 — че- рез 20 минут и с флаконами 5 и 10 — через 30 минут. Вы, очевидно, заметите, что в присутст- вии '’-амилазы окраска быстро меняется. При этом образуются крупные осколки мо- лекул крахмала — декстрины. ^-амилазы, напротив, не образуют декстринов, а «отку- сывают» небольшие кусочки от молекул крахмала. Так как декстрины не образуются, то окраска с йодом все время остается синей. Однако по мере распада крах- мала яркость окраски постепенно умень- шается. Результаты последнего опыта наглядно демонстрируют разнообразие свойств даже близких ферментов. В живых организмах ферменты обычно действуют совместно. Происходящие при этом превращения ве- ществ намного сложнее тех сравнительно простых реакций, которые мы наблюдали в пенициллиновых флакончиках. Но познание простого — это первый шаг к познанию сложного. УДИВИТЕЛЬНЫЙ КВАДРАТ АЛГЕБРА В ПАРИКМАХЕРСКОЙ В «Занимательной алгебре» Я. И. Перельмана есть любопытная задача «В парикмахерской» — о том, как парикмахеры тщетно пытались приготовить рас- твор перекиси водорода. У парикмахеров было две жидкости: одна содержала 3% перекиси, другая — ЗО,о. Им же был нужен 12%-ный раствор. Решение задачи несложно. Пусть требуемое ко- личество трехпроцентного раствора перекиси равно х г, а тридцатипроцентного — у г. Очевидно, что в х г первой жидкости чистой перекиси водорода содержится 0,03 х г, а в у г второй жидкости 0,3 у г Н2О При смешении обеих жидкостей получается [х + у] г смеси. Содержание перекиси водорода в этой смеси равно О,ОЗх-ьО,Зу. Так как готовый рас- твор должен содержать 12% перекиси, то в нем будет ' 12, или Iх + У| г Н2О2. И.ак по- лучилось уравнение: 0,12 (х + у) = 0,03 х + 0,3 у. Ответ таков: х = 2у. Значит на одну часть первой жидкости надо взять две части второй. Подобные задачи встречаются не только в парик- махерских. Сплошь и рядом приходится составлять смеси из двух жидкостей различной концентрации. Например, на фабриках мороженого смешивают не- сколько сортов молока, с разной жирностью. А дома! Скажем, в поваренной книге сказано, что дпя мари- нада нужен уксус крепостью 6%, а в хозяйстве ока- зались две бутылки уксуса — одна с 10%-ным уксу- сом, другая — с 3%-ным. Сколько же взять того и другого! Как решать такие задачи алгебраически, мы уже знаем по опыту парикмахерской. Но есть и другое. 87
куда более простое и быстрое решение — с по- мощью «квадрата Пирсона». Это удивительный квад- рат! Ответы он дает почти мгновенно. Убедитесь в этом. Пусть у нас две бутыли с серной кислотой; в од- ной содержится 92%-ная H2SO4, в другой— 10%-ная. Готовый электролит должен содержать 24% H,SO4. Решение начнем с того, что нарисуем квадрат и про- ведем две диагонали. В точке их пересечения напи- шем число, которое означает содержание H2SO4 в готовом растворе. А по углам слева напишем кон- центрации исходных растворов — в верхнем углу большую, в нижнем — меньшую. Теперь в каждом свободном углу запишем разность между «угловы- ми» и «центральным» числами [92—24 = 68, 24—10 = = 14). Полученные цифры и есть ответы. Итак, 92 %-ной кислоты надо взять 14 весовых частей, а 10%-ной — 68 весовых частей. Легко проверить, что в полученном растворе будет содержаться именно 24% H2SO4. Дпя задачи из «Занимательной алгебры» ответ будет такой; на 9 частей 30 %-ной перекиси водорода надо взять 18 частей 3%-ной. Ипи же, сократив на 9, получим тот же ответ: на одну часть раствора х — две части раствора у. Может быть, юные химики, любящие математику, попытаются раскрыть алгебраический «секрет» уди- вительного квадрата! ХОТИТЕ ПОДГОТОВИТЬСЯ К ЭКЗАМЕНАМ ПОЛУЧШЕ? задачи о горении ЗАДАЧА 1. При сжигании некоторого газообразного углеводо- рода в хлоре расходуется трехкратный объем хлора. А при сжигании этого же угпелодорода в кислороде расход окислителя по весу уменьшается в 1,48 раза. Какой это углеводород! ЗАДАЧА 2. Смесь углеводородов сожгли и взяпи пробу сухих продуктов сгорания [без учета образовавшейся воды]. Проба при нормальных условиях имела сле- дующий объемный состав: кислорода — 7,3%. угле- кислого газа — 9,9%, остальное — азот. Определите процентный состав горючего веще- ства. [Предполагается, что воздух состоит только из кислорода и азота]. ЗАДАЧА 3. 