Text
ISSN 0130-5972
ХИМИЯ И ЖИЗНЬ
НАУЧНО-ПОПУЛЯРНЫЙ ЖУРНАЛ
АКАДЕМИИ НАУК СССР
ю
1982
^fc-
* s\
химия и жизнь
Ьжемесячным научно-популярный журнал Академии наук СССР
октябрь 1982
60 пет С_СР
Д. Андреев, М. Юлин. БАКИНСКИЕ МИЛЛИОНЫ
Ресуро i
Г. Л. Аврех, Е. Б. Цыркин. ТРУДНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ЛЕГКОГО 9
СЫРЬЯ
Г. Шлак. ПРОГРАММА «ЦЕОЛИТЫ» (окончание) 13
Ю. П. Лаптев. КЛУБНИ? КЛЕТКИ? СЕМЕНА? 18
О. Ольгин. КАРТОШКА С МОЛОКОМ 20
А. Д. Зимон. ХЛЕБ, МУКА И АДГЕЗИЯ 22
Проблемы и методы
современной науки
Элеменг №..
гмпогезы
Вещи и веществ
Полезные сове ы
Научный фольклор
Проблемы и методы
современной науки
Жь.=ые лаборатории
Фотоинформац «я
Ч* пис< м в редакцию
Учитесь переводить
Научный фольклор
Из писем в редакцию
Портреты
Б. В. Дерягин, Д. В. Федосеев. ОБЫКНОВЕННЫЙ СИНТЕЗ
ОБЫКНОВЕННОГО АЛМАЗА
А. В. Елецкий. КОГДА АРГОН ПОДОБЕН КАЛИЮ
В. В. Мещеряков. ГАЗ СОЛЯНЫХ ПЛАСТОВ
Ю. П. Миронов. МЕСТОРОЖДЕНИЯ ЖЕЛЕЗА НА КОНЧИКЕ
ПЕРА
В. А. Пчелин. ОКРАСКА МЕХА ПО-НАУЧНОМУ
КАК ПОКРАСИТЬ ШКУРКУ КРОЛИКА В ЧЕРНЫЙ ЦВЕТ
Ю. В. Проскурин. ЦВЕТНОЙ ШИФЕР
А. В. Швецов. О СТИРКЕ
А. А. Кущ, Л. Л. Литинская. ШАНС НА БЕССМЕРТИЕ
Б. Симкин. ТИСС
С. В. Воловник. В РАЗВЕДКЕ — ГУСЕНИЦЫ
Е. П. Попова. КАК УСТРОЕНА ГОРОШИНА
Б. М. Кедров, В. А. Волков. О ПРЕДМЕТЕ ХИМИИ
Б. Г. Колкер. ЭСПЕРАНТО — ДЛЯ ХИМИКОВ
ВЫ И ВАШ РЕДАКТОР
А. Пацук. ПРОФЕССИОНАЛИЗМ И ДИЛЕТАНТСТВО
Е. Л. Фейнберг. ЭПОХА И ЛИЧНОСТЬ (окончание)
26
30
35
38
48
53
54
55
56
61
64
65
74
75
81
84
86
НА ОБЛОЖКЕ —
рисунок Г. Басырова
к статье «Окраске меха
по-научному»
НА ВТОРОЙ СТРАНИЦЕ
ОБЛОЖКИ —
гравюра на дереве
«Учитель и ученики»
(XVIII в., Словацкий
национальный музей
в Братиславе).
В этом номере
публикуется окончание
учебного курса
«Эсперанто — для химиков»
ТЕХНОЛОГИ, ВНИМАНИЕ!
НОВОСТИ ОТОВСЮДУ
ИНФОРМАЦИЯ
ПОСЛЕДНИЕ ИЗВЕСТИЯ
КЛУБ ЮНЫЙ ХИМИК
КНИГИ
КОРОТКИЕ ЗАМЕТКИ
ПИШУТ, ЧТО...
ПЕРЕПИСКА
24
46
60, 92
63
68
79
93
94
96
1
соню советских
Бакинские
миллионы
ЗАМЕТКИ О РАБОТАХ И РАБОТЕ
ВСЕСОЮЗНОГО
НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОГО
И ПРОЕКТНОГО ИНСТИТУТА
ПО ПОДГОТОВКЕ К ТРАНСПОРТИРОВКЕ
И ПЕРЕРАБОТКЕ ПРИРОДНОГО ГАЗА,
ИЛИ КОРОТКО — ВНИПИГаз
НЕСКОЛЬКО СЛОВ
О СПЕЦИФИКЕ ИНСТИТУТА
Подзаголовок, которым авторы сочли
необходимым дополнить название этого
очерка, должен сразу же рассеять
сомнения читателя. Действие происходит не в
финансовом учреждении, а в одном их
головных институтов Министерства газовой
промышленности СССР. Назовем тут же
и место, где институт расположен,— город
Баку.
