Текст
                    химия и жизнь
1аучно-популярный журнал Академии наук СССР 1971
X^PJP


Перед сами кадр из чехословацкой киносказки Вот придет кот». В этом фильме говорится о том, кик в одном небольшом городке появился кот в черных очках. Стоило коту снять очки, как под его взглядом влюбленные люди окрашивались в красный цвет, ревнивцы - в желтый, лгуны — в фиолетовый. К сожалению, способности обычных кошек так далеко не простираются. На что способны обычные коты, вы можете узнать из «Трактата о кошке», напечатанного в этом номере. На 1-й стр. об л о ж- к и один из этапов работы типографии: набранная строка. Изображение букв на ней зеркальное. При соприкосновений набора с бумагой получается оттиск — в данном случае заголовок нашего журнала. Конечно, прежде, чем делать оттиск, на набор надо нанести тонкий слой краски нужного цвета. О том, как делается печатное издание (и в частности, журнал «Химия и жизнь») рассказывается в статье Л. М. Кель- мана * А
химия и жизнь № 2 В. В. Станцо В. В. Коршак А. И. Недешев М. Гуревич, О. Либкин Н. А. Горюнова В М Белостоцкий, М. Д. Гольдерман Л. И. Пономарев Борис Агапов Михаил Емцев Всеволод Ревич С. Ф. Гудков О. Коломийцева Л. М. Кельман М. Мазуренко Ю. С. Шестопалова, А. Ш. Чануквадзе 19 22 29 36 38 41 43 45 49 50 55 64 67 ЕЖЕМЕСЯЧНЫЙ НАУЧНО- ПОПУЛЯРНЫЙ ЖУРНАЛ АКАДЕМИИ НАУК СССР ФЕВРАЛЬ 1971 ГОД ИЗДАНИЯ 7-й 2 Найден природный карбин? 4 Комментарий Новые заводы 5 Могилевский лавсан Навстречу XXIV съезду КПСС 6 Топливо, которое сжигают дважды 10 Стекла без кислорода Элемент №... 15 Мышьяк и чего не знаете мышьяке и его Что вы знаете соединениях Классика науки Атомы, лучи, кванты Литературные страницы «Ак-кой!» Выборы ь Академию наук СССР Гипотезы Вечный круговорот «сверхгорячей» воды Предвидения сбываются Информация Навстречу XXIV съезду КПСС Газовые реки, стальные берега Две тысячи лет спустя Как делается журнал «Химия и жизнь», который делается так же, как и многие другие издания Клуб Юный химик Новости отовсюду Живые лаборатории Тунг О тунговом масле, гунговом дереве, тунговых плантациях Земля и ее обитатели С. Старикович 70 Трактат о кошке Полезные советы и пояснения к ним 76 Пожиратели шерсти 79 Необычные отпечатки с обычных негативов А. Л. Козловский Л. Чистый О Леонидов В Дмитриев М. Кривич, Л. Ольгин Что мы едим 82 Мидии Спортплощадка 86 По льду с ветерком 90 Что есть что Сказка 92 Вегетарианец 94 Новые книжки 96 Упрятанные в раковины Редакционная коллегия: И. В. Петрянов-Соколов (главный редактор), П. Ф. Баденков, В. Н. Волков, Н. М. Жаворонков, Л. А. Костандов, Н. К. Кочетков, Л. И. Мазур, В. И. Рабинович (ответственный секретарь), П. А. Ребиндер, М. И. Рохлин (зам. главного редактора), Н. Н, Семенов, Б. И, Степанов, A. С. Хохлов, М. Б. Черненко (зам. главного редактора), B. А. Энгельгардт Редакция: Б. Г. М. А. B. Е. А. Д. О. И. О. М. э. и. д. н. в. в. C. Ф. Т. А. в. к. Володин, Гуревич, Жвирблис, Иорданский, Коломийцева, Либкин, Михлин, Осокина, Станцо, Старикович, Сулаева, Черникова Художественный редактор С. С. Верховский Технический редактор Э. С. Дрейер Корректоры: Г. Н. Нелидова, Е. И. Сорокина При перепечатке ссылка на журнал «Химия жизнь» обязательна Адрес редакции: Москва В-333, Ленинский проспект, 61 Телефоны: 135-04 19, 135-52-29, 135-63-91 Подписано к печати 13/1 1971 г. Т01421 Печ. л. 6 J- вкл. Усл. печ. л. 10,08 Уч.-изд. л. 11,6 Тираж 150 000 Заказ 578. Цена 30 коп. Московская типография № 13 Главполиграфпрома Комитета по печати при Совете Министров СССР. Москва, Денисовский пер., д. 30
НАЙДЕН ПРИРОДНЫЙ КАРБИН? Еще в начале 60-х годов советские ученые В. В. Коршак, А. М. Сладков, В. И. Касаточ- кин и Ю. П. Кудрявцев синтезировали «третий углерод» и назвали его карбином. Если алмаз представляет собой пространственный чисто углеродный полимер, а графит — плоскостной, то карбин (и его разновидность—по- ликумулен, отличающийся характером химической связи между углеродными атомами) — полимер линейный! В его молекуле атомы углерода выстроены в длинную цепь, расположенную вдоль оси кристалла. Существование трех аллотропических форм элементарного углерода теоретики предсказывали еще до синтеза карбина. Они же утверждали и продолжают утверждать, что четвертого не дано (поликумулен не в счет, поскольку он, как и карбин, линеен). Однако в природе карбина не находили. А потом в журнале «Science» появилась заметка об углероде из кратера Рис. Этот кратер расположен в Западной Европе, в семидесяти километрах от Мюнхена. Уже полвека он вызывает споры геологов и геофизиков. До сих пор не выяснено окончательно происхождение этой гигантской воронки диаметром около 24 километров. Одни ученые считают кратер Рис вулканическим и аргументируют свое мнение тем, что его дно покрыто вулканическими породами. Другие специалисты отстаивают версию метеоритного происхождения этого кратера. Определив по радиоактивному распаду в породах возраст котловины — 14,7 миллиона лет, они утверждают, что около 15 миллионов лет назад в Землю в центре Европы врезался огромный метеорит. В пользу этого мнения свидетельствуют некоторые находки геологов. Так, в кратере Рис был найден минерал зювит — разновидность туфа, не встречающаяся больше нигде. В 1960 году в этом кратере нашли редкий минерал коэсит, тяжелую модификацию кварца. Поскольку подобные минералы получены синтетическим путем и выяснены условия их образования, эта находка стала чуть ли не главным свидетельством в пользу метеоритного происхождения кратера. Чтобы получился коэсит, нужно давление не меньше 22 тысяч ат- 2
■iW •^s. ife.:41 KM 4 "* V ' ЛК4' #■ ** .^*t *%■ Яа левой фотографии — кристалл синтетического карбина, впервые полученного в Институте элементоорганически х соединений АН СССР На правом фото — кратер Рис, обширная котловина в центре Баварии, образованная, по-видимому, гигантским метеоритом. Недавно в этом кратере найден новый минерал, который скорее всего представляет собой природный карбин мосфер. Тектонические процессы в коре не создают таких давлений. Все образцы коэсита, найденные прежде, неизменно доставлялись из метеоритных кратеров. Три года назад американские математики заложили в электронную машину все имевшиеся в их распоряжении данные о кратере Рис, и машина «высказалась» в пользу метеоритной гипотезы. Происхождение вулканических пород на дне кратера объяснили силой удара, нанесенного метеоритом Земле. Шутка ли — планета столкнулась с метеоритом километрового диаметра! Произошел гигантский взрыв. Миллиарды тонн горных пород были раздроблены, испарились или расплавились. Земная кора оказалась пробитой почти до мантии. Появились трещины, и по ним изнутри поднялась лава... Естественно, что в таких условиях могли и должны были образовываться необычные минералы. Коэсит — один из них, о другом сообщили в журнале «Science» геофизики из Института Карнеги в Вашингтоне — А. эль-Гора- ци и Дж. Донней. В образцах графитовых гнейсов, привезенных из кратера Рис, они обнаружили минерал, содержащий не меньше 99,9°/0 углерода. Но это не были ни алмаз, ни графит. Исследователи сочли этот минерал новой, третьей формой элементарного углерода... История науки знает немало примеров, когда вещество и даже химический элемент сначала синтезировали в лаборатории, а затем уже находили в природе. Достаточно вспомнить про плутоний. Так что в этом отношении история нового минерала, найденного в знаменитом кратере, не представляет чего- то сверхнеобычного. Интереснее другое: углерод из кратера Рис не похож и на карбин, на синтетический карбин. На шлифах крупицы нового минерала имеют цвет от металлически- серого до белого, а карбин — черный. И те и другие кристаллы кристаллизовались в гексагональной системе, но размеры их элементарных ячезк неодинаковы. У карбина длина грани «а» равна 5,09 ангстрема, а высота элементарной ячейки «с» — 7,80 ангстрема. Для минерала из кратера Рис «а» равно 8,948 и !• 3
«с»—14,078 ангстрема. В то же время это определенно не графит — и кристаллическая решетка иная, и оптические свойства, и твердость... Загадочный кратер Рис задал науке очередную загадку. В. В. СТАНЦО ЭТО СООБЩЕНИЕ КОММЕНТИРУЕТ ПО ПРОСЬБЕ РЕДАКЦИИ ОДИН ИЗ ПЕРВООТКРЫВАТЕЛЕЙ КАРБИНА ЧЛЕН- КОРРЕСПОНДЕНТ АКАДЕМИИ НАУК СССР ВАСИЛИЙ ВЛАДИМИРОВИЧ КОРШАК Геофизики из Института Карнеги определили вещество из кратера Рис не только как новый минерал, но и как новую форму элементарного углерода. Судя по публикации в «Science» (жаль, что мы узнали о ней с запозданием), новый минерал не может быть ни алмазом, ни графитом. Это совершенно определенно. А с карбином у него очень много общего, прежде всего одинаковая структура элементарной ячейки, представляющей собой шестигранную призму. Разница в величинах «а» и «с» нас не очень смущает. Важно, что эти величины для карбина и нового минерала кратные. И длина грани, и высота самой призмы у карбнна примерно вдвое меньше, чем у углерода из кратера Рис. Разница в цвете тоже объяснима. Мы не раз замечали, что чернота самых крупных кристаллов карбина смягчена стеклянистым блеском. Мы получаем карбин чаще всего в реакции окислительной дегидрополикон- денсации ацетилена. На первой стадии синтеза приготовляют раствор СиС12 в смеси пиридина, пиперидина и метилового спирта и через этот раствор пропускают ацетилен. Затем образовавшийся черный осадок (смесь различных продуктов) нагревается с водным раствором хлорного железа и обрабатывается горячей соляной кислотой, аммиаком, водой и фтористоводородной кислотой. Наконец, иа третьей стадии синтеза продукт нагревается в вакууме до 1000° С. При этом полностью удаляются растворители, низко молекулярные продукты реакции и следы металлов — в виде фторидов. Полученный таким образом карбин содержит 99,9% углерода. Я не случайно рассказал подробно об основном методе синтеза. Совершенно очевидно, что как бы ни образовался кратер Рис — при извержении древнего вулкана или при падении метеорита,— там не могло быть подобных условий и вряд ли было большинство наших реагентов. Условия реакции сильно сказываются на свойствах многих веществ, особенно полимеров. А карбин — неорганический полимер. В разных условиях степень полимеризации его разная, а о том, как сильно зависят свойства полимеров от этой характеристики, знает каждый химик. Взять, к примеру, поли- фосфонитрилхлориды — неорганические полимеры, содержащие фосфор, азот и хлор. С ростом молекулярного веса заметно уменьшается их растворимость в различных растворителях. Когда молекулярный вес полифосфонитрилхлорида равен нескольким тысячам, это каучуко- подобное вещество; дальнейший рост молекулярного веса приводит к образованию жестких и твердых веществ, похожих по свойствам на первые пластмассы. Согласитесь, что разница в свойствах карбина и углерода из кратера Рис несколько меньше... Что же касается теоретических предпосылок, то если это вещество не алмаз и не графит, то, согласно теории, ему просто нечем быть, кроме как природным карбином. Четырехвалентный углерод может существовать в трехвалентных состояниях, соответствующих sp3-, sp2- и sp-гибридизации валентных электронов *. Каждому из этих валентных состояний соответствует своя аллотропическая форма элементарного углерода. Первому — пространственный полимер алмаз, второму—паркетный или плоскостной полимер графит и третьему — линейный карбин. Авторы статьи в «Science» называют открытый ими минерал просто новой формой элементарного углерода, название «карбин» в статье не фигурирует. Вполне возможно, что авторы — геофизики — просто не знали о наших работах. Сейчас мы связались с Институтом Кар- иеги, послали туда оттиски нескольких своих статей по карбину. Не исключено, что будут поставлены параллельные опыты у нас и у них, и тогда станет совсем ясно, что же это за вещество такое— углерод из кратера Рис. * О различных видах химической связи рассказано в статье В. И. Кор- нева «Как образуется химическая связь», «Химия и жизнь», 1969, JVe. 6.
НОВЫЕ ЗАВОДЫ В этом году начнет работать на полную мощность Могилевский комбинат синтетического волокна, крупнейшее в Европе и одно из крупнейших в мире предприятий подобного профиля. Около 30 сортов волокон — для ярких женских платьев и крепких конвейерных и транспортерных лент, мужских костюмов и рыболовных сетей, парусов и шинного корда — будут производить здесь белорусские химики и прядильщики. А первые лавсановые нити получили в Могилеве четыре года назад. Когда на берегу Днепра только закладывали корпуса цехов, когда на огромной территории комбината еще шли земляные работы, начала действовать опытная установка — Могилевский комбинат синтетического волокна в миниатюре. На этой установке ученые Всесоюзного научно-исследовательского института синтетического волокна и Белорусского государственного университета изучали технологические режимы процессов, которые будут идти в цеховых агрегатах, испытывали сырье. Первую промышленную продукцию комбинат дал в начале прошлого года, когда вступили в строй комплекс по производству сырья для лавсана — диметилтерефталата — произ- Ударная стройка пятилетки — Могилевский комбинат синтетического волокна Й ЛАВСАН водительностью 54 тысячи тонн в год и цехи по получению полимера. Через несколько месяцев начался выпуск штапельного волокна (его здесь будут выпускать до 20 тысяч тонн ежегодно), заработали мощные очистные сооружения, в которых за сутки обезвреживают 80 тысяч кубометров сточных вод. Близок пуск производства филаментного волокна (филаментное волокно или моноволокно —■ это монолитные нити различного профиля; они широко применяются в производстве технических тканей). Масштабы этого производства характеризует его мощность — 30 тысяч тонн волокна в год — и гигантские размеры технологической линии: в цехе филаментного волокна прядильные автоматы вытянуты почти в километровую цепочку. Немногим более четырех лет назад Могилевский комбинат был объявлен всесоюзной ударной комсомольской стройкой. Ударными темпами построили не только предприятие, но и целый город для тех, кто строит комбинат и будет на нем работать. Город с благоустроенными жилыми кварталами, школами, больницами, гостиницей, институтом. А. И. НЕДЕШЕВ
НАВСТРЕЧУ XXIV СЪЕЗДУ КПСС ТОПЛИВО, КОТОРОЕ СЖИГАЮТ ДВАЖДЫ Теплоэлектроцентраль. Это предприятие необходимо пока любому городу По расчетам энергетиков, в ближайшие годы электростанциям и ТЭЦ нашей страны понадобится около 70 милпионов тонн жидкого топлива — мазута. Обычно мазут содержит в больших количествах соединения серы. Сгорая, они образуют сернистый ангидрид, загрязняющий атмосферу промышленных районов. Советские ученые разработали первый в мире энергохимический комплекс для сжигания высокосернистых мазутов без загрязнения атмосферы вредными выбросами. Корреспонденты «Химии и жизни» М. ГУРЕВИЧ и О. ЛИБКИН побывали в Институте высоких температур Академии наук СССР, где выполнена эта работа. СПИСОК ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ, которые выбрасывают в воздух энергетические, промышленные и транспортные установки, достаточно обширен, и каждый год он пополняется. Это понятно: новые производства — новые выбросы... Но среди обилия отходов, которыми современная цивилизация загрязняет воздух, первенство— и по качеству, и по количеству — неизменно держат две группы веществ: автомобильные выхлопные газы и дым котельных, ТЭЦ, тепловых электростанций. О том, что и выхлопные газы, и основной компонент энергетических выбросов — сернистый ангидрид могут пагубно влиять на здоровье людей, хорошо известно не только специалистам. И все же до тех пор, пока не произошли крупные катастрофы, угроза казалась нереальной или, по меньшей мере, далекой. А потом были знаменитые смоги в Лос-Анджелесе, Лондоне, Нью-Йорке- После этого и началось, наверное, детальное изучение всех процессов, приводящих к отравлению атмосферы уже не в критической, а в будничной ситуации. Врачи собрали статистику заболеваний в индустриальных центрах и с грустью констатировали, что даже сравнительно безобидным катаром верхних дыхательных путей в промышленных районах
болеют в несколько раз чаще, чем, скажем, в сельской местности. В БУДУЩЕМ люди, вероятно, откажутся от энергетических установок, в которых надо сжигать топливо, и найдут им более совершенную замену. Однако тепло, свет, электричество нужны сейчас. С помощью ГЭС и немногочисленных еще атомных электростанций энергетические проблемы сегодня полностью не решить. Поэтому приходится строить тепловые станции, в котлах которых химическая энергия топлива переходит в тепловую. Самое выгодное топливо для этого — мазут: он дешев и высококалориен. С увеличением добычи нефти и производства нефтепродуктов доля мазута в энергетическом топливе растет и будет расти впредь. Однако у мазута (как, впрочем, и у многих сортов угля) есть, если можно так сказать, врожденный недостаток, с которым и связано загрязнение атмосферы. Если бы топочный мазут состоял из одних угловодородов, то из труб выходили бы безвредные вода и углекислый газ. Но вместе с ними выходит и сернистый ангидрид, потому что в мазуте есть сера. Инода совсем немного, иногда до пяти процентов. Сгорая, она превращается в ядовитый S02. Крупная ТЭЦ, где за год сжигают 4 миллиона тонн мазута, выбрасывает в воздух около 300 тысяч тонн двуокиси серы. В большинстве отечественных нефтей серы содержится от полутора до трех процентов. Будь она в свободном состоянии, избавиться от нее не составило бы большого труда. Но удалить из нефти серу крайне сложно, она входит в состав многих соединений, из которых состоит нефть, — сульфидов, дисульфидов, тиофенов, меркаптанов. Сера — не примесь, а одна из составных частей нефти; по распространенной теории, этот элемент, обладающий переменной валентностью, сыграл решающую роль в образовании нефти. В легких фракциях, скажем в бензине или авиационном керосине, присутствие серы недопустимо. Приходится идти на крупные затраты и выделять эти фракции чистыми. В результате сера остается в мазутах, где концентрация содержащих серу углеводородов доходит порой до 80%. Что ж, котел не такая деликатная машина, как авиационный мотор... Однако котел, даже из самого прочного металла, тоже подвержен коррозии. Окислы серы, как известно, образуют кислоты, а сталь как раз легче всего разрушается в кислой среде. Вот и второй после загрязнения воздуха повод бороться с серой в мазуте. Кроме серы в мазуте есть еще один элемент весьма опасный в отношении коррозии. Это ванадий, металл с переменной валентностью, который при высокой температуре служит отличным катализатором окисления и переносит кислород к стенке котла. Из-за этого приходится ограничивать температуру, чтобы она не поднималась выше 600° С, иначе котел быстро выйдет из строя. А в результате таких температурных ограничений топливо полностью не сгорает* падает к. п. д. энергоустановки. Чтобы хоть как-то компенсировать эти потери, энергетики прибегают к различным ухищрениям. Например, подают в котлы точно регулируемый избыток воздуха. Это усложняет схемы, удорожает установки. Очистка мазута перед сжиганием либо (как полумера) надежная очистка продуктов сгорания от S02 до недавнего времени оставалась серьезнейшей проблемой теплоэнергетики. БОРЬБА С ДЫМОМ, который образуется при сжигании мазута, велась с переменным успехом. Проблему пытались решить тремя путями. Первый: поднять повыше к небу дымовые трубы, чтобы дым рассеивался над возможно большей территорией. Иными словами, развести в огромном объеме воздуха токсичное вещество и тем самым снизить его концентрацию, сделать ее безопасной. Такой способ кое-где используют, но, увы, высота дымовых труб не беспредельна. Она ограничена и современными техническими возможностями, и тем обстоятельством, что стоимость строительства растет значительно быстрее, чем высота сооружения. Наконец, нужно помнить и о безопасности самолетов... Но даже если построить трубу сказочной высоты, в один печальный день может случиться несчастье. Если в безветренную погоду произойдет инверсия воздуха, дым сначала зависнет над трубой, а потом начнет неуклонно опускаться вниз, на заводские цехи и жилые кварталы. Пусть такое случается очень редко, отравиться достаточно порой и один раз... Второй способ более очевиден: надо извлекать сернистый ангидрид из продуктов сгорания, то есть очищать дым. Начальник лаборатории подготовки энергетического топлива Института высоких температур В. М. Масленников рассказывает, что на одной из московских ТЭЦ изучают возможность извлечения S02 из дыма. Главная трудность заключается в низком парциальном давлении серы, в крайне малых ее концентра- 7
Top' Схема энергохимического комплекса для сжигания высокосернистых мазутов без загрязнения атмосферы вредными выбросами, В реактор подается жидкое топливо и воздух D0% стехиометрического количества). При неполном сгорании мазута (температура 1300* С, давление 8—10 атмосфер) образуется горючая газовая смесь, в состав которой входит окись углерода и водород, а также сероводород. Смесь охлаждают в газоохладителях, а выделяющееся тепло утилизируют в паровом контуре котла. Охлажденный ниже точки росы газ очищают от золы и сажи и направляют в абсорбер, где поглощается сероводород. Освобожденный от серы газ расширяется в турбине, приводит в действие компрессор реактора и подается на дожигание в паровой котел. Смесь золы и сажи вновь направляется в реактор, где при каждом цикле она обогащается соединениями ванадия. Извлеченный из реактора концентрат содержит до 30% солей ванадия. Раствор из абсорбера периодически регенерируют, выделяя из него серу циях. Через химический поглотитель приходится прогонять сотни тысяч, а то и миллионы кубометров газа, для этого нужен целый лес поглотительных башен, многие тонны вещества — поглотителя. Но даже если пойти на такие расходы, очистка может оказаться неэффективной. Ведь очистка не стопроцентная, какая-то часть сернистого ангидрида в дыме остается. А во время очистки дым охлаждается; и холодный, он рассеивается, естественно, намного хуже горячего. Оставшийся в газе сернистый ангидрид может сконцентрироваться тут же, неподалеку от трубы. И еще: даже полная очистка отходящих газов не может решить коррозионных проблем. Третий путь наиболее радикален. Его суть в том, что на нефтеперерабатывающих заводах надо получать очищенные малосернистые котельные топлива. Очистка легких топлив от 8
серы хорошо отработана. Их подвергают гидрированию в присутствии катализатора, например, платинового. Сернистые соединения переходят в сероводород, для которого известно немало прекрасных поглотителей, например, моноэтаноламин. Однако что хорошо для легких топлив, не всегда пригодно для тяжелых. Когда гидрируют мазут, образуется много золы, за сутки на платиновом катализаторе ее может собраться несколько тони. Твердый остаток отравляет катализатор, его приходится постоянно менять. Да и водород не так уж дешев, его получают из тех же нефтепродуктов, которые выгоднее использовать как топливо — энергетическое или моторное. В общем, можно очищать мазут, только это накладно. По данным американских специалистов, снижение содержания серы в тонне мазута с трех процентов до одного обходится в 10 долларов. Это означает, что топливо дорожает вдвое. ИДЕЮ ОЧИСТКИ МАЗУТА ОТ СЕРЫ непосредственно в процессе горения предложили несколько лет назад академик С. А. Христиа- нович, В. М. Масленников и другие советские ученые. Сейчас под руководством С. А. Хри- стиановича эта идея реализована в Институте высоких температур. Сам замысел технически очень элегантен: прервать процесс горения посередине и, воспользовавшись благоприятными условиями, извлечь серу еще до того, как она начнет разрушать металл. Мазут сжигают в реакторе. Но не так, как обычно, — на килограмм топлива пятнадцать килограммов воздуха. Окислителя берут намного меньше, примерно две пятых обычного количества. И при недостатке кислорода сера уже не превращается в сернистый ангидрид, а отбирает у топлива атом водорода и образует сероводород — то самое соединение, от которого известными способами избавляются на нефтеперерабатывающих заводах. Тепло, естественно, идет в работу. А газ на выходе из реактора — это, по сути дела, горючая смесь, в которой содержатся угарный газ и водород. Охлажденную смесь пропускают через абсорберы, в которых сероводород остается, и очищенный газ отправляют в котел, где смесь сжигают при достаточном количестве воздуха. Трудно что-либо приобрести, ничего не потеряв. За чистоту отработавших газов приходится расплачиваться потерянной энергией. В новом методе тоже, разумеется, есть потери. Не сгорает, а значит, не отдает свою энергию сера, теряется часть тепла при промывке газа. Но зато остается зола, настоящий ванадиевый концентрат. Она уносится из реактора газом и в котел не попадает; исчезает угроза ванадиевой коррозии. Зола вновь и вновь возвращается в реактор и каждый раз обогащается редким металлом. Ни один природный источник ванадия не может сравниться по концентрации с такой мазутной золой. И еще остается сероводород, из которого не так уже сложно получить серу. Итак, эиер- гохимический комплекс! Сейчас, когда работы над усовершенствованием метода продолжаются, когда теплотворная способность промежуточного газа еще не доведена до максимума и не используется еще уловленная сера, очистка одной тонны мазута обходится в три рубля. Дополнительные расходы на очистку составляют лишь 4% стоимости выработанной энергии. Если же учесть трудно подсчитываемые, но реально существующие убытки от загрязнения, то метод, безусловно, окажется прибыльным. Очистка дымовых газов от S02 удорожает смоимость энергии на 15%, предварительная очистка топлива — ча 25%. СОЗДАННЫЙ В ИНСТИТУТЕ ВЫСОКИХ ТЕМПЕРАТУР МЕТОД запатентован в крупнейших промышленио развитых странах, которые пользуются высокосериистым топливом. США, Англия, Франция, ФРГ, Италия, Япония уже выдали патенты на советское изобретение. Новый способ опробован на опытной установке в Щекиио, на химическом комбинате. Через год в Дзержинске вступит в строй первая в мире теплоцентраль, котлы которой не будут страдать от серной и ванадиевой коррозии. Трубы этой ГЭЦ станут выбрасывать в атмосферу практически безвредный газ: степень очистки от сернистого ангидрида составит здесь 98%. По методу Института высоких температур в Дзержинске ежегодно будут сжигать 2 миллиона тони мазута. И помимо энергии — получать из него десятки тысяч тони серы. 9
НАВСТРЕЧУ XXIV СЪЕЗДУ КПСС СТЕКЛА БЕЗ КИСЛОРОДА ЛОМКА ТРАДИЦИОННЫХ ПРЕДСТАВЛЕНИЙ О ПРИРОДЕ СТЕКЛООБРАЗНОГО СОСТОЯНИЯ. СТЕКЛА — ПОЛУПРОВОДНИКИ. НОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ОПТИКИ, ЭЛЕКТРОНИКИ, ТЕЛЕВИЗИОННОЙ ТЕХНИКИ. Появление нового класса веществ — всегда большое событие в науке. Подобные открытия случаются не часто; ониг как правило, влекут за собой фундаментальные теоретические и прикладные исследования. Работа ученых Физико-технического института имени А. Ф. Иоффе, которые получили и исследовали целую группу новых веществ — бескислородные стекла с полупроводниковыми свойствами,— бесспорно относится к таким открытиям. После первых докладов и научных сообщений, которые сделали ленинградские исследователи, физико-химики многих стран начали усиленно изучать стеклообразные полупроводники. О новых веществах рассказывает один из авторов работы доктор химических наук Н. А. ГОРЮНОВА. СТАРОЕ ПРАВИЛО Еще в начале нашего столетия стеклами называли прозрачные для видимого света аморфные материалы, содержащие кислород. По химическому составу они представляли собой по большей части сплавы двуокиси кремния с окислами некоторых других элементов. И хотя в последние годы наука о стеклах пополнилась многочисленными новыми сведениями: современными физико-химическими методами была изучена их структура, появились специальные фоточувствительные стекла, стекла, пропускающие ультрафиолетовые лучи,—основные представления не изменились. Кислород (вернее — окислы) по-прежнему считался непременной составляющей стеклообразных веществ, подавляющее большинство известных стекол были диэлектриками. ИСКЛЮЧЕНИЯ, КОТОРЫЕ ПОДТВЕРЖДАЛИ ПРАВИЛО Нет правил без исключений. Ученые, занимавшиеся препаративной химией, время от времени получали аморфные, похожие на стекла вещества, в составе которых не было окислов. В 1818 году Берцелиус наблюдал образование стеклообразного селенида мышьяка. В начале XX века был синтезирован стеклообразный сульфид мышьяка, затем был получен селен в виде стеклоподобной аморфной массы. Нетрудно получить стекло, охлаждая расплавленный фторид бериллия. И каждый раз фнзико-химики находили правдоподобные объяснения этим аномалиям. Например, рентгено- структурные исследования показали, что стеклообразный фторид бериллия — не что иное, как «ослабленная» кристалло- химическая модель типичнейшего из стекол — двуокиси кремния. Считалось, что все эти исключения лишь подтверждают правило. ИСКЛЮЧЕНИЯ, КОТОРЫЕ ОПРОВЕРГЛИ ПРАВИЛО В начале пятидесятых годов в ленинградском Физико-техническом институте имени А. Ф. Иоффе начали изучать химические соединения, обладающие хорошо выраженными полупроводниковыми свойствами- При этом удалось синтезировать новые полупроводники: халькоге- ниды (общее название для сульфидов, селенидов и теллуридов) таллия и сурьмы. Сначала были тщательно исследованы физические и химические свойства ю
этих соединений (типичный их представитель— Tl2Se-Sb2Se3). А затем встал вполне естественный для каждого химика вопрос: как изменяются свойства новых веществ при изменении их состава? Вопрос не праздный — наблюдая химические свойства в ряду веществ-аналогов, можно найти любопытные закономерности. В новом полупроводнике сурьму заменили мышьяком. И к удивлению исследователей, в запаянных ампулах, в которых синтезировали соединения, вместо типичных кристаллов были обнаружены самые настоящие стекла, только черные, непрозрачные для видимого света. У этих сгекол был раковистый излом, на их рентгенограммах не было характерных для кристаллов линий, при нагревании онн не плавились, а постепенно размягчались. И вместе с тем они обнаруживали и полупроводниковые свойства, присущие, по старым представлениям, исключительно кристаллическим веществам: в черных бескислородных стеклах были обнаружены фотоэффект, термоэлектродвижущая сила, типичная для полупроводников зависимость электропроводности от температуры, все признаки электронной проводимости. Сочетание свойств стекол и кристаллических полупроводников в одних и тех же веществах было настолько необычным, настолько сенсационным, что сугубо специальная область физической химии привлекла внимание общественности, и не только научной. В 1954 году ленинградцы могли видеть на экранах своих телевизоров, как миловидная сотрудница Физико-технического института демонстрировала опыты с бескислородными стеклами. Сначала она показывала, что эти материалы проводят электрический ток, а затем разогревала стеклянный полупроводник, вытягивала из черной массы длинные нити, выдувала довольно большие пузыри. Через некоторое время стало ясно, что стеклообразные полупроводники — это довольно обширная группа соединений, которые были названы халькоге- нидными стеклами, и что их ни в коей мере нельзя рассматривать как исключение из старого правила. Пришла пора формулировать новое правило. НОВОЕ ПРАВИЛО Собственно говоря, ничего удивительного не произошло. Давно известно, что в Периодической системе тяжелые элементы обладают более ярко выраженными металлическими свойствами, нежели их легкие аналоги, лучше проводят электрический ток. Если в некоем непроводящем окисле заменить кислород серой, новое соединение будет, пускай и слабым, но проводником. Если заменить серу селеном, проводимость возрастет еще. Стоит ли удивляться, что стеклообразный селенид мышьяка (АБгБез), этот аналог диэлектрика As203, обладает полупроводниковыми свойствами? В последние годы утвердилась точка зрения, что электронные спектры диэлектриков и полупроводников весьма схожи, а различия между ними носят количественный характер. Это еще одно теоретическое подтверждение того факта, что переход от диэлектриков к полупроводникам в ряду стекол-аналогов — процесс вполне естественный. Что же касается причин, по которым тяжелые аналоги окиспов остаются стеклами, а не превращаются в кристаллы, то и здесь было быстро найдено довольно четкое объяснение. В состав кислородных, халькогенид- ных и смешанных— оксихалькогенид- ных — стекол входят элементы шестой группы. Эти элементы обладают всем необходимым для стеклообразования: большим количеством р-электронов, спо- Иа диаграмме тройной системы As —Se — Tl есть обширная область образования бескислородных стекол Ч^*^ б т- UO <*С €0 £q ГС teeefae % те 11
В структуре стеклообразных полупроводников обнаружены неожиданные аномалии: неоднородности строения, простирающиеся на 100—WOO ангстремов, отклонения от стехиометрического состава стекла на отдельных участках. На снимке — капли кристаллоподобной фазы в образце С(ЮеРг- Увеличение 300Х собностью создавать так называемые мостиковые связи между атомами и молекулами. Итак, присутствие кислорода в стеклах стало вовсе не обязательным. Стекла отнюдь не должны быть диэлектриками: если электропроводность кислородных стекол всего 10~13—Ю-8 ом-1 см-1, то электропроводность халькоге- нидных стекол может достигать 10~3ом~1 см-1. (Уже после открытия халькогенид- ных стекол выяснилось, что существуют и некоторые кислородные стекла с полупроводниковыми свойствами.) Все это означало, что старое определение нуждается в коррективах. Новое правило формулируется примерно так: стекла — это аморфные материалы, содержащие элементы шестой группы Периодической системы. Это правило просуществовало недолго, потому что появились новые исключения, вовсе его не подтверждающие. НОВЫЕ СТЕКЛА, НОВЫЕ ИСКЛЮЧЕНИЯ В 1965 году появились первые сведения о новых стеклообразных полупроводниках, в составе которых не было ни кислорода, ни его аналогов — серы, селена или теллура. Эти соединения — CdGeAs2, CdSiAs2, CdGeP2 — также были синтезированы в Физико-техническом институте АН СССР. Самым удивительным было то, что новые стекла получили из алмазоподоб- ных полупроводников с тетраэдрической структурой — настоящих антиподов стекол: тетраэдрическая структура — наиболее упорядоченная, ее отличают особая прочность связей, постоянство углов между ними. Правда, аморфные слои германия удавалось получать и раньше, но ведь в виде тончайших бесструктурных пленок можно выделить почти все известные твердые тела. Здесь же были не тонкие слои, а полученные из переохлажденных расплавов кадмия, германия, кремния, фосфора и мышьяка толстые слитки, слитки со всеми признаками стекол. Их состав можно было варьировать в довольно широких пределах, их легко можно было сплавлять с аналогичными веществами. Несколько позже удалось получить двухкомпонентные стекла (CdAs2HCdP2) и сплавить эти стекла с элементами различных групп. Наконец, совсем недавно появились сообщения о том, что даже из металлических сплавов можно получить небольшие стеклообразные слитки. Словом, постепенно один за другим отпали все ограничения. ИСКЛЮЧЕНИЙ БОЛЬШЕ, ЧЕМ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ Итак, стекла могут быть чуть ли ие любого химического состава, могут обладать самыми разнообразными электрическими и оптическими свойствами. Их получают различными методами: сера, например, образует стекла при быстром охлаждении расплава, а аморфный теллур получается только при конденсации паров на поверхности, охлаждаемой жидким воздухом. И сформулировать определение, которое подходило бы для всех стеклообразных веществ, пока не удается. Наверное, формулируя современное определение стеклообразного состояния, можно было бы оттолкнуться от структуры стекол. Но, к сожалению, и здесь нет пока полной ясности. Из многочисленных бескислородных стекол достаточно подробно исследованы лишь халькогенидные, да и то не все, а лишь халькогениды мышьяка. Считается, что в таких стеклах молекулы As2X3 (X — селен или сера) как бы уложены слоями, а слои связаны между собой через атомы мышьяка своего рода точечной сваркой. Но даже в этих простейших структурах физико-химики находят неожиданные аномалии: неоднородности в строении, простирающиеся на 100—1000 ангстремов, отклонения от стехиометрического состава стекла на отдельных участках. А в более сложных стеклах, например тех, что получены из алмазопо- добных тетраэдрических структур, исключений из правил значительно больше, чем закономерностей. ЗАЧЕМ НУЖНЫ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ СТЕКЛА Открытие стеклообразных полупроводников, изучение их структуры и физико- 12