30 мл пропан-бутановой смеси, взятой при комнат- ной температуре и нормальном давлении, смешали в эвдиометре с 200 мп кислорода и взорвали. После приведения условий к исходным объем газов соста- вил 130 мп. Какой состав имеет пропан-бутановая смесь в объемных процентах! Какой смысл имеет указание на условия опыта! РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ ЗАДАЧА 1. При сжигании углеводородов в хпоре углерод вы- деляется в свободном виде. Так как в реакции уча- ствуют два газа, то, согласно закону Авогадро, урав- нение реакции запишется так: Сх Ну Ч~ ЗС12 = хС + 6НС1. Из уравнения следует, что у = 6. На сжигание 1 моля углеводорода расходуется 3 моля хлора, то есть 213 г. Расход кислорода на 1 мопь углеводорода: 213: 1,48 = 144 г, или 144 : 32 = 4.5 г-м. Уравнение горения углеводорода в кислороде [в рас- чете на 1 мопь горючего] выглядит так: Сх Н, 4 4,50, = 3114) 4 ЗСО2. Из уравнения следует, что х = 3. Итак, искомый углеводород — С,Н6 [пропилен или циклопропан]. ЗАДАЧА 2. Рассчитаем содержание азота в сухих продуктах го- рения (дпя удобства расчет будем вести на 100 л газов]: 100 — (7,3 4- 9,9) = 82.8 л. Теперь определим объем кислорода, приходя- щийся в воздухе на 82,8 п азота: ВДЙ_=22,0л. 79 Здесь 21 и 79 — содержание в воздухе кислорода и азота в объемных процентах. Из реакции С4-О2—> СО2 следует, что на образо- вание углекислого газа израсходовано 9,9 л кисло- рода (при нормальных условиях]. На образование воды пошло 22—[7,3+ 9,9] = 4,8 п. 8?s
Весовые количества углерода и водорода, со- единившиеся с соответствующими объемами кисло- рода, определятся так: х, 9,9 л С 02 С0а; 12 г 22,4 л 129.9 Х>=-22Т~=5’ЗОГ- х2 4,8 л 4Н 4- 02 2Н,0; 4г 22.4 л 4-4,8 ,, СР х, = ---!— = 0,86 г. 2 22,4 Масса сгоревшего углеводорода составит 5,30+0,86 6,16 г. Наконец, определим весовой состав горючего: с ’,0"% = 8G%’ н - ^-!00% = 14%. б,1ь ЗАДАЧА 3. Примем объемное содержание бутана в горючей смеси за х мл. Тогда содержание пропана будет [30—х[ мп. Запишем уравнения реакций горения бутана и пропана и с помощью неизвестного выразим со- ответствующие объемные количества кислорода и угпекиспого газа: х 6,5х 4х С4Н10 -'Ь 6.5О2 = 4СО2 + 5Н2О; 30—х 5 (30 — х) 3 (30 — х) С3Н8 + 5О2 = ЗСО2 + 4Н,О. Из уравнений реакций видно, что расход кисло- рода на сгорание моля бутана выше, чем на сгора- ние мопя пропана. Предположим, что горючий газ — это чистый бутан. В таком случае расход кислорода на сгорание 30 мл газа составит 6,5x30 = 195 мп. Значит, при любом составе пропан-бутановой смеси часть взятого объема кислорода окажется непро- реагировавшей. Обозначим эту часть через у. Теперь можно составить следующие алгебраиче- ские уравнения: 6,5 х + 5(30 - х) + у = — 200 (объем взятого кислорода); 4х + 3 (30 - х) + у = = 130 (объем газа после реакции). После упрощения получаем систему уравнений: (1,5х + у = 50. (х + у = 40 Решение системы уравнений дает значение х = 20. Объемный состав газовой смеси: пропана —100% = 33,3%; 9П бутана —-100% = 66,7%. 30 Обязательно нужно учитывать условия опыта [тем- пературу и давление), так как при низкой темпера- туре и повышенном давлении бутан легко ожижается, а при высокой температуре и пониженном давлении в состав газообразных продуктов горения войдут водяные пары. Следующие три задачи решите самостоятельно. Ответы к ним — на стр. 90. ЗАДАЧА 1. Существуют ли углеводороды, при сгорании которых в хпоре и в кислороде расходуются равные объемы окислителя! ЗАДАЧА 2. В замкнутом объеме воздуха сожгли некоторое ко- личество горючего вещества. Продукты сгорания имели такой состав: 17,6 г углекислого газа, 10,8 г воды, 77,0 г азота и 3,8 г кислорода. Определите количественный состав вещества, если известно, что азота оно не содержит. [Считайте, что воздух содержит 23 весовых процента кислорода, остальное — азот.) ЗАДАЧА 3. 30 мп пропан-бутановой смеси смешали в эвдиомет- ре с 200 мп кислорода и взорвали. До взрыва ре- акционная смесь имела температуру 127°С и нор- мальное давление. После приведения условий к ис- ходным объем газов в эвдиометре составил 270 мп. Какой состав в объемных процентах имеет про- пан-бутановая смесь! ответы на вопросы викторины только ЛИ АЦЕТИЛЕН! Если карбид кальция реагирует с водой на холоду или при умеренном нагреве, то выделяется ацети- лен. Карбид кальция, нагретый до красного каления, ведет себя иначе. Если над ним пропускать водяной пар, то вместо ацетилена образуется углекислый газ и водород. Вот как протекает эта реакция: СаС2 + 5Н2О СаСО3 + СО2 + 5Н2. 89