Представляя корреспондентам свои
работы, руководители лабораторий
неизменно заканчивали: зто исследование
внедрено на таком-то газопромысле или на
таком-то газоперерабатывающем заводе,
с таким-то экономическим эффектом.
Далее назывались точные цифры, сотни тысяч
и миллионы рублей. И мы, рассказывая
о работах института, будем в каждом
случае по примеру бакинских исследователей
называть цифры экономического эффекта.
Теперь — о специфике.
В газопровод надо передать газ сухим
и чистым, точно соответствующим ГОСТу по
своему химическому составу. Во-первых,
это необходимо потребителю, который
сжигает газовое сырье или
перерабатывает его в химические продукты.
Во-вторых, это необходимо самой отрасли. Общая
протяженность газопроводов составляет у
нас десятки тысяч километров, и каждый
год прибавляется еще по 7—8 тысяч.
По металлоемкости газовая
промышленность вышла на третье место среди всех
отраслей народного хозяйства. Когда под
землей зарыты сотни миллионов тонн
металла, жди огромных коррозионных
потерь. И в самом деле, коррозия
пожирает ежегодно сотни тысяч стальных труб.
И пожирала бы еще больше, если бы газ
из скважины поступал в газопровод
прямиком, в натуральном виде. Чтобы уменьшить
коррозионную активность газа, его надо
освободить от влаги и сероводорода — это,
собственно говоря, и есть первейшая задача
газоподготовки и первейшая забота
ВНИПИГаза.
Кроме конденсата, кроме влаги и
сероводорода (и, естественно, метана) есть
в природном газе много чего еще —
парафины, бутан, пропан, пентан... Но
в отличие от нефтехимии, газохимия
делает только первые шаги. И поэтому
ценнейшее химическое сырье используется
пока далеко не полностью и далеко не
самым эффективным образом. И этим во
ВНИПИГазе озабочены тоже. «Надо бы
поступать так,— сказал нам заместитель
директора института по науке и координации
научно-исследовательских работ кандидат
технических наук Рауф Израилевич Кри-
ман,— метан — в газопровод, остальное —
на прилавок». А другой заместитель
директора по научной работе, кандидат
технических наук Газанфар Зульфугарович
Алекперов добавил, что и метан сжигать —
большой грех.
Но это уже менделеевское — о
сжигании ассигнаций...
ГЛАВА ПЕРВАЯ. О ТОМ,
КАК ГАЗ САМ СЕБЯ СЕПАРИРУЕТ
И О КИПЯЩИХ
ПОЛИПРОПИЛЕНОВЫХ АРБУЗАХ
Итак, основное поле деятельности
ВНИПИГаза — между скважиной и
газопроводом. На этом перевалочном пункте
газ нужно довести до кондиции: осушить,
избавить от конденсата и нежелательных
примесей и, в идеале, если вести дело
по-хозяйски (метан — в трубу, остальное —
на прилавок!), выделить для дальнейших
химических превращений пропан, бутан,
пентан. На этом перевалочном пункте стоят
газоперерабатывающие заводы, ГПЗ.
Основное оборудование ГПЗ —
сепараторы (для отделения влаги и
конденсата) и аппараты абсорбции — десорбции
(для улавливания углеводородов С3 — С5).
Это оборудование конструктивно
несложно, хорошо отлажено, и не нужны были
бы, наверное, никакие дополнительные
исследования и проекты, если бы не
сегодняшние объемы добычи и переработки газа.
Азербайджанский ГПЗ в Баку, например,
перерабатывает за год 4,5 миллиарда
кубометров газа, Мубарекский ГПЗ в
Узбекистане — 15 миллиардов. Огромные,
металлоемкие аппараты, фантастические
расходы энергии. В этих условиях даже
небольшая (однопроцентная,
двухпроцентная) экономия на чем угодно — на
производительности, энергозатратах, расходе
металла — приносит стотысячные,
миллионные доходы. Эту экономию, совершенствуя
технологические процессы газоподготовки,
ищут исследователи и проектировщики
ВНИПИГаза.