хим ических свойств оказало большое влияние на теорию твердого тела, теорию электропроводности. Если бы только этим исчерпывалось значение новой группы веществ, бескислородные стекла, право же, стоило бы тщательнейшим образом исследовать. Но бескислородные стекла нашли себе практическое применение задолго до того, как были изучены все их свойства. Пока наиболее важная область их применения— оптика. Халькогенидные стекла оптически прозрачны в инфракрасной области спектра, варьируя их химический состав, легко изменять оптические характеристики материала, наконец, из бескислородных стекол можно готовить большие однородные слитки. Сочетание этих свойств очень важно для инфракрасной техники. Многие бескислородные стекла светочувствительны, стойки к некоторым видам радиации, под действием света они изменяют свои электрические свойства. Это позволило использовать их в телевизионной технике. На основе стеклообразных полупроводников созданы передающие телевизионные трубки типа «ви- дикон»; в этих трубках слои полупроводниковых стекол преобразуют световые сигналы в электрические, передавая таким образом телевизионное изображение. Многие бескислородные стекла при определенном пороговом напряжении резко изменяют свою электропроводность. Эта особенность новых материалов позволила создать на их основе необходимые во многих областях электроники пороговые переключатели. Наконец, халькогенидные стекла, вещества химически стойкие, пластичные, размягчающиеся при довольно низкой температуре, применяются в качестве герметизирующих влагонепроницаемых покрытий при изготовлении полупроводниковых диодов и других приборов. В то же время стеклообразные полупроводники обладают еще одним достоинством, имеющим поистине фундаментальное значение для электроники. Полушутя — полусерьезно говорят, что изучение полупроводников — это исследование грязи в них. Действительно, ничтожные примеси посторонних веществ в кремнии или германии неузнаваемо изменяют электрические свойства этих материалов. С одной стороны, это очень ценно, так как позволяет создавать полупроводниковые приборы с нужными свойствами. А с другой стороны, — неимоверно усложняет технологию, и разумеется— во много раз удорожает электронные приборы. Электропроводность стеклообразных полупроводников зависит исключительно от основного состава стекла и мало меняется при введении примесей. Экспериментально установлено, что стекла, отличающиеся по чистоте друг от друга в несколько раз, обладают практически одинаковыми полупроводниковыми свойствами. Вот это качество бескислородных стекол может со временем привести к настоящему перевороту в полупроводниковой технике, кибернетике, электронике. КОРОТКИЕ ЗАМЕТКИ ЗЕЛЕНЫЙ АЛМАЗ С неожиданным явлением столкнулись ученые Всесоюзного научно-исследовательского института синтеза минерального сырья. Обычным методом высоких температур и давлений они выращивали искусственные алмазы. На этот раз целью опытов было выяснить, как влияет на свойства алмаза «сверхнормативный» азот, и для того чтобы ввести в будущие кристаллы побольше азота, в смесь металлов — растворителей углерода добавляли от 5 до 20% нитрида марганца Mn4N. Полученные кристаллы действительно содержали больше азота, чем обычно (на два-три порядка!). Это были настоящие искусственные алмазы, правда, монокристаллов идеальной формы, с кубической решеткой, среди них было очень мало. Зато почти 20% всех алмазов оказались двойниковыми сростками, а не монокристаллами. Наблюдались и некоторые аномалии физических характеристик, в частности слабая анизотропия (неоднородность) оптических свойств. Большинство «отклонений от нормы» объясняются напряжениями, возникшими в кристаллической решетке из-за добавки азота. Но как объяснить необычную окраску большинства кристаллов? Исследователи полу-- чили не желтые, как обычно, а густо-зеленые прозрачные искусственные алмазы! В. СТАНИЦЫН 13
ВНИМАНИЕ: НА ЗАВОДЕ ТУРИСТ! Сегодня прозаический мир техники привлекает людей никак не меньше, чем античные руины и сокровища картинных галерей. Любопытная цифра: только в 1968 году на наших заводах, фабриках, шахтах побывало более 5 миллионов посетителей. Речь идет не о командированных, не об инспекторах и ревизорах, а о людях, которые прямого отношения к производству не имеют,— это школьники и студенты, гости из других городов *и из-за рубежа, пенсионеры и артисты. Грандиозные потоки любознательных и просто любопытных заставили говорить о новом явлении в производственной жизни — промышленном туризме. И не только говорить, но и предпринимать для его обслуживания серьезные меры. Гостю, туристу нужно показать на заводе или на руднике именно то, что его интересует, в зависимости от его возраста, профессии, образования. Но во всех случаях, понятно, необходимо показать товар лицом: чистые современные цехи, выразительные силуэты сооружений, привлекательную своим внешним видом продукцию. Кроме того, следует оградить чрезмерно любопытных или же просто несведущих посетителей от многочисленных производственных опасностей: высокого напряжения, расплавленного металла, пара, движущихся агрегатов. С другой стороны, не мешает оградить от гостей и работающих, иначе им будет не до работы. Таковы главные требования производственного туризма. На многих советских и зарубежных предприятиях уже немало сделано для приема посетителей. Высокие сооружения — водонапорные башни, открытые технологические площадки используют для обзора, по заводским территориям прокладывают специальные туристские маршруты, размеченные цветными линиями... На Магнитогорском металлургическом комбинате, например, таких маршрутов несколько — на выбор туриста. В крупных цехах, особенно химических и металлургических предприятий, строятся специальные «гостевые» галереи, а там, где опасны пыль или грязь, которую могут занести гости,— на пищевых и фармацевтических фабриках, на заводах радиоэлектроники,— эти галереи застекляют. Предлагают даже повесить в цехах специальные указатели: где найти человека, который даст необходимые разъяснения, где можно передохнуть или выпить стакан газированной воды. Наверное, не для туристов начинали в свое время устраивать на заводах и фабриках ассортиментные кабинеты и выставки продукции. Но, право же, за осмотр некоторых заводских музеев не грех взять с туриста небольшую входную плату. Таким способом, а также продажей буклетов, значков и сувениров можно компенсировать затраты на промышленный туризм и даже получить известную прибыль. Впрочем, чистота и благоустроенность цехов, лабораторий, столовых и раздевалок (товар лицом!) — уже вполне достаточная компенсация предприятию за хлопоты, связанные с приемом многочисленных гостей. ТРУБА КОПТИТ ТРУБУ Заводские трубы — этот последний штрих индустриального пейзажа — служат непосредственным источником отравления атмосферы. Впрочем, оказалось, что они загрязняют не только воздух, но и друг друга. Происходит это так. Дымовой шлейф из трубы тянется в направлении господствующего ветра. И если на пути дыма находится другая труба, повыше, то на ней оседает толстый слой сажи, а зимой — льда. Слои копоти и льда растут очень быстро: в каждом кубометре газа, который образуется, например, при сжигании угля марки АШ, содержатся 2 грамма золы и 44 грамма воды. В оттепель наледь на трубах начинает подтаивать. Куски льда падают вниз, разрушая лестницы и площадки. А слои копоти могут привести к еще более серьезным последствиям. На Новочеркасской ГРЭС, например, труба высотой 180 метров находится по соседству с двумя другими — по четверти километра длиной каждая. Копоть от малой трубы окрашивает большие трубы в черный цвет начиная с восьми- д ее ятиметров ой в ысоты. Покрытые сажей, лишенные яркой предупредительной окраски трубы становятся опасными для низко летящих самолетов и вертолетов. Чтобы трубы не коптили друг друга, проектировщики предлагают делать их одного роста и сохранять между ними дистанцию не менее ста метров. Когда же по технологическим причинам приходится все-таки строить рядом трубы разной длины, необходимо учитывать «розу ветров». Если бы так же легко можно было предупредить загрязнение воздуха! М. ЮЛИН По материалам журнала «Промышленное ст ро ите л ьст во» Рисунок Б. ЗУЙКОВА 14
ЭЛЕМЕНТ № ... 74,9216 Кандидат МЫШЬЯК технических наук В. М.БЕЛОСТОЦКИИ, инженер М. Д. ГОЛЬДЕРМАН Наш рассказ — об элементе, не очень распространенном, но достаточно широко известном; об элементе, свойства которого до несовместимости противоречивы. Так же трудно совместить и роли, которые играл и играет этот элемент в жизни человечества. В разное время, в разных обстоятельствах, в разном виде он выступает как яд и как целительное средство, как вредный и опасный отход производства и как компонент полезнейших, незаменимых веществ. Итак, элемент номер 33... ИСТОРИЯ В ТЕЗИСАХ Поскольку мышьяк относится к числу элементов, точная дата открытия которых не установлена, ограничимся констатацией лищь нескольких достоверных фактов; известен мышьяк с глубокой древности; в трудах Диоскорида (I век новой эры) упоминается о прокаливании вещества, которое сейчас называют сернистым мышьяком; в III—IV веке в отрывочных записях, приписываемых Зозимосу, есть упоминание о металлическом мышьяке; у греческого писателя Олимпиодоруса (V век) описано изготовление белого мышьяка обжигом сульфида; в VIII веке арабский алхимик Гебер получил трехокись мышьяка; в средние века люди начали сталкиваться с трехокисью мышьяка при переработке мышьяксодержащих руд, и белый дым газообразного AS2O3 получил название рудного дыма; в 1733 году доказано, что белый мышьяк — это окись металлического мышьяка; получение свободного металлического мышьяка приписывают немецкому алхимику Альберту фон Больштедту и относят примерно к 1250 году, хотя греческие и арабские алхимики получали мышьяк (нагреванием его трехокиси с органическими веществами) раньше Больштедта; в 1775 году Карл Вильгельм Шееле получил мышьяковистую кислоту и мышьяковистый водород; в 1760 году француз Каде получил первое органическое соединение мышьяка, известное как жидкость Каде или окись «какодила»; формула этого вещества [(CH3JAs]20; в 1789 году Антуан Лоран Лавуазье признал мышьяк самостоятельным химическим элементом. Элементарный мышьяк — серебристо-серое или оловянно-белое вещество, в свежем изломе обладающее металлическим блеском. Но на воздухе он быстро тускнеет. При нагревании выше 600° С мышьяк возгоняется, не плавясь. А под давлением 37 атмосфер мышьяк плавится при 818° С. мышьяк —яд В сознании многих слова «яд» и «мышьяк» идентичны. Так уж сложилось исторически. Известны рассказы о ядах Клеопатры. В Риме славились яды Локусты. Обычным орудием 15
jJl7^JLitMu£ 7Т/исп/#Т1и»о..Л. С«м«»|*$^п' Jh«i*i£D & 1 G ' ' \г л lUinno* C»*n"'e0 1 $ 0 С^мтид**"-!'""^ О О £ £ : X4VULU At' Ь • Tl Гп c< ь , XX«:в"il"",•", * л 1 з- ^ # &AA*Ja " Ь : ~5<»*»t* in-/;' -••vJ I ,IJ*+m$ Рукопись Петра l В пятой снизу строке с перечнем округлые символы «случающихся и явственно различимая химических значков». подпись «мышьяк» устранения политических и прочих противников яд был также в средневековых итальянских республиках. В Венеции, например, при дворе держали специалистов-отравителей. И главным компонентом почти всех ядов был мышьяк. В России закон, запрещающий отпускать частным лицам «купоросное и янтарное масло, крепкую водку, мышьяк и цилибуху», был издан еще в январе 1733 года. Закон был чрезвычайно строг и гласил: «Кто впредь тем мышьяком и прочими вышеозначенными материалами торговать станут и с тем пойманы, или на кого донесено будет, тем и учинено будет жестокое наказание и сосланы имеют в ссылку без всякия пощады, тож учинено будет и тем, которые мимо аптек и ратуш у кого покупать будут. А ежели кто купя таковые Кристаллическая решетка мышьяка ядовитые материалы чинить будет повреждение людям, таковые по розыску не токмо истя- заны, но и смертию казнены будут, смотря по важности дела неотменно». На протяжении веков соединения мышьяка привлекали (да и сейчас продолжают привлекать) внимание фармацевтов, токсикологов и судебных экспертов. Узнавать отравление мышьяком криминалисты научились безошибочно. Если в желудке отравленных находят белые фарфоровид- ные крупинки, то первым делом возникает подозрение на мышьяковистый ангидрид AS2O3. Эти крупинки вместе с кусочками угля помещают в стеклянную трубку, запаивают ее и нагревают. Если в трубке есть AS2O3, то на холодных частях трубки появляется серо-черное блестящее кольцо металлического мышьяка. После охлаждения конец трубки отламывают, уголь удаляют, а серо-черное кольцо нагревают. При этом кольцо перегоняется к свободному концу трубки, давая белый налет мышьяковистого ангидрида. Реакции здесь такие: AsaO, -f ЗС ~ Asa + ЗСО 16
или 2As203 Ь ЗС = 2Asa -f 3COa; 2As2 + 302 = 2As2Os. Полученный белый налет помещают под микроскоп: уже при малом увеличении видны характерные блестящие кристаллы в виде октаэдров. Мышьяк обладает способностью долго сохраняться в одном месте. Поэтому при судеб- но-химических исследованиях в лабораторию доставляют образцы земли, взятой из шести участков возле места захоронения человека, которого могли отравить, а также части его одежды, украшения, доски гроба... Симптомы мышьяковистого отравления — металлический вкус во рту, рвота, сильные боли в животе. Позже — судороги, паралич, смерть. Есть доступное противоядие при отравлении мышьяком — молоко, точнее — главный белок молока казеин. С мышьяком он образует нерастворимое соединение, не всасывающееся в кровь. Мышьяк в форме неорганических препаратов смертелен в дозах 0,05—0,1 грамма, и тем не менее мышьяк присутствует во всех растительных и животных организмах. (Это доказано французским ученым М. Орфила еще в 1838 году.) Морские растительные и животные организмы содержат в среднем стотысячные доли процента, а пресноводные и наземные— миллионные доли процента мышьяка. Микрочастицы мышьяка усваиваются и клетками человеческого организма, элемент № 33 содержится в крови, тканях и органах; особенно много его в печени — от 2 до 12 мг на 1 кг веса. Ученые предполагают, что микродозы мышьяка повышают устойчивость организма к действию вредных микробов. МЫШЬЯК — ЛЕКАРСТВО Врачи констатируют, что кариес зубов в наше время — самая распространенная болезнь. Трудно найти человека, у которого нет хотя бы одного пломбированного зуба. Болезнь начинается с разрушения известковых солей зубной эмали, и тогда начинают свое гадкое дело болезнетворные микробы. Проникая сквозь 2 Химия и Жизнь, Л\Г© 2 17 ослабевшую броню зуба, они атакуют его более мягкую внутреннюю часть. Образуется «кариозная полость», и если посчастливится оказаться у зубного врача на этой стадии, можно отделаться сравнительно легко: кариозная полость будет очищена и заполнена пломбировочным материалом, а зуб останется живым. Но если вовремя не обратиться к врачу, кариозная полость доходит до пульпы — ткани, содержащей нервы, кровеносные и лимфатические сосуды. Начинается ее воспаление, и тогда врач во избежание худшего решает убрать нерв. Подается команда: «Мышьяк!»,— и на обнаженную инструментом пульпу кладут крупинку пасты величиной с булавочную головку. Мышьяковистая кислота, входящая в состав этой пасты, быстро диффундирует в пульпу (боль, которая при этом ощущается, не что иное, как «последний крик» умирающей пульпы), и через 24—48 часов все конечно — зуб мертв. Теперь врач может безболезненно удалить пульпу и заполнить пульповую камеру и корневые каналы антисептической пастой, а «дырку» запломбировать. J Не только в стоматологии пользуются мышьяком и его соединениями. Всемирную известность приобрел сальварсан — 606-й препарат Пауля Эрлиха — немецкого врача, открывшего в начале XX века первое эффективное средство борьбы с люэсом. Это действительно был 606-й из испытанных Эрлихом мышьяковистых препаратов. Первоначально этому желтому аморфному порошку приписывали формулу: Лишь в пятидесятых годах, когда сальварсан уже перестали применять как средство против люэса, малярии и возвратного тифа, советский ученый М. Я. Крафт установил его истинную формулу. Оказалось, что сальварсан имеет полимерное строение:
Величина п в зависимости от способа получения может колебаться от 8 до 40. На смену сальварсану пришли другие мышьяковистые препараты, более эффективные и менее токсичные, в частности его производные: иоварсеиол, миарсенол и другие. Используют в медицинской практике и некоторые неорганические соединения мышьяка. Мышьяковистый ангидрид AS2O3, арсенит калия KAs02, гидроарсенат натрия Na2HAs04X Х7Н20 (в минимальных дозах, разумеется) тормозят окислительные процессы в организме, усиливают кроветворение. Те же вещества как наружное назначают при некоторых кожных заболеваниях. МЫШЬЯК —ОРУДИЕ УНИЧТОЖЕНИЯ Что поделаешь, вновь приходится возвращаться к смертоносным свойствам элемента № 33. Не секрет, что его широко использовали, а возможно, и сейчас используют в производстве химического оружия —не менее преступного, чем ядерное. Об этом свидетельствует опыт первой мировой войны. О том же говорят просочившиеся в печать сведения о применении войсками империалистических государств отравляющих веществ в Абиссинии (Италия), Китае (Япония), Корее и Южном Вьетнаме (США). Соединения мышьяка входят во все основные группы известных боевых отравляющих веществ (ОБ). Среди ОБ общеядовитого действия — арсии — мышьяковистый водород AsH3*. Это самое ядовитое из всех соединений мышьяка: достаточно в течение получаса подышать воздухом, в литре которого содержится 0,00005 грамма AsH3, чтобы через несколько дней отправиться на тот свет. Концентрация AsH3 0,005 г/л убивает мгновенно. Считают, что биохимический механизм действия AsH3 состоит в том, что его молекулы «блокируют» молекулы фермента эритроцитов — ка- талазы; из-за этого в крови накапливается перекись водорода, разрушающая кровь. Активированный уголь сорбирует арсин слабо, поэ- * Заметим попутно, что соединения трехвалентного мышьяка более ядовиты, чем соединения, в которых мышьяк пятивалентен. 18 тому против арсииа обычный противогаз — не защитник. В годы первой мировой войны были попытки применить арсин, но летучесть и неустойчивость этого вещества позволили избежать его массового применения. Сейчас, к сожалению, технические возможности для длительного заражения местности арсином есть. Он образуется при реакции арсеиидов некоторых металлов с водой. Да и сами арсениды опасны для людей и животных, американские войска во Вьетнаме доказали это... Арсениды многих металлов тоже следовало бы отнести к числу ОБ общего действия. Другая большая группа отравляющих веществ — вещества раздражающего действия — почти целиком состоит из соединений мышьяка. Ее типичные представители — дифеиил- хлорарсин (CeHshAsCl и дифенилцианарсин (C6H5JAsCN. Вещества этой группы избирательно действуют на нервные окончания слизистых оболочек, главным образом оболочек верхних дыхательных путей. Это вызывает рефлекторную реакцию организма — попытки освободиться от раздражителя, чихая или кашляя. В отличие от слезоточивых ОБ, эти вещества даже при легком отравлении действуют и после того, как пораженный выбрался из отравленной атмосферы. В течение нескольких часов человека сотрясает мучительный кашель, появляется боль в груди и в голове, начинают непроизвольно течь слезы. Плюс к этому — рвота, одышка, чувство страха; все это доводит до полного изнурения. И вдобавок эти вещества вызывают общее отравление организма. Среди отравляющих веществ кожно-нарывного действия — люизит, он же р-хлорвинил- дихлорарсии С1СН —CHAsCl2, реагирующий с сульфгидрильиыми группами —SH ферментов и нарушающий ход многих биохимических процессов. Впитываясь через кожу, люизит вызывает и общее отравление организма. Это обстоятельство в свое время дало повод американцам рекламировать люизит под названием «Роса смерти». Но хватит об этом. Человечество живет надеждой, что отравляющие вещества, о которых мы рассказали (и еще многие им подобные), никогда больше не будут использованы. МЫШЬЯК И ТЕХНИЧЕСКИЙ ПРОГРЕСС Самая перспективная область применения мышьяка — несомненно полупроводниковая техника. Особое значение приобрели в ней арсениды галлия GaAs и индия In As. Арсенид
Туннельные диоды на основе арсенида галлия галлия важен также для нового направления электронной техники — оптоэлектроники, возникшей в 1963—1965 годах на стыке физики твердого тела, оптики и электроники. Этот же материал помог создать новые полупроводниковые лазеры. Арсенид галлия приобрел особую популярность потому, что у него хорошие электрические характеристики, которые он сохраняет в широком интервале температур — от минусовых до плюс 500° С. Для сравнения укажем, что арсенид индия, не уступающий GaAs по электрическим свойствам, начинает терять их при комнатной температуре, соединения германия— при 70—80е, кремния — при 150—- 200° С. Мышьяк используют и в качестве легирующей добавки, которая придает «классическим» полупроводникам — Si, Ge — проводимость определенного типа *. При этом в полупроводнике создается так называемый «переходный слой», и в зависимости от назначения кристалла его легируют так, чтобы получить этот слой на различной глубине. В кристаллах, предназначенных для изготовления диодов, его «прячут» поглубже; если же из полупроводниковых кристаллов будут делать солнечные батареи, то глубина «переходного слоя» — не более одного микрона. Мышьяк как ценную присадку используют и в цветной металлургии. Так, добавка 0,15— 0,45% мышьяка в медь увеличивает ее прочность на разрыв, твердость и коррозионную стойкость при работе в загазованной среде. Кроме того, мышьяк увеличивает текучесть меди при литье, облегчает процесс волочения проволоки. Добавляют мышьяк и в свинец, в некоторые сорта бронз, латуней, баббитов, типографских сплавов. И в то же время мышьяк очень часто вредит металлургам. В производстве стали и многих цветных металлов умышленно идут на усложнение процесса, лишь бы удалить из металла весь мышьяк. Присутствие мышьяка в руде делает производство вредным. Вредным дважды: во-первых, для здоровья людей, во- вторых, для металла — значительные примеси мышьяка ухудшают свойства почти всех металлов и сплавов... Таков элемент № 33, заслуженно пользующийся скверной репутацией и тем не менее во многих случаях очень полезный... * О двух типах проводимости подробно рассказано в статье «Германий», «Химия и жизнь», 1970, № 7. Что вы знаете и чего не знаете о мышьяке и его соединениях СПРОС МЕНЬШЕ ВОЗМОЖНОСТЕЙ Содержание мышьяка в земной коре всего 0,0005°/о, но этот элемент достаточно активен, и поэтому минералов, в состав которых входит мышьяк, свыше 120. Главный промышленный минерал мышьяка — арсенопирит FeAsS. Крупные мед- но-мышьяковые месторождения есть в США, Швеции, Норвегии и Японии, мышьяково-кобальтовые — в Каиаде, мышьяково-оловянные — в Боливии и 2» 19
Англии. Кроме того, известны золото- мышьяковые месторождения в США и Франции. Советский Союз располагает многочисленными месторождениями мышьяка в Якутии и на Кавказе, в Средней Азии и на Урале, в Сибири и на Чукотке, в Казахстане и Забайкалье. Мышьяк — один из немногих элементов, спрос на которые меньше, чем возможности производства. МЫШЬЯК И СТЕКЛО Еще древним стеклоделам было известно, что трехокись мышьяка делает стекло «глухим», то есть непрозрачным. Однако небольшие добавки этого вещества, напротив, осветляют стекло. В 1612 году во Флоренции был издан первый научный труд в области стеклоделия — книга монаха А. Нерн. В ней говоритсн об использовании окиси мышьяка для удаления из стекла воздушных пузырьков. Для этой цели окислы мышьяка иногда применяют и в наши дни. Мышьяк входит в состав некоторых промышленных стекол, например полухрусталя @,5°/о* и термометрического стекла, типа «сиенского» @,2%). В инфракрасной технике используют стекло на основе AS2S3. Коэффициент теплового расширения такого стекла почти такой же, как у алюминия. Оно хорошо пропускает излучение с длиной волны от 1 до 12 микрон. А стекло, содержащее соединение мышьяка с селеном, хорошо пропуская инфракрасное излучение, для видимого света непрозрачно. НЕСКОЛЬКО ИСТОРИЙ ИЗ ИСТОРИИ КРИМИНАЛИСТИКИ I. Аква тофана Аква тофана — название яда, который в конце XVII века наделал много шума в Италии. Сицнлианка Тофана, бежавшая в Неаполь из Палермо, продавала женщинам, желавшим ускорить смерть своих мужей, бутылочки с портретом святого Николая. В бутылочках была жидкость без запаха, вкуса и цвета. Пяти- шести капель ее было достаточно, чтобы умертвить человека, причем смерть наступала медленно и безболезненно. Просто человек постепенно утрачивал силы и аппетит, его постоянно мучила жажда. Среди прочих этим ядом был отравлен папа Климент XIV. Aqua Tophana — вода Тофаны, по мнению специалистов, представляла собой не что иное, как водный раствор мышьяковой кислоты с добавкой травы Herba Cymbalariae. II. Не только Наполеон Наполеон умер от рака желудка. Это констатировали пять английских врачей, присутствовавших при вскрытии. Между тем врач, наблюдавший за здоровьем Наполеона на острове Св. Елены, описал симптомы болезни, весьма сходные с картиной хронического мышьякового отравления. Волосы обладают способностью накапливать мышьяк. Спустя много лет после смерти императора английские специалисты X. Смит и С. Форшуфвуд взялн нз военного музея несколько коротких волос из связки, состриженной с головы Наполеона на следующий день после смерти. Эти волосы поместили в активную зону исследовательского реактора в Харуэлле вместе с ампулой, содержащей определенное количество мышьяка. Образцы бомбардировали нейтронами в течение суток, а затем с помощью счетчика Гейгера измерили интенсивность излучения радиоактивного изотопа 7eAs в волосах и в контрольном образце. (Радиоактивный 76As образуется из стабильного 75As при бомбардировке потоком тепловых нейтронов). Расчеты показали, что мышьяка в волосах около 0,001%, что примерно в 13 раз больше нормального. Но волосы были короткие, и эксперты не могли сказать, получил ли император одну большую дозу мышьяка сразу или много раз понемногу... После сообщения о предполагаемом отравлении Наполеона к ученым пришел некто Клиффорд Фрей со связкой волос— фамильной реликвией. Анализ подтвердил, что волосы сострижены с головы Наполеона незадолго до смерти. Волос длиной 13 см после облучения был приклеен к листу диаграммной бумаги и нарезай на куски по 5 мм (суточная «норма» роста — примерно 0,35 мм; возраст тринадцатисантиметрового волоса— чуть больше года), каждый отрезок проанализировали. Оказалось, что, начиная примерно с сентября 1820 года, в течение четырех месяцев Наполеон регуляр- 20
но получал значительные дозы мышьяка. Исследование других волос из этой связки дало тот же результат. Так было доказано, что Наполеон отравлен мышьяком. Между прочим, лишь недавно было установлено, что такая же участь постигла Чарльза Холла — американского исследователя, еще в 1871 году предпринявшего попытку достичь Северного полюса. До полюса его корабль не дошел — помешали льды. Пришлось отступать и искать место для зимовки. Холл нашел бухту на северо-западе Гренландии и решил в ней зимовать. Но некоторые его спутники считали, что это место опасное и нужно спуститься южнее. Возникли крупные споры, а вскоре Холл умер, причем известно было, что он считал себя отравленным. В 1968 году в вечных льдах удалось иайти его могилу. Волосы Холла исследовали методом ией- троино-активационного анализа. Анализ показал, что сто лет назад американский полярный исследователь действительно был отравлен. III. Яд и закон Уголовное законодательство всегда выделяло отравление из числа других видов убийств как преступление особенно тяжелое. Римское право видело в отравлении совокупность убийства и предательства. Каноническое право ставило отравление в один ряд с колдовством. В кодексах XIV века за отравление устанавливалась особенно устрашающая смертная казнь — колесование для мужчин и утопление с предварительным истязанием для женщин. А БЫЛ ЛИ МУЖЬЯ К? При раздаче имен одним химическим элементам повезло больше, другим меньше. Редкостно повезло, например, элементу, занимающему в периодической таблице клетку номер 101, — его нарекли именем самого создателя таблицы. Счастливой оказалась судьба и у соседей менделевия — у эйнштейния, у фермия, у курчатовия. Не на что пожаловаться и урану, нептунию, плутонию, титану, прометию. И вряд ли можно удостоиться чести, большей, чем та, которой удостоились рутений, скандий, франций, германий, америций... А вот элементу номер 33 не повезло. Мало того, что в его имени запечатлено всего навсего животное из отряда грызунов. В конце концов, и в эгом отряде есть такие мнлые существа, как белка, заяц или, например, бобр. Так нет — выбрали неисправимого вредителя. Хуже того, в названии элемента присутствует даже не сам вредитель, а яд, с помощью которого издавна пытаются от него избавиться. Не надо думать, что наше русское название тридцать третьего элемента стоит особняком. Сербы и хорваты назвали его «мишомором» («мише» — мышь), азербайджанцы и узбеки — «маргумушем» («мушь»— мышь, «мар»— убить). Арабы, правда, обошлись без мыши, но вряд ли мышьяку от этого много прибыли: арабское его наименование «арса наки», согласно профессору Н. А. Фигуровскому, означает ии много, ни мало как «глубоко в тело проникающий несчастный яд» (см. «Открытие элементов и происхождение их названий», 1970, стр. 93). Тем, кому этот ужасный «арса наки» покажется разительно похожим на привычный современному химику латинский «арсеникум», происходящий, в свою очередь, от греческого «арсеннкона», и тем кто знает, что греческое «арсен» означало «мужественный», «сильный»,— может быть, будет небезынтересна следующая история. Еще в прошлом веке было выдвинуто предположение, что первоначально в русском языке существовало слово «мужьяк» — так, будто бы, буквально перевели наши предки греческое слово «арсеникон». И только, будто бы, впоследствии народная этимология переосмыслила мужьяка в мышьяк — подобно тому, как, скажем микроскоп она превратила в мелкоскоп, а тротуар — в пли- туар. Если бы это предположение под- твердлось, то тридцать третий элемент был бы до некоторой степени вознагражден. Но, к сожалению, до сего дня ни в одной старинной рукописи слова «мужьяк» обнаружить не удалось... Рисунки А. РУБИНИНА 21
КЛАССИКА НАУКИ Л. И. ПОНОМАРЕВ АТОМЫ, Рисунки Ю. ВАШЕНКО flVUM КВАНТЫ Став однажды известной, периодическая система элементов вошла в жизнь химиков так же естественно и незаметно, как таблица умножения в судьбу каждого школьника. Становясь взрослым, школьник как-то забывает время, когда он еще не знал таблицы умножения. Точно так же с годами химики приняли таблицу Д. И. Менделеева как нечто само собой разумеющееся, известное от века и общепонятное. Она вошла во все учебники, и, более того, все учебники написаны в соответствии с нею. В научных трудах не принято ссылаться на таблицу умножения. Почти никогда не ссылаются теперь в трудах по химии и на периодический закон: он всегда записан в подсознании, и ученый никогда не может достоверно рассказать, как он влиял на ход его умозаключений. Периодический закон создает как бы фон, определяет погоду химических исследований, а, как известно, влияние погоды на открытия еще недостаточно изучено. Только иногда это влияние становится явным и определенным. История периодического закона богата такими случаями. Лауреат Нобелевской премии Уильям Рам- зай (Г852—1916), выделивший инертные газы, однажды сказал в аудитории: «Позвольте по примеру нашего учителя Дмитрия Ивановича Менделеева начать свою лекцию с описания свойств еще неоткрытых элементов». С тех пор прошло больше полувека, но до сих пор таблица элементов не утратила своего эвристического значения: и поныне пользуются ее советами для предсказания свойств еще неоткрытых трансуранов. На основе периодического закона возникли целые новые отрасли науки, например геохимия, которая выделилась из геологии под влиянием трудов Владимира Ивановича Вернадского A863—1945) и Александра Евгеньевича Ферсмана A883—1945). Одним словом, тема эта — о влиянии периодической системы на химию — неисчерпаема. Но для цас сейчас важнее понять, как она повлияла на развитие Десятая статья из цикла, объединяемого названием «Атомы, лучи, кванты». Предыдущие статьи см «Химия и жизнь». 1968, JNie I, 2, 4 и 5; 1969, № 1, 5 и 12; 1970, № 5 и И. науки об атоме. По тем же самым причинам, что и в химии, это непросто, но некоторые линии все же удается проследить. истоки У современных представлений об атоме — два корня: модель атома Бора и периодический закон. Причем на первых порах периодическая система элементов играла роль некоего индикатора, который отличал истинные теории атома от ложных. Не все знают, что кроме моде- ш лей Томсона и Бора было предложено много других моделей атома, которые, однако, никак не могли объяснить периодическую систему и потому сейчас надежно забыты. Впрочем, и современная квантовая химия не доросла пока до количественного описания свойств и деталей строения сложных атомов. Как правило, при таких расчетах привлекают различные полуинтуитивные соображения, истоки которых при ближайшем рассмотрении теряются все в том же периодическом законе. Таких примеров можно привести много—периодический закон еще до конца не осмыслен. Тем интереснее понять его истоки и проследить пути развития. Пути науки прихотливы, а истоки — многочисленны. До сих пор мы подробно говорили о «физических истоках» наших знаний об атоме. Теперь пришло время отыскать их «химические истоки». Надо сказать, что химиков, как и физиков, никогда не могла удовлетворить мысль о независимом множестве качественно различных элементов. Очевидно поэтому они давно стремились свести это качественное многообразие к идее: атомы различных элементов представляют собой различные скопления частиц одного и того же рода. Такие попытки начались уже в древности. Демокрит верил, что все вещества в природе построены из атомов, а свойства веществ зависят от того, в каком сочетании эти атомы взяты. Аристотель утверждал, что все сущее состоит из элементов — носителей определенных качеств. Отголосок этого давнего спора дошел до 22
наших дней: при слове «атом» мы непроизвольно представляем себе нечто вроде твердого шарика, при словах «химический элемент» мы пытаемся представить себе некое чистое качество, безотносительно к его носителю. Быть может, поэтому учение о химических элементах вначале развивалось совершенно независимо от идеи об атомах. (Впоследствии два этих учения так переплелись, что их перестали различать, но и до сих пор психологический барьер между ними не удалось преодолеть вполне.) УЧЕНИЯ ДРЕВНИХ Философы ионической школы, знаменитым представителем которой был Фалес Милетский F30—550 гг. до н. э.), признавали только один элемент — воду, «на которой покоится Земля и которая дала начало всему, что есть». Впоследствии Эмпедокл D90—430 гг. до н.э.) добавил к воде еще три элемента: землю, огонь и воздух. И, наконец, Аристотель C84— 322 гг. до н.э.) к этим четырем элементам присоединил «пятую сущность» — quinta essentia, напоминание о которой сохранилось до сих пор в слове «квинтэссенция». Нечто похожее было создано и в индийской философии. Но в отличие от греков-материалистов, которые под элементами понимали вещества, воздействующие на наши органы чувств, в Индии элементы представляли себе как некие проявления всемогущего духовного начала. Этих проявлений-элементов в индийской философии было пять — по числу чувств, способных их воспринять: эфир — слух, ветер— осязание, огонь — зрение, вода — вкус и земля — обоняние. Философ Канада, о котором мы однажды упоминали, добавил к ним еще четыре: время, пространство, душу (атман) и манас (средство, с помощью которого душе передаются впечатления от чувств). Кроме того, он утверждал, что четыре элемента — земля, вода, огонь и воздух состоят из атомов. В средние века учение об элементах возродили алхимики; больше других нам известны из них египтянин Зосим, араб Гебер (Абу-Му- за-Джабер-бен-Гайян-эк-Куфи, X век) и Альберт Великий (XII век). Вслед за Аристотелем они понимали под элементами не вещества, а качества, или «принципы». Ртуть служила «принципом» металлического блеска, сера — горючести, соль — растворимости. Они были убеждены, что, смешав эти «принципы» в надлежащих пропорциях, можно получить любое вещество в природе.