КАПРИЗНЫЙ ГАЗ Окись азота очень медленно разлагается на азот и кислород: 2N0 N2 + 02 -I- 43 ккал. Несмотря на то, что в этой реакции выделяется энергия, даже при 500°С равновесие практически полностью смещено влево. Поэтому сера [темпера- тура ее пламени около 500°С], а тем более лучинка не горит в окиси азота. А температура пламени фос- фора достигает 900°С. При такой высокой темпера- туре зажженный фосфор продолжает гореть, отни- мая кислород у окиси азота. ВЕЛИКА ЛИ РАЗНИЦА! Твердый водород — самое легкое твердое вещество на Земле. При температуре — 260'С его удельный вес около 0,076 г'см3. Самое тяжелое вещество — осмий [удельный вес 22,48 г/см3). Значит, твердый водород легче твердого осмия в 296 раз! ответы к задачам [СМ СТР. 89] ЗАДАЧА 1. Уравнения горения углеводорода в хлоре и в кисло- роде в общем виде записываются так: СхНу + ->С12 = хС + уНС1; сх Ну + (х + 2L) о2 = х СО2 + ^_ и20. По условиям задачи должно выполняться сле- дующее равенство: = х + , или х — . 2 4 4 Существует единственный углеводород, отве- чающий этому условию: метан — СН,. ЗАДАЧА 2. Сначала найдем, сколько кислорода входит в состав углекислого газа и воды: 17,6 г xt СО2 — 20 44 г 32 г 10,8 г х2 Н2О — О 18 г 16 г 10,8-16 о„ х, =----------= 9,6 г. 18 Общее содержание кислорода — свободного и связанного — в продуктах сгорания составит 12.8 + 9.6 ]- 3.8 = 26.2 г. Из этого количества на долю кислорода воздуха 77,0 23 ,, приходится-----Л----=23 г. Содержание элементов в составе горючего ве- щества таково: углерода: 17,6 — 12,8 = 4,8 г; водорода: 10,8 — 9,6 = 1,2 г; кислорода: 26,2 — 23 = 3,2 г. Значит, масса сгоревшего вещества будет равна 4,8 -|- 1,2 -|- 3,2 = 9,2 г. Итак, количественный состав горючего: с~-й”100% = 52’2%; н — -100% = 13,0%; О- _^|_-100% = 34,8%. ЗАДАЧА 3. Так как температура, при которой измеряются объе- мы газов, более 100°С, то в состав газообразных продуктов реакции входят также и водяные пары. Запишем уравнения реакций горения бутана и про- пана: х 6,5 х 9х С4Н1П +6,5 О2 = 4СО2 ! 5Н,О; 30 — х 5(30 - х) 7 (30 — х) С3Н8 + 5О2 = ЗСО2 + 4П2О. Алгебраические уравнения выглядят так: 6,5 х г 5(30 - х) + у = 200; 9х + 7(30 — х) + у == 270 [у — объем непрореагировавшего кислорода]. Решение системы уравнений дает значение х = 20. Состав смеси: пропана—33,3%; бутана — 66,7%. 90
химические товарные знаки В девятом номере нашего журнала за 1965 год были помещены издательские знаки некоторых крупней- ших научных издательств мира. А сейчас мы хотим познакомить читателей с так называемыми «товарны- ми знаками» — графическими символами фабрик, заводов, фирм. Товарный знак — это сравнительно молодая у нас область промышленной графики. Чем выше его ху- дожественные достоинства, чем лаконичнее и в то же время полнее сообщаемые знаком сведения, тем успешнее выполняет он свои обязанности — быть «визитной карточкой» товара, рекламировать его, помогать покупателю в выборе товара. Товарный знак — это не просто картинка, как, на- пример, на конфетной обертке. Он — собственность предприятия (института, фирмы и т. д.). Товарные знаки регистрируются в Комитете по делам изобре- тений и открытий при Совете Министров СССР, и ни одно предприятие, ни у нас, ни за рубежом, не имеет права изображать чужой знак на своей про- дукции. Число зарегистрированных в нашей стране товар- ных знаков приближается к тридцати тысячам. Сре- ди них немало знаков, связанных с химическим про- изводством. (Окончание на стр. 96) ГРИГОРИЙ МОИСЕЕВИЧ ПАВЛОВСКИЙ 4 ноября умер наш товарищ — один из старейших советских полиграфистов Григорий Моисеевич Пав- ловский. Григорий Моисеевич прожил большую трудовую жизнь. В 1918 году шестнадцатипетним юношей он стал командиром Красной Армии, участвовал в граж- данской войне. Потом был комсомольским работ- ником, а с 1923 года до последних дней жизни бес- сменно трудился в издательствах и типографиях. В 1928 году он стал членом КПСС. В двадцатых — тридцатых годах Григорий Мои- сеевич работает в издательствах «Московский ра- бочий», «Молодая гвардия» и других. В тяжелые военные годы Г. М. Павловский возглавляет круп- нейшее полиграфическое предприятие — Первую образцовую типографию в Москве. В 1948 году он перешел в Издательство Академии наук СССР [ныне издательство «Наука»]. Самоотверженный труд Григория Моисеевича Павловского был высоко оценен страной — он был награжден орденом «Знак Почета» и тремя меда- лями. Последние годы, будучи персональным пенсионе- ром, Григорий Моисеевич Павловский принял горя- чее участие в организации выпуска новых научно- популярных журналов Академии наук. Заведуя производством нашего журнала, Григорий Моисее- вич с присущей ему напористостью и энергией по- могал редакции, всем своим огромным опытом и авторитетом поддерживая первые шаги нашего жур- нала. Редколлегия и коллектив редакции глубоко скор- бят о кончине нашего старшего товарища и верного друга. Память о неустанном труженике Григории Моисеевиче Павловском мы сохраним навсегда.