Лаборатория абсорбционных
процессов разделения, руководитель —
Г. 3. Алекперов, который уже представлен
читателю. Новая разработка —
центробежный сепаратор роторного типа. После
создания промышленного образца и его
широкого внедрения ожидаемый
экономический эффект — 450 тысяч рублей в год.
Теперь — о сути.
Не в цехе, не под крышей, прямо
под открытым небом — длинная стальная
труба, которая может напрямую соединить
скважину с газопроводом. В трубе по оси
расположены пропеллеры-крыльчатки. Газ
из скважины врывается под давлением
130—140 атмосфер в трубу и раскручивает
пропеллеры. Они крутятся с бешеной
скоростью, газовый поток тоже
раскручивается и вьюном вьется внутри трубы.
Центробежная сила отбрасывает тяжелые
капельки на периферию. В начале трубы
отделяется чистая вода, дальше — ее смесь
с газовым конденсатом, еще дальше —
чистый конденсат, хоть сейчас на
переработку в моторное топливо. После этого
газ, высушенный и освобожденный от
конденсата, орошается абсорбентом —
керосином, который захватывает значительную
часть углеводородов (кроме метана и
этана).
Заметьте, эта труба, внешне
неотличимая от газопроводной нитки, по сути
дела представляет собой изрядную часть
газоперерабатывающего завода, который
практически не требует энергии извне.
Его, как и любую другую трубу, даже
можно зарыть под землю, чтобы не
занимал места.
Этот аппарат, наверное, будущее
газовой промышленности. А сегодня на
газоперерабатывающих заводах пропан-пента-
новую фракцию отбирают в огромных
(десятки метров в высоту) колоннах —
абсорберах. Снизу подается газ, сверху —
на решетку — льется керосин. В принципе,
процесс простой. Но на самом деле очень
деликатный: небольшое изменение
давления газа приводит либо к его проскоку
через слой керосина, либо к провалу
керосина вниз, на дно абсорбера. И то и
другое скверно.
Вторая разработка лаборатории
абсорбционных процессов — трехфазная
абсорбция в псевдоожиженном слое с
шаровой насадкой.
В промышленном абсорбере ничего
не тронули, кроме старых тарелок. Их
убрали, заменили вертикальными
пластинами — направляющими для газа. А поверх
пластин насыпали мелкие
полипропиленовые шары размером чуть поменьше
шариков для настольного тенниса. Для
увеличения поверхности в шарах проделаны
неглубокие лазы, делающие их похожими
на миниатюрные арбузы. Так их в
лаборатории и называют — арбузами.
Засыпанные в колонну, шары
спокойно лежат себе стовосьмидесятимиллимет-
ровым слоем, но стоит пустить в нее газ,
как слой вскипает, шарики взмывают вверх
на добрый метр. Абсорбент — керосин
орошает их, проникает в пазы, и здесь,
. Ш .ЕЫП П П П НИ IrffT Ш ЪЗ
у<£'^)Ъг.\\'л$ <r*7&>>jrsA м:?ъ\&.
jC^&>^^^^i^z*&v&<^Zf^
газ из скважины
вода
конденсат с водон
газовровод
Центробежный сепаратор роторного типа —
по сутн дела газоперерабатывающий завод,
основная технология которого практически
не требует энергии извне. А внешне —
труба, соединяющая скважину
с газопроводом
на границе трех фаз— твердой, жидкой
и газовой, свершается абсорбция. Она
свершается с такой интенсивностью, какая
прежде технологам и не снилась:
производительность колонны возросла с 1 миллиона
кубометров газа в сутки до 3 миллионов,
извлечение пропан-бутановой фракции
поднялось с 28—35% до 50—75.
На фотографии, которая помещена
здесь, лаборант О. В. Пестрякова держит
в руках шаровую насадку с видом
заправского иллюзиониста. Однако эффект от
исполненного лабораторией номера с
полипропиленовыми шарами — далеко не
иллюзия. Производительность
Азербайджанского ГПЗ — практически без каких
бы то ни было затрат и перемен — будет,
как полагают, увеличена с 4,5 миллиарда
кубометров газа в год до 6,5 миллиарда.
Начиная с 1978 года и поныне годовой
экономический эффект с каждого
абсорбера, начиненного кипящими шариками,
составляет 300 тысяч рублей, а общий — 1,6
миллиона. В Оренбурге только на одной
колонне экономический эффект тоже 1,6
миллиона рублей в год.
А издержки? Обычный
исследовательский труд небольшого коллектива
лаборатории плюс труд несколько необычный:
прорезание пазов в полипропиленовых
шариках.