Как правило, со словом «алхимия» связывают сказки о превращении ртути в золото, о получении эликсира жизни и прочие чудеса. Это несправедливо: алхимики изобрели спирт и уже одним этим оправдали свое существование. Но основная их заслуга состоит в том, что стихийное экспериментирование, которому они предавались, привело постепенно к накоплению фактов, без которых наука химия никогда бы не возникла. ПЕРВЫЕ ПОПЫТКИ В XVII веке алхимия вместе с натурфилософией уступила место химии и физике. В 1642 году появилось сочинение Иоахима Юнгиуса A587—1657) «Диспуты о принципах материи», которое он вполне в духе века заканчивал словами: «Какие принципы должны быть признаны первичными для однородных тел, может быть познано не путем догадок, а только на основании добросовестных, детальных и прилежных наблюдений». В 1661 году вышла в свет знаменитая книга Роберта Бойля A627— 1691) «Химик-скептик», ее автор определял химические элементы как «...некоторые примитивные, или простые, или совершенно несмешанные вещества». По существу, это первое и почти современное определение элемента: элемент — это прежде всего вещество, а вовсе не «принцип», субстрат или идея. Оставалось пока неясным, как выделять эти элементы из природных веществ и по какому признаку можно отличить чистые элементы от их смеси или соединения. Например, сам Бойль полагал, что вода чуть ли не единственный чистый элемент, а золото, медь, ртуть и серу относил к химическим соединениям и смесям. Антуан Лоран Лавуазье A743—1794) принял целиком учение Бойля об элементах, но он жил столетием позже, и ему этого было уже недостаточно: он хотел научиться выделять элементы из химических соединений. По-видимому, он был один из первых, кго использовал весы не для приготовления порошков и смесей, а для целей исследования. Он исходил из предположения, которое сейчас кажется тривиальным, но в эпоху флогистона требовало немалой смелости: каждый элемент соединения весит меньше, чем все соединение в целом. Последовательно применяя этот принцип, Лавуазье составил первую таблицу; в ней было около 30 элементов. Взгляды его настолько противоречили общепринятым в то время воззрениям, что самые рьяные последователи теории флогистона в Германии устроили публичное сожжение портрета Лавуазье... Последующие сто лет были заполнены трудами химиков, которые постепенно дополняли таблицу Лавуазье. Среди них вызывает восхищение фигура «короля химиков» Иенса Якоба Берцелиуса A779—1848), который за свою жизнь проанализировал свыше 2000 веществ и открыл при этом несколько новых элементов. В это время было известно уже около 60 элементов — не так много, как думал Демокрит, но и не так мало, чтобы считать их все независимыми. Было естественно заподозрить, что все элементы образуют единую систему и начать поиски этой системы. Уже в 1786 году Марне был уверен, «что все существующее в природе связано в один беспрерывный ряд» и что «от мельчайшей пылинки солнечного луча до святейшего серафима можно воздвигнуть целую лестницу творений...*. В 1815 году английский врач и химик Вильям Праут A785—1850) развил идею Марне о родстве элементов и предложил простую гипотезу, по которой все элементы образовались при конденсации водорода. Сейчас не время и не место подробно изучать все попытки найти систему элементов, которые в разное время предприняли Деберей- нер A817), Петтенкоффер A850), Гладстон A853), Олдинг A857), Бегюэ де Шанкуртуа A863), Ньюлендс A865) и многие другие. Гораздо важнее проследить идеи и побудительные причины, которые всеми ими двигали. В основе любой науки лежит человеческая способность удивляться. А существование элементов всегда вызывало и будет вызывать удивление: в самом деле, разве не странно, что весь этот мир, наполненный красками, запахами, звуками и человеческими страстями, построен всего из нескольких десятков элементов? Из чего-то, как правило, невзрачного и ничем не напоминающего этот красочный мир? Однако вслед за удивлением возникает потребность упорядочить впечатления, которые нас поразили. 1 При всякой попытке что-либо упорядочить сразу же возникает вопрос: а по какому признаку? Если у вас в коробке навалены в беспорядке кубики с номерами, то все очень просто: достаточно расставить их в порядке номеров. Но представим себе, что вместо кубиков у нас в руках пробирки, в этих пробирках — вещества разного цвета и запаха, жидкие и твердые, тяжелые и легкие. Какое из этих качеств следует взять за основу классификации? Например, пробирки можно расста- 24
вить на полке так, что их цвета образуют радугу. Это будет красиво, но для науки об элементах бесполезно: всякая классификация имеет смысл лишь в том случае, если она позволяет выявить глубокие свойства или особенности строения. Чем вообще полезна классифкация кроме того, что она удовлетворяет наше инстинктивное стремление к простоте? Прежде всего,— и это самое важное — без нее невозможна никакая наука. Наш мозг — лишь небольшая часть природы, и мы можем надеяться познать ее всю только в том случае, если научимся выделять в ней главные черты среди нагромождения деталей. Как раз в этом и состоит суть классификации: среди многочисленных свойств предметов или явлений выбрать лишь одно или два свойства, но зато такие, чтобы они позволили выявить закономерность изменения всех остальных свойств. У химических элементов очень много свойств, что вполне понятно: иначе из них нельзя было бы построить весь мир. Самое важное из этих свойств — вступать в химические реакции. Казалось бы, именно это свойство и нужно положить в основу классификации. Однако нет способа точно измерить (и даже строго определить) реакционную способность элементов. А без этого любая классификация ненадежна: чтобы не быть произвольной, она должна опираться на число, элементы нужно классифицировать по свойству, которое поддается точному измерению. Но и здесь не все так просто: удельный вес элементов мы можем измерить очень точно, однако положить его в основу систематики нельзя хотя бы потому, что среди них есть и газы, и жидкости, и твердые тела. Многочисленные неудачные попытки найти систему элементов помогли, наконец, понять, что среди всевозможных свойств элементов, которые можно было наблюдать непосредственно, нет того единственного свойства, которое необходимо положить в основу классификации. Тот момент, когда это впервые поняли, можно считать началом современного учения о химических элементах. Этот решающий шаг сделал Джон Дальтон, пришедший в самом начале XIX века к выводу: главное свойство элементов есть их атомный вес — величина, лежавшая в то время вне химии и целиком принадлежавшая физике. ЭЛЕМЕНТЫ И АТОМЫ Среди ученых своего времени Джон Дальтон— весьма своеобразная фигура. Б начале
XIX века уже все уверовали в науку и поняли секрет ее могущества: она имеет дело с числами, а числа не обманут. Поэтому превыше всего в то время ценили искусство ставить точные опыты. Дальтон решительно этим качеством не обладал и потому при жизни то и дело подвергался нападкам маститых ученых. «Его инструменты, сделанные в основном своими руками, не были приспособлены для получения аккуратных результатов, а его манера экспериментирования была небрежной, если не сказать неряшливой»,— писал один из его биографов. По складу ума он был типичный теоретик, как мы себе представляем сейчас эту профессию. Поэтому не следует слишком строго судить неточности измерений в работах Дальтона: на их основе он высказал мысли, которые определили развитие химии на ближайшие сто лет. С Дальтона, можно сказать, начинается современная история атома. Суть его открытия состоит в том, что он указал экспериментальный путь проверки атомной гипотезы. Дальтон определил элемент как вещество, состоящее из атомов одного вида. Атомы различных веществ различаются между собой по весу и при всех превращениях вещества остаются неизменными, происходит лишь их перегруппировка. «Мы с таким же успехом можем стараться прибавить новую планету в солнечную систему, как уничтожить или создать атом водорода»,— писал Дальтон. Он первым не только твердо поверил в атомную гипотезу, но стал искать вытекающие из нее и притом наблюдаемые следствия. Ход его рассуждений состоял примерно в следующем. Если все вещества действительно состоят из атомов, то каждому атому можно приписать характеристику: атомный вес — число, которое показывает, во сколько раз вес атома какого- либо элемента тяжелее атома водорода. И если все химические соединения построены из различных комбинаций атомов, то веса различных элементов, входящих в соединение, относятся между собой как простые целые числа. Это утверждение составляет содержание знаменитого закона кратных отношений: веса элементов, входящих в соединение, относятся между собой как целое кратное их атомных весов. К своим результатам Дальтон пришел в 1804—1805 гг., а в 1808 г. вышла его знаменитая книга «Новая система химической философии». Оставалось сделать последнее: научиться определять атомные веса элементов. 26
Начинать нужно было с простейших веществ, очевидно, с газов. И уже в 1809 году бывший ассистент Бертолле француз Жозеф Луи Гей-Люссак A778—1850) сделал важное открытие: объемы двух газов, вступающих в реакцию, всегда относятся друг к другу как простые целые числа. Не веса, а объемы — это очень важно. Например, чтобы получить воду, нужно в одном объеме кислорода сжечь ровно два объема водорода. Отсюда уже сам напрашивается вывод: в равных объемах газов содержится одинаковое количество атомов. Именно к этому выводу пришел в 1811 г. итальянский ученый Амедео Авогадро (Лоренцо Романо Амедео Карло Авогадро ди Кварегна э ди Керрето, 1776— 1856), только сформулировал его точнее: в равных объемах газов содержится одинаковое количество молекул- Как мы теперь знаем, молекулы большинства газов — водорода, кислорода, азота и т. д.— состоят из двух атомов: Н2, Ог, N2 и 1. д. После этого уже ничего не стоит понять классический опыт по сжиганию водорода в кислороде... В чем значение открытий Гей-Люссака и Авогадро и почему мы так подробно остановились на этих простых фактах? Проследим еще раз цепочку рассуждений. В равных объемах газов содержится одинаковое число молекул; известно, что 2 грамма водорода занимают объем 22,4 литра; обозначим число молекул, которое содержится в этом объеме, через N; те же самые N молекул кислорода занимают тот же объем 22,4 л; но весят они при этом не 2 грамма, а 32; отсюда следует, что каждый атом кислорода в 16 раз тяжелее атома водорода. А это означает, что, измерив удельный вес какого-либо газа, мы сразу же определим его атомный вес. Нигде до сих пор реальность атомной гипотезы не была видна так явно. Действительно, удельный вес — величина, легко измеримая и привычная, поскольку она воздействует на наши органы чувств. Поразительно то, что таким простым способом можно измерить атомный вес — величину, не данную нам в ощущении и тем не менее безусловно реальную. Число N молекул, которые помещаются в 22,4 л любого газа, называют теперь числом Авогадро. Это одна из основных постоянных физики, подобно скорости света «с» или постоянной Планка «h». Но тогда в начале XIX века, гипотеза Авогадро была тут же забыта— так уж случилось. И лишь полстолетия спустя, в 1858 году, ей возвратил жизнь другой итальянец — Станислао Каниццаро A826— 1910). Это было как нельзя более кстати, поскольку между химиками той поры не было согласия: почти каждый из них признавал только свою собственную таблицу весов, органики не доверяли неорганикам, а созванный в 1860 году в Карлсруэ съезд химиков ни к какому соглашению не пришел. Л отар Мейер A830—1895), много сделавший для установления системы элементов, вспоминал впоследствии, как, возвращаясь с этого съезда, он читал в вагоне поезда брошюру Каниццаро и как у него во время этого чтения «упала пелена с глаз». Мы же, пытаясь представить событие столетней давности, можем сказать, что теперь, когда наконец были достаточно правильно определены атомные веса элементов, можно было приступить к их классификации. Продолжение следует РОБЕРТ БОЙЛЬ A627—1691) АТОМЫ И ЛЮДИ Был безусловно незаурядным человеком. Решающее влияние на Бойля оказала философия Фоэнсиса Бэкона с его учением об опыте как основном мериле истины, и, быть может, поэтому он установил один из первых количественных законов в физике, известный теперь как газовый закон Бойля — Мариотта. Любопытно, что по стилю своей работы Бойль ближе к нам, чем к своей эпохе: он не писал статей, а диктовал их секретарю, он не делал сам опытов, а поручал их ассистенту (с которым ему, впрочем, повезло: это был знаменитый впоследствии Роберт Гук) Бойль был четырнадцатым ребенком и седьмым сыном в богатой семье. С детских лет его мучили камни в почках, которые, быть может, отчасти определили его мировоззрение. Бойль никогда не был женат и был глубоко религиозен: по свидетельству друзей, знавших его е течение сорока лет, он никогда не произносил слово «бог» без благоговейной паузы. В течение 16 лет A661—1677) Бойль был председателем знаменитой 27
Ост-Иидской компании и на этом посту больше всего заботился о деятельности миссионеров в колониях. Примерно треть его ученых трудов посвящена теологии. Он самолично финансировал переводы библии на турецкий, арабский, малайский языки н даже на язык американских индейцев. Но вместе с тем Бойль был одним из основателей Королевского общества— первой академии наук. Это был высокий, худой человек. Несмотря иа свою знаменитость, ои вел простую жизнь, был дисциплинирован, благороден и предельно учтив. Когда ему в 1680 году пожаловали звание пэра, он отказался от такой чести, поскольку его совесть не позволяла ему принести необходимую в таких случаях присягу. Умер Бойль за правкой корректуры своей книги «Очерки общей истории воздуха». ДЖОН ДАЛЬТОН A766—1844) Родился в семье бедного ткача в Кэм- берленде, на севере Англии. Учился в сельской школе. Ему исполнилось 12 лет, когда учитель этой школы ушел в отставку. Тогда он сам открыл школу — сначала в своем доме, а затем в местном доме собраний квакеров — и преподавал там два года. Воспоминаний об этом не совсем обычном событии не сохранилось. Еще год он работал иа ферме и в возрасте 15 лет уехал к старшему брату Джонатану. Вместе с ним они снова открыли школу и преподавали в ней 12 лет, пока в 1793 году Джона не пригласили в Манчестерский новый колледж, где он еще шесть лет преподавал математику и физику. Он вступает в Манчестерское литературное и философское общество и выступает с научными сообщениями. Первый доклад, который он там прочел, был посвящен цветовому дефекту зрения, которым он сам страдал и который известен теперь под названием «дальтонизма». В Манчестере Дальтон прожил до конца своих дней, из которых последние семь лет провел в постели, разбитый параличом. Дальтон происходил из семьи квакеров, одной из самых строгих протестантских сект. Быть может, именно это обстоятельство усугубило природные черты его характера. Он жил размеренной жизнью, распорядок его дня никогда не м енялся: соседи с точностью до ми нут узнавали время, когда он поутру выходил записывать показания термометра и барометра. Рабочий день Дальтона заканчивался в 9 часов вечера. После ужина он сидел в кругу семьи, курил трубку и лишь изредка вставлял краткие замечания. Но каждый четверг после обеда он шел ие на работу, а на лужайку для игры в шары, примыкавшую к таверне «Собака и куропатка». Здесь он неожиданно утрачивал свои трезвые и размеренные манеры и, к удивлению зрителей, возбужденно размахивал руками и бросал шары с неожиданным энтузиазмом. Несколько умеренных пари, всегда точно рассчитанных, чай и неизменная трубка заканчивали этот день. Домой он возвращался к началу вечерних метеорологических наблюдений. Он почти ничего не читал и часто хвастал, что «может унести всю свою библиотеку на спине и что даже из этих книг не прочел и половины». «Как у всех самоучек, в нем было меньше развито желание зиать то, что сделали другие, чем твердая уверенность в правильности найденного им самим», — писал о Дальтоне один из его биографов. На современников его человеческие качества действовали удручающе: «его вид и манеры были отталкивающими... голос у него был резкий и сварливый, а походка жесткая и неуклюжая». Примерно то же вспоминают члены Манчестерского философского общества, которые, тем не менее, избрали Дальтона в 1817 году своим президентом. К концу жизни Дальтон признан повсюду: в 1822 году его избирают членом Королевского общества, а в 1830 г.— одним нз восьми иностранных членов Парижской академии вместо умершего за год до этого Гемфри Дэви. Как всегда в таких случаях, последующие поколения равнодушны к личным недостаткам ученого. Они помнят только лучшее в нем — его идеи. Наверное, это и есть одна из причин человеческого прогресса. 28
В начале тридцатых годов слово «полимер» не имело широкого хождения и, по свидетельству Академии наук, вошло в русские словари только в 1937 году. Говорят, что этот термин придумал знаменитый шведский химик девятнадцатого века Иене Якоб Берцелиус, от которого пошли и такие ныне распространенные термины, как «протеин» (белок), «катализ» и другие. Чудеса химии начались как раз при Берце- лиусе. Мастер эксперимента и вместе с тем человек широкого кругозора, обладавший даром обобщения, он, однако, долгое время считал, что органические вещества создаются только в живых организмах. Только в них заключена особая «жизненная сила», которая есть причина жизни и составляет коренное отличие живой природы от неживой. Вещества, порождаемые животными и растениями, нельзя получить искусственно, в пробирке. Никогда. Живое и неживое — два мира, всюду соприкасающиеся, однако несоизмернлше. Так думал не только Берцелиус, это был фундаментальный предрассудок всей науки в начале прошлого века. И'вот к Берцелиусу приходит письмо от его ученика Фридриха Вёлера, в котором тот пишет: «Я должен сообщить вам, что могу получать мочевину, не прибегая к почкам человека, собаки или другого животного». В столь сдержанных и скромных словах был выражен взрыв огромной силы, потрясший науку. Синтезом, в колбе, in vitro, соединением «неживых» веществ было получено нечто, что до сих пор могло возникать только в скрытых от взора глубоких тайниках живого тела!.. Запрет был нарушен. Граница между живым и неживым оказалась не столь категорической, как думали до сих пор. Если не само живое, то продукты живого можно получать без участия живого! Может быть, наступит время, когда и само живое научимся создавать из мертвого? Впрочем, в те годы такой вопрос вызеэл бы скорее всего мысль об алхимиках, пытавшихся соз-' дать искусственного человека — гомункулуса. Это уже и тогда было смешно. О синтезе белка как носителя жизни никто не мог и думать. Видные ученые признавали за химией одно право и одну возможность: анализ. Разлагать, сжигать, извлекать, растворять... Иными словами, только «разделяй»! Но властвовать в химии человек начал тогда, когда он постиг Продолжение. Начало в № 1 за этот год.
первую возможность синтезировать вещества. Эра синтеза начиналась. Ее пришествие можно отнести к середине минувшего столетия. О том, как рождалась современная органическая химия, написано много книг, однако всеобщей и общепризнанной истории этой науки не существует, как, впрочем, не существует и всемирно признанной истории науки вообще. Даже в пределах нашей страны можно встретить совершенно различные сообщения и мнения о фактах развития знаний. Еще больше разноречий между историками науки советскими и капиталистическими. Тут уже совершенно ни в чем нельзя разобраться. Известно, что с нашей стороны в недавнее время были допущены некоторые ошибки и преувеличения в отношении приоритета. Возможно, это было вызвано в какой-то мере тем, что на Западе историки науки и справочные издания игнорировали достижения и работу русских, советских ученых. Конечно, история науки — не футбол, чтобы рваться к реваншам, и мы не должны были так поступать, однако вопреки любому академическому спокойствию в душе закипает негодование, когда видишь, с каким злостным пренебрежением относились к большой и глубокой русской науке иные иностранные деятели и издания. Для того чтобы представить себе более ясно распространенные у нас и за рубежом точки зрения, я взял три издания: Большую Советскую Энциклопедию, два выпуска Британской энциклопедии— 1946 и 1955 гг. и Американскую энциклопедию— 1944 г. В нашей энциклопедии говорится, что Александр Михайлович Бутлеров — великий русский химик создал и обосновал теорию химического строения органических веществ, т. е. что именно он дал органикам тот метод, без которого никакие успехи органической химии за последние сто лет не были бы возможны. Статья подробно показывает это на большом фактическом материале. В Американской энциклопедии есть специальная статья о Бутлерове. В статье — 14 строк. Сказано, что он открыл третичные спирты, написал прекрасный учебник органической химии, занимался спиритизмом и пчеловодством. Все. Немного? Зато экономно. Еще экономнее — в Британской энциклопедии. Среди обильного количества Батлеров, Ботлеров, Буттлеров и пр. А. М. Бутлерова просто нет. Статья о Бутлерове отсутствует. Имя его в издании 1946 года упоминается три раза: в статье о бутиловых спиртах, в статье об изомерии и в статье о химике А. Кольбе... Когда же я обратился к изданию 1955 года, то оказалось, что даже и в этих статьях упоминание о Бутлерове выброшено совершенно. Это уже не от невежества, это — нарочно. Любопытства ради я посмотрел в той же «Британике» статью «Ломоносов». В двадцати семи строках (!) сообщаются некоторые наиболее «экзотические» факты биографии, говорится о том, что Ломоносов был поэт и написал русскую грамматику. И ни одного слова о значении Ломоносова в истории мировой науки! Все просмотренные мной издания иностранных энциклопедий считают создателем теории строения органических веществ немецкого химика Фридриха Августа Кекуле. Случайно мне попалась книжка, изданная в 1959 году в Лондоне, составленная из статей, представленных на симпозиум имени Фридриха Кекуле. Там я нашел статью Фер- кейда с упоминанием о Бутлерове. Вот это упоминание: «В последние годы с русской стороны («стороны»! — Б. А.) очень настойчиво утверждается, что отнюдь не Кекуле или Купер, а русский химик Бутлеров должен рассматриваться как основатель структурной теории. Этот взгляд полностью ошибочен и опровергается, например, одной интересной голландской статьей. Достаточно сослаться на самого Бутлерова: в 1859 году он писал в рецензии на статью Купера: «Упомянутая Купером че- тырехатомность молекулы углерода Сг(С = 6) принята уже Кекуле; ему же принадлежит приоритет в рассмотрении единиц сродства, остающихся свободными, когда часть их использована для образования сложной молекулы...» *. Как бы то ни было, несомненно, что Бутлерову следует отдать должное в том, что он основательно применял и распространял новые идеи Кекуле и Купера». Ясно, что цитата из Бутлерова говорит только о том, что ученый признает за Кекуле приоритет в решении одного из многих важных вопросов органической химии, а отнюдь не в структурной теории. Ведь и установление четырехвалентности углерода и употребление черточек Купером при написании формул далеко еще не означало создания теории строения. Зачем же голландцу надо было приводить слова, которые ничего не доказывают? * Словь Бутлерова я привожу по советскому изданию: А. М. Бутлеров. Сочинения. Т. I. M., 1953, стр. 40 В статье Феркейда цитата на немецком языке из Butle- row A. M.f Liebigs Ann., 1859, т. 110, стр. 58. 30
Вероятно, это было сделано в увереннрсти, что читатель достаточно предвзято относится к достижениям русской науки и потому без колебаний поймет цитату как отказ Бутлерова от приоритета. Как же решить вопрос о приоритете? А Кольбе? А Купер? Они же тоже сделали немалый вклад в создание новой теории строения органических веществ? Когда-то Гёте сказал: «...Что носится в воздухе и чего требует время, то может возникнуть одновременно в ста головах без всякого заимствования...». Может быть, здесь имел место именно подобный случай? Или, возможно, что «заимствования» были, т. е. что несколько ученых, непрестанно знакомясь с работами друг друга, шли к одной и той же идее, и для историка, для человечества интересно и важно не столько то, что один из них «вырвался вперед» на каком-то «финальном» моменте (говоря стадионным жаргоном), а интересно и важно именно то, как ученые разных стран одновременно приближались к истине, пользуясь идеями и материалами друг друга, идеями и наблюдениями сотен других ученых?! В этом отношении очень существенны высказывания самого Александра Михайловича Бутлерова в его работе «Исторический очерк развития химии». Читатель, даже если он не химик, с волнением следит за тем, как ум человеческий рыщет в поисках верного объяснения фактов и выдвигает во мрак неведомого свои построения, каждое из которых пусть и не в состоянии осветить сразу всю тайну, однако бросает лучик вперед и позволяет продвинуться на шажок дальше. А тайна была огромной важности. Анализ показал, что вещества органические бывают составлены из одинаковых элементов и даже в одинаковых пропорциях, а полностью разнятся между собою и видом своим и качеством. Например, состав яичного белка и яда гремучей змеи один и тот же: один и тот же рецепт прописывает природа, чтобы жить и чтобы умереть. Где же тот условный знак, который она ставит на полях и повинуясь которому элементы сочетаются в пищу или отраву? В чем же отличие? шаны друг с другом, непрерывно изменяли бы свое положение один относительно другого. Чтобы это отличие существовало, атомы в яичном белке должны быть расположены одним способом и пребывать в этом расположении постоянно, а в яде гремучей змеи — другим. Так из одних и тех же деталей «конструктора» можно составить разные вещи — модель крана и модель ракетоплана. Все зависит от того, как будут связаны друг с другом детали, каков план их расположения. Всякий мальчуган, орудующий с набором «конструктора», знает, что его детали можно соединять только по определенным законам. Их, например, нельзя гнуть, нельзя вытягивать, отверстия для скрепления друг с другом просверлены в них на определенных расстояниях, значит, все длины между креплениями будут кратны какой-то одной длине, все диаметры шестерен и колес тоже имеют определенную кратность и т. д. Таким образом, модель или игрушка, которую мальчуган собирает из деталей конструктора, будет иметь вид, зависящий не только от его желания, от его целей, но и от вида самих деталей, от того, какие детали можно соединять одну с другой, какие нельзя, сколько к одной детали можно привинтить других деталей, под какими углами и на каких расстояниях они могут или не могут расположиться при сборке. Теория «химического строения веществ», как называл ее Бутлеров, показывает химику молекулу не только со стороны ее «рецепта», где перечислено, сколько и каких атомов участвует в ней, но прежде всего со стороны того порядка, в котором эти атомы связаны в одно целое. Порядок же этот не может быть каким угодно, ибо отдельные атомы могут объединяться в группы, а группы в молекулы только по определенным законам. (К счастью, эти законы, несмотря на свою строгость, предоставляют природе, а теперь и человеку свободу создавать практически неограниченное количество органических веществ, отличающихся друг от друга своими свойствами.) Различие способов связей между атомами— вот причина различия свойств у веществ, имеющих одинаковый состав. В наше время структурные формулы органической химии изучаются в средней школе, а в середине прошлого столетия это было кардинальное, важнейшее открытие. О том, как шла к нему наука, и рассказывает Бутлеров в своем «Историческом очерке». Его повество- Этого отличия не могло бы существовать, если бы составные части, т. е. атомы водорода, кислорода и углерода, хаотически были переме- 31
вание интересно не только как изложение истории. В нем можно почувствовать облик самого ученого, для которого химия — любовь всей жизни. Бутлеров ищет корни своей теории, всматривается в прошлое. Он находит, что еще во взглядах Берцелиуса «в значительной степени крылось понятие о химическом строении», он следит, как постепенно в работах разных ученых оно все более уточнялось. Потом «шотландец Купер является с определенным понятием о химическом строении». Но оно затемнено взглядами не вполне верными и совсем неверными. Купер и Кекуле работают как бы параллельно, вернее было бы сказать, их исследования подобны двум проводам в одном шнуре — они переплетаются друг с другом. Кто из них раньше приходит к тем или иным выводам? Бутлеров так оценивает их путь: «Эти соображения высказал Кекуле весной, а Купер высказал их осенью. Однако эти соображения не привели Кекуле к оценке принципа химического сродства, между тем как Купер с первого раза взглянул на дело с этой точки зрения». Но «наряду с этим,— продолжает Бутлеров,— Купер высказывает странный взгляд на значение О...» (т. е. кислорода.— Б. А.). Критики набрасываются на Купера, однако они не видят, что в его мыслях есть золотые зерна истины. Во всякой честной теории, во всяком бескорыстном поиске всегда есть зерна истины. Их-то и следует искать и выращивать. Но, как видно, беды критиков всюду одинаковы — и в науке, как и в искусстве: страсть охотника в них преобладает! А Кекуле? «Просто досада берет, дивишься и не понимаешь, в чем же дело, когда видишь, как наряду с прозорливыми, драгоценными идеями он проповедует еще устаревшую теорию Жерара и никак не может придти к полному последовательному приложению химического строения...». Вы слышите этот взволнованный, нетерпеливый голос? Кажется, не в книге, не когда- то, а в наши дни, возле нас происходит эта странная игра, напоминающая поиски спрятанной вещи, когда ищущему кричат «холодно!» или «горячо!» и огорчаются, что он не может найти, и удивляются — как это он ходит возле и все невпопад!.. «Просто досада берет!». И правда, ведь вот она, вещица, спрятана совсем рядом, даже краешек ее виден... «Казалось бы, чего яснее, принять химическое строение?!» — сетует, даже сердится Бутлеров... Однако сколь часто случалось в науке, что истина была уже на столе исследователя, он коснулся ее — и вдруг отошел в сторону. Не так ли произошло и с четвертым участником этих поисков — Адольфом Кольбе, замечательным немецким химиком, именем которого был назван синтез парафинов посредством электролиза, с тем самым Кольбе, который одновременно с Кекуле высказал положение о четырехатомности углерода, т. е. подошел вплотную к теории химического строения, как бы указал на нее рукой, и вдруг отступил, и даже более того, объявил себя противником тех правильных выводов, которые из его же идей были сделаны! С Кекуле случилось иначе. Бутлеров показывает, как по мере выхода в свет томов основного сочинения Кекуле менялись его взгляды. В то время как в первом томе он выступает еще настоящим представителем идей Жерара, в конце второго тома эти идеи уже отсутствуют, «а принцип химического строения... является чрезвычайно ясно осознанным». Вы слышите этот радостный голос: наконец-то! Нашел-таки! Вот она, спрятанная вещица! Второй том сочинения Кекуле вышел в 1866 году. Первый же том, с отжившими теоретическими установками, Кекуле выпустил в свет на пять лет раньше, т. е. в том самом 1861 году, когда в одном из немецких (!) журналов была напечатана статья А. М. Бутлерова «О химическом строении веществ». Именно в этой статье Бутлеров заявил о необходимости оставить взгляды Жерара и сформулировать свою теорию. Ту самую теорию, которая и ныне лежит в основе научных представлений о строении органических веществ. Эту статью Бутлерова спустя четверть века знаменитый В. В. Марковников назвал «символом веры теории строения», подчеркивая таким образом, что теория, в ней изложенная, была уже точной и полной. В сочинении «Исторический очерк развития химии» Бутлеров подробно излагает историю своей теории. Он пишет о собственной своей роли в очень скромных выражениях, однако из его изложения нигде и никак не следует, будто он отказывается от приоритета, как пытается утверждать автор статьи в лондонском сборнике. Кстати, надо принять в соображение еще и то обстоятельство, что рецензия Бутлерова по поводу статьи Купера относится к 1859 году, а публикация статьи «О химическом строении веществ» датируется 1861 годом, т. е. лондонский сборник утверждает, что Бутлеров отказался от своего прио- 32
ритета за два года до первого обнародования своей теории. Мягко говоря, странноватое утверждение! Я не имею права быть судьей ни Британской энциклопедии, ни лондонского сборника, ни вообще разных концепций в истории науки. Однако я имею право узнать истину. Ее должны узнать и читатели Англии, Америки и других стран. Как положить конец несправедливости? И как вместе с тем предупредить появление сочинений, написанных не в меру ретивыми авторами, которым хотелось бы всю историю культуры приписать русским? Ведь и то и другое одинаково дико и одинаково мешает сближению наций! Хорошо бы создать международный орган по истории знаний, который был бы обязан представить миру правдивую и точную историю того, как в течение тысячелетий шло и идет человечество к познанию природы, какие люди — прекрасные, умные, талантливые и добрые — раздвигали мрак неведомого и передавали один другому луч науки. Новая всемирная история науки отличалась бы от ранее написанных еще и тем, что она была бы свободна не только от шовинизма, но и от расовых, колонналистских предвзя- тостей. В ней не было бы «открытия» Америки, поскольку она была «открыта» задолго до Колумба инками, ацтеками, майя и другими коренными американскими народами, культура которых, таинственная, странная и высокая, была уничтожена дикарским вторжением европейских разбойников (в то время передовььми бандитами человечества выступали пиринейцы)... Однако в новой истории познания были бы и Колумб, и Магеллан, и Вес- пуччи — как зачинатели эры общения. (Конечно, печально, что почему-то на планете Земля каждая новая эра начинается кровью, но, может быть, когда-нибудь срам этот, наконец, прекратится?). В новой и честной истории знания удалось бы напомнить человечеству о многих замечательных ученых, несправедливо забытых... Общий смысл ее состоял бы не в борьбе за первенство, а в провозглашении братства ученых всех народов и всех времен. Когда раскрытие тайн природы и освоение космического пространства станут главной деятельностью людей, историография сделается летописью культуры. Хорошо было бы написать к ней предисловие, в котором охватить период от первых наскальных рисунков до того времени, когда история дипломатов, императоров, полководцев и всего подобного станет чем-то вроде библейской легенды о Каине и Авеле. Кстати о Каине. На всю жизнь я запомнил эпизод, рассказанный Араго в «Истории моей молодости». На официальном приеме членов Института — высшего ученого учреждения Франции — Наполеон обходит приглашенных. (Кажется, такое обыкновение свойственно тиранам — они любят фигурять перед многолюдством подобострастных. Гитлер тоже устраивал подобного рода спектакли. «C'est magnifi- que!»* — издевался Толстой над любонача- лием Бонапартовым.) Ламарк, шестидесятипятилетний старик, всемирно знаменитый естествоиспытатель, подносит Наполеону книгу — «Философия зоологии», одно из величайших творений науки девятнадцатого века. — Что это такое? — кричит Наполеон.— Это ваша нелепая метеорология? Примите! — и он передает книгу адъютанту. «Бедный Ламарк,— пишет Араго,— тщетно пытавшийся в конце каждой грубой и оскорбительной фразы императора вставить: «Это работа по естественной истории», имел слабость залиться слезами». Тут Араго написал неточно. Великий Ламарк, человек упорный, смелый, всю жизнь мужественно и даже весело противостоявший невзгодам, заплакал, вероятно, не от слабости и не потому, что счел, будто сама родина, воплощенная в Бонапарте, грубо, по-солдафонски обошлась с ним (на седьмом десятке он уже научился отличать тиранов от народа), а потому, что был оскорблен за науку, за то, чему отдал все свои силы, всю жизнь и что было неизмеримо выше пухленького упыря- капрала, который — увы! — мог хозяйничать в науке, как в своей уборной. Я живо представляю себе покрасневшее от злобы, холеное и капризное лицо Бонапарта, которое принято было называть «божественным», вероятно, потому, что оно было лишено всякой человечности, и сухое, вдохновенное, прекрасное даже в слезах лицо Ламарка, и тайна тиранства опять встает передо мной. Как, почему это происходит? Почему истерики, палачи, пьянчуги, садисты, неврастеники и предельные пошляки так часто оказывались властителями народов и принимали не только всеобщую покорность, но зачастую и массовое обожание? * Это величественно! (фр.) 3 Химия и Жизнь, М 2 33