статьи, опубликованные в журнале „Химия и жизнь^ в 1966 году ПРОБЛЕМЫ И МЕТОДЫ СОВРЕМЕННОЙ НАУКИ БАРКАЛОВ И. М. Реакция идет в кристалле — твердо- фазная полимеризация. — № 1, стр. 9—14. ВАСИЛЬЕВ Ю. Б. Топливные элементы. — № 4, стр. 34— ЗВ. КАРА-МУРЗА С. Г. Вирус на «крючке». — № 5, стр. 11—15. КАРА-МУРЗА С. Г. Клатраты: молекулы в гостях у кристаллов. — № 12, стр. 44—47 ЛЕВИ-ЛЕБЛОН Ж. Погоня за- нейтрино. — № 9, стр. 36— 42; ФИЛИППОВ А. Т. Наш комментарий. № 9, стр. 42—43. МАКАРОВ Е. Ф., МОШКОВСКИЙ Ю. Ш. Локация моле- кул. — № В, стр. 17—26; ГОЛЬДАНСКИЙ В. И. Пре- дисловие к ст. «Локация молекул». № В, стр. 16. МАНЬКО В. И. Симметрия в микромире. — № 4, стр. 15—24. ПЕНЬКОВСКИЙ В. В. Электронный глаз химика. — №11, стр. 6—11. ПОЖАРСКИЙ А. Ф. Удивительные углеводороды. — № 7, стр. 13—19. ПОНОМАРЕВ Л. И. Мезонная химия — возможно ли это? — № 10, стр. 6—10; Атомы и мезоатомы. № 10, стр. 11. ГОЛЬДАНСКИЙ В. И. Комментарий к ст. «Мезонная химия — возможно ли это?». № 10, стр. 11—12. СТЕНТ Г. С. Новое слово в молекулярной биологии.— № 3, стр. 42—44. СУТОВСКИЙ А. Взрывающиеся проволочки. — № 2, стр. 6—11. ЭКОНОМИКА И ПРОИЗВОДСТВО БЕЛОСЕЛЬСКИЙ Б. С. ЭХК — дело близкого будуще- го. — № 6, стр. 2—5. БЛОХИНА С. Н. Уравнение с 10С0 неизвестных. — № 12, стр. 31—34. Большая химия накануне съезда партии. — № 3, стр. 2—4. БОРОДЯНСКИЙ Э. И. Что нам даст хозяйственная ре- форма. — № 1, стр. 3—6. ЛЕОНОВ А. Дань моде? Нет, необходимость. — № 3, стр. 5—10. МИЛЮКОВ О. Трудно быть первыми. — № 7, стр. 3— 6; № В, стр. 10—12. ФЕДОРОВИЧ М. М. Приведем в действие резервы! — № 5, стр. 2—5. ЧЕРНЕНКО М. Больше платить — чтобы больше произ- водить. Больше производить — чтобы больше пла- тить.— № 9, стр. 2—В; № 10, стр. 2—5. ЯШУНСКАЯ Ф. И. Счет в пользу капрона. — № В, стр. 13—15. ЭЛЕМЕНТ №.... Азот.— № 9, стр. 9; ГИНЗБУРГ П. А. Синтез аммиака.— № 9, стр. 10; ЛУНАЧАРСКАЯ И. Как связать азот. № 9, стр. 11—14; Что вы знаете и чего не знаете об азоте и его соединениях. № 9, стр. 14—15. ВОРОНКОВ М. Г. Третье поколение потомков камня. — № 6, стр. 69—71. ГУСОВСКИЙ А. А. Железо. — № 11, стр. 21—27; Что вы знаете и чего не знаете о железе. № 11, стр. 28—33. ЖДАНОВ А. А., КРЕНЕВ В. А., ЛОСЕВ В. Б., СТАН- ЦО В. В., РЫБЧИНСКИЙ Ю. А. Кремний. — № 1, стр. 42—49. КАЗАКОВ Б. И., ГРУЗИНОВ Е. В. Ванадий. — № 4, стр. 60—65; Только факты. № 4, стр. 65. КАЗАКОВ Б. И. Золото. — № 6, стр. 10—14; Только фак- ты. № 6, стр. 14; МОИСЕЕВА Т. Забайкальское зо- лото ищут снова. № 6, стр. 15—19; СОЛОДКИН Л. Древние художественные работы по золоту. № 6, стр. 20—22. ПЕРЕЛЬМАН ф. М. Цезий. — № 7, стр. 20—24; Еще о цезии. № 7, стр. 60. РОЗЕНЦВЕЙГ Я. и ВЕНЕЦКИЙ С. Титан. — № 10, стр. 17—22; Только факты. № 10, стр. 22—23. РУДЕНКО Е. И., ТАУБЕ П. Р. Золото. — № 5, стр. 40—44; Разные разности. № 5, стр. 45. СИНИЦЫН Н. М. Рутений. — № 3, стр. 36—41. СТАНЦО В. Курчатовий. — № 8, стр. 2—9. ТАУБЕ П. Р., РУДЕНКО Е. И. Прометий. — № 2, стр. 54—5В; СТАНИЦЫН В. Богуслав Браунер. «Менделе- вианский энтузиаст» (1В55—1935). № 2, стр. 58—59. ФИНКЕЛЬШТЕЙН Д. Н. Гелий. — № 12, стр. 2—6; СТАН- ЦО В. Чем дышать космонавтам? № 12, стр. 7—9. НАУКА О ЖИВОМ АЙЗАТУЛЛИН Т. А. «Активные поверхности» и жизнь. — №11, стр. 68—69. ГЕНКЕЛЬ К. П. Вещества-конкуренты. — № 11, стр. 41—43. ГОЛУБОВСКИЙ М. Д. Та самая дрозофила... — № 4, стр. 43—44. ГОЛУБОВСКИЙ М. Д. Человек: генетика и эволюция.— № 7, стр. 28—34; Мальчик или девочка. № 7, стр. 36—ЗВ. НИКОЛАЕВ В. Болезни и наследственность. № 7, стр. 38—43. Звериные духи. — № 2, стр. 61—63. ЗНАМЕНСКИЙ Ю. Морские водоросли. — № 2, стр. 18—21. ИОРДАНСКИЙ А. Москва, Останкино. — № 3, стр. 12— 22. КАЙБЫШЕВА Л. Вирусы — сверхпаразиты. — № 6, стр. 39—40. КАФИАНИ К. А. Автоматическое регулирование в жи- вой клетке. — № 6, стр. 33—38. КЛЕЙНЕНБЕРГ С Е. На вкус и на цвет. — № 2, стр. 27— 30. КОРОЧКИН Л. и ПОСПЕЛОВ В. Из единственной клет- ки. — № 2, стр. 42—46. МОСОЛОВ А. Н. Клетка и вирус. — № 3, стр. 26—33. Новые материалы об озерах Хайыр и Чуандана. — № 1, стр. 80—87. Парфюмерия любви у насекомых. — № 2, стр. 60—62. 9S