НЕСКОЛЬКО СЛОВ
О ПЕЧАЛЬНОЙ УЧАСТИ
МОНУМЕНТА ЛУИ ПАСТЕРА
Жизнь щедра на парадоксы. Вот один
из них: в печати появилось сообщение о
том, что микроорганизмы разрушают
мраморный памятник основателю
микробиологии Луи Пастеру. Пожалуй, к этому
нечего добавить. Разве — что хотят, то и
делают.
О биоповреждениях человечеству
известно тысячи лет. На эту тему есть
упоминания даже в Библии. Но лишь в последние
десятилетия об этой беде, угрожающей
творениям нашей цивилизации, заговорили
всерьез. Хорошо известные цифры:
ежегодно насекомые и плесневые грибы
уничтожают 21 000 000 кубометров
деревянных конструкций, для восстановления
которых приходится вырубать 30 000 гектаров
леса; огонь пожирает всего лишь 5%
гибнущих домов, остальные 95 уничтожают
насекомые и плесень. Но пока
биоповреждениям подвергались пищевые продукты,
ткани, древесина, особой тревоги не
было — к этому привыкли. Гром грянул,
когда стали известны убытки от
биокоррозии металлоконструкций и электронной
аппаратуры.
ГЛАВА ВТОРАЯ.
О ШКОЛЬНОЙ КОНТУРНОЙ КАРТЕ
И ТРУДНЫХ ПУТЕШЕСТВИЯХ,
КОТОРЫЕ СОВЕРШАЮТСЯ
ПО ПРОЛОЖЕННЫМ НА НЕЙ
МАРШРУТАМ
Газовая промышленность, напомним,
третья по металлоемкости среди всех
отраслей народного хозяйства, теряет
ежегодно от коррозии 3% своего металлофон-
да. При этом ответственность за немалую
долю потерь лежит на
микроорганизмах.
Как уже говорилось, сотни
миллионов тонн металла, зарытого в землю, не
могут не ржаветь. Это было ясно и
десятилетия назад, когда первые плети
газопроводных труб опускали в первые траншеи.
Трубы стали изолировать: битумом, битум-
полимерными композициями,
полимерными пленками на клеющих грунтовках.
Коррозия уменьшилась, но не исчезла.
Нередко и до сих пор коррозионные
поражения под слоем антикоррозионной
изоляции пытаются объяснить только
небрежностью рабочих, которые наносили
покрытие, повреждениями при укладке.
Так часто бывает. Однако и при самой
тщательной изоляции труб они все равно
ржавеют. И в разрушенных участках
газопроводов наряду с рыжей ржавчиной почти
всегда находили при обследованиях следы
плесени, как на залежавшемся хлебе или
сыре. В 1976 году во ВНИПИГазе была
создана новая лаборатория — по защите
газопроводов и оборудования от
биокоррозии. В ее состав вошли биологи,
микробиологи, биохимики и химики — в
основном выпускницы бакинских вузов, ибо
биология до сих пор остается по
преимуществу женским полем деятельности.
Все работы ВНИПИГаза выполняются
на договорных началах, по заказам
предприятий. Заказчиками новой лаборатории
4
стали организации, эксплуатирующие
газопроводы на юге нашей страны: Средаз-
трансгаз, Азтрансгаз, Армянтрансгаз, Укр-
газпром, Кубаньморнефтегазпром,— все
эти названия пегко расшифровываются.
Такой набор заказчиков не случаен —
именно на южных участках магистрали чаще, чем
в других местах, находили каверны на
поверхности металла, случались разрывы
труб, чаще встречалась плесень на прокор-
родировавшей стали.
Научные исследования нередко
связаны с экспедициями, с дальними поездками.
Но здесь был особый случай: вся
лаборатория находилась в непрерывных
разъездах. На газопроводах заказчиков
требовалось выявить биокоррозионноопасные
участки. А для этого исследователям надо
было: брать пробы грунта каждые 250
метров — возле трубы, прямо на ее
антикоррозионном покрытии и еще в 100—150
метрах от магистрали; зарывать в землю,
тоже каждые 250 метров, контрольные
образцы (пластинки из стали 17Г1С, из
которой делают газовые трубы), а потом
их откапывать и обследовать; все пробы
и образцы везт и в Баку, в лабораторию,
чтобы там сделать полный
физико-химический анализ собранных почв и грунтов,
определить их срлевой состав, измерить
рН, подсчитать число разных
микроорганизмов. Всю зту работу проделывали
(и продолжают делать) не на каком-то
специально выбранном экспериментальном
участке магистрали. Нет. В договорных
документах, подписанных заказчиком и
исполнителем, читаем, например: «Обследовать
трассу с 368-го до 53В-го километра».