Однажды мне пришлось увидеть душителя, отправившего на тот свет нескольких людей. Это был высокий худой парень лет тридцати с плоским лицом невежды. Но было в этом лице нечто необыкновенное. В нем была непреклонность и как бы полная уверенность в своей правомочности, в своей «миссии». В его прямом взгляде и в выражении красивого рта чудилось мне нечто уж совсем невероятное: снисходительность. Как будто он говорил: «Конечно, ты боишься смерти... Ну, ничего, ничего, милок, не вертись — так надо!». Мне сказали, что среди заключенных он пользовался высшей властью, хотя и не избил, не убил тут никого. Рассказывали также, что женщины ради него шли на отчаянные дела. И я подумал: а что, если для превращения в Наполеона этому типу не хватало только исторической обстановки, да каких-то стратегических коммуникаций в мозгу, необходимых, когда надо орудовать не в темноте чужой квартиры, а на виду, с большими массами людей? Конечно, хитрость, доходящая до стратегического таланта, и умение одевать преступление в словеса бывают не столь часты. Впрочем, тут всегда можно пользоваться услугами специалистов. Гораздо реже встречается другое, что, вероятно, и надо признать главным. Каждый наблюдал то странное равнодушие, с которым многие животные относятся к страданиям и гибели своих собратьев. Они их как бы не осознают, не замечают. Это никак не нарушает тонуса их жизни, их поведения. Подобное безразличие почти недоступно человеку. Тот, кто обладает им, может с полным правом быть назван исключительным. Ближайшее окружение выдвигает и поддерживает его, ибо он как бы принимает на себя всю ответственность за кровь и муки подвластных. А ему хоть бы что. Полная, патологическая атрофия человечности спасает его от каких бы то ни было волнений. Такова, как мне кажется, анатомия тиранства. Помню, у Эйзенштейна в его библиотеке была «полка негодяев». Там стояли жизнеописания и мемуары Александра Македонского, Тамерлана, Наполеона, знаменитого американского гангстера Аль-Капоне, убийцы женщин Ландрю, Гитлера, Муссолини. — Как вам нравится такой горизонтальный монтаж? — спросил меня Сергей Михайлович, проводя рукой по корешкам. Он любил показывать свои выдумки, на которые был мастер. Но были ли это капризы и шутки? Для тех дубовых людей, которых немало далее среди искусствоведов,— да, шутки, капризы, бесцельные построения... словом, [ формализм. Но я уверен, что он всегда и по любым поводам упражнялся в монтаже ради I главного —ради наилучшего выражения того, что считал необходимым передать людям. И вследствие этой необходимости он выстраивал вещи, кадры, идеи не по привычному ранжиру, а так, чтобы они выражали его представление о мире. И, выстраивая, он подчинял их не утилитарной цели, как это делает конструктор, а цели общения с людьми, как это должен делать художник. И язык его был неисчерпаем. В Москве, в Музее революции есть зал. Он не сверкает сталью клинков, не лоснится бархатом знамен. На взгляд романтика походов и сражений он может показаться скучноват. И правда: кусок кабеля высокого напряжения, модель старинного угловатого грузовичка, трактор — худощавый, высокий, узкий... Ну чем тут восторгаться? А мы, ровесники века, медленно проходим вдоль витрин, и поношенные наши сердца ускоряют удары: хоть и мало тут собрано от тех времен, но как о многом говорит нам все это! Угловатый грузовичок «АМО-Ф-15». Первый грузовичок, сделанный на заводике АМО — ныне заводище имени Лихачева. Помню, мне было поручено помогать рабочим писать историю автозавода. Горький очень интересовался этим делом. Мы обманули его ожидания. Мы старались, как могли, но потонули в материалах, запутались в оценках людей, не могли осилить композицию громадной картины, которая — что ни новая страница — росла в размерах... И, наконец, тут же рядом — черный, слоистый, как бы обугленный временем, в два кулака кусок. К нему приклеена надпись: ПЕРВЫЙ СОВЕТСКИЙ СИНТЕТИЧЕСКИЙ КАУЧУК, полученный по методу профессора | НА С. В. ЛЕБЕДЕВА ОПЫТНОМ ЗАВОДЕ ЛЕНИНГРАД 1929—1930 гг. Ученик А. Е. Фаворского, замечательного химика, много сделавшего в области изучения 34
полимеров, Сергей Васильевич Лебедев считается основоположником промышленности синтетического каучука. Именно благодаря методу, им предложенному, промышленность синтетического каучука Советского Союза заняла перед войной первое место в мире. Его работы легли в основу производства искусственной резины в других странах, так же как в результате его исследований в химии полимеров были сделаны многие важнейшие выводы и у нас и за границей *. Историки науки считают исследования Лебедева в области полимеризации блестящими. Они приводят его слова, сказанные еще при защите магистерской диссертации в 1913 году. «Сфера явлений полимеризации,— сказал он,— настолько нова и обширна, что настоящее исследование является лишь фрагментом... того образа, который получит со временем эта область». Вот его портрет. Очень русское, красивое, немного грустное и немного насмешливое лицо с усталыми глазами человека, слишком много работающего. Орден Ленина на лацкане пиджака... Тут же репродукция другого портрета, сделанного Анной Петровной Остроумовой-Лебедевой, его женой, известной и превосходной художницей. Ее акварели и гравюры, все о Ленинграде — Смольный, площадь биржи через колонны, Фонтанка с пароходиками. Сенатская площадь, сфинксы на набережной... Небольшие работы в неярких красках, без каких-нибудь эффектов с первого взгляда могут и не поразить воображение, но я не знаю мастера, столь точно и скромно передавшего созерцание города на Неве. Кажется, почти безлюдны улицы, площади, аллеи, кажется, почти бесшумны: только город. Но сама архитектура, поднявшаяся над водами и как бы порожденная ими, столь населена историей, столь полна жизнью поколений, к которым и сам принадлежишь, что стоит только всмотреться — и уже входишь в рамку рисунка, и уже идешь по деревянным торцам Невского, по гранитным плитам набережных, вдоль чугунных оград, мимо колонн и пилястров, в тени монументально украшенных стен или в * По поводу вклада Лебедева в науку о полимерах крупный итальянский ученый Дж. Натта сказал: «Говоря о бутадиене, необходимо напомнить, что первые и наиболее важные результаты в производстве синтетического бутадиенового каучука при помощи анионной полимеризации были достигнуты в России и что 50 лет назад Лебедев и Остромысленский первыми синтезировали бутадиен способом, нашедшим также большое применение в Италии». («Материалы Международного симпозиума по макромолекулярной химии». М., июнь I960 г,). желтом солнце осенних дерев... Как это могло быть: бездарные правители и бессмертная красота? А вот так: Воронихин, Щедрин, Растрелли, Пушкин, Гоголь, Блок, Андрей Белый... В кристалле каждого рисунка, в каждом созерцании города удельная плотность воспоминаний — громадная... По этой красоте ленинградской выходили к Неве Лебедев со товарищи рубить лед для опытов или тащили в лабораторию закупленные материалы, а ночами «в свободное от работы время» выдували стеклянные части приборов, паяли, монтировали, слесарили... восьмеро энтузиастов, не записанных в русский былинный эпос. Богатырь Киберкштис и благородный рыцарь Краузе, и богатырская чета Вороновых, и лихой казак Виноградов Иван Алексеевич, прозванный Волжским, и Яков Слободин, и Якубчик Анастасия свет Иосифовна... Уже перестало хватать всех ингредиентов Военно-медицинской академии и университета, уже бочонковидные бутылки из-под лимонада, куда вливали будущую резину, были перебиты, а оставалась еще пропасть работы, неоткуда было взять денег, без них же действовать дальше было невозможно. И вот приходит Лебедев к Кирову. Тот принимает приветливо. 3* 35
— Слышал о вас,— говорит. «Я не стал посвящать его в подробности всех работ, хотя результаты были хорошие. Из осторожности сказал, что не знаю, что из этого выйдет. Если не жалко, то мы, мол, просим денег. Но предупреждаю, сумма нужна большая. — Очень большая? Я говорю: — Очень большая! Я даже боюсь назвать. — Ну, произнесете, может быть? — улыбнулся он. — Нужно тринадцать тысяч рублей, чтобы обеспечить год работы. Он еще раз улыбнулся. — Да, сумма громадная. Я так смутился, что сказал: — Ну, в крайнем случае можно и сократить, если трудно получить такие деньги. — Я шучу,—говорит.— Это же мелочь для такого дела... Даже если никакой гарантии в успехе нет». В ночь с тринадцатого на четырнадцатое января 1931 года после полуночи сквозь терпкий ленинградский мороз, наклонив головы от вьюжного ветра, быстрым шагом шли пятеро. Они несли шину. Ее только что сварили на «Красном треугольнике», и надо было ее испытать на Опытном заводе. Первую шину из ле- бедевского каучука. В кармане у ведущего — и для глаза невидим и от вьюги невредим — лежал документ. За подписью и печатью удостоверялось, что шина сия не украдена, а направляется на испытания и потому чтоб не задерживали по дороге. С этой январской ночи 1931 года и началась в Советском Союзе промышленность синтетического каучука. Краеугольным камнем ее и служит теория Бутлерова. Окончание в следующем номере ВЫБОРЫ в АКАДЕМИЮ Академики: КОЛОТЫРКИН Яков Михайлович (специальность — физическая химия). Родился в 1910 г. Работает в области электрохимии и коррозии. Директор Научно-исследовательского физико- химического института им. Л. Я. Карпова (Москва). Председатель Научного совета по проблеме «Разработка мер защиты металлов от коррозии» Государственного комитета Совета Министров СССР по науке и технике. Главный редактор журнала «Защита металлов». ПОСТОВСКИЙ Исаак Яковлевич (специальность — химия). Родился в 1898 г. Известен работами в области органической химии, главным образом химии ароматических и гетероциклических соединений. Заве- Очередные выборы в Академию наук СССР состоялись в ноябре 1970 года. Представляем читателям новых действительных членов (академиков] и членов-корреспондентов Академии наук СССРГ избранных по отделениям, входящим в Секцию химико-технологических и биологических наук. ОТДЕЛЕНИЕ ОБЩЕЙ И ТЕХНИЧЕСКОЙ ХИМИИ дует кафедрой Уральского политехнического института им. С. M. Кирова (Свердловск). Заслуженный деятель науки и техники РСФСР. Дважды лауреат Государственной премии. Члены-корреспонденты: БЕРЕЗИН Илья Васильевич (специальность—физическая химия). Родился в 1 923 г. Работает в области химической кинетики, в особенности кинетики процессов, протекающих в жидкой фазе. Декан Химического факультета Московского государственного университета им. М. В. Ломоносова. ВОРОНКОВ Михаил Григорьевич (специальность — химия). Родился в 1921 г. Работает в области органической химии, преимущественно химии элементоорганиче- ских соединений. Исполняет обязанности директора Иркутского института органической химии Сибирского отделения АН СССР. ЕВСТРАТОВ Василий Федорович (специальность — химия высокомолекулярных соединений). Родился в 1908 г. Известен работами по химической технологии шинного производства; активный участник создания в СССР промышленности синтетического каучука. Заместитель директора Научно-исследовательского института шинной промышленности (Москва). Лауреат Ленинской и Государственной премий. ЖДАНОВ Юрий Андреевич (специальность — химия). Родился в 1919 г. Известен исследованиями в области химии углеводов и теоретической органической химии. Председатель Совета Северо- Кавказского научного центра высшей школы. Ректор Ростовского государственного университета. КАРПАЧЕВ Сергей Васильевич (специальность — химия). Родился в 1906 г. Основатель уральской школы высокотемпературной электрохимии. Директор Института электрохимии Уральского филиала АН СССР (Свердловск). Дважды лауреат Государственной премии. РАФИКОВ Сагид Рауфо- вич (специальность — химия). Родился в 1912 г. Работает в области химии высокомолекулярных соединений и основного органического синтеза. Председатель Президиума Башкирского филиала АН СССР (Уфа). Академик АН Казахской ССР. 36
ОТДЕЛЕНИЕ ФИЗИКО-ХИМИИ И ТЕХНОЛОГИИ НЕОРГАНИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ Академики: НОВОСЕЛОВА Александра Васильевна (специальность — технология неорганических материалов). Родилась б 1900 г. Известна работами по неорганической химии, химии редких элементов и полупроводниковых материалов. Заведует проблемной лабораторией Московского государственного университета. Возглавляет Научный совет по химии и технологии полупроводников и высокочистых веществ АН СССР. Лауреат Государственной премии. САДОВСКИЙ Виссарион Дмитриевич (специальность — металлургия). Родился в 1908 г. Работает в области физического металловедения и теории термической обработки. Заведует лабораторией Института физики металлов АН СССР (Свердловск). Заслуженный деятель науки и техники РСФСР. Члены-корреспонденты: ВАТОЛИН Николай Анатольевич (специальность — металлургия). Родился в 1926 г. Известен работами в области теории металлургических процессов, изучения физико-химических свойств жидких металлов и сплавов. Директор Института металлургии Уральского филиала АН СССР (Свердловск). ГАГАРИНСКИЙ Юрий Владимирович (специальность — химия). Родился в 1915 г. Работает в области физической и неорганической химии, в особености химии урана. Заведует отделом химии Дальневосточного научного центра АН СССР (Владивосток). ГЕЛЬД Павел Владимирович (специальность — химия). Родился в 1911 г. Известен работами в области термохимии и физической химии неорганических материалов. Заведует кафедрой Уральского политехнического института им. С. М. Кирова (Свердловск). ЗОЛОТОВ Юрий Александрович (специальность — аналитическая химия). Родился в 1932 г. Известен исследованиями в области аналитической химии и химии комплексных соединений. Заместитель директора Института геохимии и аналитической химии им. В. И. Вернадского (Москва). Заместитель председателя Научного совета по аналитической химии АН СССР. НИКОЛАЕВ Георгий Александрович (специальность — физико-хи- мия и технология неор- нических материалов). Родился в 1903 г. Работает в области расчета и проектирования сварных конструкций. Ректор Московского высшего технического училища им. Н. Э. Баумана. Заслуженный деятель науки и техники РСФСР. Герой Социалистического Труда. САХАРОВ Борис Андреевич (специальность — фи- зико-химия и технология неорганических материалов). Родился в 1914 г. Известен работами в области химии и технологии редких металлов, полупроводниковых материалов и металлов высокой чистоты. Директор Государственного научно-исследовательского и проектного института редко- металлической промышленности (Москва). Лауреат Ленинской премии. ТУМАНОВ Алексей Тихонович (специальность — физико-химия и технология неорганических материалов). Родился б 1909 г. Работает в области создания материалов для авиационной техники. Возглавляет Всесоюзный научно - исследовательский институт авиационных материалов (Москва). Заслуженный деятель науки и техники РСФСР. Дважды лауреат Государственной премии. ОТДЕЛЕНИЕ БИОХИМИИ, БИОФИЗИКИ И ХИМИИ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ СОЕДИНЕНИЙ Академики: БАЕВ Александр Александрович (специальность — молекулярная биология). Родился в 1903 г. Работает в области биохимии и молекулярной биологии, наиболее известен работами по изучению структуры и функций нуклеиновых кислот. Заведует лабораторией Института молекулярной биологии АН СССР (Москва). Лауреат Государственной премии. ОВЧИННИКОВ Юрий Анатольевич (специальность — химия природных соединений и биополимеры). Родился в 1934 г. Известен трудами в области изучения химии пептидно-белковых веществ и биологических мембран. Директор и заведующий лабораторией Института химии природных соединений им. М. М. Шемякина АН СССР (Москва). Заместитель Главного ученого секретаря Президиума Академии наук СССР. СПИРИН Александр Сергеевич (специальность — молекулярная биология). Родился в 1931 г. Работает в области изучения биосинтеза белка, в особенности структуры и функционирования рибосом. Директор и заведующий лабораторией Института белка АН СССР (Пущи- но). Руководитель Пу- щинского филиала Московского университета. Члены-корреспонденты: ГЕОРГИЕВ Георгий Павлович (специальность — молекулярная биология). Родился в 1933 г. Известен исследованиями механизмов реализации генетической информации. Заведует лабораторией Института молекулярной биологии АН СССР. Возглавляет секцию «Нуклеиновые кислоты и синтез белка» Научного совета по молекулярной биологии АН СССР. ЕЛЯКОВ Георгий Борисович (специальность — органическая химия природных соединений). Родился в 1929 г. Работает в области органической химии и химии природных соединений. Директор Института биологически активных веществ Дальневосточного научного центра АН СССР (Владивосток). НИЧИПОРОВИЧ Анатолий Александрович (специальность — фотосинтез). Родился в 1899 г. Известен исследованиями фотосинтеза в связи с продуктивностью сельскохозяйственных растений. Заведует лабораторией Института физиологии растений им. К. А. Тимирязева АН СССР (Москва). Председатель Научного совета по проблемам фотосинтеза АН СССР. Заслуженный деятель науки РСФСР. РЕЙМЕРС Федор Эдуардович (специальность — биология). Родился в 1904 г. Работает в области физиологии растений, в особенности физиологии роста и развития. Директор Сибирского института физиологии и биохимии растений Сибирского отделения АН СССР (Иркутск). Окончание — на стр. 44 37
Михаил ЕМЦЕВ ГИПОТЕЗЫ Идеальный разрез Земли. Гравюра 1735 года ВЕЧНЫЙ КРУГОВОРОТ «СВЕРХГОРЯЧЕЙ» ВОДЫ
«Вода стоит особняком в истории нашей планеты. Нет природного тела, которое могло бы сравниться с ией по влиянию на ход основных, самых грандиозных геологических процессов... Вода определяет и создает всю биосферу — она создает основные черты механизма земной коры, вплоть до магматической оболочки, по крайней мере». В. И. Вернадский Влияние правильной гипотезы подобно действию магнитного поля. Гипотеза выстраивает прежде разрозненные понятия и отрывочную информацию по силовым линиям причинно- следственных связей. Хаос уступает место системе, в родственные отношения вступают, казалось бы, самые несовместимые представления. Появляется идея, отмеченная печатью истины... Присутствие истинности ощутилось мною тогда, когда я вник в гипотезу доктора технических наук Степана Макаровича Григорьева. Речь шла о земной коре. Почему она такая, какая она есть, как возникла, как развивалась и уравновесилась в своем нынешнем подвижном постоянстве? Десятки вопросов... Но здесь ситуация была обратной. Сначала был найден ответ. Всеобъемлющий ответ, наделенный благородным признаком универсализма. Возникла некая система представлений, мысль, которая пугающе свободно расправляется с полчищами планетологических проблем. Автор гипотезы выделил так называемую «дренажную оболочку Земли». На нее он возлагает влиятельнейшую роль в развитии земной коры. В сущности, о тонкой поверхностной оболочке земного шара мы знаем не так уж много. А она играет наипервейшую роль в пашем околосолнечном благополучии. Самая глубокая скважина, проникшая в тело Земли, не прошла еще и восьми километров. Почти неизвестно, из чего состоит и какими свойствами обладает кора глубже 10—15 км. О ее химии и физике можно только гадать или ставить эксперименты в лабораториях. Земная кора и сегодня остается кладезем богатств и загадок — еще никто не пощупал глубинного вещества. Григорьев в основу своей гипотезы положил представление о вечной циркуляции воды в земной коре. Вода вездесуща, повсеместна 39 и многолика. Она растворяет, осаждает, проникает, приносит, уносит, преобразует. Но в земных глубинах существует граница, где владычество воды кончается. Там породы нагреты до 374° С, до температуры ее критического состояния. При этой температуре и давлении 225 атмосфер вода (и без того один из самых аномальных минералов в природе) приобретает важнейшие для утверждения гипотезы свойства, ДРЕНАЖНАЯ ОБОЛОЧКА «ЖИВЕТ И РАБОТАЕТ» Картина в первом приближении выглядит так. На уровне изотермы 374° вода переходит в надкритический пар, который стремится проникнуть по всем направлениям, но, естественно, предпочитает те, где давление снижается. Так как давление растет с глубиной, надкритический пар далеко не проникает, а возвращается к изотерме 374°, к месту своего образования, а иногда и чуть выше. Здесь чуть прохладнее, и пар вновь обращается в воду. Легко заметить основные этапы циркуляции: вода — вода в критическом состоянии — надкритический пар — «критическая вода» — вода. На этом кольцо метаморфоз чистой воды замыкается, можно все начинать сначала. «Вращаясь», это кольцо захватывает и перемещает множество веществ. Но в природе редки чистые явления. Наш случай не исключение. Чистая вода в земных, глубинах — явление парадоксальное. Можно сказать, что воды в недрах нет — есть растворы. А их критические температуры зависят от растворенных веществ и их концентрации. Так вот, фазовые переходы растворов идут в породах, подогретых до 374—450° С. Эти температуры как бы ставят верхний и нижний ограничители, верхнюю и нижнюю границу дренажной оболочки. Этот слой пород с вечным круговоротом «сверхгорячей» воды Григорьев и назвал «дренажной оболочкой Земли». Вместе с другими оболочками нашей планеты она, по мнению Григорьева, определяет облик земного шара. Дренажная оболочка «живет и работает» по сложным физико-химическим законам. Испаряясь на нижней границе оболочки, вода оставляет там растворенные вещества. Она как бы цементирует породы, их прочность намного возрастает. Вероятно, так возникает та граница, на которой сейсмографы отмечают резкое изменение скорости прохождения коле-
баний — скорость «прыгает» с шести до восьми километров в секунду. С. М. Григорьев предполагает, что эта граница, уже давно получившая имя югославского геофизика А. Мохоровичича, и есть граница фазового перехода водных растворов D50°). Выше нее вода — жидкость, а ниже — надкритический пар. Дренажная оболочка подобна губке, ее проницаемость по сравнению с породами, лежащими выше и ниже ее, громадна. Это порождено извечной циркуляцией водных растворов и пара по вертикали и на большие горизонтальные расстояния. Вода, опускаясь в зону критических состояний, выщелачивает растворимые компоненты из пород, а надкритический пар, поднимаясь из недр, несет с собой высокотемпературные летучие соединения. Но роль пара не сводится только к этому, ибо в околокритической области свойства жидкой воды и пара близки между собой и поэтому они почти одинаково хорошо растворяют. А это означает, что немало пород своим происхождением обязаны переносу с паром. По мнению автора гипотезы, надкритический пар перемещает летучие соединения кремния, которые очень плохо растворяются в воде. При охлаждении пара они выпадают, образуя основной «скелет» горных пород. Соединения других элементов, например щелочных, в воде растворяются лучше, поэтому, переходя из пара в воду, они участвуют в дальнейших миграционных процессах. Благодаря физидо-химическим особенностям надкритического пара взаимодействие дренажной оболочки с мантией носит направленный, избирательный характер. Давление в дренажной оболочке создается напором «столба» жидкости, заполняющего трещины и разломы пород. Под материками, вздымающимися над морем, оно, естественно, выше, чем над океанами. Поэтому растворы минеральных солей где-то в толщах земных текут из-под материков под океаны. Постоянная «утечка» горячих растворов охлаждает кору материков и нагревает океанское дно. Из-за этого граница критического состояния воды резко опускается под материками и поднимается под океаном. Вместе с ней «передвигается» и граница мантии, граница Мохоровичича. Вот подтверждение: земная «твердь» на материках намного «толще», чем под океанами. «Глубина» материков около 37 км, а под океанами мантия резко поднимается вверх, оставляя для «тверди» каких-нибудь семь километров. ПОЧЕМУ МАТЕРИКИ ВЕЧНЫ? Этот вопрос стоит на прочных логических основаниях. В течение миллиардов лет текучие воды разрушают земную поверхность. Темп эрозии достаточен для того, чтобы все материки и острова были смыты в океан за какие-нибудь десять миллионов лет. При этом, разумеется, океанические впадины были бы заполнены веществом материков. Земля, как молодящаяся женщина, старается убрать с лица морщины и складки. Но все же, несмотря на заглаживающие усилия эрозии, рельеф суши сохраняет сложное строение, горы не исчезают. Почему? «Вечное» существование материков С. М. Григорьев объясняет так. Воды, просачиваясь в дренажную оболочку, вымывают часть материкового вещества. Облегченные речным сносом и глубинным выщелачиванием материки «всплывают». Вслед за ними поднимается мантия. Но воды, просачивающиеся сверху, не только разрушители — они главные строители континентов. Воды охлаждают породы мантии и мало-помалу преобразуют их в вещество материков. При этом из мантии уходят соли щелочных элементов, соединения магния, железа, кальция. Материки постоянно «всплывают», причем их мощность — до поверхности Мохоровичича и над уровнем океана — не изменяется. В полном соответствии со сказанным находится общепризнанная мысль о том, что материки в своей основе сложены веществом мантии. Обмен между мантией и земной корой — это восходящая ветвь геологического круговорота вещества. А нисходящая ветвь — это поступление материкового вещества в океан, далее через дно в мантию и, наконец, снова в состав материков. Материал, смываемый с материков, прогибает дно океана. Горячие водные растворы, текущие в дренажной оболочке, приносят под дно океанов минеральные вещества и тепло. Охлаждаясь, растворы отдают тепло океаническому днищу. При охлаждении выпадает множество веществ, которые уплотняют, цементируют осадочные толщи. Тяжелая кора океанического дна опускается вниз, преобразуется, становится неотличимой от пород верхней мантии. Благодаря нисходящей и восходяшей ветвям геологического круговорота вещества Земля сохраняет свой внешний облик неизменным. Автор гипотезы предвидит и «сюрприз», 40
который может преподнести сверхглубинное бурение. По представлениям С. М. Григорьева, состав и строение коры океанического дна и мантии совсем разные, и температура пород под океанами намного выше, чем под материками. Может случится так, что, войдя в «дренажную оболочку» коры океанов, бур встретит неожиданно высокие температуры и давления. А тут недалеко и до взрыва скважины, которая превратится в вулкан. Как обуздать «искусственный вулкан», пока неясно. СБЫВАЮТСЯ Конечно, уважаемый читатель, такие описания, как то, что мы предлагаем прочесть ниже, вам не раз встречались в газетных и журнальных репортажах. Быть может, кое-кому они даже приелись. И все же прочтите. Потерпите и прочтите. Итак... Несколько раз в месяц с ближайших химических заводов по рельсовым путям доставлялся «материал для пряжи» в виде полужидкого прозрачного вещества в больших цистернах... Через отверстия вязкая жидкость продавливалась под большим давлением тончайшими струйками, которые под действием воздуха затвердевали уже в нескольких сантиметрах и превращались в прочные паутинные волокна. Десятки тысяч механических веретен подхватывали эти волокна, скручивали их десятками в нити различной толщины и плотности и тянули их дальше, передавая готовую «пряжу» в следующее, ткацкое отделение. В швейной мастерской скроенные куски сшивались в готовое платье, но без всяких иголок, ниток и швейных машин. Ровно сложенные края кусков размягчались посредством особого химического растворителя, приходя в прежнее полужидкое состояние, и когда растворяющее вещество, очень летучее, через минуту испарялось, то куски материи оказывались прочно спаянными, лучше, чем это могло быть сделано каким бы то ни было швом... Можно затронуть и еще много вопросов. Например, чем вызван западный дрейф магнитного поля Земли? Или: почему в океане повсюду положительные анамалии силы тяжести? Органическое ли происхождение у глубинной нефти? Но довольно. Нельзя объять необъятное. Хоть и очень хочется: пятьдесят — шестьдесят «больных» проблем формирования и развития земной коры решает «дренажная оболочка». То, что это не репортаж «из сегодняшнего дня», можно установить только по одному признаку: в производстве костюмов клеевое соединение тканей еще не налажено... Следовательно, это фанатастика? Да, фантастика. Вернее, это было фантастикой. Роман, отрывок из которого вьг только что прочитали, был написан в 1908 году и назывался «Красная звезда». Его автор — социал- демократ Александр Александрович Богданов. В романе рассказывалось, как Землю посетили марсианские разведчики. Потолкавшись некоторое время на Земле незамеченными, они вернулись на Марс, захватив с собой русского социал-демократа Леонида — по его доброй воле, конечно. «Красная звезда» была, вероятно, одной из последних классических утопий мировой литературы. И как во всякой утопии, автора «Красной звезды» волновали главным образом социально-философские проблемы, поэтому он почти не терял времени на психологические изыскания, пейзажные зарисовки и прочие беллетристические тонкости. Ему гораздо важнее было показать структуру идеального — конечно, социалистического — общества и марсианскую технику. Потому его герою, как и положено во всех классических утопиях, была отведена роль экскурсанта, которого водят с одного достопримечательного места на другое, все показывают и все объясняют. ... Марсиане доставляют Леонида на «Красную звезду» на ракетном корабле. Надо Всеволод РЕВИЧ ПРЕДВИДЕНИЯ 41
полагать, что Богданов слышал о трудах Циолковского, а быть может, он читал его «Исследование мировых пространств реактивными приборами», ведь эта работа была напечатана в 1903 году в марксистском «Научном обозрении». Необходимость использования именно ракетной техники для межпланетных перелетов очень ясно мотивирована автором в дни, когда фантастикой, пожалуй, и самолет-то еще щ был как следует освоен. Еще удивительней «Этеронеф»— марсианский планетолет, по сей день еще не осуществленное создание технического гения. Движется «Эте- ронеф» энергией ядерного распада! В последующей фантастической литературе атомоле- ты появились только этак лет через сорок — уже после того, как миру стала известна атомная бомба. ...Труд на «Красной звезде» стал активной потребностью каждого, он доставляет творческую радость. И хотя рабочий день длится всего 1 !/г—2!/2 часа, люди увлечены своим делом и работают, не считая времени. Они часто меняют работу, чтобы испытать наслаждение от ее разнообразия. Удивительная деталь: производство планируется и координируется вычислительными машинами... Вычислительные машины в 1908 году! Не берусь утверждать, что машины, описанные Богдановым, были электронно-вычислительными, но это — одно из первых в мировой художественной литературе предвидений века кибернетики: романист «изобрел» устройства, которые мгновенно перерабатывают огромное количество непрерывно поступающей информации и также непрерывно выдают сведения, скажем, об избытке или недостатке рабочей силы в тех или иных отраслях промышленности. Но на «Красной звезде» есть не только синтетика, вычислительные машины и атомные двигатели. Герои широко применяют в промышленности радиоактивные (у Богданова «радиицирующие») элементы. Они создают искусственный белок. У них есть кинематограф, и не только звуковой, но даже и стереоскопический... Имя автора романа известно большинству из нас по той уничтожающей критике, какой В. И. Ленин подверг в «Материализме и эмпириокритицизме» его крупные философские ошибки. Но в романе философские блуждания А. А. Богданова, к счастью, отражения не нашли. После Октябрьской революции Богданов создал Институт переливания крови, был его директором и научным руководителем и героически погиб, поставив опыт на себе. Кстати, идея переливания крови занимала его еще в те дни, когда он писал свою «Красную звезду». Марсианские врачи в романе применяли переливание крови для омоложения сограждан... Рисунок В. БИСЕНГАЛИЕВА <^Щ '//> ice' | «-^дН&^ ш I.4.V 42
ИНФОРМАЦИЯ ИНФОРМАЦИЯ ИНФОРМАЦИЯ ИНФОРМАЦИЯ СОВЕЩАНИЯ И КОНФЕРЕНЦИИ Школа по методам электронномиироскопического исследования полимеров. Март. Мозжичка Московской обл. (Научный совет по электронной микроскопии АН СССР) Симпозиум по высшим полиопефинам. Апрель—май. Уфа. (Научный совет по высокомолекулярным соединениям АН СССР) МЕЖДУНАРОДНЫЕ ВСТРЕЧИ Конгресс по аналитической химии. Апрель. Япония, Киото. 9-я международная конференция по магнетизму. Апрель. США, Денвер. Международный конгресс по мерам защиты от воздействия космической радиации. Апрель. Швейцария, Женева. Конференция по технологии тепловыделяющих элементов для ядерных реакторов. Апрель. США, Новый Орлеан. КНИГИ В ближайшее время выходят з издательствах «X и м и я»: Н. Г. АЛЕКСЕЕВ и др. Современные электронные приборы и схемы в физико-химическом исследовании. 2 р. 77 к. Н. К. БАРАМБОЙМ. Механохимия высокомолекулярных соединений. 1 р. 84 к. Кристаллические попиолефины. Т. 1. Синтез. 2 р. 72 к. Т. 2. Строение и свойства. 3 р. 44 к. В. И. КУЧЕРЯВЫЙ, В. В. ЛЕБЕДЕВ. Синтез и применение карбамида. 1 р. 68 к. А. П. МУСАКИН. Таблицы и схемы аналитической химии. 42 к. Нестехиометрические соединения. 3 р. 08 к. Реакции и методы исследования органических соединений. Книга 22. 2 р. 41 к. П. САЙКС. Механизмы реакций в органической химии. 1 р. 28 к. Справочник резинщика. Материалы резинового производства. 2 р. 32 к. A. ХАЙОШ. Комплексные гидриды в органической химии. 3 р. 78 к. «Наук а»: Н. А. БАХ, А. В. ВАННИКОВ, А. Д. ГРИШИНА. Электропроводность и парамагнетизм полимерных полупроводников. 70 к. Колебательные спектры в неоргаиичесиой химии. 1 р. 85 к. B. Н. КОНДРАТЬЕВ. Константы скорости газофазных реакций. Справочник. (Дополнительное издание). 2 р. 30 к. В. Н. КОНДРАТЬЕВ. Экспериментальные методы определения констант скорости химических газофазных реакций. 35 к. Н. В. ЛАВРОВ. Физиио-химические основы процесса горения топлива. 2 р. (В монографии изложены основы химической термодинамики, рассмотрена термохимия реакций горения и газификации топлива, обсуждаются результаты новых исследований, впервые приводится материал по цепным механизмам горения углерода.) СООБЩЕНИЯ Премия имени А. М. Бутлерова 1970 года присуждена кандидату химических наук В. А. СМИТУ, кандидату химических наук А. В. СЕМЕНОВСКОМУ и доктору химических наук В. Ф. КУЧЕРОВУ (Институт органической химии АН СССР) за серию работ в области электрофильных реакции циклизации и присоединения в ряду непредельных соединений. ВДНХ СССР В марте в павильоне «Химическая промышленность» открывается специальная экспозиция «Химическая индустрия страны Советов от съезда к съезду». Встреча делегатов XXIV съезда КПСС с учеными и передовиками производства нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. Март — апрель. Павильон «Химическая промышленность». Конференция «Основные направления в разработке новой аппаратуры для рентгеноспектрального анализа и методика ее применения». Март. Павильон «Химическая промышленность». Встреча по обмену опытом на тему «Культура производства на предприятиях нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности». Март. Павильон «Химическая промышленность». НАЗНАЧЕНИЯ Академик А. Н. БЕЛОЗЕРСКИЙ утвержден академиком-секретарем Отделения биохимии, биофизики и химии физиологически активных соединений АН СССР. Директором Института органической и физической химии им. А. Е. Арбузова (Казань) назначен член-корреспондент АН СССР А. Н. ПУДОВИК. Утверждены составы экспертных комиссий: по премии имени Е. С. Федорова (председатель — член-корреспондент АН СССР Б. К. ВАЙНШТЕЙН) и по премии имени И. М. Губкина (председатель — член-корреспондент АН СССР М. Ф. МИРЧИНК). 43