СЕШАДРИ Т. Р. Химия цвета цветов. — № 4, стр. ВО—83; комментарий А. К. ЧИБИСОВА. № 4, стр. 83. СОЛОДКИН Л. Краски живого. — № 5, стр. 50—53. СУХОВЕЕВА М. В. Подводный гербарий. — № 2, стр. 22. ТИХОМИРОВ Э. А. Еще о красках живого: крылатка — полосатый тюлень. — № 5, стр. 96. ТОНГУР В. С. Эксперимент спрашивающий. — № 5, стр. 46—49. УОЛД Дж. Происхождение жизни. — № 8, стр. 38—44; № 9, стр. 23—27. УРМАН И. Р. Витамины растений. — № 1, стр. 50—54. Что вы знаете и чего не знаете о водорослях. — № 2, стр. 64. ШУМНЫЙ В. К., РУДЬ В. Д. Вторжение в растительную клетку. — № 8, стр. 46—53. ЭЛЬПИНЕР И. Е. Звук созидающий. — № 8, стр. 44—45. СТРАНИЦА ИНТЕРВЬЮ Говорит Андрэ Львов. — № 11, стр. 44—45. Как создавалось «сердце» противогаза. — № 9, с-р. 30—« 31. Лауреат Ленинской премии (А. Н. НЕСМЕЯНОВ). — № 10, стр. 14—16. Ответы делегата XXIII съезда КПСС Министра химиче- ской промышленности СССР Л. А. Костандова на вопросы редакции журнала «Химия и жизнь». — № 4, стр. 2—3. НАУКА — ПОЛЯМ. АГРОХИМИЯ. СТРАНИЦА САДОВОДА И ОГОРОДНИКА. БОДРОВА Е. М. Теория проверяется опытом. — № 1, стр. 15—20. Витаминные сюрпризы. — № 2, стр. 93. КАЛИТА В. Живые удобрения. — № 8, стр. 53—54. КАЩЕНКО Ф. П. Доломитовые удобрения. — № 11, стр. 60—61. КАЩЕНКО Ф. П. Известкование: когда оно нужно? — № 9, стр. 91—92. КАЩЕНКО Ф. П. Совместимость удобрений. — № В, стр. 84—85. НОВОСЕЛОВ А. Гидропоника в вашем доме. — № 4, стр. 91—93. НОВОСЕЛОВ А. А. Гидропоника при искусственном ос- вещении.— № 10, стр 92. НОВОСЕЛОВ А. Землянику — к будущему Первомаю!— № 7, стр. 92—93. ОВЧАРОВ К. Е., МУРАШОВА Н. Д. Витамины в жизни растений. — № 10, стр. 29—32. ПОЛЯК И. Всего лишь бумага. — № 5, с-р. В9; Плюс несколько шансов. № 5, стр. 88—89. ПОЛЯК И. «Семерых убивахом». — № 3, стр. 94. ПОЛЯК И. Скорая помощь садовода. — № 6, стр. 89— 90. Семена на курорте. — № 2, стр. 92—93. Фейхоа. — № 2, стр. 93. ЩЕРБАКОВА В. Еще один южанин на окне. — № 1, стр. 90. РАССКАЗЫ О ЛЕКАРСТВАХ АБАКУМОВ В. М. Судьба лекарств. — № 10, стр. 60—65. КИСИН И. Е. Нитроглицерин. — № 1, стр. ЗВ—41. МАРТЫНОВ С. Алкалоиды. — № 6, стр. 48—55; Только факты. № 6, стр. 55—56. МЕДВЕДЕВА Г., ПОГЛаЗОВА М. Как проверяют стериль- ность будущих лекарств. — № 6, стр. 23. ПОДОЛЬНЫЙ Р. Точка опоры. — № 5, стр. 65—68. СОЛОДКИН Л. Хинин. —№ 12, стр. 58—61; АБАКУ- МОВ В. М. Хинин и современная фермакология.— № 12, стр. 61—63. ХОДАКОВА И. Древнейшая фармакопея. — № 6, стр. 57. КАК ДЕЛАЮТ ВЕЩИ И ВЕЩЕСТВА. ОБЫКНОВЕННОЕ ВЕЩЕСТВО БАТРАКОВ В. и ДМИТРИЕВ А. Как варят пиво. — № 6, стр. 58—65; Что вы знаете и чего не знаете о пиве. № 6, стр. 66—67; БАЛЕК В. Уравнение чешского пи- ва. № 6, стр. 67; ПЕНРОУЗ Дж. Добрый напиток ан- гличан. № 6, стр. 68. ВОЛЬПЕР И. Кислота в нашей пище. — № 10, стр. 56—58; МАРШАК М. С. Комментарий к ст. «Кислота в нашей пище». № 10, стр. 59. ВОЛЬПЕР И. Хлеб, который мы едим. — № 1, стр. 55— 60; Что вы знаете и чего не знаете о хлебе. № 1, стр. 57—59; ФЕНЦМЕР Г. Хлеб — белый или черный? № 1, стр. 60—61. ГРУЗИНОВ Е. В. Пиротехника — наука и искусство.— № 8, стр. 80—84; Пиротехническая смесь. № 8, стр. 84. ГУРЕВИЧ М. А. Содержимое черной коробочки. — № 8, стр. 27—32. ЕЗЕРСКИЙ М. Л. Граммофонная пластинка. — № 9, стр. 66—70. ИОРДАНСКИЙ А. Советское Шампанское — № 12, стр. 68—72; Что вы знаете и чего не знаете о шампан- ском. № 12, стр. 72—75. КИЗЕВЕТТЕР И. В. Агар. — № 2, стр. 24—25. КУЗНЕЦОВ Ф. А. Микроэлектроника: от «транзистора» к карманной вычислительной машине. — № 5, стр. 16—21. КУРДЮМОВ Г. М. Сверхчистые. — № 10, стр. 45—47, 55. ЛИБКИН О. М. Галоши шагают по свету. — № 4, стр. 66—69. ЛИБКИН О. М. Искусственный мех. — № 12, стр. 24—30. МАРТЫНОВ С. Ионообменная кормилица. — № 2, стр. 47—49. Мы и кофе. — № 3, стр. 70—71; СМИТ Р. Химия кофей- ного зерна. № 3, стр. 72—73; Что вы знаете и чего не знаете о кофе. № 3, стр. 74—78. ТАРКОВСКАЯ И. А. Разборчивые иониты. — № 11, стр. 5 В— 60. ТУМАНОВСКИЙ Р. Ф. Бумага. — № 8, стр. 64—66; ПОТАПОВ В. С. Как делают бумагу. № В, стр. 67— 70; Небумажная бумага. № В, стр. 70—71. ФИНКЕЛЬШТЕЙН Д. Н. Искусственные минералы. — № 11, стр. 64—68. ФРИДМАН Р. А. Искусство парфюмера — № 9, стр. 54— 5В; Просто химический продукт. № 9, стр. 58—59; ПЕШКОВСКИЙ Я. ф., ФЕДОРОВ А. Что вы знаете и чего не знаете о парфюмерии. № 9, стр. 59—61. ЦУКЕРМАН В. Будь здоров, дом! — № 10, стр. 49. ВООРУЖЕННЫМ ГЛАЗОМ. НАУКА НА ЭКРАНЕ БРЕНДОН Д. Ионный микропроектор — «микроскоп» для наблюдения одиночных атомов. — № 10, стр. 48—50. Зимний отдых хлоропластов. — № 3, стр. 34—35. Как образуются ситаллы? — № 9, стр. 65. МЕДВЕДЕВА Г. Дрожжи под микроскопом. — № 4, стр. 75. МИТРОФАНОВА Л. На границе жизни. — № 7, стр. 70. Человек и атом. — № 3, стр. 24—25. 93 1