И так — по 200, по 300 километров
в год. Тяжести, бытовые неудобства,
организационные неурядицы... Скажем, в
каждую командировку приходится брать
канистру с исследуемыми биоцидными
композициями, для изоляции труб. А с
канистрой (горит? взрывается?) в самолет не
пускают. И в поезд тоже.
Преодолев все и всяческие трудности,
лаборатория обследовала около тысячи
километров газопроводов, проходящих
по степям и субтропикам, лесам и
альпийским лугам, болотам и солончакам. В
результате странствий были выявлены
биокоррозионноопасные участки — примерно
четверть протяженности обследованных
газопроводов.
Руководитель лаборатории кандидат
биологических наук Рафик Алиевич Насиров
показывает посетителям школьную
контурную карту с нанесенными нитями газовых
магистралей; на карте красным
карандашом прочерчены эти опасные участки —
возле поселка Кази-Магомед под Баку,
возле Эчмиадзина в Армении, в других
местах. Там были обнаружены нарушенная
изоляция, ржавчина на трубах, язвы
глубиной чуть ли не на треть толщины трубы —
следы плесени. И на этих же участках
была отмечена высокая концентрация пени-
циллов, аспарагиллов и других грибковых
микроорганизмов. И что оказалось
совершенно неожиданным — на самой трубе
их было в 500—600 раз больше, чем в
почве.
Микроорганизмы вездесущи. Они
есть везде. Но особенно много их там,
где тепло, где есть слабокислая среда,
где вдоволь питания. На южных участках
газопроводов температура для плесневых*
грибов круглый год вполне подходящая.
Кстати, так не только на юге —
несущийся по трубе под давлением газ
подогревает трубу. Ее температура всегда
градусов на десять выше, чем вокруг.
Собирая пробы грунтов, сотрудницы
лаборатории выяснили, что на биокоррозион-
ноопасных Участках кислая среда — рН от
6,2 до 6,7—6,8. И наконец, микроорганизмы
на трассе газопровода находятся на пол-
Загрузка насадкн в абсорбер. Для развития
поверхности насадкн в каждом шаре либо
просверлены отверстия, либо пропилены
пазы, как волосы на арбузе
ном пищевом довольствии: 70% газовых
труб покрыты изоляционными составами на
битумной основе, а битум — это лакомое
блюдо для микроорганизмов. Одним
словом, газопровод для них — настоящий
курорт в бархатный сезон.
Микроорганизмы поедают изоляцию
и, как все живое, выделяют метаболиты.
Металл обнажается, среда подкисляется.
Создаются наиболее благоприятные
условия для электрохимической коррозии,
улучшаются условия жизни
микроорганизмов, их число растет лавинообразно.
Роковой процесс электрохимического
разрушения, спровоцированного биокоррозией,
идет вразнос. И вот уже где-то стенка
трубы стала тонкой, как папиросная бумага.
А где тонко, там и рвется.
И рвется! Когда исследователи
запросили данные об авариях на газовых
трассах и нанесли эти данные на ту же
контурную карту, обнаружилось почти полное
совпадение — большинство аварий
пришлось на красные участки.
Эти результаты позволили, во-первых,
наметить реальные меры защиты
газопроводов. А во-вторых, не разбрасывать силы
и средства защиты по всей магистрали,
а сосредоточить их на действительно
опасных участках.
В институте, куда сотрудницы
возвращаются после скитания по степям, лесам и
болотам, их ждет обычная лаборатория,
вполне женская, биологическая работа.
Боксы с бактерицидными лампами,
эксикаторы, чашки Петри с питательной средой.
В чашках — стальные образцы, покрытые
различными изолирующими материалами.
Образцы заражены культурами чистых
линий, привезенными из Москвы, из Музея
коллекционных культур, и их менее
породистыми, но куда более прожорливыми и
всеядными уличными сородичами — с
трасс.
Проходит день-другой после посева,
и лаборанты записывают в журнал
результат очередного опыта: кольцо плесени,
неумолимо сжимаясь вокруг стальной
пластины, захватило ее.
А вот на другом образце, в другой
плоской стеклянной чашке картина иная.