НОВЫЕ ИНСТИТУТЫ Президиум Академии наук СССР постановил: Организовать в 1971 году в Магадане Институт биологии и во Владивостоке — Институт химии Дальневосточного научного центра АН СССР. Преобразовать Лабораторию озероведения (Ленинград) в Институт озероведения АН СССР. Этот институт создается для разработки теоретических проблем лимнологии с целью обоснования мероприятий по освоению и охране пресноводных озер, водохранилищ и природных ресурсов озерных районов страны. Создать Институт биохимии растений АН Грузинской ССР. Среди основных направлений работы нового института — исследование ядерных ДНК и белковых веществ культурных растений для разработки теоретических основ выведения высокоурожайных и болезнеустойчивых сортов; изучение метаболизма и механизма действия регуляторов роста для направленного воздействия на обмен веществ; исследование биосинтеза флавоноидов, стероидов, эфирных масел и других соединений вторичного происхождения. ОТДЕЛЕНИЕ ФИЗИОЛОГИИ ВЫБОРЫ В АКАДЕМИЮ Окончание. Начало — на стр. 36 Академик: ЛИВАНОВ Михаил Николаевич (специальность — физиология). Родился в 1907 г. Работает в области электрофизиологии, изучения биоэлектрических процессов в центральной нервной системе. Заведует лабораторией Института высшей нервной деятельности и нейрофизиологии АН СССР (Москва) и отделом памяти Института биофизики АН СССР. Члеиы-корреспонденты: БЕХТЕРЕВА Наталья Петровна (специальность — физиология). Родилась в 1924 г. Известна исследованиями нейрофизиологических основ психической деятельности человека. Директор Института экспериментальной медицины АМН СССР (Ленинград). Член-корреспондент АМН СССР. КАРАМЯН Арташес Иванович (специальность — физиология). Родился в 1908 г. Известен работами, посвященными выяснению структурной и функциональной организации головного мозга. Заместитель директора Института эволюционной физиологии и биохимии им. И. М. Сеченова АН СССР (Ленинград). Член- корреспондент АН Армянской ССР. ОТДЕЛЕНИЕ ОБЩЕЙ БИОЛОГИИ Академик: ШВАРЦ Станислав Семенович (специальность — зоология). Родился в 1919 г. Работает в области теоретической экологии и экологической морфологии животных. Директор Института экологии растений и животных Уральского филиала АН СССР (Свердловск). Члеиы-корреспонденты: ГАЛАЗИЙ Григорий Иванович (специальность — биология). Родился в 1922 г. Работает в области лимнологии, лесоведения и геоботаники. Директор Лимнологического института Сибирского отделения АН СССР (Иркутская обл.). КОЛЕСНИКОВ Борис Петрович (специальность — биология). Родился б 1909 г. Работает в области лесоведения и лесоводства. Заведует кафедрой Уральского государственного университета им. А. М. Горького (Свердловск). Председатель комиссии по охране природы при Уральском филиале АН СССР. КОНТРИМАВИЧУС Витау- тас Леонович (специальность — биология). Известен работами в области гельминтологии. Заведует отделом биологических проблем Севера Северо-Восточного комплексного научно-исследовательского института АН СССР (Магадан). НЕУНЫЛОВ Борис Александрович (специальность — биология). Родился в 190В г. Работает в области биологии и агрохимии. Исполняет обязанности первого заместителя председателя Президиума Дальневосточного научного центра АН СССР. Действительный член ВАСХНИЛ. Герой Социалистического Труда. ПЬЯВЧЕНКО Николай Иванович (специальность — биология). Родился в 1902 г. Работает в области геоботаники, болотоведения и биогео- ценологии. Председатель Президиума Карельского филиала АН СССР (Петрозаводск). Заслуженный деятель науки РСФСР. СОКОЛОВ Владимир Евгеньевич (специальность — зоология позвоночных). Родился в 1928 г. Работает в области зоологии, в основном экологической морфологии позвоночных. Директор Института эволюционной морфологии и экологии животных им. A. Н. Северцова АН СССР (Москва). ФЕДОРОВ Андрей Александрович (специальность — ботаника). Родился в 1908 г. Известен работами в области систематики высших растений и изучения флоры тропических и субтропических областей. Заведует лабораторией Ботанического института им. B. Л. Комарова АН СССР (Ленинград). 44
Стальные русла для газовых рек. На снимке — штабель труб для строящегося газопровода Надым —■ Пунга НАВСТРЕЧУ XXIV СЪЕЗДУ КПСС ГАЗОВЫЕ РЕКИ, СТАЛЬНЫЕ БЕРЕГА В 1970 году 90 миллионов жителей нашей страны пользовались природным газом в быту. На газовом топливе выплавлено 85% стали и чугуне. Природный газ составил треть топлива, сожженного на тепловых электростанциях. Природный газ стал главным источником водорода для синтеза аммиака... В газовой промышленности, бурно развивающейся отрасли народного хозяйства, каждый год приносит новые научные и технические проблемы. О главных из них, о последних достижениях отечественной индустрии газа рассказал корреспонденту «Химии и жизни» директор института ВНИИГаз доктор технических наук Сергей Филиппович ГУДКОВ. ЛЮБОЙ СРАВНИТЕЛЬНО МОЛОДОЙ отрасли науки и техники присущи свои парадоксы развития. Рхть они и у газовой промышленности. Крайне любопытно складываются, например, соотношения между добычей и запасами природного газа. За последние 16 лет добыча его в Советском Союзе увеличилась в 22 раза, а разведанные запасы — в 28. Вот и получается— добываем газа все больше, а запасы не убывают, наоборот—растут! Газ находят в разных уголках нашей стрз- 45
ны. И в то же время наблюдается резкая концентрация предприятий газовой промышленности. В 1955 году несколько десятков промыслов давали вместе 9 миллиардов кубометров топлива, а сейчас одно Шебелинское месторождение на Украине — 30 миллиардов. Пожалуй, только молодостью отрасли можно объяснить тот факт, что газ пока используется не выгоднейшим образом. Больше всего газа потребляют сейчас электростанции B8%), затем идут металлургия A7—18%), быт A3%), машиностроение A0—12%), промышленность строительных материалов A0°/0), химия (8%). В то же время самые эффективные области применения газа — это химия и быт. С другой стороны, природный газ — самое выгодное из современных топлив. Действительно, и добыча, и транспортировка этого топлива, и его сжигание недороги, все операции легко автоматизировать; производительность труда при добыче газа в шесть раз выше, чем в нефтедобыче, и в 55 раз выше, чем в угольной промышленности. К этому надо добавить, что газификация промышленности, быта оздоровляет воздух городов. Там, где тепловые электростанции и ТЭЦ переведены на газовое топливо, концентрация токсичных веществ в атмосфере уменьшилась примерно в семь раз, в том числе сернистого ангидрида — в десятки раз. Не удивительно, что с 1955 года доля природного газа в нашем топливном балансе возросла почти в 10 раз и достигает сейчас 18,4%. И все-таки сжигать ценное химическое сырье, не сняв предварительно особенно нужные народному хозяйству «сливки», просто бесхозяйственно. Уже сейчас природный газ — смесь метана, этана, пропана, бутана, азота, циклических и ароматических углеводородов— используют как сырье в производстве метанола, ацетона, уксусной кислоты и других органических веществ. Из газа получают оле- финовые углеводороды, в первую очередь этилен и пропилен. А эти вещества лежат в основе синтеза пластмасс, каучуков, искусственных BGJJOKOH. ПО-ВИДИМОМУ, В ДАЛЬНЕЙШЕМ природный газ будут использовать в специализированных энергохимических комплексах, в которых на первой стадии предусмотрена химическая переработка топлива, а на второй — сжигание оставшейся его части. Сейчас в нашем институте разрабатываются методы полного выделения химического сырья из газа, например, глубоким его охлаждением. 46
Ставропольский ордена Трудового Красного Знамени газопромысел. Головные сооружения газопровода Ставрополь — Москва Над новой скважиной вспыхнул газовый факел Не менее перспективно и чисто энергетическое использование газового топлива в установках прямого преобразования энергии. Природный газ — вполне реальное рабочее тело для магнито-гидродинамических генераторов, самое дешевое топливо для топливных элементов. Если к. п. д. современных тепловых станций с их многоступенчатым процессом преобразования энергии едва превышает 20%, то в топливных элементах полезно используется 80—85% химической энергии топлива, эффективность МГД-установок — 60—65%. Сравнительно недавно газовой промышленности в нашей стране практически не было. Только в 1946 году был построен первый газопровод Саратов — Москва. Вплоть до начала пятидесятых годов геологи даже не вели специальную разведку на газ; его запасы находили случайно — как бесплатное приложение к нефти. Сейчас Советский Союз по разведанным запасам природного газа— 15 триллионов кубометров— вышел на первое место в мире. И каждый год появляются новые мощные и сверхмощные месторождения, такие как Уренгойское в Тюменской области, запасы которого, по самой скромной оценке, приближаются к 4 триллионам кубометров. Неудивительно, что к 2000 году геологи предполагают найтк С 1955 по 1970 год полумиллиона в нашей стране кубометров пробурили газовые найденного газа, скважины общей длиной На снимке—-газовая 35 миллионов метров. разведка в Оренбургской И на каждый метр области приходится больше А
Коми АССР. Ухтинский газоперерабатывающий завод целые газовые океаны—150—200 триллионов кубометров топлива. ГАЗОВЫЕ РЕКИ В СТАЛЬНЫХ БЕРЕГАХ, которые густой сетью покрыли территорию страны, несут ежегодно 150—200 миллиардов кубометров газа. Компрессоры мощностью по несколько тысяч киловатт каждый гонят топливо по газопроводам со скоростью курьерского поезда. Газовые реки не только удлиняются (общая длина газопроводов достигла уже 65 тысяч километров, а в скором времени достигнет 100 тысяч), но и расширяются. Несколько лет назад при прокладке магистральных газопроводов использовали трубы диаметром около метра, теперь в дело пошли полутораметровые трубы. Летом прошлого года в Москве состоялся XI Международный газовый конгресс. Во время его работы на Выставке достижений народного хозяйства была открыта экспозиция самого современного оборудования для добычи, транспортировки и переработки газа. В советском разделе были показаны трубы диаметром 2,5 метра. По таким трубам через несколько лет начнут отправлять за тысячи километров сибирский газ. Сейчас ученые исследуют возможность передавать топливо при низкой температуре (минус 60—70° С) и давлении 80—90 атмосфер. В таких условиях резко возрастает текучесть газа, а значит, увеличивается пропускная способность газопроводов, которые к 2000 году должны быть готовы принять 2 триллиона кубометров газа в год. 48 Современные масштабы газификации народного хозяйства предъявляют особые, повышенные требования к надежности и бесперебойности газоснабжения. Чтобы избежать случайных перерывов в подаче топлива, у нас в стране создается единая система газоснабжения, которая охватывает центральные и северо-западные районы, Украину, Кавказ, Среднюю Азию, Урал. В эту систему войдут не только магистральные газопроводы, но и кольцевые, по которым в случае надобности можно перебросить газовые^ потоки в новые места, и резервные, которые дублируют основные русла, и подземные хранилища — аккумуляторы газа емкостью в миллиарды кубометров. Единая система газоснабжения по своей надежности и гибкости близка к системе электрического снабжения. Это необходимо: газ в скором времени займет в жизни страны не менее важное место, чем электричество. Фото ТАСС На вклейке — схема магистральных газопроводов Советского Союза. В 1953 году их протяженность составляла всего 9600 километров, а к середине прошлого года выросла до 65 000 километров. Через несколько лет безнадежно устареет и последняя цифра, тому свидетельство — пересекающие во многих направлениях карту страны пунктиры строящихся и проектируемых газопроводов Рнсуник А. ЛИТВИНЕНКО
Вот, что входи с в на- бор «Юный химик». В пластмассовой бутылке, которая видна слева, — разбавленная соляная кислота, в такой же бутылке справа (ее нарочно вынули, чтобы показать, как выглядит гнездо) — сухой едкий натр. Около бутылки с кислотой расположены шесть маленьких цилиндрических сосудов. В верхних трех — красная цилит кровяная соль, желтая если \ кровяная соль и танин. му с, В нижних — лимоннокис- вещеа лое железо, медный ку- таком порос и нашатырь. За- железе тем следуют обльише ^питьев гг
сосуды; кислота, перманганат кивать схе- лия и сосуд для насгой- оаво. то ки иода. Слева в круг- аожеьны в лом гнезде — спиртовка, порошох в во втором круглом ч известь, гнезде —• фильтровальная , винная ■* бумага* Kpojue того, на фотографии видны пробирки, щеточка для мытья посуды, деревянный держатель для пробирок, пробки (в гнезде над спиртовкой),лакмусовая бумага (в гнезде под фильтрами), трубочка, пинцеч и справа — небольшой ииатив для пробирок
<*JMJL» • * » • ь ■ &-* J МЕСТО на не се мия ЭПОКСИАНОИ СЛЛОЛЫ склеенный, фрлг/чвнт ;.*~, *.*- •л>^^.*" - * 4-р*-*r-U-«*«>W#«rv.»<f*,*vV»f«** ЗЯП ■щвдг к ^
В отрогах Гегамских гор, в 28 километрах от Еревана, находится один из древнейших памятников нашей страны — крепость Гарни, воздвигнутая две тысячи лет назад. Первое письменное упоминание о «крепости Гарни, защищенной местоположением и римским гарнизоном», принадлежит римскому историку Корнелию Тациту. На одной из плит, найденной при раскопках, обнаружена надпись на греческом языке, начинающаяся словами: «Гелиос! Тиридат Великий, Великой Армении Государь... построил... эту неприступную крепость...». Крепость Гарии была воздвигнута на треугольном плато, с юго-востока защищенном скалами. Территорию крепости— дворцовые постройки, служебные помещения, бани, храм Гелиоса (или Митры, как именовали это божество в дохристианской Армении) — окружала мощная стена высотой 29 метров, с четырнадцатью прямоугольными башнями. Стена и башнн, судя по сохранившимся деталям, были украшены зубцами. Храм, башни, крепостные стены были сложены нз серого базальта. В качестве связующего материала древние строители применяли известь, а по вертикали плиты скрепляли свинцовыми скобами. Храм стоял в сохранности до XVII .^ТВЛЬ ДВЕ ТЫСЯЧИ ЛЕТ СПУСТЯ века и был разрушен во время сильного землетрясения 1679 года. Среди обожженных солнцем скал, трав и кустарников лежат груды камней, обломки колонн, украшенных античными орнаментами, цокольная часть и ступени... Раскопки привели к удивительным результатам: археологи нашли около 70% всех детален храма. Возник смелый замысел: отстроить храм заново, сложив и скрепив найденные фрагменты. Реставрационные работы были начаты в 1969 году под руководством архитектора Алексея Арамовича Саиняна. Вместе с ним работают специалисты нз Ереванского института камня и силикатов (заведующий лабораторией строительных материалов — Григорий Павлович Далян). Перед склеиванием поверхность камня тщательно очищают спиртом и ацетоном, потом высушивают с помощью переносных горелок; потом на одни из фрагментов наносят слой эпоксидной смолы (не толще 6—8 миллиметров) и к нему под большим давлением прижимают второй фрагмент. Склеенные детали древнего сооружения выдерживают достаточно большие нагрузки. В 1971 году восстановление древнего памятника должно быть завершено. О. КОЛОМИЙЦЕВА И а вклейке: Античный храм в Гарни. Вверху — реконструкция (автор — А. А. Саинян), внизу — руины храма до начала реставрационных работ фрИ"? юга Надпись на греческом языке, обнаруженная археологами на одной из древних каменных плит 49
Л. М. КЕЛЬМАН Оформление художника Р. ВАРШАМОВА 50 КАК ДЕЛАЕТСЯ ЖУРНАЛ «ХИМИЯ И ЖИЗНЬ», КОТОРЫЙ ДЕЛАЕТСЯ ТАК ЖЕ, КАК И МНОГИЕ ДРУГИЕ ИЗДАНИЯ Все чаще в печати мелькают слова «взрыв информации», публикуются сведения — то устрашающие (к концу столетия объем научно-технической информации по сравнению с теперешним увеличится в 30 раз), то успокаивающие (создано уникальное запоминающее устройство, так называемая голограммная память, способная хранить 10 миллионов единиц информации на фотопленке размером 3,2X3,2 миллиметра)... Но пока ученые бьются над созданием электронных книг сверхъемкой памяти, мы делаем журналы и книги и читаем их по- старому. Pi любое быстрочтение, как его ни называть — «динамическим», «партитурным», «фотографическим» или даже «иероглифическим», — может только ускорить поглощение информации, но не в состоянии изменить ее объем. Какая часть гигантского потока визуальной информации приходится на долю того, что мы считываем с бумаги? Проще говоря, каков в этом потоке удельный вес полиграфии? Истина, требующая не доказательств, I а лишь цифрового антуража: объем и I роль полиграфии, ее информационная I емкость постоянно возрастают. I Построим теперь нехитрую логиче- I скую цепы человечество не может суще- I ствовать без информацнн, информация не I может обходиться без полиграфии, поли- I графия немыслима без химии. Вот по- I чему мы решили рассказать, как дела- I ются те девяносто шесть полос разнооб- I разной информации, которые называются I научно-популярным журналом «Химия и I жизнь». I
Ъпнырга t?AbK>P4 XIVbEKA ^\СОКЛЯ ntMATt> рисунок 13?Огсд/* ОТ ГУТЕНБЕРГА ДО КОМПЬЮТЕРА «В середине XV века Иоганн Гутенберг потратил около пяти лет на отлнвку н набор печатной формы из подвижных литер, предназначенной для печатания его исторической «Библии». Сегодня с помощью новых электронно-вычислительных машин всю «Библию» можно набрать за семьдесят семь минут, — уверяет американский журнал «Форчун». Не будем подсчитывать, как быстро можно набрать журнал «Химия н жизнь» и как быстро можно его отпечатать и сброшюровать. Важнее другое: при всем прогрессе техники, при всем развитии современной полиграфической технологии процесс изготовления печатного издания принципиально не изменился со времен Гутенберга, основой его остается взаимодействие бумаги н краски. А если говорить о высокой печати, то сходство будет полным — по той простой причине, что Гутенберг печатал именно этим способом. Собрать форму из деталей, печатающие элементы которых возвышаются над непечатающими, «пробельными», создать посредством давления контакт достаточной силы и продолжительности между формой и бумагой, чтобы краска с печатающих элементов перешла на бумагу,— вот принципиальная (правда, сильно упрощенная) схема создания Гутенбергом «Библии», а Московской типографией № 13 — журнала «Химия и жизнь». Кому из нас не доводилось быть печатником? Кому в детстве не случалось, зачернив пятачок грифелем и создав ладонью давление, получать на листке бумаги оттиск «орла» или «решки» со всеми деталями рисунка? Только изображение на таком «печатном оттиске» было обратным. Но это была высокая печать! Чтобы изображение на настоящем оттиске было «прямым», читаемым, приходится «обратным», зеркальным делать очко печатающих элементов, их рисунок. ПОЛИГРАФИЯ: ПРОМЫШЛЕННОСТЬ И ИСКУССТВО Однако мы незаметно уклонились от хронологической последовательности. Вернемся к ней и, поскольку процессам техническим предшеств уют процессы творческие, начнем с редакции, с начала начал журнала — редакционного совещания, «планерки». Дело не в названии, а в том, чтобы «собрать номер», включив материалы, которые достаточно удачны, достаточно апробированы, достаточно подготовлены и достаточно... невелики по объему. Но прежде чем мы попадем на редакционную планерку,— одно отступление нередакционного свойства. Абзацем выше промелькнула у нас совсем не бесспорная мысль о процессах творческих и процессах технических. Не будем откладывать обсуждение ее до «полиграфической» части статьи. Существуют две точки зрения на полиграфию. Первая: это промышленность. Вторая: это еще и искусство. Мы на стороне тех, кто утверждает: полиграфия — не только промышленность. Поскольку первое утверждение возражений вызвать не может, займемся вторым и попробуем доказать, что полиграфия — искусство. В полиграфии, не в пример другим отраслям промышленности, пока еще не везде и не всегда возможен объективный контроль над производственными процессами, причем процессами сложнейшими, где во взаимодействие вступают материалы с самыми различными оптическими, химическими, физико-химическими свойствами. Возьмем, например, чудо рождения цветной репродукции... Произведение живописи, как, впрочем, и любой цветной оригинал, воспроизводится в результате сложения цветов. Последовательное наложение красок так называемой триады — желтой, красной, синей — в принципе дает возможность воспроизвести все цветовые оттенки оригинала. Для этой цели служат клише (разговор о них впереди) — отдельное для каждой краскн. Совсем не так просто добиться соответствия репродукции оригиналу по рисунку н по цвету. Для этого приходится много раз делать корректуру и кисточкой наносить на клише кислотоупорный лак (процесс этот называется выкрыванием), чтобы предотвратить травление уже «готовых» участков и протравить те, которые не закрыты лаком, чтобы «довести» их. Тончайший, деликатнейший процесс, почти работа художника. Многие из цветных травильщиков, кстати, и есть художники. 51
•V*Sfi ""cor* «•*;* Pa Бог л Типогрлфского фОТОГРАфЛ — РАЗВЕ ЭТО НЕ. ТВОРЧЕСГ8С • Про старых металлообработчиков рассказывают, что некоторые из них в состоянии наощупь определить диаметр металлического прутка с точностью до десятых долей миллиметра. Это чудо — чудо мастерства, опыта, чудо любвн к своему делу. Такое же чудо искусство полиграфиста. А фотография в полиграфии... Если труд кинооператора или даже просто фотографа — искусство, то работа типографского фотографа, который должен передать все цветовые и градационные переходы оригинала, — разве это не творчество? А искусство метранпажа, по сути дела, художника газеты? Сколько безымянных асов газетной верстки стоит за этим термином, исполненным архаики! Каждый из нас обращал внимание на то, как разнятся газеты по внешнему виду. Чтобы завоевать симпатии читателя, газета непременно должна быть нетолько интересной, но и обладать «лица необщим выраженьем»... Можно назвать немало полиграфических профессий, где работа — искусство. Но мы остановимся еще только на одной — профессии печатника высокой печати, главного лица в изготовлении, в частности, и того экземпляра журнала, который вы, читатель, держите сейчас в руках. Печатник — творец качества журнала, от него в основном зависит, четко ли «очко» текста, хорошо ли читаются детали изображения на иллюстрациях, точно ли совмещены краски на цветной репродукции. О том, что оттиск получается во время контакта бумаги с печатной формой, мы уже говорили (незабвенный пятачок из нашего детства, становившийся печатной формой, прежде чем перекочевать к мороженщице). По разным техническим причинам давление, создающее контакт, неравномерно. Для получения хороших оттисков его надо выравнивать, компенсируя недостатки печатных машин и набора. Единственная возможность добиться этого — приправка. Процесс приправки можно сравнить с работой модельера. Вырезать и собрать из бумажных деталей выравнивающий рельеф — декель (а декелей необходимо несколько, чтобы получить оттиск хорошего качества) — не напоминает ли это создание лекал для кройкн? Но кто же ilff-^K Печатная машина. Идет приправка По транспортеру движется обложка 52
*\ДОЖ1 С 1«| НИОС ? Ь станет спорить, что одежду моделируют художники? Приправка пожирает уйму времени, но без нее высокая печать немыслима, исключить этот процесс пока не удается. Декель — элемент приправки— в значительной степени изготовляется вручную, и качество печати зависит в прямом смысле слова от искусства печатника. Этим гим ном искусству полиграфии мы закончим наше отступление и начнем новую главу под названием ПЛАНЕРКА Итак, искомый результат — «сделать» номер. Поскольку редакционная планерка в этом процессе — этап промежуточный (ей предшествует повседневная работа— подбор тем, общение с авторами, редактирование и т. д.), сделаем допущение, что первые три «достаточно» (материалы апробированы, удачны, подготовлены) соблюдены. И все же это, как говорят математики, необходимо, но недостаточно. Лишь наличие четвертой составляющей — «достаточно невелики по объему» — дает возможность рассчитывать на то, что журнал не лопнет по швам. Понимать это следует едва ли не буквально. Потому-то на этом ристалище — редакционной планерке идет соревнование воль, аргументаций и самих статей. «Побеждает сильнейший», то есть главный редактор (или его заместитель), окончательно, формирующий номер. Все, что готово, но не вошло, остается в «заделе» — без задела никакое производство работать не может. Бывает и так, что статья набрана, но по каким- то причинам не пошла в номер. В этом случае материал оказывается в «загоне». Но опытный автор такой игры слов не боится: знает, чцр из загона-то он обязательно раньше или позже попадет на полосу. О редакционных ножницах и конторском клее мы не упомянули лишь потому, что это давно отработанный сюжет. Добавить, пожалуй, можно только одно: манипуляции редактора со статьей подчас напоминают монтаж фильма, с той только разницей, что для кинорежиссера это неизбежность, диктуемая спецификой кино, а в редакторской работе — целиком «заслуга» автора статьи. ВПЕРЕДИ — «ЗЕМЛЯ ПОЛИГРАФИЯ» Но вот позади планерка, позади ножницы, телефонные разговоры, телеграммы, встречи с авторами; позади импровизация, блестки юмора — приправа для редакционного котла; позади полтора месяца этого самого «котла», а он, естественно, сначала потихоньку разогревается, но постепенно, как и положено всякому котлу, начинает кипеть на кухне — на редакционной кухне, дверь в которую мы слегка приоткрыли перед вами. Позади бдения в клубах табачного дыма, но жизнь продолжается, она не может не продолжаться, потому что график торопит, и пора уже сдавать номер в типографию... Но — ах! — надо еще проверить формулы, факты, цитаты. И рисунки. Рисунки обязательно надо проверить: пусть это будут совершенно выдающиеся, талантливые, эпохальные произведения книжной графики, но нужно еще, чтобы не было ошибок в формулах. Мы не хотим сказать, что таких ошибок не бывает, отнюдь, мы это к тому только, что они исправляются художниками безропотно. Но если уж редактор неосторожно выскажет пожелание, чтобы иллюстрации были функциональны, помогали автору статьи в пропаганде научных знаний, — вот тогда словесные баталии неизбежны. «В рисунках важна художественность. Статьи, которые необходимо пояснять,— плохие статьи» — таково кредо художников. Побеждает, опять же, сильнейший. Вот уже и это позади, все готово, все согласовано, иллюстрации приняты, статьи отпечатаны на машинке, то и другое стало «оригиналом». Уже видна долгожданная «terra poligraphia», только немножко еще поколдовать техреду, перевести все размеры на понятный полиграфистам язык шрифтов — корпуса и петита, цицеро и квадратов. Даже хрестоматийно консервативные англичане отказываются, наконец, от своих футов и фунтов, пенсов и ярдов. Но не полиграфисты от своих пунктов! «Земля полиграфия» — последняя цитадель неметрической системы измерений. Знаете ли вы, что такое квадрат? Нет, вы не знаете, что такое квадрат! Оказывается, что это — линейная мера, а вовсе не мера площади, и что она содержит в себе 48 пунктов, а пункт ра- 53
вен 0,365 миллиметра. Есть-таки точки соприкосновения между типографской и метрической системами измерений! Но просто квадрат — это бы еще ничего. Бывает и квадратный квадрат — бабашка, или, выражаясь языком техники, один из типоразмеров типографского пробельного материала... Мы незаметно снова вышли из пределов редакции, но сейчас для этого самое время, потому что техред разметил все, что нужно было разметить, и оригиналы с курьером отправляются, наконец, в типографию — точно по графику. Здесь их пути расходятся, чтобы пересечься потом снова в редакции. Статьи и иллюстрации встретятся вновь уже в виде гранок и оттисков клише. Поспешим и мы по пути, предначертанному производственным графиком, туда, где журнал обретает свое материальное воплощение, — в типографию. Оригиналы вот-вот отправятся в типографию, редактор использует последнюю возможность еще раз проглядеть статью — а вдруг что-нибудь не так... Окончание в следующем номере ОБЪЯСНЕНИЕ НЕКОТОРЫХ ПОЛИГРАФИЧЕСКИХ ТЕРМИНОВ ГАРНИТУРА одна из двух главных характеристик шрифта, говорящая о его начертании, рисунке. Посмотрите на этой странице, как различаются зрительно сама статья и эта «под верстка». Обе набраны петитом, но статья — шрифтом так называемой латинской гарнитуры, а словарь — рубленой гарнитуры. ГАРТ свинцово-сурьмяно - оло- вянистый типографский сплав. В расплавленном состоянии обладает хорошими пластическими свойствами. КЕГЛЬ характеристика шрифта по размеру (вертикальный размер букв), в типографских пунктах. КОРПУС название шрифта десятого кегля (десять пунктов). КОРРЕКТУРА многократный процесс, назначение которого — найти и исправить все ошибки в издании. Корректор считывает с оригиналом гранки, верстку, сверку, подписывает сигнальный экземпляр. ЛИНОТИП наборная машина, отливающая сразу целую строку текста (в отличие от монотипа, который собирает строку из отдельных литер в coot- ветствии с командой перфоленты). ЛИТЕРА нартовый брусочек, на верхней площадке которого выгравировано выпуклое зеркальное изображение буквы. ОРИГИНАЛ редакционный материал, текстовой или изобразительный, подготовленный для полиграфического воспроизведения. ПЕТИТ один из мелких шрифтов (восемь пунктов). Шрифт такого кегля применяется часто в нашем журнале (например, петитом набран текст, который вы сейчас читаете). ПОЛОСА (газетная, журнальная, книжная) — просто страница издания, ПРИВОДКА комплекс операций перед печатью, обеспечивающих совмещение полос на лицевой и оборотной стороне бумажного листа или правильное наложение цветных красок одна на другую. ФАЛЬЦОВКА процесс складывания отпечатанных с обеих сторон листов, чтобы привести разбросанные, казалось бы, в полном беспорядке страницы к последовательности. ЦИЦЕРО название шрифта двенадцатого кегля (двенадцать пунктов). ЧИСТЫЙ ЛИСТ полностью, во всех деталях отпечатанный бумажный лист определенного формата, присылаемый в редакцию для последней читки, проверки качества и разметки гонорара. 54
клу^Г ЮНЫЙ ХИМИК га 55
Напоминаем нашим читателям: в нынешнем учебном году победители викторины будут выявляться ежемесячно, так что каждый из вас может в любой момент включиться в состязание. Нужно только не забывать, что ответ на вопросы викторины следует посылать не позднее 3-го числа следующего месяца |потому что в этот день подписчикам начинают рассылать следующий номер журнала, в котором помещены ответы на вопросы викторины предыдущего номера); в частности, редакция будет рассматривать лишь те ответы на вопросы викторины этого номера, которые посланы не позднее 3 марта 1971 года. Дата отправки ответа будет определяться по почтовому штемпелю. Не забудьте разборчиво написать свою фамилию, имя, точный почтовый адрес, класс и номер школы, в которой вы учитесь. ВИКТОРИНА СОГЛАСНЫ ЛИ ВЫ? При реакции металлического натрия с некоторым веществом выделяется газ. Чтобы узнать молекулярную массу этого газа, вы должны установить истинность или ложность нескольких утверждений, которые приведены ниже. Число ложных утверждений как раз и равно молекулярной массе газа. Итак, согласны ли вы, что: 1) окисление может происходить без участия кислорода; 2) насыщенный раствор может быть разбавленным; 3) медные предметы покрываются со временем зеленым налетом из-за образования на их поверхности пленки окиси меди; 4) свинцовые белила темнеют на воздухе из-за присутствия в нем сероводорода; 5) водород может вытеснять металлы из растворов их солей; 6) элементарный иод может вытеснять бром из его соединений; 7) кальций можно осадить из водного раствора кальцинированной соды действием карбоната натрия; 8) сульфид алюминия можно получить, смешав водные растворы сульфида натрия и хлористого алюминия и отфильтровав осадок; 9) все углеводороды состава СцНгп-г — производные ацетилена. А теперь скажите: с каким веществом реагировал натрий и какой газ при этом выделился? ИТОГИ ВИКТОРИНЫ НОЯБРЬСКОГО НОМЕРА Победителем викторины ноябрьского номера редакция признала Н. БАЛАШОВА, учащегося восьмого класса московской заочной школы № 139; ему присужден приз — книга М. А. Ивановой и М. А. Кононовой «Химический демонстрационный эксперимент». Хорошо ответили также А. ШЕФФЕР (9 кл. челябинской школы № 1), В. КУПРИЯНОВ и Н. ГРЕБЕНКИНА (9 кл. школы № 17 гор. Кузнецка Пензенской области) и В. ЕФРЕМОВ A0 кл. рижской школы № 2). 56
ГДЕ БОЛЬШЕ АТОМОВ? ОТВЕТ НА ВОПРОС ВИКТОРИНЫ ПРОШЛОГО НОМЕРА Чтобы решить, какое вещество содержит в единице объема максимальное количество атомов водорода, прежде всего рассчитаем концентрацию атомов водорода в самом водороде. В I см3 газообразного водорода при нормальных условиях содержится 2-6- Ю23 NH,(D = 22.4-I000— 5»4-1019 атомов. Для жидкого водорода эта величина должна быть больше, так как плотность жидкого водорода много больше, чем газообразного @,07 г/см3 при — 252,8° С): 0,07-2-6-Ю23 N, На(ж) : ■ = 4.2-№22 атомов. Запомним эту цифру и вычислим N для соединения НПХ: d-n-6-Ю23 нпх ~~ мол. вес. НПХ* Так как отношение молекулярного веса к числу атомов водорода есть эквивалент вещества, то d N. нпх- экс. -6-Ю23. Значит, при выборе соединения с максимальным N надо стремиться к тому, чтобы его плотность была как можно больше, а эквивалент как можно меньше, то есть остаток X в ИпХ должен быть как можно легче, an — больше. X окажется легче в том случае, если это будет один атом. Следовательно, лучше других соединений нашим условиям удовлетворяют гидриды элементов. Гидриды — широко распространенный класс соединений (ведь вода — тоже гидрид); однако нам нужны не газообразные, а жидкие или, еще лучше, твердые гидриды, поскольку их плотность выше. К твердым гидридам относятся гидриды большинства металлов, например NaH, СаН2. Теперь нам нужно выбрать тот из гидридов, который был бы наиболее плотным и содержал бы в молекуле максимальное число атомов водорода. Воспользуемся для этой цели справочной литературой. Оказывается, максимальную величину отношения плотности к эквиваленту имеет дигидрид титана TiH2 (d = 3,912, молекулярный вес — 50, л = 2). В I см3 TiH2 содержит N Т!Н9 3,912-2 50 -6-Ю23 =9,4-Ю22 атоме то есть в 2,2 раза больше, чем в I см3 жидкого водорода... Имеет ли практическое значение это замечательное качество TiH2? Он служит источником водорода высшей чистоты, применяется как припой при соединении керамики с металлами, используется как вещество, дающее «водородную пену» при производстве пенометаллов, служит важнейшим компонентом для получения порошков в порошковой металлургии. И этим далеко не исчерпывается перечень его «профессий». О свойствах и строении этого и ему подобных соединений вы можете прочесть в книге В. И. Михеевой «Гидриды переходных металлов», М., Изд-во АН СССР, 1960. КАЛАМБУРИНА Это необычное слово родилось из сочетания двух вполне обычных слов: «каламбур» и «викторина». Как и следует из первой части названия, вопросы ка- ламбурины построены на игре слов; но вторая часть названия говорит о том, что отвечать на эти вопросы нужно всерьез. Вот два твких вопроса. 1. Что калорийнее: голландский сыр или масло голландских химиков? 2. Что весит больше: электроны в тонне магния или магний в грамме электрона? (Ответ — иа стр. 59) 57