И ХИМИЯ — И ЖИЗНЬ! ГУСЕВ А. Г. Химия и рыба. — № 10, стр. 24—28. ИОРДАНСКИЙ А. Бумага, кислород и рыба. — № 11, стр. 2—5. КЛЯЦКИН В. Б. Берегись автомобиля! — № 12, стр. 10—15. МАРТЫНОВ С., НИКОЛЬСКАЯ М. Внимание, ядохимика- ты!— № 11, стр. 14—19. СТАНЦО В. Нужно, как воздух. — № 7, стр. 9—12. СТРАНИЦЫ РАЗНЫХ МНЕНИЙ АНДРИЕВСКИЙ И. И. Существо или вещество? — № 4, стр. 45—47; ФАЙЗОВА Г. История одного заблуждения. № 4, стр. 48—50; НЕЙФАХ А. А. Возможна ли бесструктурная жизнь? № 4, стр. 50—53. ЖИРНАУСКАС И. Диалог об алхимии. — № 4, стр. 54 — 56; БАТРАКОВ В. Продолжим разговор, № 4, стр. 57—58. ТОНГУР В. С. Существует ли вещество памяти? — № 9, стр. 44—48. КУХТИН В. А. Память, химия и кибернетика. — N° 10, стр. 51—55. В ЛАБОРАТОРИЯХ ЗАРУБЕЖНЫХ УЧЕНЫХ БРЕЙК Дж., ТАУЗЕНД Р., СИЛВЕРМЕН Г. Микроорга- низмы— источник электроэнергии. — № 11, стр. 45—47; Комментирует профессор Н. А. КРАСИЛЬ- НИКОВ. № 11, стр. 48. НАГАТА Т. Магнитный щит планеты — № 2, стр. 32—37; Наш комментарий. № 2, стр. ЗВ—40. ПАРКЕР А. Дж. Сверхрастворители. — № 6, стр. 41—47. ШАМПАНЬЯ А. Белки из нефти. — № 4, стр. 70—73; Статью А. Шампанья комментирует член-коррес- пондент Академии наук СССР Н. Д. ИЕРУСАЛИМ- СКИЙ, № 4, стр. 73. ИСКУССТВО. КУЛЬТУРА. БЫТ АЙРАПЕТОВ Дм. ...По которому мы ходим.— № 11, стр. 80—В2. «Аэрозоли» у нас дома. — № 12, стр. 80—83; Что вы знаете и чего не знаете об аэрозолях, № 12, стр. 8э—84. БАЛУЕВА Г. А. Химические товарные знаки. — № 12, стр 91, 96. ВИКТОРОВ К. Без ниток и гвоздей.— №1, стр. 63—65. ВИКТОРОВ К. Вакса. — № 3, стр. 79—В1. ГЕЛТОН Л. Осторожнее с закуской! — № 12, стр. 76— 77; Комментирует кандидат медицинских наук В. М. АБАКУМОВ. № 12, стр. 77. ГОШЕВ Г. Газовая гастрономия.— № 7, стр. 57—59. ДМИТРИЕВ Э. Химия и филателия. — № 1, стр. 71—72; № 2, стр. 72—75. ЖИЛИНА В. Искусство ценинного дела. — № 11, стр. 72—75. КОЛОМИЙЦЕВА О. Химия и театр. — № 6, стр. 96. КРИВЕНЦОВ В. И. Краски туркменского ковра. — № 9, стр. 62—65, 88. КУПЦОВ И. На первой выставке «Игрушка». — № 1, стр. В8—89. НЕВОЛЕ И., ВАЛЕШ И., БАЛЕК В. Свои секреты раскры- вают кондитеры. — № 4, стр. 95—96. Нчжен лак для паркета. — № 11, стр. 83. Пластмассовая скульптура. — № 9, стр. 17. РЫЖАКОВА Н. Рижские моды: товары одеваются по-но- вому. — № 11, стр. 90. САМОЙЛОВ Л. Ковры из синтетики. — № 11, стр. 84. СТАНИЦЫН В. Спутники зубастых. Четыре рассказа о зубной пасте. — № 10, стр. 94—96. ТКАЧЕНКО И. В. Современный витраж.— №8, стр. 58— 59. ТУМАНОВСКИЙ Р. ф. Био-экслибрисы. — № 1, стр. 92— 94. ЦУКЕРМАН В. От Кижей к аэропорту. — № 9, стр. 18— 22. Что полезно знать о новых чистящих средствах? — № 10, стр. 90—91. ШЕЙНИНА Е. Г. Оживают древние фрески. — № 1, стр. 22—27, 37. ЖИЗНЬ ЗАМЕЧАТЕЛЬНЫХ УЧЕНЫХ. НАШ КАЛЕНДАРЬ АЗЕРНИКОВ В. Первый анализ. — № 7, стр. 53—54. ВАСИЛЬЕВ Ю. Б. Жизнь для науки. — № 2, стр. 12—14. ВЛАДИМИРОВ С. Как была открыта радиоактивность. — № 9, стр. 34—35. ВОЛЬПЕР И. Юбилей вкусной кислоты. — № 8, стр. 55— 56. ГРИГОРЬЕВ Г., МАРХАСЕВ Л. Николай Иванович Вави- лов — № 12, стр. 16—22. КОСТРИН К. В. Открытия алхимика Бехера. — № 11, стр. 54—57. МАКАРЕНЯ А. Из переписки Д. И. Менделеева и К. А. Винклера. — № 7, стр. 55—56. НАЛБАНДЯН А. Б. и ВЕДЕНЕЕВ В. И. Что такое цепные разветвленные химические реакции. — № 4, стр. 25—30; ВОЕВОДСКИЙ В. В. О человеке, который сделал это открытие. № 4, стр. 30—33. СЕМЕНОВ Н. Н. Будьте первооткрывателями. — № 8, стр. 34—37. СЕРГЕЕВ А. Уоллес Карозерс. — № 2, стр. 50—53. СЕРГЕЕВА И. Юлия Лермонтова. — № 1, стр. 28—30;. Из писем о Ю. В. Лермонтовой. № 1, стр. 31; Что читать о Ю. В. Лермонтовой. № 1, стр. 31. СОЛОВЬЕВ Ю. И. Академик Николай Семенович Кур- наков.— № 12, стр. 39—42; Ученые вспоминают. № 12, стр. 42—43. Стерлитамаку 200 лет. — № 6, стр. 6—7 ТОМСОН Дж. П. Пути, ведущие к открытиям. — № 5, стр. 54—59; № 6, стр. 24—28. СТРАНИЦЫ ИСТОРИИ. СЛОВАРЬ НАУКИ. АЗИМОВ А. И вы можете говорить по-гэльски. — № 9, стр. 49—53. БАРАШ Б. Первые аптеки. — № 1, стр. 6В—69; Первые рентгенограммы. № 1, стр. 70; Порошки флибустье- ра. № 1, стр. 70. БОРИСОВ Б., ВЛАДИМИРОВ В. Мы говорим газ. — № 1, стр. 66—67. ВЛАДИМИРОВ С. Кто первый решил спор об атомных весах элементов. — № 3, стр. 23. В музее истории медицины. — № 3, стр. В4—85. ВОЗНЕСЕНСКАЯ Г. Секреты древнего металла. — № 6, стр. 72—75. ВОЛЬПЕР И. Безжизненный элемент. — № 9, стр. 15— 16. Вспышка гения. — № 9, стр. 71—73; № 10, стр. 70—71; № 12, стр. 48—49. ГУРОВИЧ Е. И. От до Н2О. — № 9, стр. 32—34. ЛУКЬЯНОВ П. М. Первые химические лаборатории в Рос- сии.— № 10, стр. 33—35.
|ПАРИНИ В. П. | Путешествие за жар-птицей. — № 2, стр. 65—71. Письма Д. П. Коновалова из Америки.—№ 12, стр. 36—ЗВ. РИЧ В. Горькая земля. — № 5, стр. 69—70. СЕРГЕЕВА И. Николай Щеглов (1793—1831). — № 5, стр. 34—37; МАЛЕВАННЫЙ В. Из истории производства сахара в России. № 5, стр. 37—38. СОЛОВЕЙЧИК С. Неосторожность, стоившая жизни. — № 6, стр. 29—32; КОСТЯНОВСКИЙ Р. Берегите себя для науки. № 6, стр. 32. ЮРКЕВИЧ О. П. Менделеевский завод. — № 4, стр. 9— 12. ЛИТЕРАТУРНЫЕ СТРАНИЦЫ. ФАНТАСТИКА. ШУТКИ ВЛАДИМИРОВ М. Остров Пуа-Ту-Тахи. — № 3, стр. 50— 64; № 4, стр. 39—41. КЛАРК А. Техническая ошибка. — № 7, стр. 63—69. Когда... Однажды... Как-то раз... — № 8, стр. 60—61, № 10, стр. 65, № 11, стр. 48. КОМАЦУ САКЁ. Бумага или волосы?—№ 8, стр. 72— 79. ПОРДЖЕСС А. 1,98. — № 10, стр. 42—44. РИЧ В. Горе от ума. — № 11, стр. 62—63. Сделайте, пожалуйста, анализ... Десять заповедей хими- ка-органика. — № 10, стр. 77—78. Совершенно очевидно: шутят не только физики! — № 11, стр. 88—В9. СЦИЛАРД Л. Всем звездам. — № 1, стр. 33—36; ГОЛЬ- ДАНСКИЙ В. И. Он думал о судьбе человече- ства... — № 1, стр. 32. ШЕКЛИ Р. Специалист. — №2, стр. 83—89. ОЧЕРКИ. ОБЗОРЫ. СООБЩЕНИЯ БАТРАКОВ В. История одной дуэли. — №12, стр. 50—53. ВОРОБЬЕВ Г. Г. Тектиты — космическое стекло. — № 11, стр. 39—40. ГЕОРГИЕВ С. Реакции во льду.— № 12, стр. 35. ГРУЗИНОВ Е. В. Химическая сварка. — № 5, стр. 26—28. ГУРЕВИЧ М. А., ЛИТВИНЕНКО В. А. Железные нер- вы. — № 10, стр. 36—40. ГУРЕВИЧ М А., ЛИТВИНЕНКО В. А. Схемы без схемы. — №11, стр. 49—53. ДОРФМАН М. Д. Горючее в камнях. — № 6, стр. 8—9. ДОРФМАН Я. Г. Магнетохимпя, ее настоящее и буду- щее. — № 11, стр. 34—38. КАРАПЕТЬЯНЦ М. X. И мерить, и считать. — № 5, стр. 29—32. КРЫЛОВ К. Предсказание подтвердилось: сверхтяже- лый гелий. — № 5, стр. 64. МАКАРЕВИЧ Г. Наша себацинка.— № 5, стр. 7—10. МЕДВЕДЕВ К. П. Как построен кокс. — № 7, стр. 25— 27. МОИСЕЕВА Т. Гипсолюбка ищет медь. — № 11, стр. 85— 87. НУРМУХАМЕТОВ Р. Н Кек мы видим. — № 5, стр. 60— 63. ПАВЛОВ-ВЕРЕВКИН Б. С. Мыльные антипузыри. — № 11, стр. 12—13. ПЕТРОВ А. И., АНИСИМОВА Н. Ф. Ленинским докумен- там — долгую жизнь. — № 4, стр. 4—9. РОЗОВСКИЙ Г. И. Экзотика валентности. — № 2, стр. 15—17. ШИШИНА Ю. Человек растет на Земле. — № 5, стр. 22—25. ШКУРЕНКОВА О. Комплексоны и комплексономет- рия. — № 5, стр. 38—39. ПОЛЕЗНЫЕ СОВЕТЫ ХИМИКАМ. НАШ ПРАКТИКУМ АРТЕМЕНКО А. И. С = ? Н = ? —№ 10, стр. 74—77. ЖВИРБЛиС В. В гостях у стеклодува. — № 3, стр. 65— 69. № 4, стр. 41—42; № 5, стр. В5—87; № 6, стр. 84—В5; № 7, стр. 84—86; № 8, стр. 95—96; № 9, стр. 84—В5; № 10, стр. 86—87; № 11, стр. 78—79; № 12, стр. 64—66. ЖДАНОВ А. А., ЛЕВИЦКИЙ М. М. Информация на спи- це.— № 5, стр. 71—74. КОНСТАНТИНОВСКИЙ М. Когда, зачем и как паяют. — № 3, стр. 93—94. КОНСТАНТИНОВСКИЙ М. Позолотите ручку. — № 2, стр. 94. ЛЕОНТЬЕВ В. Искусство перегонки. — № 7, стр. 44—49; Что вы знаете и чего не знаете о перегонке. — № 7, стр. 50—51. ПИЛТАКЯН А. М. Пластмассы в массы. Домашняя фаб- рика пластмассовых изделий. — № 1, стр. 91—92. ПУМПЯНСКИЙ А. Л. Английский — для химиков. — № 1, стр. 61—62; № 2, стр. 79—81; № 3, стр. 81—ВЗ; № 4, стр. Т1—1Э-, № 5, стр. 75—77; № 6, стр. В6— 88; № 7, стр. 87—89; № 8, стр. 87—89; № 9; стр. В6—88; № 10, стр. 68—70, № 11, стр. ТЬ—ТЦ № 12, стр. 78—79. ФЕДОСЕЕВ П. Н. Титрование без бюретки. — № 12, стр. 54—55. УГОЛОК ФОТОЛЮБИТЕЛЯ ИОФИС Е. А. Проявляющие растворы с фенидоном. — № 9, стр. 90—91. ИОФИС Е. А. Фотография. Близкое и далекое. — № 3, стр. 45—49. МИЛЮКОВ О. Амидол. — № 5, стр. 91—92; Гипосуль- фит. № 5, стр. 92—93. ПЛУЖНИКОВ Б. ф. Как снять привидение. — № 7, стр. 95—96. ПЛУЖНИКОВ Б. Соляризация. — № 10, стр. 88—89. ПЛУЖНИКОВ Б. ф. Фотографические эффекты: крупно- зернистая фотография. — № 6, стр. 92—94. КЛУБ «ЮНЫЙ ХИМИК» № 1, стр. 74—7В; № 2, стр. 76—78, 81; № 3, стр. 86—92; № 4, стр. 84—90; № 5, стр. 78—84; № 6, стр. 76—83; № 7, стр. 71—83; № 8, стр. 90—95; № 9, стр. 74—83; 95—96; № 10, стр. 79—85; № 11, стр. 91—96; № 12, стр. 85—91. КНИЖНАЯ ПОЛКА АЛЕКСЕЕВА И. Выйдут в этом году. — № 1, стр. 95— 96 АЛЕКСЕЕВА И. Хлеб для всех. — № 5, стр. 93—95. АНТОНОВ А. С. Атомы, молекулы, жизнь. — № 4, стр. 94. БАКИНОВСКИЙ Л. Химия углеводов. — № 6, стр. 91. ГОЛЬДАНСКИЙ В. И. Читатель — соратник исследова- теля. — № 9, стр. 89. ГУБЕРМАН И. Судьба поиска. — № 7, стр. 89—90. ДМИТРИЕВ А. Белая магия современной науки. — № 3, стр. 95—96. ДМИТРИЕВ А. Предвидимые революции. — № 2, стр. 96. ЛИМОННИК М. Журнал Всесоюзного Химического Об- щества им. Д. И. Менделеева. — № 5, стр. 95—96. ПАРАМОНОВА Л. И. Что мы знаем о светящейся жиз- ни. — № 6, стр. 90—91. РАЗГОН Л. Встреча на перекрестке.