ХОТИТЕ ПОДГОТОВИТЬСЯ К ЭКЗАМЕНАМ ПОЛУЧШЕ! ЗАДАЧИ О ХИМИЧЕСКИХ СВЯЗЯХ Было время, когда «атом» и «молекула» казались химикам всего лишь абстрактными понятиями. Потом ученые убедились в реальном существовании мельчайших частичек вещества. Сегодня же химики умеют рассчитывать силы, действующие между атомами и молекулами, а также предсказывать физические и химические свойства вещества, зная его состав и строение. Приведенные ниже задачи о химических связях помогут вам делать такие простейшие количественные и качественные оценки; эти задачи подготовили М. Г. ГОЛЬДФЕЛЬД и Г. В. ЛИСИЧКИН. неполярным молекулам, если связь А — X по- лярна? ЗАДАЧА 3 Ниже приведены пары однотипных веществ. Какое из этих веществ (в пределах каждой пары) имеет более низкую, а какое более высокую температуру плавления? а) валериановая кислота, валероат натрия; б) уксусная кислота, метил ацетат; в) аммиак, гидроксиламин (NH2OH); г) стеариновая кислота, олеиновая кислота. ЗАДАЧА 1 Оцените напряженность электрического поля, создаваемого однозарядным ионом на расстоянии 10 А. С какой силой притягиваются два однозарядных иона на таком расстоянии? С какой силой притягивались бы отрицательные и положительные ионы, содержащиеся в 1 грамм-молекуле вещества, если бы их удалось разделить и поместить на расстоянии 10 000 километров? ЗАДАЧА 2 Какие пространственные структуры могут иметь молекулы состава АХз? Какие из этих структур соответствуют полярным, а какие ЗАДАЧА 4 Почему органические соединения, как правило, обладают более, сильным запахом, чем неорганические? ЗАДАЧА 5 Поверхность стеарина не смачивается водой — ее капли не растекаются, а собираются в шарики. Но если стеарин расплавить, вылить на воду, а затем застывший плоский слой вещества снять и высушить, то окажется, что поверхность стеарина, находившаяся в контакте с водой, стала хорошо смачиваемой. Почему? (Решения — на стр. 61) РАЗНЫЕ РАЗНОСТИ РАЗНЫЕ РАЗНОСТИ РАЗНЫЕ РАЗНОСТИ РАЗНЫЕ РАЗНОСТИ О ЧЕМ ДУМАЕТ ВЕЛИКИЙ УЧЕНЫЙ... Однажды А. Флеминга — ученого, открывшего пенициллин, два репортера подстерегли в холле гостиницы, когда тот шел завтракать. — О чем вы сейчас думаете? — спросили репортеры «отца» пенициллина.— Нам бы очень хотелось знать, о чем думает великий ученый, отправляясь утром завтракать... Флеминг совершенно серьезно ответил: — Любопытно, что вы задаете мне этот вопрос именно сейчас. Я и в самом деле думал об одной очень своеобразной вещи. — О чем же? — заволновались журналисты. — Знаете, я думал, заказать ли мне два яйца или одно... ПЫЛЬ НУЖНА КАК ВОЗДУХ Однажды Флемингу пришлось посетить лабораторию одной очень крупной фирмы. К приходу ученого были спешно отполированы столы и начищена вся аппаратура. Осматривая просторные помещения, где все блестело и не видно было ни пылинки, Флеминг заметил: — Если бы я работал в таких условиях, я бы никогда не открыл пенициллина. Дело в том, что плесневые споры, позволившие сделать выдающееся открытие, залетели в лабораторию вместе с пылью... 58
ШКОЛА ЭКСПЕРИМЕНТАТОРА Если спросить любого из вас, за что вы отдали свое сердце химии, то скорее всего вы произнесете одно слово: «опыты». Что ж, это верно: нелегко устоять перед магией таинственных превращений, особенно если они сопровождаются «громом и молнией». Но если вы не пойдете дальше устроительства взрывов и вспышек, то в науку не попадете, в том числе и в науку пиротехнику... Дальше должно последовать углубленное проникновение в сущность превращений. Оно потребует от вас умения верно задумать эксперимент, тщатепьно его выполнить и, наконец, правильно истолковать его результаты. Какой из этих этапов важнее! История науки вам расскажет, как блестящие ученые, основатели естествознания, не однажды спотыкались на любом из них. Очень непросто спрашивать природу и понимать ее ответы. Как же научиться этому искусству! Мы начнем с несложных примеров. Они не придумывались специально для вас. Это описания опытов, взятые из учебной литературы. Их достоинства: они легко выполнимы в самых скромных условиях и, главное, содержат ошибки [!!). Это последнее «достоинство», разумеется, не входило в намерения их авторов. Но дпя нас оно окажется очень полезным. Ведь на ошибках учатся! А поскольку своих ошибок вы еще не успели совершить, используем для начала чужие. СРАВНИТЕ РАСТВОРИМОСТЬ (ЭКСПЕРИМЕНТ) Для демонстрации сравнительной растворимости различных газов в воде был предложен следующий опыт (см. рисунок). Три закупоренные пробирки с кислородом, двуокисью серы и хлористым водородом открывают под водой. Как сказано в описании опыта, в каждую пробирку входит определенное количество воды, соответствующее сравнительной растворимости газа: пробирка с хлористым водородом вся заполняется водой, с двуокисью серы — заполняется примерно до половины или немного КАЛАМБУРИНА (См. стр. 57) 1. Калорийность сыра можно найти в справочнике: для продукта с 40-процентной жирностью она составляет 3070 ккал/кг. А калорийность масла голландских химиков? Ее можно тоже найти в справочнике... Но прежде надо знать, что искать. А искать нужно не что иное, как теплоту сгорания хлористого этилена A,2-дихлорэтана, C2H4CI2). больше, а в пробирке с кислородом вода поднимается на высоту около трех миллиметров. Дайте критический анализ эксперимента. (Этот анализ может быть сугубо теоретическим. Однако если вы удосужитесь совместить его с экспериментальной проверкой, вам удастся обнаружить немало интересных деталей, которые при одном только теоретическом рассмотрении могут ускользнуть от внимания.) (Ответ — иа стр. 62). Откуда у этого вещества возникло столь странное название? Дело в том, что в конце XVIII века четыре голландских химика — Дейман, Ван-Трооствнк, Бондт и Лауверенберг, изучая свойства этилена, установили, что он присоединяет к себе хлор с образованием маслянистой жидкости; позже эту жидкость и назвали «маслом голландских химиков». Калорийность «масла» равна 59
2740 ккал/кг Как вндим, она ненамного меньше калорийности сыра. Только в пищу это «масло», к сожалению, не годится. 2. Прежде всего, напомним, что «электроном» называют не только элементарную частицу, но и сплав, содержащий 85—90% магния. В состав этого сплава входят также алюминий, цннк, марганец, а иногда и медь. Следовательно, заданный вопрос никакого подвоха не содержит: в грамме электрона-сплава содержится 0,85—0,90 г магния. А электронов в тонне магния? Потрудимся сделать примерный расчет (числовые данные возьмем в округленном виде): В «Химии и жизни», № 9 за 1969 год, сообщалось о том, что набор химических реактивов и посуды «Юный химик» разработан и что делать наборы будут на рижском заводе «Реагент». Редакция получила много писем от читателей, в которых спрашивалось, когда наборы появятся на прилавках магазинов и где их можно будет купить. Наш корреспондент Г. А. Балуева попросила ответить на эти вопросы руководителя группы стандартных форм завода «Реагент» Тамару Борисовну СИНИЦЫНУ. Завод «Реагент» уже приступил к выпуску наборов «Юный химик», сейчас мы изготовляем примерно десять тысяч наборов в год. Продают их в Московском магазине ссДетский мир» и в магазинах культтоваров. Можно получить «Юный химик» и по почте наложенным платежом. Для этого следует обратиться в московский магазин химреактивов № 2 (Москва, М-230, Хлебозаводский переулок, 5) или же прямо к нам на завод, вот наш адрес: Рига, ул. Ленина, 130. Один набор стоит 12 р. (Фото набора см. на вклейке между стр. 48 и 49.) Мне бы хотелось добавить еще вот что, С помощью реактивов и посуды, входящих в набор, можно выполнить масса грамм-атома магния — 24 г; масса электрона — 9-10 28 г, число электронов в атоме магния — 12; число атомов в грамм-атоме элемента (число Авогадро) — 6-102\ масса взятого магния (по условию) — 10е г. масса электронов, содержащихся в тонне магния, равна 9- Ю-28-12-6- 1С23- 1С6 Кд » 270 граммам. Как видим, ничтожные электроны- частицы в сумме составили довольно солидную массу. более 200 интересных опытов. Здесь и сухая перегонка дерева, и получение мыла, и удаление накипи из чайника, и окрашивание дерева, и анализ пищевых продуктов. Можно провести развлекательные опыты: получение искусствен* ного тумана, цветного пламени и невидимых чернил. Но вполне возможно, что юному химику захочется повторить некоторые особенно понравившиеся ему опыты, показать их товарищам, а реактивов не хватит. Купить новый набор, конечно, дорого. Мы такую возможность предусмотрели—с четвертого квартала 1970 года завод начал выпускать дополнительный набор, в него входят реактивы основного набора и запасные пробирки. Стоит он три рубля. Кроме того, завод будет изготовлять большой набор «Юный химик», рассчитанный на 270 опытов. Он в основном предназначен для школьных химических кружков. Думаю, что два-три таких набора обеспечат работу кружка на весь год. Адресуясь к мамам и папам, я хочу подчеркнуть, что все опыты, достаточно подробно описанные в руководстве, которое прилагается к набору, не только занимательны и поучительны, но и безопасны. НАБОР «ЮНЫЙ ХИМИК» НА ПРИЛАВКАХ МАГАЗИНОВ 60
РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ (См. стр. 58) ЗАДАЧА 1 В системе единиц СИ напряженность электрического поля Е на расстоянии г от заряда q вычисляется по формуле (где во — диэлектрическая проницаемость вакуума, равная 8,85-Ю-12 фарады/м), а сила притяжения F находится по формуле F = q-E. Заряд одного иона равен числу Фарадея (~96500 кулонов), деленному на число Аво- гадро (—6-Ю23), а 10 А равны Ю~9 метра; таким образом, однозарядный ион создает на расстоянии 10 А напряженность электрического поля 96500 Е = 4^.8,85.10 12-6-1023 (Ю-9J ~ ^1,45-10° в/м (или 1,45-107 в/см). Заметим, что пробой воздуха происходит при напряженности электрического поля, равной 104 в/см. Сила взаимодействия двух однозарядных ионов на этом же расстоянии составит 96500 Р = *бЛи^'1'450в^2»30",° н (или 2'3'10~8 г>. Казалось бы, последняя величина столь незначительна, что даже огромное число ионов, содержащихся в I грамм-молекуле, но разделенное солидным расстоянием в 10 000 километров (это чуть меньше диаметра земного шара), будет взаимодействовать слабо. Но сделав, как и в предыдущем случае, расчет, мы придем к неожиданному выводу: оказывается, сила взаимодействия равна... 85 тоннам! ЗАДАЧА 2 Для соединений типа АХ3 возможны две пространственные структуры: плоского треугольника, в центре которого находится атом А: ОС /К или пирамиды, в вершине которой находится атом А; /Л /л — X Первая структура соответствует неполярным молекулам, так как в силу ее симметрии все диполь ные моменты уравновешиваются; во второй структуре дипольный момент не может быть равным нулю, и молекула оказывается полярной. Симметричную структуру имеют молекулы, в которых элемент А проявляет высшую валентность, равную номеру группы периодической системы, в которой он находится (потому что в таких соединениях все валентные электроны принимают участие в образовании химических связей). Это, например, такие соединения, как ВС13, БОз- Если же элемент А проявляет меньшую валентность, то в образовании химических связей принимают участие не все валентные электроны, и молекула приобретает пирамидальную структуру. Пример такой молекулы — NH3. ЗАДАЧА 3 Температура плавления вещества зависит от величины сил межмолекулярного взаимодействия: чем эти силы значительнее, тем более высокую температуру плавления имеет вещество. В молекулярных кристаллах (то есть кристаллах, построенных из нейтральных молекул) эти силы много слабее, чем в кристаллах, построенных из ионов; поэтому температуры плавления ионных кристаллов, как правило, выше, чем молекулярных. В свою очередь, среди молекулярных кристаллов при более низкой температуре плавятся те, что построены из менее полярных, более симметричных молекул. Те же рассуждения приводят нас к выводу, что органические соединения, содержащие в цепи кратные связи, должны плавиться при более низкой температуре, чем аналогичные насыщенные производные, так как кратные связи препятствуют свобод- 6i
ному вращению углеводородных цепей, что приводит к ослаблению межмолекулярного взаимодействия. Учитывая все эти закономерности, мы можем таким образом расположить указанные в задаче соединения в порядке возрастания их температур плавления: а) валериановая кислота < валероат натрия; б) метилацетат < уксусная кислота; в) аммиак < гидроксиламин; г) олеиновая кислота < стеариновая кислота. ЗАДАЧА 4 Несколько упрощенно можно считать, что интенсивность запаха тем больше, чем больше концентрация вещества в воздухе. Кристаллы органических соединений, как правило, молекулярные. Энергия, необходимая для их разрушения, невелика, и поэтому органические соединения более летучи и их концентрация в воздухе больше. ЗАДАЧА 5 Стеарин представляет собой смесь высших насыщенных кислот. Эти вещества содержат полярную карбоксильную группу и неполярную углеводородную цепь. Когда расплавленный стеарин выливают на поверхность воды, молекулы кислот ориентируются таким образом, что карбоксильные группы обращаются к воде и гидратируются, а углеводородные цепи находятся внутри застывающего при охлаждении вещества. После затвердевания эта ориентация молекул в поверхностном слое сохраняется, и поверхность стеарина, находившаяся в контакте с водой, оказывается покрытой полярными группами и может снова гидратироваться. Поэтому эта поверхность хорошо смачивается водой. Рисунки С. ДОНСКОЙ СРАВНИТЕ РАСТВОРИМОСТЬ АНАЛИЗ ЭКСПЕРИМЕНТА (См. стр. 59) 1. Допустим, что приведенные результаты опыта верны. Можно ли степень заполнения пробирки считать мерилом сравнительной растворимости газов? Приведем справочные данные о растворимости газов при 20° С (в расчете на I объем воды): хлористый водород . . . 442 двуокись серы .... 39 кислород 0,03 Отношение растворимостей: 0.03:39: : 442 = I : 1300 : 14700. А по результатам опыта? Если принять высоту пробирки 150 мм, то отношение получится примерно таким: 3 : 75 : 150= 1 : 25 : 50... 2. А достоверны ли наблюдения, описанные автором опыта? а) Хлористый водород действительно очень быстро растворяется, и вода заполняет всю пробирку. б) Учитывая растворимость двуокиси серы, можно сделать вывод, что первый же миллилитр воды, попавший в пробирку с газом, растворит его полностью. А это должно привести, как н в случае с хлористым водородом, к заполнению водой всей пробирки. Так оно в действительности и происходит. Но почему же у автора опыта получилось иначе? Самое простое объяснение: пробирка недостаточно тщательно была заполнена газом, в ней осталась часть воздуха. Но возможна и другая причина: двуокись серы растворяется медленнее, чем хлористый водород, и поэтому растворилась неполностью. в) Случай с кислородом наиболее интересен. Поскольку вода в пневматической ванне уже насыщена атмосферным кислородом, то вряд лн она должна его заметным образом растворять. Замените кислород воздухом — и вы убедитесь, что результат опыта будет прежним. Откуда же в таком случае наблюдаемые «три миллиметра»? Возьмите пробирку и опустите ее строго вертикально в сосуд с водой. Обратите внимание: за счет смачивания стекла вода сразу же несколько поднимается у внутренних стенок пробирки, образуя вогнутый мениск. Вам это кажется недостаточным? Пожалуйста: опустите пробирку поглубже. Гидростатическое давление усилит «эффект». Вы все еще недовольны? Выньте пробирку из воды и закройте ее пробкой. Желательно, чтобы пробка была на номер меньше требуемого и, следовательно, глубоко вхо- 62
дила в пробирку. А теперь, опрокинув пробирку в воду и затем вынув из нее пробку, вы получите не «три миллиметра», а все 30. 3. Ученый должен быть уверен, что опыт при соблюдении всех исходных условий окажется воспроизводимым, то есть при многократном повторении будет приводить к одним и тем же результатам. Вчитайтесь снова в описание нашего опыта: пробирка с двуокисью серы заполняется водой «примерно до половины или немного больше...». Так все-такн: примерно до половины, или немного больше? И что значат слова «примерно» и «немного больше», если речь идет об эксперименте, пусть простом, школьном, но приводящем к выводам количественного характера? Очевидно, следовало повторять опыт до тех пор, пека он не стал бы давать один и тот же результат... Вот тут бы и обнаружилась ошибка первая — с определением растворимости двуокиси серы. Далее. Если считают, что данное явление обусловлено некоторым предполагаемым фактором, то параллельно основному опыту необходимо поставить также контрольный опыт, в котором этот фактор отсутствует. Такой опыт называют обычно «слепым», «глухим» или «холостым» (хотя этот опыт все «виднт» все «слышит» и «бьет» наповал!). Так, анализируя опыт с кислородом, 'мы заменили его воздухом и обнаружили ошибку вторую — оказывается, дело не в кислороде. Закончим наше занятие словами Леонардо да Винчи: «Опыт никогда не ошибается, ошибаются наши суждения, ожидая от него такого действия, которое не является следствием наших экспериментов». Г. Б. ВОЛЬЕРОВ ЧТО ЭТО ТАКОЕ? (См. стр. 55) Не правда ли, эти шарики с темной серединкой похожи на лягушачью икру? В известном смысле они действительно похожи, потому что, как и настоящие живые клетки, эти шарики (их диаметр около 0,1 миллиметра) отделены от окружающей среды оболочкой, пропускающей одни молекулы и задерживающей другие; как и в настоящей живой клетке, молекулы, проникающие внутрь этих шариков, претерпевают затем строго определенные химические превращения. Но, в отличие от настоящих живых клеток, эти шарики созданы искусственно: их оболочки состоят из нейлона, пронизанного множеством тончайших пор, а внутри этих оболочек содержится раствор фермента уреазы и ионообменная смола (на фотографии — темное кольцо). Для чего нужны такие подобия живых клеток? В данном случае £ля лечения тяжелой болезни — уремии. Эта болезнь развивается при ослаблении деятельности почек: кровь человека насыщается мочевиной и наступает отравление. В критических случаях кровь больного очищают от мочевины с помощью аппарата «искусственная почка». Но эту операцию может заменить инъекция 10 миллилитров жидкости, содержащей искусственные клетки: мочевина проникает через нейлоновую мембрану, под действием фермента уреазы распадается на аммиак и углекислоту, аммиак тотчас же поглощается ионообменной смолой, а углекислота выводится в кровь и связывается с гемоглобином. фото из журнала «New Scientist» 63
новости новости новости новости ОТОВСЮДУ ОТОВСЮДУ ОТОВСЮДУ ОТОВСЮДУ ТЕМ, КТО КРОВНОЕ РОДСТВО ВЕЩЕСТВА смесь воска и смолы. ЕЩЕ' СОМНЕВАЕТСЯ НАСТРОЕНИЯ Скорлупа таких «яичек» легко прокалывается, однако удерживает сравнительно большой объем жидкости. Во Всесоюзном научно- исследовательском институте табака и махорки (гор. Краснодар) установили, что в табачном дыме содержится около 20 спиртов, в том числе метанол, этанол, бутанол, пропанол. Больше всего в дыме ядовитого метилового спирта. Образуются спирты из веществ табака, нерастворимых ни в органических растворителях, ни в воде: пектиновых соединений и клетчатки. Чем крупнее волокна табака, выше влажность и температура, тем больше образуется метанола. Дополнительно выяснено, что ацетатные или целлюлозные фильтры, то есть те, что применяют в сигаретах «Столичные», совсем не адсорбируют метанол. Очевидно, это прибавит решительности тем, кто еще сомневается, бросить или не бросить курить. СОСИСКИ, КОТОРЫМ НЕ НУЖЕН ХОЛОДИЛЬНИК Уже давно во многих странах используют целлофан и другие целлюлозные материалы для упаковки пищевых продуктов. Недавно японские химики сумели дать такой упаковке дополнительную «нагрузку». Сделанный ими материал «сорубак» позволяет увеличить срок хранения ветчины, сосисок, бекона и других скоропортящихся продуктов. Делают «сорубак» из целлофана, содержащего сорбиновую кислоту B г на килограмм упаковываемого товара). Такая упаковка позволяет сохранять продукты при температуре 30° С в течение двух дней, а при 0—5° С — в течение пяти дней. Среди антропологов бытует мнение, что «великое разделение» — процесс, когда древние прародители человека стали отходить от общего с обезьянами предка,— началось примерно 30 миллионов лет тому назад. Не так давно журнал «Science News» опубликовал статью, из которой вытекает, что эта цифра сильно завышена. Анализы гемоглобина людей и шимпанзе показали совершенно одинаковый порядок расположения молекул в аминокислотах и у тех и у других. Гемоглобин гориллы, как оказалось, отличается от человеческого расположением аминокислот в белковой молекуле лишь в двух случаях из трехсот. В аминокислотном составе белков крови у нас и у малых не человекообразных обезьян разница несколько более существенна — в двенадцати случаях, Итак, кровное родство человекообразных обезьян и людей значительно ближе, чем думали до сих пор. Из анализов следует, что эволюция человека после его отделения от общего с обезьянами предка заняла не более 5 миллионов лет. Американская академия психоанализа (есть, оказывается, и такая!) на своей очередной конференции обсудила проблемы нервной депрессии и самоубийств, На конференции доктор А. Дж. Манделл сообщил об опытах, которые недвусмысленно указывают на то, что в нашем теле по крайней мере три вещества— он назвал их ней- рохимикалиями,— по-видимому, несут ответственность за настроение и даже характер. В экспериментах животным и людям впрыскивали порции химических веществ, содержащихся в мозге или нервной системе. Изменения в поведении контролировали тестами. Выяснилось, что одно из веществ — допамин влияет на самообладание и двигательную активность. Другое — норэпинефрин, наоборот, склоняет наш организм к пребыванию в спокойствии. Наконец, третье — метилированный индолиламин, судя по всему, причастно к возбуждению, эйфории и творческой активности... ГЛАЗУНЬЯ ДЛЯ ТЛИ И тля бывает полезной. Специалисты заинтересованы в разведении хищной тли, поедающей паразитов семенной коробочки хлопчатника и почек табака. В одном из институтов США изготовили для личинок тли искусственный корм. Это маленькие «яички», содержащие питательную жидкость, необходимую для роста личинок. Сложнее всего оказалось подобрать «скорлупу», Только испытав 50 различных материалов, ученые пришли к выводу, что лучшие оболочки дает НОВОИМАНИН Зверобой обыкновенный или пронзеннолистный издавна применяли в народе как лечебное средство, современная же медицина долгое время не обращала на него внимания. Недавно в отделе антибиотиков Института микробиологии и вирусологии Академии наук УССР из зверобоя начали получать новый антибиотик—новоиманин. Медикамент замечателен прежде всего тем, что даже при сильном разведении A : 10 000 000) он подавляет рост и развитие различных болезнетворных микробов, в том числе и гноеродных стафилококков, устойчивых к известным до сих пор антибиотикам. Причем устойчивость к нему у стафилококков вырабатывается очень медленно. Далее, как показали лабораторные и клинические испытания, новоиманин не только обладает противомикробной активностью, но и благоприятно сказывается на некоторых процессах в организме. Например, установлено, что антибиотик ускоряет заживление ран на 3—4 дня. По мнению ученых, причина этого в том, что лекарство оказывает стимулирующее действие на образование антител (их количество обычно возрастает в 2—3 раза) и усиливает фагоцитарную функцию лейкоцитов. Сейчас хирурги широко применяют новоиманин при лечении гнойных ран и ожогов. В виде аэрозольных ингаляций его используют для профилактики и лечения острых катаров верхних ды- 64
новости новости новости новости ОТОВСЮДУ ОТОВСЮДУ ОТОВСЮДУ ОТОВСЮДУ хательных путей, ангин, тонзиллитов. Раствором новоиманина можно дезинфицировать руки, причем в отличие от остальных антибиотиков он не окрашивает кожу, не вызывает ее раздражения и быстро подсушивает поврежденные места. ЕЩЕ О СКРАПИ Скрапи — это возбудитель заболевания нервной системы овец и коз, который прославился не столько своими болезнетворными свойствами, сколько тем, что по всем имеющимся данным представляет собой единственное известное науке живое существо, не содержащее... нуклеиновых кислот. А ведь по современным воззрениям, только нуклеиновые кислоты (ДНК или РНК) и способны самовоспроизводиться и передавать из поколения в поколение наследственные признаки. Так что же такое скрапи? Чрезвычайная устойчивость этого возбудителя к воздействию ультрафиолетового света заставила ученых предположить, что они имеют дело со способным к самовоспроизведению полисахаридом («Химия и жизнь», 1968, № 8). Но как сообщил недавно журнал «New Scientist» A970, № 721), английские и французские ученые, воспользовавшись сверхмощной ультрафиолетовой лампой, изучили «спектр дезактивации» этого необычного живого существа (то есть зависимость разрушающего действия излучения от длины волны). И оказалось, что полученный спектр резко отличен от аналогичного спектра нуклеиновых кислот, однако напоминает спектр низкомолекулярных белков. Это значит, что скрапи представляет все- таки белковую форму жизни. Но главная загадка остается: ученые еще никогда не сталкивались с белками, способными размножаться без участия нуклеиновых кислот. КРЫСЫ-АЛКОГОЛИКИ Как сообщает журнал «Science News» A970, № 3—4), в опытах, в которых молодые крысы дышали воздухом с примесью окиси углерода, они не только хуже росли, но и начали проявлять алкогольные наклонности. Крысам кроме обычного меню предлагали на выбор четыре жидкости — воду, раствор глюкозы, раствор сахарина и спирт. Контрольные крысы, дышавшие обыкновенным комнатным воздухом, предпочитали воду. А крысы, хлебнувшие окиси углерода,— спирт. Интересно, что содержание СО в воздухе экспериментальной крысиной квартиры было сравнимо с содержанием этого газа на проезжих улицах крупных городов. ВМЕСТО СЕНА —СОК До сих пор люцерна шла на сено. Однако гораздо более рациональным оказалось извлекать питательные вещества из свежескошен- ной зеленой люцерны, пропуская ее через вальцы. Выжимки скармливают животным, а отжатый сок сгущают и высушивают. Полученный порошок содержит смесь белка, каротина и ксантофилла и служит хорошим кормом для птицы. Можно поступить и иначе: разделить сок на фракции. Первую, белковую, надеются в будущем использовать для приготовления пищи; вторую, жидкую, содержащую водорастворимые вещества с большим количеством аминокислот, минеральных солей и регуляторов роста — в качестве пищевой добавки для домашних животных; третью, концентрат каротина и ксантофилла,— на корм птице. КИСЛОРОДНАЯ СВЕЧА Современные пассажирские самолеты делают герметичными — с тем, чтобы внутри можно было поддерживать давление, близкое к атмосферному. Ну, а если в результате аварии герметизация нарушится? Тогда в считанные минуты пассажиры погибнут от удушья... Чтобы застраховать пасажиров от возможной опасности, самолеты иногда оборудуют специальной аварийной системой: например, на случай несчастья каждый пассажир снабжается кислородной маской. Но как хранить сам кислород? Жидкий кислород будет неизбежно теряться в результате испарения, а сжатый кислород надо хранить в тяжелых стальных баллонах. Как сообщает журнал «New Scientist» A970, № 720), предложено простое решение: каждую кислородную маску можно снабдить патроном, содержащим перхлорат щелочного металла, способного при нагревании выделять кис- пород. В случае аварии автоматически срабатывает запальное устройство и «кислородная свеча» начинает гореть. Одного патрона диаметром около 6 сантиметров и длиной около 17 сантиметров достаточно для того, чтобы поддерживать дыхание в течение 15 минут — ровно столько, сколько нужно для того, чтобы самолет успел снизиться в более плотные слои атмосферы. ЕЩЕ ОДИН СПОСОБ НАНЕСЕНИЯ ПОКРЫТИЙ Существует множество способов нанесения металлических покрытий. Недавно появился еще один. В барабан загружают покрываемые детали, в виде порошка — металл, который должен служить покрытием, стеклянные или стальные шарики. Затем туда же заливают жидкость определенной вязкости. В течение нескольких часов барабан вращают с большой скоростью. Под ударами шариков частицы металлического порошка как бы впрессовываются в поверхность детали. 65
ЖИВЫЕ ЛАБОРАТОРИИ ТУНГ В 1897 г. из дальней экспедиции по Индии, Цейлону, Китаю и Японии вернулся в Россию знаменитый ботаник профессор А. Н. Краснов. Кроме бесценных сведений о флоре Азии, экспедиция привезла с собой «двенадцать даров Востока» — экзотические виды растений, которые Краснов надеялся акклиматизировать в закавказских субтропиках. В числе их были и саженцы масляного дерева — тунга. Они были высажены недалеко от Батуми, в поселке Чаква. Плоды тунгового дерева напоминают маленькие темно-коричневые яблоки диаметром 6—7 см, внутри которых под толстой кожурой прячутся крупные твердые семена с белой маслянистой сердцевиной. В этих семенах — главное богатство тунгового дерева. Они содержат 60—65% ценнейшего тунгового масла — незаменимого сырья для лакокрасочной промышленности, дающего исключительно прочную, эластичную, быстро высыхающую пленку, устойчивую к воде, атмосферным влияниям, действию химических реагентов. Лаки и краски на тунговом масле защищают от коррозии и обрастания стальные корпуса кораблей, придают водонепроницаемость дереву, предотвращают его гниение. Уже в глубокой древности население родины тунгового дерева — Китая и Японии — широко использовало тунговое масло, которое добывалось (а кое-где и сейчас добывается) самыми примитивными способами. Им пропитывали деревянные суда, с его помощью делали водоотталкивающую ткань для крыш, обуви, одежды, зонтов. Жмых, остающийся после отжимки масла, или смесь масла, извести и бамбуковых стружек использовали для шпаклевки корабельных корпусов. Кроме того, жмых применяли и как удобрение: в нем до 7,65% азота и 2,5% Р205. Плантации и отдельные деревья тунга можно увидеть во многих местах Грузии, особенно на побережье. Приезжие нередко принимают плоды тунгу за инжир или какой-нибудь другой экзотический фрукт и пробуют их, тем более что на вкус эти плоды очень сладкие. Кончается это обычно довольно печально: плоды тунга ядовиты. Тем более любопытно, что плоды тропического родственника нашего тунгового дерева, растущего на Гаваях, считаются там большим лакомством. Еще один вид тунга, распространенный в Полинезии, Юго-Восточной Азии и на Филиппинах, носит название свечного дерева. У этого тунга большие семена, похожие на грецкие орехи. В них тоже много масла, и местные жители используют их для освещения, зажигая вместо свечей (отсюда и название дерева). Однако эти тропические виды тунгового дерева даже в самых теплых уголках Закавказья выращивать нельзя. А субтропические виды там успешно разводятся и служат важным источником ценного промышленного сырья. М. МАЗУРЕНКО О ТУНГОВОМ МАСЛЕ, ТУНГОВОМ ДЕРЕВЕ, ТУНГОВЫХ ПЛАНТАЦИЯХ РАССКАЗЫВАЮТ: ИНЖЕНЕР-ХИМИК Ю. С. ШЕСТОПАЛОВА.. Это саженец тунга Aleurites Fordii в младенчестве — двух лет от роду Все природные растительные масла можно разделить на две большие группы. Одни — например, оливковое, миндальное, касторовое—на воздухе очень долго остаются жидкими, хотя постепенно и претерпевают различные изменения под действием кислорода (прогоркают, окисляются и т. д.). Другие же — например, льняное, маковое или тунговое — сравнительно быстро образуют твердую пленку, прилипающую к подложке, на которую масло нанесено. Такие масла — их называют высыхающими — широко используются в лакокрасочном производстве. Механизм высыхания масел еще окончательно не ясен, но суть его состоит в образовании пространственной высокополимерной сетки, определяющей свойства пленки. А характер этой сетки зависит от химического состава масла. 67
Плоды тунгового дерева Aleurites Fordii содержат ценнейшее тунговое масло. А пробовать их на вкус не стоит: они хоть и сладки, но ядовиты Главная составная часть тунгового масла — а-элеостеариновая (9, 11, 13-октадекатриеновая) кислота. СН3— _(СН2K—СН = СН—СН - СН-СН = = СН—(СН2O—СООН. Как видно из ее формулы, в ней три двойных связи А чем больше двойных связей в жирных кислотах, входящих в состав масла, тем больше оно способно к полимеризации, тем лучше «высыхает». То, что двойные связи образуют сопряженную систему (расположены «через одну»), делает тунговое масло особенно активным, особенно быстро полимеризующимся. Кроме того, такие соединения, присоединяя кислород, гораздо менее склонны образовывать перекиси; благодаря этому получающаяся пленка содержит меньше гидро- ксильных групп, а значит, отличается большей водостойкостью. Вот почему тунговое масло дает уникальные по своему качеству пленки — прочные, эластичные, долговечные и, надо добавить, отличающиеся красивым блеском. Тунговое масло, в отличие от льняного, полимеризуется не только с поверхности, а сразу по всей массе. Это очень ценное свойство, благодаря ему время высыхания олифы, изготовленной из смеси равных количеств тунгового и льняного масел,— всего 9—10 часов, тогда как у большинства других олиф — 24 часа и больше. Попытки заменить тунговое масло каким-нибудь другим делались не раз. Пробовали, например, делать лакокрасочные материалы на дегидратированном касторовом масле, но получавшаяся пленка намного уступала «тунговой» по своим свойствам и даже по внешнему виду. Безуспешны пока и попытки синтезировать а-элеостеариновую кислоту. Правда, недавно в США удалось получить из линоленовой кислоты псевдоэле- остеариновую — 10, 12, 14-октадекатрие- новую. Однако и она дает пленку недостаточно высокого качества. Так что природное тунговое масло пока не имеет полноценного заменителя. ...И НАУЧНЫЙ СОТРУДНИК ВСЕСОЮЗНОГО НАУЧНО- ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОГО ИНСТИТУТА ЧАЯ И СУБТРОПИЧЕСКИХ КУЛЬТУР, КАНДИДАТ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК А. Ш. ЧАНУКВАДЗЕ Первые экземпляры тунгового дерева появились в нашей стране еще в конце XIX в. — это были те самые саженцы японского тунга Aleurites cordata, которые привез в Батуми А. Н. Краснов. Разведением другого вида тунгового дерева — китайского тунга Aleurites Fordii — занимались в 1928 г. в Сухуми. Но промышленные плантации тунга начали закладывать у нас только с 1931 г., в основном в Западной Грузии, а также в Сочи-Адлерском районе Краснодарского края и иа юге Азербайджана. На первых порах это были преимущественно плантации японского тунга; в дальнейшем, когда тунговое дерево было хорошо изучено и выяснилось, что лучшее по качеству масло дает китайский тунг, здесь перешли на разведение этого вида К 1941 г. общая площадь тунговых насаждений в Западной Грузии превысила 16,5 тыс. га. Однако после Отечественной войны плантации тунга в Грузии постепенно приходили в упадок. Часть старых посадок погибла из-за недостаточного ухода, тяжелый удар по этой культуре нанесла необычно суровая зима 1949— 1950 г. Долгое время тунговое масло было предметом импорта из Китая, а тунговых насаждений в Грузии к 1968 г. осталось всего 5000 га, и большинство сохранившихся деревьев было уже преклонного возраста и давало низкие урожаи. В результате среднегодовая выработка масла не достигала и сотни тонн. Интерес к тунговому дереву возродился после того, как перед нами была поставлена задача резко увеличить производство тунгового масла, чтобы в возможно большей степени заменить импортный продукт отечественным. Площадь тунговых плантаций должна быть уже в ближайшие годы увеличена до 17 тысяч гектаров. Тунг требует примерно таких же поч- венно-клим этических условий, как и другие ценные субтропические культуры — чай, цитрусы и т. д., и является до некоторой степени их конкурентом Поэтому очень важно наметить новые площади для закладки тунговых плантаций. Над этим уже давно работает наш институт. Такие площади, подходящие для разведения самого ценного вида тунга — Aleurites Fordii, были выявлены в Восточной Грузии и других районах Закавказья. 68
СЕНСАЦИЯ ВЕСТНИКИ ВНЕЗЕМНОЙ ЖИЗНИ? В МЕТЕОРИТЕ, УПАВШЕМ ОСЕНЬЮ 1969 ГОДА В АВСТРАЛИИ, ОБНАРУЖЕНЫ ОРГАНИЧЕСКИЕ ВЕЩЕСТВА, ОТЛИЧАЮЩИЕСЯ ПО НЕКОТОРЫМ ПРИЗНАКАМ ОТ ЗЕМНЫХ (ПО СООБЩЕНИЮ ЖУРНАЛА «NATURE» ОТ 5 ДЕКАБРЯ 1970 г.) Следы органических веществ ищут в метеоритах, падающих на Землю, уже больше ста лет. Достоверная находка неземного органического вещества была бы первым материальным подтверждением того, что жизнь на Земле — явление не случайное, а закономерное в истории развития материи. И сообщения об «органике из метеорита», появлялись в печати уже не раз. Но еще ни разу не было доказано внеземное происхождение исследованных веществ, то есть не была строго опровергнута возможность загрязнения метеорита земными веществами уже после его падения. Сообщение об исследовании метеорита, упавшего поблизости от города Мэрчисои в сентябре 1969 г., отличается от всех предыдущих тем, что в нем названы такие отличия. Из внутренней части метеорита была извлечена в стерильных условиях проба вещества и подвергнута обработке растворителями. Последующий анализ показал, что в раствор перешли органические соединения — ничтожное количество сложной смеси веществ. Для выделения и разделения этих веществ были использованы тонкие методы физико-химического анализа: масс-спек- трометрия, хроматография, изотопный анализ. Из метеорита выделена смесь алифатических и алицик- лических углеводородов. Эта смесь по своему составу сходна со смесью углеводородов, которую удавалось получить в экспериментах, моделирующих условия Земли на ранних стадиях ее развития. В ходе таких экспериментов, пропуская в течение длительного времени мощные электрические разряды через метановую атмосферу, исследователи наблюдали появление простейших органических соединений. Кроме того, из вещества метеорита выделены аминокислоты. В основе современных представлений о возникновении жизни иа Земле, а возможно, и на других планетах, лежит гипотеза химической эволюции (один из ее авторов— академик А. И. Опарин). По этой гипотезе, на ранних стадиях развития нашей планеты из неорганических веществ возникли простейшие органические соединения, которые постепенно усложнялись и за миллионы лет превратились в примитивные формы жизни. Опыты, в которых моделируются атмосферные условия юной Земли, подтверждают представления о том, что простейшие органические вещества могли возникнуть в таких условиях. Предпринимаются также попытки отыскать следы органики во Вселенной. И недавние исследования с помощью радиотелескопов показывают, что в межгалактическом пространстве существуют молекулы воды, окиси углерода, аммиака, цианистого водорода, формальдегида и цианацетилена. Эти вещества могут служить основой образования соединений, важных для биохимических процессов. У смеси углеводородов, извлеченной из Мэрчисонского метеорита, обнаружено необычное для Земли соотношение двух нерадиоактивных изотопов углерода, ,2С и 13С. Еще больший интерес вызвали извлеченные из метеорита аминокислоты. Большая их часть хорошо известна, это входящие в состав земных белков глицин, аланин, валин, пролин и глутаминовая кислота. Есть, однако; и существенное отличие. Для земных аминокислот характерно совершенно определенное пространственное расположение атомов в молекуле — так называемая L-конфигурация (елевая» форма). Все известные земные белки построены только из левых аминокислот. А в Мэрчнсонском метеорите обнаружены, кроме L-аминокислот, их зеркальные изомеры, т. е. вещества с D-конфнгурацией, «правые» аминокислоты, почти не встречающиеся в земных условиях. Но это еще не все. Две выделенные из метеоритного вещества аминокислоты —метилаланин и саркозин известны на земле, но не принадлежат к тем 20 аминокислотам, из которых построены белки на нашей планете. Но в опытах, моделирующих условия начальных этапов земной эволюции, их >же обнаруживали... Сообщение об удивительных результатах исследования Мэрчисонского метеорита опубликовано в «Nature». Этот журнал, издающийся в Лондоне, считается одним из самых авторитетных научных издании в мире. Все это вместе взятое позволяет отнестись к версии о внеземном происхождении органических веществ, извлеченных из Мэрчисонского метеорита, серьезно. Изучение метеорита продолжается. Ю. МИШИН 69
ЗЕМЛЯ И ЕЕ ОБИТАТЕЛИ ТРАКТАТ О КОШКЕ Сиамский котенок боится упасть. На самом деле никакой опасности нет. Перед ним кусок стекла, продолжающий верхнюю площадку. Котенку еще не пришлось узнать, что такое высота, и тем не менее он не решается наступить на стекло. Этот эксперимент говорит о том, что страх животного перед высотой определенно не связан с его жизненным опытом. Фото из книги Н. Тинбергена ^Поведение животных» ЧАСТЬ ПЕРВАЯ — ИСТОРИЧЕСКАЯ, ИЛИ РАССКАЗ О ТОМ, ПОЧЕМУ НА ДУШЕ КОШКИ СКРЕБУТ Каждому ясно, что на душе скребут ие те кошки, в которых альпинисты карабкаются в гору, и не те, которыми достают из колодца потонувшие ведра. На душе скребут Felis domestica — обыкновенные домашние зверьки. Да что там душа — кошки столь могучи, что добрались даже до облаков, куда душа, как известно, попадает лишь изредка. Во время грозы, например, надо выкинуть черного кота из дому, а то он притянет к себе молнию. Ужасен и кошачий чих — он вызывает зубную боль у присутствующих. Правда, от зубной болн можно избавиться, если вовремя вежливо сказать кошке «здравствуй». Коварный кошачий чих способен принести и пользу: если его услышит невеста в день свадьбы, то ей обеспечена безоблачная семейная жизнь. Ну, и все знают, что бывает, если черная кошка перебежит дорогу. Стоит перевезти кота из страны в в страну, как его свойства непостижимо изменятся. Если в России встреча с черной кошкой предвещала недоброе, то в Англии, наоборот, это сулило удачу. Там черных кошек даже остерегались пускать во двор — вдруг украдут этакое счастье! Способностью осчастливливать наделены и скромные кошачьи хвосты. Хвост черного кота запросто вылечивает ячмень на глазу, стоит лишь приложить его к веку. (Можно и наоборот.) Помните: хвост хвосту — рознь. И для лечения бородавок черный хвост совершенно непригоден, от бородавок спасает только хвост трехцветной кошки... В прошлые века о чудодейственных качествах кошек рассуждали всерьез. Кошки участвовали в магических обрядах, их мясом привораживали любовь и прогоняли чахотку. Но, очевидно, результаты были недостаточно воспроизводимы. Во всяком случае в наше просвещенное время ячмень лечат желтой ртутной мазью, ихтиолкой и компрессами, а в загсах что-то не видно простуженных котов. Как это ии странно, Европа с кошкой познакомилась сравнительно недавно. А в Америку она попала с испанскими каравеллами. (Еще одна примета — кошка на корабле, значит н бури не страшны.) Родоначальники нынешнего многомиллионного поголовья домашних кошек (дикие кошки и сейчас отнюдь не экзотика) жили в Нубии, на территории теперешнего Судана. Отсюда кошки и начали завоевание наших домов. Правда, в Армении при раскопках жилищ VII—VI веков до нашей эры были найдены остатки кошек. Выходит, что и в Азии кошка тоже была одомашнена. Но все же считают, что в древности домашняя кошка была привилегией Египта. Египтяне обращались с ней, как с божеством. Они верили, что душа домохозяйки после смерти прячется в теле кошки. И как же иначе — кошка животное чистоплотное, любящее порядок: оиа не терпит, чтобы мыши бегали по столам и стульям. Египтяне уступали дорогу пушистым созданиям, при пожаре выносили сначала кошек, а уж потом остальной скарб. Даже за случайное лишение жизни этого четвероногого полагалась смертная казнь. И естественная смерть кошки считалась большим горем. Все семейство погружалось в траур, люди в знак величайшей печали подстригали себе брови. Кошку мумифицировали н с почетом хоронили на особом кладбище. Из-за преклонения перед кошками древние египтяне терпели даже военные поражения. «Персидский царь Камбиз пошел войной на фараона Псамаинита. Войска встретились в 525 г. до Р. X... Египтяне бились геройски. Персам оставалось только прибегнуть к хитрости. Передние ряды персидского войска добыли себе кошек и выставили их, каждый солдат перед своей грудью, в виде щита. Из боязни, как бы случайно не убить кошки, египтяне не решались более посылать свои меткие стрелы в ряды персов; сражение кончилось полнейшим цораже- 71
нием египтяи» (Ф. Мартин. «Три царства природы»). Любовь египтян к кошкам имела под собой прочный базис. Древний Египет на удобряемых илом полях был способен выращивать значительные излишки зерна. Это зерно нужно было оградить от прожорливых вездесущих мышей. Кошка стала могучим средством биологической борьбы с грызунами. Вот и получилось, что четвероногие друзья спасали египтяи от голодной смерти во время войн и стихийных бедствий. Римляне и греки, «внедрившие» кошку в Европу, подшучивали над благоговейным отношением к ией египтян, но и сами относились к кошкам неплохо. Но вот наступил средневековый мрак. И в Европе для кошек, и не только для черных, настали черные дни. Инквизиция объявила их орудием дьявола. В святейших застенках кошек пытали по всем правилам. А так как они в грехе ие сознавались, то их топили, сжигали, сбрасывали с высоких башен. Например, во Фландрии почти 900 лет действовал закон о кошачьей среде: раз в год, в эту злосчастную среду, городских кошек следовало изловить и сбросить с башни. Средневековье оставило иам в наследство страх перед светящимся в темноте кошачьим глазом. (Кстати, почему инквизиция выбрала своим гербовым цветом зеленый?) Именно средневековье наделило кошек сверхъестественной силой и заставило их скрести у нас на душе. ЧАСТЬ ВТОРАЯ — ЭКОЛОГО-БИОХИМИЧЕСКАЯ, ИЛИ РАССКАЗ О ТОМ, ПОЧЕМУ У КОШКИ НОГИ ПОТЕЮТ Кошки — хищники, они жаждут крови. И не потому ли они ее непрестанно жаждут, что у самих кошек крови маловато? По отношению к весу тела у них крови почти в два раза меньше, чем у лошадей, голубей и собак. Кстати, кристаллы кошачьего гемоглобина гораздо более похожи на человеческие, нежели на лошадиные или собачьи. По процентному содержанию крови в организме кошки весьма близки к свиньям, в противовес которым они терпеть ие могут грязи и беспрестанно вылизывают себя. Содержать свое тело в порядке их научила жизнь, эволюция. Она же и постаралась устроить так, чтобы это не было чересчур обременительно. Всем известно, что от собак пахнет псиной. Собаке, конечно, это безразлично. А вот кошке ни в коем случае нельзя было приобретать персональный аромат. Ведь она подкрадывается к добыче, а не изматывает ее долгой беготией, как собака. А для этого мало кошачьей походки, уж коли подкрадываешься, то тебя могут заметить и по запаху. Вот природа и устроила так, что на теле кошки совершенно нет жировых и потовых желез. Поэтому кошки ничем и не пахнут. Но как и прочим млекопитающим, кошке иногда приходится попотеть. Потеет она элегантно. В жару собаки вывешивают свой язык почти до земли. И мотается он, как тряпка. Кошка такой способ терморегулирования сочла неприличным. У нее потеюг йоги, вернее кожистые концы лапок. А подкрадывающиеся лапки прижимаются к земле, и, следовательно, добыча не учует запах приближающегося хищника. Стоит псу, даже самых благородных кровей, лишь на мгновение увидеть лакомую косточку, как у него капают слюнки. Кошки же слюни не распускают. Этому их тоже научила природа: незачем понапрасну исходить слюной, тратить ферменты, сидя в засаде. А когда добыча уже в когтях и продегустирована, тогда слюна тут как тут. Интересно, что у квартирных котов, которые ни разу в жизни не охотились, которым неведома прелесть «живого мыша», слюни выделяются прямо-таки по-собачьи. Гибкий позвоночник, сильные задние лапы — казалось бы, все что нужно для превосходного завершающего прыжка, для того, чтобы добыча не ушла меж когтей. Но нет, этого мало, необходим еще руль — пушистый и вместе с тем достаточно жесткий хвост. Когда на острове Мен кошек изуродовали — вывели бесхвостую породу, то у несчастных животных в качестве компенсации увеличились задние ноги. Кроме когтей, клыков и мышц в охотничьем арсенале кошки есть и другое оружие: великолепный слух и изощренное ночное зрение. Ведь она ночной 72
охотник. Полагают, что небольшая складка на краю кошачьего уха, образующая продолговатую выемку, выполняет функцию резонатора. Нюх у кошки неважный, не лучше нашего: она же не преследует добычу, а сидит в за - саде. Бегают кошки тоже плохо. Ночью кошачьи зрачки необычайно широко раскрыты. Днем же это узенькая щель. Расширение и сужение зрачков происходит в зависимости от силы света — когда-то в Китае в безоблачные дни кошачьи глаза заменяли часы. Светящиеся глаза — это ие исключительно кошачья привилегия. Собаки, лошади, кролики и овцы тоже обладают глазами-фарами. Конечно, внутри кошки или лошади электрической батареи нет. Просто их глаза отражают свет так, что пучок лучей возвращается по тому же пути, по которому он попал в глаз. При благоприятных условиях кошачий глаз заметен на расстоянии 80 метров. Помогают охотиться кошке и мягкие подушечки на лапах, и шкура, и усы. Стоит подрезать усы, как ее осязательная чувствительность резко падает, OHd беспомощно тычется в стороны. (Между прочим, и у человека места, окружающие рот, например губы, обладают повышенной осязательной чувствительностью). Редкостное чувство осязания скрыто и в кошачьей коже. А шкурка имеет электростатические свойства и при поглаживании дает крохотные искорки. Не потому ли так приятно гладить кошку? Кошачья шкурка вроде бы тонизирует. Чтобы шкурка ие линяла, кошке нужно много серы. Вообще сера для кошки еда номер два или три. Серы полным- полно ие только в шкуре, но и в продуктах кошачьего обмена веществ, где она встречается даже в виде серной кис- леты. Серусодержащие аминокислоты — цистин, цистеин и метиоиин — стимулируют рост, улучшают качество шерсти. Кошка съедает мышей неочищенными, с шерстью, пополняя запас серы, которой много и в мышиной шкурке. Есть у кошки и еще одно свойство, не раз помогавшее ей на охоте: она всегда падает на лапы. Каким-то чудом кошка познала закон сохранения момента количества движения. Как будто когда-то, давным-давно, кошки подсмотрели, как древние мастера фигурного катания останавливают вращение, резко раскинув руки. Намотав это на ус, кошки стали широко раскидывать лапы. А мы, сколько бы ни раскидывали умом, поступать так даже в критической ситуации можем далеко не всегда — нужна специальная тренировка, нужен рефлекс. В общем кошка — существо загадочное... Всем известно» что даже самые лохматые коты обожают тепло. Может, часами нежась на солнышке или иа батареях центрального отопления, они вспоминают свою родину — раскаленные нубийские пески? 73
ЧАСТЬ ТРЕТЬЯ— КРИТИЧЕСКАЯ, ИЛИ РАССКАЗ О ТОМ, ПОЧЕМУ КОШКАМ СЛЕДУЕТ ПОТЕСНИТЬСЯ В древнем Риме мышеловную функцию кошек сначала исполняли домашние удавчики и ужи. Затем римляне обзавелись лаской. Маленькая юркая ласка могла преследовать мышей даже в их норах. Но вот на Европу (а потом и на весь мир) навалилась явившаяся из Азии странствующая серая крыса пасюк. Ласка в борьбе с этим хитрым и сильным врагом оказалась несостоятельной. Тогда-то кошки и появились почти в каждом доме. На первых порах они вроде бы рьяно взялись за дело. Время шло. Ласка обиделась иа людей и одичала. Кошачий же пыл мало-помалу испарялся. В наши дни кошки почти совсем спасовали перед крысами. Поговаривают о том, что на каждого человека ныне приходится чуть ли не по паре пасюков. Химические и прочие способы борьбы с серой крысой не дают желаемого результата. Пасюка ие могут выгнать даже из метро, где, казалось бы, съестного не густо. Недавно с помощью кошек предприняли несколько карательных операций против крыс, катастрофически размножившихся иа некоторых островах. Для десанта на Калимантане в Индонезии отобрали две тысячи рослых, сильных котов. Но особо восторженных реляций с места боевых действий не последовало. Может быть, стоило бы вспомнить о том, как в древнем Египте отважно действовал гибрид кота и болотной рыси? Охотникам он отлично заменял собак. Не возродить ли эту породу? Кошка не столь привержена к мышам, как принято думать. В Средней Азии она не брезгует бурундуками и тушканчиками. Есть и кошки-змееловы. Описано несколько случаев, когда они, жертвуя собой, спасали детей от змеиного укуса. Причем взрослых не было дома, а у кошек была полная возможность удрать. Особо прославился кот Мирон, путешествовавший с геологами по плато Устюрт. Он самоотверженно охранял от ядовитых гадов целый экспедиционный л агерь. Мирон хватал змею за хвост, подбрасывал ее в акробатическом прыжке и ударял о землю до тех пор, пока змея не испускала дух. Но все это — не правила, а, скорее, приятные исключения. Как ни горько сознавать, но все больше становится кошек-нахлебников. Особенно в городах. А живет этот нахлебник немало—больше двадцати лет, столько же, сколько и бык. Люди развезли кошек по всему миру. Отнюдь не безболезненно прошел этот процесс. Вот только один пример: в проливе Кука, разделяющем Новую Зеландию, есть маленький островок Стефенса. На этом островке испокон веков жил «троглодит» (Xenicus Iyalli), нелетающая добродушная птица. Со временем на острове сделали маяк. В 1894 году смотритель маяка, чтобы скоротать время, привез на остров кота. Выражаясь научным языком, он акклиматизировал кота в новом местообитании. Коту пришлись по вкусу троглодиты, и он за год съел их всех. Несколько последних экземпляров, хранящихся в музеях, отобраны у этого кота. А ведь троглодит мог оказаться полезнейшей птицей. Мы даже толком не знаем, что потеряли. И все же мы привыкли к кошкам, полюбили их. Теперь, когда человек быстро воздвигает между собой и природой все новые и новые преграды, посланец животного мира Земли, способный ужиться с нами в малогабаритной квартире, делает нас чуть-чуть добрее. Конечно, с разумной добротой нужно относиться ко всему живому, а не только к кошкам, которые к тому же с наслаждением разоряют птичьи гнезда. Скажем, ласка, которую кошка вытеснила из нашего быта, была, по слухам, действительно ласковым существом, и уж во всяком случае никак не обладала зловредностью модных ныне сиамских котов. Может, все-таки будет лучше, если кошки немного изменят свой образ жизни? Хотя бы те кошки, которые проживают в железобетонных квартирах, где мышей нет и в помине. Ведь кошек можно обучать почти так же, как собак. Например, знаток кошек великий Данте приучил одну из своих любимиц держать в лапе горящую свечу, когда он по вечерам читал книги. Конечно, торшер кошка в лапах не удержит. Но к чему-то новому ее приучать пора. С. СТАРИКОВИЧ Рисунок С. ШАРОВА Породы кошек I — вислоухая кошка; европейские — короткошерстная, мраморного окраса B); тигрового окраса C); черная D); 5 — манул (дикая); 6 — камышовый кот (дикий); 7 — сиамская; 8 — китайская бесшерстная; 9 — кхмерская; 10 — сибирская; II — персидская; 12 — кошка с острова Мен; 13 — северо-европейская короткошерстная 74
ЧЕГО БОЯТСЯ КУМИРЫ Много сотен лет назад один из безвестных авторов библии написал: «Не сотвори себе кумира на земле, ибо ржавчина и моль его разрушат». Выходит, древние ставили ржавчину и моль в один ряд по разрушительной силе. Но так ли наивны они были? Даже сейчас, когда найдено немало эффективных средств борьбы с вредными насекомыми, только в Англии моль ежегодно приносит ущерб в миллион фунтов стерлингов! Не только кумиры боятся моли... Но если о ржавчине и борьбе с нею писалось и пишется часто, то пожирателям шерсти, меха и других полезных материалов посвящено не так уж много статей. Восполним хотя бы отчасти этот пробел. НЕУЕМНЫЕ КЕРАТОФАГИ Шерсть, волосы, перья, рога, копыта состоят из особых белков — кератинов. Тех насекомых, которые могут питаться этим белком, называют кератофагамн — пожирателями кератина. Таких насекомых немного: моль (платяная, комнатная, коричневая, мебельная, шубная, ковровая) и жучки (кожеед ковровый, кожеед рыженогий, цветоед коричневый, японский черный). Все они участвуют в незыблемом цикле превращений в природе: когда животное погибает, химические элементы, составляющие его тело, должны вернуться в жизненный круговорот. Только кератофагн способны переварить кератнн; онн, кстати, чрезвычайно прожорливы. И моль, и жучки проходят четыре стадии развития: яйцо, гусеница, куколка, взрослая особь. Челюстные щупики есть только у гусениц; лишь они могут прогрызать ковры и костюмы. Взрослая моль, равно как и жучок, не едят вовсе, онн существуют лишь для продолжения рода. (Обычно, увидев в комнате летающую моль, мы вскакиваем и пытаемся прихлопнуть ее ладонями. Это занятие бесполезное. Летать могут лишь самцы, да и то после того, как они сделали все, чтобы оставить потомство.) Самкн моли боятся света, но не улетают от него, а убегают, прячась в складках одежды. Платяная моль поедает только кера- ПОЛЕЗНЫЕ СОВЕТЫ И ПОЯСНЕНИЯ К НИМ ПОЖИРАТЕЛИ ШЕРСТИ «Пожиратели шерсти», даже с расправленными крыльями, совсем невелики. Если бы все дело было в размерах... тин; моль комнатная и жучки могут подкармливаться и другой пищей: мукой, крупой, овощами, винными пробками, корешками книг. ПОЧЕМУ МОЛЬ КОРМИТСЯ ШЕРСТЬЮ? Этот вопрос можно поставить иначе: почему другие животные не могут усваивать кератии? И сначала надо сказать хоть немного об этом необычном белке. А необычен он потому, что его линейные полимерные молекулы сшиты между собой поперечными днсульфидными — из двух атомов серы — мостиками. И такой сшитый, трехмерный полимер не расщепляется в кишечнике большинства насекомых и прочих, более высокоорганизованных существ. Расщепить дисульфидные мостики можно восстановлением в щелочной среде. А у большинства животных (и у человека тоже) среда в желудке и кишечнике кислая. И только у кератофа- гов она щелочная. Серные мостикн в ней рвутся и образуются линейные полимеры с концевыми сульфгидрильиыми группами SH. Такие полимеры легко расщепляются энзимами на простые, быстро усваиваемые вещества. Любопытно, что гусеницы моли предпочитают не чистую шерсть, а грязную. Дело в том, что для пищеварения нм нужен витамин В, который служит сока- тализатором энзима. В поисках витамина онн ищут пятна на одежде, особенно те, которые оставлены пищей, — там может оказаться витамин В. Нередко можно заметить, что моль объедает именно запачканные участки одежды. Волокнами некератниовыми (и природными, скажем хлопчатообумажными, и синтетическими) моль и прочие кератофагн питаться не могут. Из смешанных тканей они выгрызают, как правило, только шерстяные волокна. Правда, некоторые виды моли вместе с кератином сгрызают н целлюлозные волокна, но это просто балласт в их питании. ЕСЛИ НОСИТЬ ШУБУ КРУГЛЫЙ ГОД... ...то моль ей будет не страшна. Точно так же, как и всякой другой одежде, 78
пока ее носят: моль не переносит света, воздуха, движения. Не требуют защиты н те шерстяные вещн, которые регулярно стирают или чистят. Однако теплые вещн все же в жару не носят, их хранят в шкафах. Или (что надежнее) — в ломбарде. Там в специальных камерах поддерживают либо низкую (минус 2—3°С), либо высокую C8—40° С) температуру; иногда в камере создают вакуум. В таких условиях моль существовать не может. (Точно так же шерстяные и меховые вещи хранят на торговых базах и складах.) Если же вы храните вещи дома, то, чтобы обезопасить их от молн, нужно сделать следующее. Прежде всего, тщательно их вычистить и пропылесосить, а еще лучше отдать в химчистку. Потом завернуть в плотную бумагу и запечатать липкой лентой. Если же вы обнаружили моль, то одежду нужно прежде всего подвергнуть механическому воздействию — выбить, вытряхнуть, выколотить. При этом удаляются яйца моли, отложенные в карманах и складках. И моль, и жучки в любой фазе своего существования гибнут при температуре около 50° С. Поэтому вещи рекомендуется прогладить или обработать паром, хотя бы из носика кипящего чайника. ХИМИЧЕСКАЯ ЗАЩИТА Об одном из способов химической защиты от моли — с помощью желтых или бесцветных красителей — в «Химии и жизни» уже рассказывалось A970, № 10). Несколько слов о всем известном нафталине. Многие циклические соединения — это яды для кератофагов. Нафталин же удобен тем, что переходит в газообразное состояние, минуя жидкое. Его пары насыщают воздух, и моль гибнет. Однако нафталин эффективен только при высокой концентрации. Поэтому посыпанную им одежду лучше всего герметично упаковать в полиэтиленовый мешок илн плотную бумагу и не вынимать по меньшей мере десять дней. В последнее время вместо нафталина все чаще нспользуюг параднхлорбензол. Он столь же же легко переходит в газообразное состояние и более губителен для насекомых. Действующий компонент многих протнвомольных средств, в том Врага нужно знать в яйцо. Так выглядят личинка и самка платяной моли «Соратники» платяной моли — ковровые жучки (вверху) и их личинки числе препарата «Антимоль» — это параднхлорбензол. Для защиты от моли используют инсектициды; сейчас их стали выпускать в аэрозольной упаковке. Используют и пресловутый ДДТ, его растворяют в маслах, применяемых при прядении шерсти. В организм он не попадает, но и не защищает долго от моли — ДДТ удаляется уже после первой стирки. Интересно, что в противомольные инсектициды вводят иногда сульфогруппы. Сами по себе они моли не страшны, зато они мешают гусеницам усваивать все тот же витамин В. ШЕРСТЬ, КОТОРУЮ МОЛЬ НЕ ТРОНЕТ Серные мостики между молекулами кератина препятствуют биологическому разрушению шерсти и в то же время их легко расщепляют кератофагн. Но нельзя ли связать белковые молекулы иными, не днсульфидными мостиками? Такие работы ведутся и у нас в стране, и за рубежом. Прежде чем создать новые мостики, нужно разрушить старые. Это делают, восстанавливая кератин в щелочной среде, подобно моли. Сшивающих веществ предложено много, лучше других зарекомендовал себя глиоксальдиальде- гид, взаимодействующий с аминогруппами шерсти. Внешний вид шерсти не меняется, не ухудшаются ее свойства, ее по-прежнему можно стирать и подвергать химчистке. Может быть, со временем всю шерсть будут модифицировать, заменяя дисуль- фидные мостики такими, которые моли «не по зубам». Не нужен будет в домашнем хозяйстве нафталин, перестанут ставить в ломбардах холодильные установки. И экономисты перестанут подсчитывать миллионные убытки, причиненные маленькими зловредными неуемными насекомыми. Кандидат технических наук А. Л. КОЗЛОВСКИЙ 77
НОВЫЕ ПРЕПАРАТЫ ДЛЯ УНИЧТОЖЕНИЯ МОЛИ «ДИХЛОФОС» Этот препарат уничтожает моль, мух, комаров, москитов; его можно использовать также для борьбы с нелетающими насекомыми — клопами, тараканами. «Дихлофос» — в аэрозольной упаковке; способ применения обычный: снять колпачок, нажать на распылительную головку и направить струю на место скопления насекомых. При этом нужно закрыть окна и двери, э через 10—15 минут тщательно проветрить помещение. На время обработки надо обязательно выключить нагревательные приборы, удалить из помещения людей, домашних животных, птиц*и рыб, вынести пищевые продукты. Ни в коем случае нельзя курить. Если препарат случайно попадет в глаза — немедленно промыть их водой. Баллон нужно хранить в прохладном месте, вдали от огня. Выпускает «Дихлофос» рижский завод «Аэрозоль». Баллон вмещает 170 г препарата и стоит 1 руб. 30 коп. «АНТИСЕКТ» Это тоже аэрозоль. Он уничтожает летающих насекомых (моль, мух, комаров, москитов). Выпускают его на Симферопольском заводе бытовой химии; цена 1 р. 70 коп., вес содержимого баллона—370 г. Способ применения тот же, что и для «Дихлофоса»; если насекомые летают в помещении, лучше всего просто направить струю вверх, поворачивая баллон в разные стороны. «БУЛТА» И этот препарат — в удобной аэрозольной упаковке. Его, как и «Дихлофос», делают в Риге. «Булта» в переводе с латышского означает «стрела». Препарат и в самом деле действует быстро и весьма губительно для насекомых — моли, комаров, москитов, клопов. Способ употребления — обычный для аэрозолей. Стоит препарат 1 руб. 30 коп.; баллон вмещает 160 г препарата. ИЗ ПИСЕМ В РЕДАКЦИЮ ИЗ ПИСЕМ В РЕДАКЦИЮ ИЗ ПИСЕМ В РЕДАКЦИЮ ИЗ ПИСЕМ В РЕДАКЦИЮ «ЛОТОС» ПРОТИВ МЕДВЕДОК У меня есть участок в коллективном саду, который расположен в районе Сормово (Горький). Места у нас низкие, близко болото. Нашим садам большой ущерб наносит вредитель медведка. Жуки поедают огурцы, помидоры, редиску, лук, петрушку и другие овощи даже при 10—15° С. Совершенно случайно я обнаружил, что хорошим средством против медведки может быть стиральный порошок «Лотос» (действие других порошков не проверял]. Дело было так: перекапывая грядки, я выкопал сразу двух медведок и положил их в ведро, в котором было немного воды. Медведки плавали на воде, как пробки. Я принялся искать мыло, так, как знал, что, если добавить мыло в воду, то медведки потонут и медленно погибнут. Мыла я не обнаружил, а нашел порошок «Лотос» и решил испробовать, как он действует. Высыпав в ведро четверть столовой ложки «Лотоса», я увидел, что медведки моментально потонули и через 1—2 минуты погибли. Причем цвет медведок изменился, должно быть, с наружным покровом их что-то произошло. Я попробовал раствором «Лотоса» — 4 столовые ложки на ведро воды — полить места обитания медведок, после этого там медведки не появлялись очень долго. Правда, три раза после такого полива медведки все же выползали на поверхность, но тут же погибали. Не окажет пи влияния на качество плодов лолив огородных растений раствором «Лотос» и не будут ли овощи содержать ■ себе ядовитые вещества! П. П. СМЕТАНИИ, Горький В состав стирального порошка «Лотос» входят такие вещества: алкилбензосульфонат натрия, сульфат натрия, карбоксиметилцеллюлоза, оптический отбеливатель, отдушка. Ни одно из этих соединений не ядови- 78
то, иначе бы его не разрешили применять для изготовления порошка. Гибель медведок скорее всего можно объяснить тем, что быстро образовавшаяся пена закупорила трахеи жукоз. Судя по тому, что щелочи в виде золы, которую применяют для удобрения, или в виде кальцинированной соды, не приносят вреда растениям, то и растворы «Лотоса», который состоит из щелочных продуктов, не должны быть опасны. Однако опрыскивание следует прекратить за 15—20 дней до сбора урожая, а собранные плоды хорошенько промывать перед употреблением. Экспериментом читателя заинтересовались в Сельскохозяйственной ордена Ленина академии имени К. А. Тимирязева, там собираются проверить это наблюдение в лабораторных условиях. О результатах постараемся сообщить в «Химии и жизни». П. Я. ЖАДАН ЭТО НЕ ЕЛОВАЯ СМОЛА В заметке «Жевать или не жевать», которая опубликована в «Химии и жизни», № 10 за 1970 год, говорится, что в Сибири жуют облатки, приготовленные из еловой смолы. Это неверно. Дело в том, что в Сибири, особенно в восточных районах, действительно очень популярна так называемая сера для жевания. Однако Туманный осенний день. Сквозь чугунную решетку ограды виден энтузиаст-гребец на своем неустойчивом суденышке. Довольно обыденный фотосюжет, ничем не примечательный отпечаток с обыкновенного негатива. Та же фигура, те же переплеты ограды и на соседних снимках. Но как непохожи друг на друга эти отпечатки! Яркий дневной свет, будто рисованные тушью черные контуры, едва намеченная легкими штрихами река. Ночь, чернильно-темная вода, как бы выхваченный из темноты лучом прожектора силуэт. И самое удивительное, что все три отпечатка сделаны с одного и того же негатива. Вот как это делается. ДУБЛЬ-НЕГАТИВ. Чтобы сохранить оригинальный негатив, прежде чем начать печатать, с него необходимо снять несколько копий. приготовлена она не из еловой смопы, а из лиственничной камеди с примесью лиственничной же смолы. Готовят смесь так: кору с натеками камеди и небольшого количества смолы срубают с дерева чаще всего в тех местах, где кора поражена, нагревают в горшках или сковородках, и растопившуюся массу спивают в воду. Застывшие светло-коричневые плитки и есть — «сера». А еловую смолу было бы жевать крайне неприятно, она очень горькая и липкая! Л. ВИГОРОВ, Свердловск И ЕЩЕ ОДНО ПИСЬМО ХВОСТ НЕ ПОМЕШАЛ БЫ Меня интересует вопрос такого рода. Если бы эволюция оставила человеку хвост, то нашел бы тогда этот хвост полезное применение в практической деятельности человека! Я, например, думаю, что хвост не помешал бы ни космонавту, ни акробату, ни продавцу. Вообще, на мой взгляд, хвост бы принес огромную пользу в практической деятельности человека. А. БРЕДАН, Львов При темно-красном свете лабораторного фонаря положите на чистое прозрачное стекло кусок фототехнической штриховой пленки ФТ-31. Сверху уложите оригинальный негатив. Накрыв его стеклянной пластинкой, перенесите собранный таким образом пакет под фонарь фотоувеличителя и экспонируйте. При мощности лампы увеличителя 150 ватт время экспозиции 7 секунд. Обработайте и высушите пленку. С полученного позитива тем же способом на такой же пленке ФТ-31 отпечатайте его обратное изображение. Это и есть дубль-негатив. Желательно иметь несколько дубль-негативов разной плотности. «ЧЕРНЫЙ КОНТУР». Так называют фотографический прием, позволяющий получить штриховые, как будто нарисованные пером изображения. л_ чистый НЕОБЫЧНЫЕ ОТПЕЧАТКИ Фото автора С ОБЫЧНЫХ НЕГАТИВОВ 79
Обычный отпечаток с обычного негатива На штриховой фототехнической пленке ФТ-31 сделайте контактный оттиск дубль-негатива (тем же способом, что при изготовлении самого дубль-негатива). Проявите пленку в обычном проявителе для фотобумаги (около одной минуты), промойте водой (около 10 секунд), снимите ватным тампоном избыток влаги. Положите проявленную, но еще не зафиксированную пленку на стекло эмульсией вверх и включите фонарь увеличителя (мощность лампы 150 ватт, выдержка 0,5 секунды). Вновь опустите пленку в проявитель (время проявления около 30 секунд), промойте и зафиксируйте. Если после засвечивания и вторичного проявления пленка окажется слишком плотной, ее нужно обработать в ослабителе: калий железосинеродистый —5 граммов, сульфат натрия кристаллический — 30 граммов, вода — 200 миллилитров. Теперь можно 80 Отпечаток с негатива, полученного методом «черный контур» печатать на бумаге. Отпечатки будут напоминать рисунки пером, «БЕЛЫЙ КОНТУР». Нетрудно заметить, что темный контрастный отпечаток (ночь, освещенный силуэт) — не что иное, как негативное изображение «черного контура». Чтобы получить такой снимок, нужно с негатива, полученного методом «черный контур», сделать контактный отпечаток на пленке ФТ-31, а уже с него печатать на фотобумаге. «БАРЕЛЬЕФ». Пользуясь приемом «черный контур», можно получить изображение, напоминающее барельеф. Особенно интересны и необычны изготовленные1 этим способом фотопортреты. На пленке ФТ-31 сделайте, отпечаток с дубль-негатива методом «черный контур».
€Белый контур» — негативное изображение €черного контура» Сложите отпечаток и дубль-негатив — эмульсия к эмульсии — и тщательно совместите контуры изображений. Затем чуть сдвиньте (на 1—1,5 миллиметра) изображения и печатайте со сдвоенного негатива на обычной фотобумаге. Двойные контуры изображений и создают иллюзию барельефа. Нетрудно заметить, что в основе описанных здесь фотографических трюков лежит метод «черного контура», а суть этого метода — в дополнительном засвечивании пленки и дополнительном проявлении. Остается только объяснить, что при этом происходит. После первого проявления без фиксирования галогениды серебра, находящиеся по соседству с восстановленнным металлическим серебром, теряют чувствительность к свету: избыток освободившихся ионов брома не дает 81 € Барельеф» им полностью восстановиться. Десенсибилизация зерен галогенидов серебра распространяется не только в глубь фотоэмульсии, но и по ее поверхности. Вот почему при вторичном засвечивании вокруг изображения остается неэкспонированный слой эмульсии, который на позитиве выглядит черным контуром. Заметим, кстати, что свойство фотоматериалов терять чувствительность после засвечивания, так называемый «эффект Сабатье», широко применяется в технике кино. Благодаря этому эффекту удается непосредственно после киносъемки, минуя стадию негатива, получать позитивные изображения. Благодаря эффекту Сабатье возможны различные кинотрюки, которые создают методом «мокрой блуждающей маски»*. * Об этом методе см. «Химия и жизиь>, 1966, № 7.— Ред.
ЧТО МЫ ЕДИМ МИДИИ Под рубрикой ссЧто мы едим» в одиннадцатом номере «Химии и жизни» за прошлый год были напечатаны заметки о популярных во многих странах и почти забытых у нас устрицах. Между тем, в наших морях водится еще один моллюск, по ценности никак не уступающий устрице,— мидия. И в отличие от устриц, мидии, хоть и не часто, можно купить в магазине (большей частью, впрочем, в консервированном виде]. Лучшее знакомство с мидиями и побудило, вероятно, некоторых наших читателей обратиться в редакцию с просьбой рассказать и об этом весьма вкусном моллюске. Выполняем эту просьбу.