— № 10, стр. 93. ЧЕРНЕНКО М. Совсем иной мир... — № 8, стр Ь6—87 95
ХИМИЧЕСКИЕ ТОВАРНЫЕ ЗНАКИ (Окончание. Начало на стр. 91) Из чего образуется товарный знак? В простейшем случае это инициалы названия завода. Часто их дополняют, а иногда заменяют изо- бражениями, указывающими на характер производ- ства, основное сырье, область применения продук- ции. Почему-то наиболее характерным «признаком» химии художники считают реторту и часто включают ее в товарный знак, иногда сочетая ее с завод- скими трубами. Следующее место по частоте упо- требления принадлежит другим заслуженным пред- ставителям химической посуды — колбам. Фарма- цевтические фабрики предпочитают изображение пробирки или ампулы. В некоторых случаях монограмма названия пред- приятия образует силуэт завода или очертания хими- ческой посуды. Посмотрите, как оригинален товар- ный знак Омской галено-фармацевтической фабри- ки: буквы образуют воронку и колбу для фильтро- вания! Не забыты в товарных знаках и химические фор- мулы. Правда, пока ассортимент их не велик, чаще всего художники довольствуются структурной фор- мулой бензола. Быстрыми темпами растет химическая промыш- ленность, строятся новые заводы, выпускаются раз- нообразные химические продукты. И покупая их, вы легко можете узнать, откуда они родом. Об этом вам скажет товарный знак. Г. А. БАЛУЕВА На третьей странице обложки воспроизведены два- дцать два товарных знака. Их владельцы: 1.ВНИИ монокристаллов; 2. НИИПП, Ленинград; 3. Ке- дайнский химический комбинат; 4. Новомосковский химический комбинат; 5. Лесохимический комбинат, Киев; 6. Завод изделий бытовой химии, Каунас; 7. Омская гапено-фармацевтическая фабрика; 8. Пав- лоградский завод «Химмаш»; 9. Владимирский хим- завод; 10. ВНИИНЕФТЕХИМ, Ленинград; 11. Данков- ский химический завод; 12. Техжиркомбинат, Волго- град; 13. Ухтинский нефтеперерабатывающий завод; 14. Московский витаминный завод; 15. Кучукский сульфатный комбинат, пос. Благовещенка, Алтай- ский край; 16. Рутченковский коксохимический завод им. С. М. Кирова, Донецк; 17. Завод «Химэфир», Киев; 18. Экспериментальный завод Института орга- нической химии АН Латвийской ССР, Рига; 19. Ще- кинский химкомбинат; 20. Завод химических реакти- вов, Харьков; 21. Куйбышевский завод синтетическо- го каучука; 22. Ленинградский завод химреактивов «Красный химик». 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 11 12 13 14 15 1 6 1 7 18 19 20 22 г 2 1 На первой странице обложки — рисунок В. Скобелева к статье «Гелий» Редакционная коллегия: Главный редактор И. В. Петрянов-Соколов П. Ф. Баденков, Н. М. Жаворонков, С. В. Кафтанов, Л. И. Мазур, Б. Д. Мельник, В. И. Рабинович (ответственный секретарь), П. А. Ребиндер, М. И. Рохлин (зам. главного редактора), С. С. Скороходов, Б. И. Степанов, А. С. Хохлов, М. Б. Черненко (зам. главного редактора), Н. М. Эмануэль Рукописи не возвращаются. При перепечатке ссылка на журнал «Химия и Жизнь» обязательна Оформление С. Верховского Технический редактор Э. Язловская Адрес редакции: Москва, В-333, Ленинский проспект, 61/1. Телефоны АВ 7-72-64 и АВ 7-60-23 Подписано к печати 25/XI 1966 г. Т. 14290. Бумага 84 X 1О8‘/|в. Бум. л. 3,0. Печ. л. 6.0. Усл. п. л. 10,08 + 1 вкл. Уч.-изд. л. 11.2. Тираж 83 00L. Зак. № 1426. Цена 30 коп. Набор и печать выполнены в Московской типографии № 2 Главполиграфпрома Комитета по печати при Совете Министров СССР. Москва, Проспект Мира. 105. Печать обложки и цветной вклейки и брошюровочные работы выполнены во 2-й типографии издательства «Наука». Москва, Шубинским пер., 10.

1