В руках аквалангиста не нож, а линейка, которой он измеряет раковины ВИЦЕ-ЧЕМПИОНЫ На одной из последних Лейпцигских ярмарок советские экспортные организации показывали черноморских мидий, и знатоки признали их абсолютно лучшими среди мидий прочих морей. Страны с развитым морским промыслом — Италия, Франция, Нидерланды, Греция — подали заявки на закупку. Однако не все заявки удалось удовлетворить: массовый промысел мидий в нашей стране только начинается. И, конечно, значительная часть улова идет на внутренний рынок. Только в Черном море запас мидий достигает 30 миллионов центнеров. Специалисты считают, что без ущерба для воспроизводства можно добывать по миллиону центнеров_этих моллюсков в годГ~Но~мидии обитают еще на Дальнем Востоке и в северных морях. Наконец, их можно не только добывать, но и выращивать искусственно. Сейчас в общей мировой добыче моллюсков мидии прочно удерживают второе место, уступая лишь чемпионам — устрицам. Попытаемся теперь разобраться, чем вызван такой интерес к мидиям. ВКУСНО И ПИТАТЕЛЬНО Такое традиционное рекламное определение придумано будто нарочно для мидий. Питательная их ценность и в самом деле высока: почти десять процентов белка, обилие витаминов, минеральных солей. микроэлементов Морские звезды — самый страшный враг мидий (особенно меди, столь необходимой для кроветворения) — вот неполный перечень достоинств мидий. Эти моллюски неприхотливы, они образуют огромные поселения, иногда на квадратном метре дна живет по десять тысяч экземпляров— буквально друг на друге. Коли есть такие скопления, значит, моллюсков легко промышлять, а это далеко не последнее дело. Наконец, мидии вкусны. Их потребляют сырыми, вареными, жареными, солеными, копчеными, мариноваными, сушеными и еще бог весть в каком виде — любой кулинарный вариант приемлем. Однако описывать вкус — дело бесполезное; лучше единожды попробовать, чем сто раз читать восторженные описания. СКУЧНЫЙ ОБРАЗ ЖИЗНИ Тех, кто мидий никогда не видел, сразу же отошлем к фотографиям, иллюстрирующим эти заметки. Фото передают образ жизни мидий никак не хуже, чем киносъемка, поскольку этот образ жизни — неподвижный. Пока мидия пребывает в младенческом возрасте, она с мириадами других личинок плавает в планктоне. Повзрослев и обзаведясь раковиной, она опускается на дно или приближается к сваям, скалам, плавающим предметам. С помощью ноги она выискивает себе место поудобнее и прицепляется к твердой поверхности (часто — к другим мидиям) роговидными нитями, которые вырабатывают 83
упрятанные в основании ноги особые биссус- ные железы. На этом странствия мидии заканчиваются навсегда (или до той поры, пока ее не выловят). Многочисленные виды и подвиды мидий отличаются и формой раковины, и размерами, (и длительностью жизни. Черноморская живет 5—6 лет, северная 10—12, тихоокеанская — больше 30. Естественно, что черноморские мидии мельче (их промысловый размер — пять сантиметров, у тихоокеанских он вдвое больше). Такие небольшие моллюски особо вкусны, их едят целиком. А вот у мидий из Тихого океана очень жесткий мускул-замыкатель, его перед готовкой лучше отрезать (найти этот мускул очень просто — он белого цвета). К сожалению, при консервировании замыкатель обычно не отрезают, и многие ошибочно считают, что дальневосточные мидии вообще жесткие. ДОЛОЙ ЖЕМЧУГ! У нежнейших черноморских мидий другая беда— жемчуг. Связано это, вероятно, с тем, что живут они на мелководье с илистым и песчаным грунтом, ветры часто взбаламучивают воду, и песчинки внедряются в тело. Жемчуг встречается в шести моллюсках из ста. Увы, это не тот жемчуг, которые идет на украшения, а невзрачные черные камешки. Проку в них никакого, зато если они попадут на зуб, то приятных эмоций не вызовут. Черноморских мидий тщательно очищают от жемчуга самым очевидным способом — вручную. А вот у гех моллюсков, которых в Черном море выращивают искусственно, жемчуга не бывает вовсе. ЛОВЦЫ МИДИЙ Добывают мидий тоже по-разному. В Черном море — драгами, которые гребут со дна все подряд. Моллюсков-недорослей опять выбра- |сывают в море. Сейчас в западных районах моря таким способом добывают до 50 ты^дч центнеров мидий, v "^"""В-Приморье наши промысловики вылавливают мидий совсем немного — 5—6 тысяч центнеров в год. Обитающая в Японском море разновидность — мидия Грайаиа хоть и крупна и жемчуга не имеет, зато менее доступна. Она садится только на каменистое дно, прикрепляется к нему намертво, и никакой драгой ее не взять. А" добывают ее водолазы на глубине до двадцати метров, отрезая биссусные нити хорошо наточенным ножом. Добытые мидии на борту водолазного бота В северных морях промысел мидий пока не налажен. МОРСКИЕ ФЕРМЫ Разводить мидий намного выгоднее, чем промышлять. Данные, полученные в Азово-Чер- номорском институте морского рыбного хозяйства и океанографии, говорят о том, что при искусственном выращивании улучшается качество мяса, а себестоимость снижается в несколько раз. С одного гектара Керченского пролива удается собрать до пятидесяти тонн мяса! Личинкам мидий на естественных банках подставляют пластинки — коллекторы, обычно цементные (в других странах используют также прутья и веревки). Личинки сами прицепляются к твердым предметам, и остается лишь отправить молодь в подходящий бассейн, защищенный от ветров и течений. На одной цементной пластинке за полтора года вырастают мидии общим весом до трех килограммов—-без всякой подкормки. А в Тихом океане мидию пока не культивируют: не желает мидия Грайана садиться на плавающие предметы. Только на твердое, незыблемое дно. Вот и приходится отковыривать ее ножичком уже взрослую... ЧИСТОТА —ЗАЛОГ ЗДОРОВЬЯ У мидий полно врагов. Порой банки заносит песком, иногда моллюски гибнут от холода, 84
или шторм выбрасывает их на берег. Но самый страшный враг мидий — морские звезды, охочие до моллюсков. В некоторых странах при разведении мидий их вместе со звездами систематически поднимают на поверхность. Мидии намного более живучи, они выдерживают без воды несколько дней, только плотно сжимают створки. А звезды гибнут. Неприхотливость мидий оборачивается иногда очень неприятными последствиями. Эти моллюски спокойно селятся в загрязненных, загнивающих, а то и сточных водах, они обитают даже в портах, загаженных нефтью. Мидии прогоняют через себя несколько литров воды в день вместе со всеми вредными микроорганизмами. Одно время в Алжире было замечено, что вспышки тифа совпадают с сезоном добычи мидий... Естественно, что промысел мидий ведут только на незараженных банках. И перед использованием моллюсков обязательно очищают— промывают струей воды и оставляют на несколько дней в чистых заливах или резервуарах, чтобы они сами себя профильтровали свежей водой. Если вам когда-нибудь доведется собирать мидий на побережье, то не забудьте основательно промыть их чистой водой. ПРОСТО И МИЛО Мидий, которых добывают у нас в Черном море и на Дальнем Востоке, в заливе Петра Великого, большей частью консервируют. Беды в этом нет, мидии хороши и в жестяных банках. Плохо то, что прекрасному продукту пытаются придать некий гастрономический облик: смешивают мидий с рисом, томатом, черносливом и прочими добавками, выполняя таким образом план по ассортименту. Вкус мидий от этого лучше не становится. ТЕХНОЛОГИ, ВНИМАНИЕ! ВЕСТИ С АНТИКОРРОЗИОННОГО ФРОНТА В Севастопольском приборостроительном институте разработан новый рецепт жидкости для охлаждения и смазки резцов и фрез. В ее состав входит минеральное масло (80—95%), хлорированный парафин A5—2%) и полимерные ненасыщенные эфиро- 85 Между тем самые благородные из консервов — это «мидии натуральные». Точно так же, как крабы, креветки, лосось, достоинства которых описывать вряд ли следует. Да и технология натуральных консервов предельно проста: мидий обрабатывают паром, створки при этом открываются, от них отделяют мясо и отправляют его в банку. Вот и все. В приморские города мидии поступают и в свежем виде. Если их нужно везти дальше, то можно заморозить — в сыром или вареном виде. МИДИЙНЫЕ ЗАВОДЫ Не только в магазины и рестораны идут мидии. Мелкие экземпляры и те, что содержат жемчуг, можно переработать в прекрасную кормовую муку, содержащую до 60% протеина. Сейчас, когда сельское хозяйство неполностью обеспечено белковыми кормами, ми- диевая мука была бы серьезным подспорьем в животноводстве. Добычу и разведение мидий можно резко увеличить. Но нужны и перерабатывающие заводы. Несколько лет назад такой завод был построен под Евпаторией. Проработал он два месяца, выпустил пять тонн кормовой муки и был закрыт. Оказался убыточным. Однако именно теперь, когда на Черном море идут успешные работы по выращиванию мидий, такие заводы (разумеется, грамотно спроектированные), которые выпускали бы и вкусную еду, и ценный корм для скота, необходимы. И они будут построены — в Одессе, Бугазе и Очакове. О. ЛЕОНИДОВ Фого А. АВЕРЬЯНОВА и А РОГОВА кислоты E—3%). Жидкость такого состава не вызывает коррозии металлических деталей металлорежущих станков. В США запатентован антифриз для автомобильных двигателей, не представляющий коро- зионной опасности для металлов и резины. Это водные растворы моно- этиленгликоля B0— 60%) с добавками ингибиторов коррозии. В качестве ингибиторов применяют смеси солей щелочных металлов — ар- сенатов или арсенитов, метаборатов или тетра- боратов, фосфатов — с гетероциклическими соединениями, например, с меркаптобензоксазо- лом. Авторское свидетельство СССР, № 245958, 1969 Патент США, № 1167242, 1969
СПОРТПЛОЩАДКА ПО ЛЬДУ с ВЕТЕРКОМ В. ДМИТРИЕВ У буера с жестким крылом мачта и парус составляют одно целое, и крыло может лишь вращаться вокруг вертикальной оси. Такие буера, изготовленные из полимерных материалов и покрытые морозостойкими лаками, отличаются превосходными аэродинамическими свойствами. На стр. 88— буер с традиционным, как у яхты, мягким парусом. Такой парус делают сейчас обычно из синтетической чкани ттт? 86
Осенью двор таллинского яхт-клуба напоминает ремонтную площадку спортивного аэродрома: яркие, немного странные крылья лежат вперемежку с острыми фюзеляжами. Угловатые, тяжелые конструкции как-то не вяжутся с легкими силуэтами яхт, уходящих в залив. Между тем громоздкие детали по праву находятся на территории яхт-клуба. Из них с наступлением морозов соберут буера — изящные парусные суда, скользящие по льду. Пожалуй, буера называют судами больше по традиции. Скорее они похожи на однокрылый планер, поставленный на огромные коньки. Особенно это сходство усиливается, когда видишь экипировку спортсменов — в своих кожаных летных костюмах, шлемах, очках и крагах они выглядят точь-в-точь как пилоты. А при скоростных заездах, когда на предельной скорости буера проходят контрольный участок длиной в полкилометра, эти суда стоит сравнить уже с гоночными автомобилями. И по рекордной скорости буера подстать автомобилям — 264 километра в час! Какие уж тут яхты... Но начинались буера именно как суда. Многие века поморам, жившим в холодных краях, приходилось мириться с тем, что зимой даровая тягловая сила — ветер пропадает впустую. Но лишь в восемнадцатом веке голландцы догадались поставить парусную лодку на коньки. Под нос лодки подвели поперечный брус и на его концах закрепили два толстых металлических лезвия, а к перу руля приделали снизу третий конек — резак: он направлял лодку. Вот так морское судно превратилось в сухопутный буер. Сразу же обнаружили поразительную вещь: по льду лодкэ шла намного резвее, чем по воде. В то время никто не измерял скоростей, но отклики испытателей буеров сводились к тому, что «при свежем ветре получается громадная быстрота». Вскоре катание по льду «с ветерком» стало во многих странах популярным развлечением; в прошлом веке начали строить специальные прогулочные буера. На них и были проведены в 1870 году первые в России соревнования. Спортивные обозреватели с восхищением писали, что на соревнованиях скорость доходит порой до 88 верст в час. Наступил двадцатый век, и внимание любителей больших скоростей прочно занимают авиаторы. В июле 1909 года Блерио перелетает Ла-Манш всего за 27 минут (впрочем, буера уже в то время мчались быстрее, но, разумеется, не по Ла-Маншу). И тут Блерио узнает, что некто Дюмон двигался намного быстрее его — не по льду и не в воздухе, а прямо по земле. Дюмон просто поставил парусное судно на колеса. Блерио срочно строит колесный буер и вызывает Дюмона на соревнование. Так было положено начало еще одному виду парусных состязаний — гонкам колесных буеров, или, как их стали называть впоследствии, пляжных яхт. Однако, несмотря даже на такую рекламу, как участие в буерных гонках знаменитого авиатора, интерес к буерам заметно угасает, и на долгое время они уходят в тень. Хотя в спортивных отчетах буера упоминаются крайне редко, поклонники ледовых буеров не переводятся. Они создают международные клубы, проводят всевозможные первенства. Но даже сами участники таких соревнований считают буерные гонки всего лишь зимним этапом тренировки яхтсменов. Не только на соревнования выходят буера. В одну из зимних ночей из блокированного фашистами Ленинграда группа буеров ушла в Финский залив. Парусные суда бесшумно проскочили по льду линию вражеской береговой обороны и проникли в отрезанный Кронштадт — это не удавалось до той поры сделать никому. После этого еще несколько раз уходили буера на смертельные гонки... Лет двадцать назад, когда самолеты летали уже со сверхзвуковой скоростью, самые быстрые из буеров преодолевали за час чуть больше ста километров. Сейчас их скорость повысилась вдвое, в основном благодаря новым материалам: капрону, стеклопластику, полипропилену, морозо- и водостойким лакам и, конечно, тканям из синтетических волокон— лавсану, дакрону. Плотные, гладкие паруса из этих тканей одинаково хорошо работают в дождь и в снег, при любом ветре не теряют формы, а значит, и не тормозят, как порой бывало с хлопчатобумажными парусами. Капроновые и полипропиленовые шкоты (веревки для управления парусами) не мерзнут, не лопаются, не ломаются. Блоки и лебедки из литого капрона не заедает во время гонок. И в результате буера обрели невиданную резвость, гонки — остроту, а буерный спорт — многочисленных энтузиастов, которые считают лето досадной ошибкой природы. Буеров стали делать намного больше, чем прежде. Для мест с неустойчивым климатом, со снежными зимами оиень удобны легкие 07 о/
одноместные буера. На крыше легкового автомобиля их можно быстро перебросить с одного водоема на другой, туда, где лучше «дорога», как называют трассу гонок. Большие тяжелые суда строят для скоростных заездов (впрочем, и на таких судах экипаж не больше двух человек). Преобразился буер и внешне: на смену треугольной площадке вновь пришел корпус «лодочка», но в современных моделях он все больше вытягивается, заостряется, приобретая очертания фюзеляжа самолета. Все вспомогательные детали убирают с поверхности, а те, что убрать нельзя, закрывают обтекателями; ими же прикрывают и кокпит — место команды. Нужно это для того, чтобы уменьшить сопротивление воздуха при движении буера. И обтекатели, и сам корпус все чаще делают из стеклопастика. Каплеобразная в сечении мачта разрастается и становится симметричным крылом. Его делают полым и обтягивают пропитанной лаком тканью или тонкими листами фанеры и пластиков. Такое крыло называют еще жестким парусом. А потом, уже перед гонками, корпус и крыло покрывают лаком и тщательно полируют, чтобы не осталось ни единой шероховатости, на которой может возникнуть завихрение воздуха. Так в конце концов получается блестящая стройная машина, которая под напором ветра мчится по льду на стальных коньках. 88
КОРОТКИЕ ЗАМЕТКИ ТЕПЕРЬ БУДУТ ЕЩЕ И КОРАБЕЛЬНЫЕ ПАРАШЮТЫ... Чем больше корабли, чем они тяжелее — тем труднее им маневрировать. Быстрая остановка в аварийной ситуации становится уже практически невозможной. Даже «полный назад» винтами означает, например, для 200 000-тонного танкера, идущего со скоростью всего 10 морских миль в час, что остановится он только через 16 минут, за которые пройдет по инерции еще четыре километра. Нетрудно представить себе положения, в которых останавливаться через четверть часа уже поздно. Недавно в Японии, где строятся в последние годы наливные суда все больших размеров, испытали новый способ остановки корабля, заимствованный в авиации. Там при срочной необходимости затормозить тяжелую машину на дорожке «выстреливаются» специальные тормозные парашюты. Нечто подобное сделали и на корабле. Капсула, в которой уложен парашют, выбрасывается за борт специальным механизмом, и парашют автоматически раскрывается. Нагрузки на его ткань весьма велики, откуда — высокие требования к ее прочности. Опыты — о них сообщил журнал «Bild den Wissenschaft» A970, № 7) — были проделаны в гавани порта Нагасаки с 50 000-тонным рудовозом. При торможении винтами («полный назад») судно остановилось через 6 минут 40 секунд, пройдя за это время полтора километра. С помощью четырех тормозных парашютов — по два с каждого борта — корабль остановили за 4 минуты 50 секунд, и прошел он по инерции только 700 метров — меньше половины прежнего. Парашюты были из нейлона, диаметр куполов — всего три метра, ибо нетрудно себе представить, каким огромным нагрузкам подвергается такой «тормоз». М. КИРИЛЛОВ КЕМЕРОВО. ВСТРЕЧИ С ЧИТАТЕЛЯМИ Для встреч с читателями «Химии и жизни» в конце прошлого года в один из крупнейших центров химической промышленности Сибири город Кемерово выехали сотрудники редакции. Эти встречи проходили на заводе «Карболит», на Новокемеровском химическом комбинате и в филиале Государственного института азотной промышленности (ГИАП). Основная тема бесед с читателями — планы редакции на 1971 год. Аудитории были разными. На «Карболите» собрались аппаратчики, техники и инженеры цехов, на комбинате — работники центральной лаборатории. В ГИАПе сотрудников редакции принимали ведущие исследователи и конструкторы института. И естественно, разными были пожелания журналу. Ученые ГИАПа, например, считают, что в научно-популярном журнале должно быть больше материалов, интересных для любого читателя,— рассказов, воспоминаний, очерков, а также статей и заметок «для семейного чтения», вплоть до бытовых советов. Главный инженер проекта П. Е. Криво- щапов полагает, что научно-техническая информация в массовом журнале для инженера бесполезна — ведь зачастую специалисты сомневаются даже в тех сведениях, которые публикуют специальные издания... А инженеры Новокемеровского комбината, напротив, хотят читать в «Химии и жизни» подробные обзоры (разумеется в популярном изложении) по наиболее интересным химическим проблемам( например, связанным с очисткой сточных вод. Столь непохожие точки зрения вряд ли возможно примирить. Редакции остается лишь учитывать в своей работе обе позиции... Некоторые читатели считают, что нельзя переносить часть материала, печатающегося с продолжением, на следующий год (как это было с повестью С. Гансовско- го «Винсент Ван Гог»), Есть претензии и к оформлению журнала. Выступавшие на встречах химики порой говорили и приятные для работников журнала вещи. Редакция признательная всем читателям, принявшим участие в обсуждении журнала. 89
^й *%*«£&'' МОТОШЛЕМ «СТАРТ» Он изготовлен из цветного ударопрочного полистирола методом литья под давлением. Метод упомянут не случайно: прежде мотошлемы делали вакуумным формованием, и они получались менее стойкими к сильным ударам — именно таким, от каких шлем призван оберечь голову мотоциклиста. Цена одного шлема 12 руб. 50 коп. В прошлом году на «Сальво» их выпустили около 50 тысяч. ЗАЩИТНЫЙ ПОДБОРОДНИК Это необходимое дополнение для мотошлема любой конструкции, а также для шлема хоккейного. Нужен он для того, чтобы ремни не натирали подбородок. Он сделан из полиэтилена низкого давления и стоит всего 8 коп. Годовой выпуск — 30 тысяч штук. ЧТО ЕСТЬ ЧТО? ЭТИ ЗАМЕТКИ О НОВОЙ ПРОДУКЦИИ ЭСТОНСКОЙ ФАБРИКИ ДЕТСКИЕ ВАННЫ На «Сальво» их делают тоже из полиэтилена, поэтому они очень легки и не бьются. Небольшая, но очень удобная деталь: ванна отлита вместе с мыльницей. Стоит ванна намного дешевле эмалированной — 3 руб. 50 коп. Десять тысяч ванн уже поступили в продажу. 90
УВЛАЖНИТЕЛЬ ВОЗДУХА Вообще их делают немало; традиционный материал для увлажнителя — пористая керамика. На «Сальво» ее заменили картоном, вложенным в полиэтиленовый корпус. Свойства получились не хуже, а увлажнитель стал легче и удобнее. Он стоит 70 копеек; в 1970 году было изготовлено пять тысяч увлажнителей воздуха. ЧТО ЕСТЬ ЧТО? ПЛАСТМАССОВЫХ ИЗДЕЛИЙ «САЛЬВО» БЫСТРОДЕЙСТВУЮЩИЕ БИГУДИ Они настолько же сложнее обычных, насколько удобнее. Состоят бигуди из полиэтиленового патрона, наполненного парафином, и скобы из полистирола. Патроны кладут на 10 минут в кипяток, парафин плавится и долго хранит тепло; на горячий патрон накручивают волосы и зажимают скобой. Для слабой завивки достаточно пяти минут, для сильной — пятнадцати. В Эстонии такие бигуди очень популярны. «Сальво» за год выпускает их около полумиллиона. Штука стоит 30 коп. КРЮЧОК-ПЕТЛЯ Порой случается так, что неделями не хватает времени пришить петлю на полотенце или к детской рубашке. Если пользоваться полиэтиленовыми крючками, которые выпускают на «Сальво», пришивать петли вообще не нужно. Такой крючок легко пристегивается к полотенцу или к другой вещи, и перед стиркой столь же легко снимается. Стоит один крючок копейку; 500 тысяч крючков выпущено только в прошлом году. 91
СКАЗКА ВЕГЕТАРИАНЕЦ До сих пор не могу себе простить, что взял его в экспедицию. А с другой стороны, откуда было знать, чем это кончится. Почему я должен был отказать? Дело он свое знает, здоров, как бык с марсианской фермы, — двести фунтов нервов мышц и сухожилий. Мы как-то ночью пальнули у него над ухом атомным шлямбуром. Он только голову приподнял и буркнул: «Убавьте звук у телевизора. Нельзя же всю ночь...». Всем он был хорош, да только слишком уж правильный. Пуговицы на скафандре всегда надраены, зубы чистил по инструкции мятной пастой три раза в день и радиобудку больше трех минут не занимал, даже если с женой разговаривал. Мы стали над ним подшучивать уже на третий месяц полета. К тому времени все так обросли, что могли бороды, как шарфы, обматывать вокруг шеи. А он каждый день брился. Слыхано ли, в тысяче парсеков от ближайшего линейного ревизора бриться! Первый звонок был, когда сели на пла- нетку... ну, как ее... В малой лоции сразу после портрета Птолемея идет. Живут на той плянете граждане — с виду точь-в-точь коровы. А в остальном люди как люди: телебашня есть, считают по десятичной системе. Как он их увидел, так начисто перестал мясо есть. Ни говядину, ни баранину, ни даже свинину. Не могу, говорит, пожирать существа, которые при благоприятных условиях могут стать разумными. И вы, каннибалы, мне противны. Перешел он на лук, спаржу, артишоки. Мы спорить не стали, нам больше тушенки. В дальнем космосе с людьми и не такое случается. 93 С этого и началось. Потом сели мы на астероид. Лес дремучий, трава по пояс и ни живой души. Только собрались улетать, получаем сообщение: «Добро пожаловать на наш гостеприимный астероид! Таможенный досмотр можете пройти на опушке». Нашлись живые души: оказалось, что тамошние кустики да цветочки соображают не хуже нашего. Побеседовали мы с ними в порядке культурного обмена и улетели. А он после этого трое суток ничего в рот не брал. На четвертые перестроил весь свой обмен веществ на силикатный лад. Стал из пожарного ящика себе на завтрак и ужин песок таскать, а на обед подогревал миску жидкого стекла и крошил туда кафельную плигку из ванны. Мы над ним посмеивались, но в глаза ничего не говорили. Убеждения — дело личное... Дальше-больше. Новая стоянка чуть не стоила ему жизни. Только мы люки отдраили, виднм: бежит к нам маленькая базальтовая собачка и тащит на поводке своего хозяина. А он такой силикатный — насквозь светится. Словом, и с кремнием для него тоже было все кончено. Заглянул я в его каюту. Сидит в уголке осунувшийся, а в глазах — металл. В руках гидрозатвор держит, клапан отворачивает. Добрался до ртути, вылил ее в миску, накрошил туда алюминиевой фольги, а потом высыпал целую пригоршню гаек. «Что ты делаешь?» — говорю. «Тюрю...» — отвечает. Пришлось нам его рацион ограничить второстепенными запчастями, иначе он рано или поздно и до обшивки бы добрался. Бриться он перестал, оброс медным волосом, телевизор не смотрит, в радиорубку ни ногой. Обручальное кольцо съел — нет, говорит, возврата к старой жизни. На обратном пути, уже в нашей Галактике, заскочили, благо время было, еще на одну планету, где до нас с Земли никто не бывал. Встретили нас с флагами и транспарантами, речи говорили. А нам не до речей было: мы сразу заметили, что местные парни все как один — из нержавейки. После приземления я его больше не видел. Говорят, он теперь смотрителем на сухумском циклотроне. Каждый день выносит по авоське с радиоактивными отходами, на завтрак и ужин. Обедает на службе. М. КРИВИЧ, л. ольгин Рисунок С. ШАРОВА
Н. А. ФИГУРОВСКИЙ. Открытие элементов и происхождение их названий. «Наука». Москва, 1970, 20В стр., 30 000 экз., 61 коп. Крайне любопытное явление: книга, не претендующая на занимательность, а ставящая своей целью полезность, получилась увлекательной. Вероятно, потому, что интересны сами факты, имеющие отношение к истории химических элементов, к их открытию, к спорам вокруг названий. Разве не интересно узнать, что элемент № 61—прометий в 1926 году звался иллиниумом, потом флоренцием, иногда его обозначали как эканеодим, предлагали имя циклоний; в 1947 году его назвали Прометеем, а три года спустя он получил столь привычное нам название... Но не только об истинных, зафиксированных в периодической системе элементах идет речь в книге Н. А. Фигуровско- го. Здесь, в отдельной главе, рассказано о печальной судьбе ложно- открытых элементов. Казалось бы, книга должна носить филологический характер, но это справедливо лишь отчасти. В ней приводится немало химических сведений, порой мало известных неспециалисту. И пропорции между химией и филологией соблюдены в такой мере, чтобы сделать книгу доступной и для любителей естественных наук, и для тех, кто предпочитает науки гуманитарные. Г. В. БЫКОВ. Амедео Авогадро. Очерк жизни и деятельности. «Наука». Москва, 1970, 184 стр., 3600 экз., 56 коп. «В его жизни внешне не было ничего выдающегося»,— пишет об Авогадро М. Джуа в своей знаменитой «Истории химии». Вероятно, так оно и есть; мы очень мало знаем об авторе молекулярной теории, а между тем имя Авогадро, его закон известны любому старшекласснику. Единственный очерк жизни и обзор трудов ученого вышел в свет в Италии почти семьдесят лет назад. Многое в науке изменилось с тех пор... Книга Г. В. Быкова — это, по сути дела, монография. Она включает в себя главы о жизни Авогадро и судьбе его знаменитой гипотезы, о работах ученого по физике и химии. Она весьма обстоятельна и этим, несомненно, должна привлечь специалиста. И в то же время книга об Авогадро заслуживает внимания всех, кто интересуется историей науки, хотя бы потому, что она посвящена человеку, ставшему классиком естествознания. Д. МОСС Ферменты. Перевод с английского. «Мир», Москва, 1970, 127 стр., 44 коп. Что такое Жизнь? На этот вечный вопрос существует множество ответов, вернее, есть множество попыток дать верное определение жизни. Специалисты в разных областях естественных наук дают свои конкретные определения, философы прибегают к обобщенным формулировкам. С точкой зрения биохимика, с его определением жизни можно познакомиться, прочитав книгу Д. Мосса. Для него жизнь — это последовательность координированных химических реакций. А скорость этих реакций и то, какие вещества в них образуются, зависит от ферментов — катализаторов, созданных живыми системами. Вот названия некоторых глав книги: «Что такое ферменты и что они делают», «Как действуют ферменты», «Как живая клетка создает ферменты». Впрочем, биохимики знают еще далеко не все о биологических ка- 94
тализаторах, и автор этого не скрывает. Но он уверен, что изучение ферментов — это ключ к познанию жизни. В предисловии автор предупреждает, что для понимания книги «достаточно даже очень скромных познаний в области химии». И поэтому адресует книгу не только преподавателям, студентам и практическим работникам, имеющим дело с ферментами, но также тем читателям, «единственная цель которых — дать пищу своему пытливому уму». Я. КОЛОМИНСКИЙ. Человек среди людей. «Молодая гвардия», Москва, 1970, 224 стр., 65 000 экз., 54 коп. «Человек среди людей—всегда психолог»,— утверждает автор; несмотря на это, он призывает читателей не ставить психологические эксперименты на своих знакомых; в конце концов, не хватаемся же мы за скальпель, прочитав популярную книжку по хирургии. ссЧеловек среди людей» — книга о молодой науке социальной психологии. В ней приведено множество преинтересных фактов, рассказано о психологических опытах, о наблюдениях над группами людей разного возраста. А вот выводов, обобщений практически нет. Что ж, сделаем скидку на молодость науки. Рисунки в книге скверные. Ничто они не иллюстрируют, ничто не поясняют и своей назойливостью лишь отвлекают внимание от живо написанного текста. Пусть читателя «Химии и жизни» не удивляет, что журнал, пишущий о естественных науках, уделяет место книге о психологии коллектива. В конце концов, исследователь с лаборантом — это уже коллектив, и кому не интересно знать об эффекте группы или психологической совместимости? Б. С. КОЛЫЧЕВ. Атом утоляет жажду. Издание второе. «Атомиздат», 1970, 112 стр., 25 000 экз., 20 коп. Достаточно взглянуть на карту мира, чтобы убедиться, что на ней преобладает голубой цвет, обозначающий, как известно, воду. Воды много— только в Мировом океане ее 1370 миллионов кубических километров. Но человечеству нужна вода пресная, запасы которой хотя и велики, но не столь внушительны. Известно много способов сделать соленую воду пресной. Б. С. Колычев описывает их достаточно детально: здесь и дистилляция, и вымораживание, и ионный обмен, и опреснение с помощью солнечной энергии. Больше всего внимания, как следует уже из названия книги, уделено использованию ядерных реакторов. Автор не забывает и экономическую сторону дела, он сопоставляет в рублях и копейках стоимость воды, полученной разными методами и доставленной издалека. В аннотации к книге сказано, что она рассчитана на самый широкий круг читателей. Стремление написать книгу, интересную всем, похвально; однако сделать это автору все же не удалось. На одной странице он сообщает школьные сведения о солях и ионах, а буквально через две страницы подробно описывает и приводит сугубо техническую схему сорбцион- ной установки. Все-таки эта книга — для тех, кто всерьез интересуется техникой и готов разбираться в схемах, даже еспи они сопровождаются сухими деловыми пояснениями. Обзор подготовила М. ФИЛИМОНОВА 95
УПРЯТАННЫЕ В РАКОВИНЫ Рисунки В. ЗУЙКОВА Из всех упрятанных в раковины обитателей моря мидии (о них можно прочесть на стр. 82) и устрицы безусловно представляют для людей наибольшую ценность. Однако существует немало иных моллюсков, которых либо промышляют, либо разводят; некоторые из них используются в пищу только коренными жителями побережий. На 3-й странице обложки показано несколько наиболее известных съедобных моллюсков, которые водятся в наших морях. 1. ГРЕБЕШОК. Под этим названием скрываются несколько видов промысловых двустворчатых моллюсков; в Японии их разводят искусственно. Водятся они в Японском и Охотском морях, есть скопления и в Северной Атлантике. Диаметр дальневосточных гребешков— до 10 см, раковина у них светлая — желтых, сиреневых, розовых тонов. Живет моллюск на песчаных и илистых грунтах. Он может передвигаться реактивным способом, выбрасывая струю воды, — так он спасается от врагов и подбирает себе благоприятный климат. По краям мантии у гребешка расположены зеленые глазки, которыми он различает движущиеся предметы на расстоянии до двух метров. У гребешка едят только мускул, которым он смыкает створки. Мускул можно есть и сырым, но обычно его варят. Сейчас промысел гребешка на Дальнем Востоке запрещен, потому что прежде он велся излишне интенсивно, и нужно время, чтобы восстановить запасы. 2. ХЛАМИС. Он водится обычно вместе с гребешком и очень похож на него. Добыча хламиса не организована. Впрочем, когда он попадается вместе с гребешком, его не выбрасывают. 3. МАКТРА. Этот моллюск часто встречается в южной части Охотского моря и в Японском море. Его называют еще белой ракушкой. Вообще-то раковина макт- ры темная, но с возрастом верхний слой раковины стирается, и створки становятся белыми. Живут мактры на мелководье или на глубине до 13 метров. Они зарываются в грунт и выставляют наружу сифон, с помощью которого профильтровывают воду. Мактра, как и устрица, съедобна целиком; из нее готовят разнообразные блюда. В ближайшем будущем добыча белой ракушки начнется и в нашей стране. 4. МИЯ. Она похожа на мактру внешне, только раковина у нее более удлиненная и створки тоньше. Мня, или иначе песчаная ракушка, обитает на Дальнем Востоке, в Беринговом и Баренцевом морях. Живет на песчаном грунте, зарываясь в него довольно глубоко и выставив наружу сифон, который в пять раз длиннее самой раковины. Мию можно обнаружить во время отлива по отверстиям в песчаном грунте — норкам моллюсков. Запасы песчаной ракушки еще не определены. Употребляют ее в пищу с давних времен — и в сыром виде, и вареной, и копченой. В некоторых странах мию консервируют, а также готовят из нее бульон. 5. ПЕТУШОК. У нас он встречается в дальневосточных морях. Прежде его промышляли выкапывая лопатами во время отлива. Сейчас этого моллюска добывают более современными способами в Японии, Франции, США и некоторых других странах. 6. ТРУБАЧ. Все упомянутые ранее моллюски относились к классу двустворчатых, а трубач — из класса брюхоногих. К тому же он хищник, питается мелкими беспозвоночными. У трубача съедобна нога, с помощью которой ои передвигается. При варке в соленой воде моллюск отделяется от раковины. Ногу отрезают и обычно жарят. Водится трубач в Баренцевом море и на Дальнем Востоке. 7. НЕПТУНЕЯ- Она из того же семейства букцинид, что и трубач. Живет в сублиторали — недалеко от берега, но дальше зоны отлива, там, где дно всегда скрыто водой. 8. РАПА НА. Тоже брюхоногий моллюск, тоже хищник. Обитает в Японском море, кораблями был завезен в Черное море, где прекрасно прижился. Раковину рапаны, оранжевую изнутри, нередко привозят на память о Крыме или Кавказе. Жнвет рапана на мелких местах, предпочитает устричные банки, потому что любит питаться устрицами. В некоторых странах этого хищного моллюска добывают отнюдь не из-за красоты раковины. Иногда добытую ра- пану сушат впрок.
Так называют медузу Chironex fleckeri. Если всех и шестых сейчас животных расположить по степени их опасности для человека, то морская оса попадет в число наиболее опасных. Однако внешне она выглядит вполне безобидно. Это существо с колоколообразным прозрачным те юм от 5 до 20 см в поперечнике и высотон око, ю 12 см. От основания колокола отходит множество топких голубоватых или красноватых щупалец, некоторые из них т,о полутора метров длиной, всего щупалец бы мает примерно 50. Именно в них-то н таится опасность. Поверхность щупалец покрыта сотнями и тысячами особых жалящих клеток пематоциг. Каждая клетка состоит из капсулы, наполненной ядом. Кроме того, в капсуле лежит плотно свернутая пружмнообразная трубочка, на внешней стороне которой есть множество заусениц. Наружу из капсулы, точно крохотный тонкий волосок, выступает заостренный конец трубки. Стоит только слегка задеть волосок, как кап- су ia словно взрывается, из нее вылетает грубка и, как гарпун, впивается в тело жертвы; заусеницы прочно удерживают ее в коже. Тут же по трубке начинает поступать яд. Химическое строение в< ех вещесть, входящих в состав яда морской осы, пока не установлено, известно только, что там есть такие физиологически активные вещества, как копчестнп, талла- опп п пппвмлксип. Ученые отписят яд к наиболее. токсичным веществам, из извесч пых доныне. Кроме того, это очень стойкое соединение, оно сохраняется МОРСКАЯ ОСА Э. НАУМОВА Рисунок Н. КРЛСОВИТОВОП Издательство «Наука» Цена 30 коп. Индекс 71050 ю 1ами ыжи в мертвых iL-ду iax, н« |d< рупаст его и кипячение Морская оса обитаем в водах, омы вающпх Австрачиы. причем говорят, что ав^ гралпйцн боятся се больше чем акул. Встречаются медузы у берсич* Западной Африки i близи Баг i ickh ч островов, вдоль атлантического побережья Сев фиой Америки и у Фпчипшш Морская оса обычно держится в затем- пенных местах прибрежной полосы, по- -jpiMy ее: npojp 14 юг тело тру им заме гить даже чел out ку с хорошим зрением Нечаянно з дентин медузу человек бук чапыю через т. ко 1Ько секунд начинает чувствовать жгучую боль, которая в течение двух id х минут становится настолько сильной, что человек теряет сознание н тонет. Если удавалось сразу броситься па пом чць пловцу, натолкнувшемуся на \и ду ;у, и вытащить его и i бс-рег, то врач обыч ю находил у пост] i- давшего слабеющим пульс, <атрудненчос дыхание; смерг1. паетупала в течепт двух-грех часов. При вскрытии окапывалось, что веч дыхатсчьные пути с бил.! пенистой с iH'tbio, у некоторых пост| ч- давшпх обнаруживали кровоизлияние в моз1. Прямой причиной гибели сенчас сч.гтают шок н тя/Kcjioe расстройство ныхапии. Пока пет противоядия против яда морской 'д-ы, и все меры по спасе пню сводятся -V тому чтобы как можно скорее освобо шть к( жу от нематоцнт, чтобы в тел-1 не мое [упали новые порции ича. П<> ма герца 1ам Science digest» (нюнь 1970 г)