Плесень и через неделю, и через месяц,
и через полгода никак не может
приблизиться к пластине. Вокруг образца как бы
прочерчена граница, переступить которую
микроорганизмы не в силах. Эта
запретная зона охраняется биоцидными
добавками, которые введены в изолирующую
композицию.
НЕСКОЛЬКО СЛОВ
О ТЕХНИЧЕСКИХ ЗАДАНИЯХ,
КОТОРЫЕ ПОНАЧАЛУ КАЖУТСЯ
НЕВЫПОЛНИМЫМИ
Требования современной техники
настолько сложны, а порою и противоречивы,
что иные технические задания ставят
исследователя и проектанта в положение
сказочного всадника на распутье: налево
поедешь — меч потеряешь, направо
поедешь — коня...
Было точно установлено, что
покрытие, сдобренное бактерицидной приправой,
плесневым грибкам не по вкусу. Проще
говоря, если добавить в битумную
композицию достаточное количество
пенициллина или тетрациклина, микроорганизмы
изоляцию не тронут. Но тут начинают
действовать уже не биологические и не
физико-химические соображения, а
экономические. Килограммы антибиотиков,
помноженные на десятки тысяч километров труб,
могут оказаться дороже этих труб вместе
с текущим по ним газом. Так мы подходим
к первому требованию, которое
предъявляется к противомикробным присадкам —
дешевизна. Требование первое, но не
единственное. У присадок должна быть
высокая фунгицидная активность. Присадки
должны быть термостойкими, ведь битум
наносят на трубу нагретым почти до 200е С.
Они не должны взаимодействовать с
другими компонентами покрытия и,
естественно, сами не должны вызывать коррозию
металла. Они должны расходоваться
малыми дозами — это требование не только
экономики, но и физической химии:
большое количество посторонней добавки
может дурно повлиять на адгезионные и
механические свойства изолирующего
материала. И наконец,— важнейшее
требование! — присадки должны точно бить в
цель: поражать микроорганизмы, но не
вредить человеку.
Вот такой комплекс требований —
сложных, противоречивых, казалось бы,
невыполнимых. Однако, на то и существуют
распутья, чтобы можно было выбрать
наиболее правильную дорогу.
ГЛАВА ТРЕТЬЯ.
О СИНТЕЗЕ ВЕЩЕСТВ,
КОТОРЫЕ ОКАЗАЛИСЬ НАСТОЛЬКО
НЕ ПО ВКУСУ МИКРООРГАНИЗМАМ,
ЧТО НАДЕЖНО ЗАЩИТИЛИ ОТ НИХ
СТАЛЬНЫЕ ТРУБЫ ГАЗОПРОВОДОВ
На микроорганизмы, пожирающие
газопроводные трубы, можно и должно
найти управу. В 1978 году во ВНИПИГазе
была создана еще одна лаборатория с
весьма схожим названием: лаборатория
химических средств защиты газопроводов
и газопромыслового оборудования от
биокоррозии. Возглавил ее кандидат
химических наук Юрий Николаевич Литвишков.
Обе лаборатории совместно
испытали больше сотни известных биоцидных
веществ и все забраковали. К примеру,
наиболее сильнодействующие фунгициды — ме-
таллорганические — были отброшены из-за
того, что они дороги и опасны
экологически: при их использовании в почве
и воде накапливаются соли тяжелых
металлов. Надо было искать свое собственное
оружие против своего собственного,
конкретного неприятеля.
Молекула любого биоцида состоит из
двух функциональных групп. Одна — транс-
б
портная, она легко проникает сквозь
клеточную оболочку в организм микроба.
Другая группа — токсофорная — поражает
жизненно важные системы врага, например,
блокирует его дыхательные центры.
Поскольку один из авторов этих заметок
был когда-то артиллеристом, скажем так:
первая группа подносит снаряды, другая
стреляет. Так вот, в лаборатории
химических средств защиты газопроводов
родилась идея построить новое оружие на базе
известного фунгицидного препарата са-
лициланилида, производного
салициловой кислоты — вещества в принципе
доступного, недорогого, экологически
чистого. Фенольный радикал этого препарата
хорошо работает в качестве транспорта,
азотсодержащая группа выполняет
миссию антимикробного снаряда. Прицел был
взят правильно, но исследователей не
могла удовлетворить ни убойная сила сали-
циланилида, ни расход боеприпаса: 5—7%
добавки — это слишком много для
массового применения. Нужен был следующий
шаг.
В нефтехимической литературе еще
в тридцатые годы отмечалась высокая
биологическая активность природных
нафтеновых кислот, которыми богаты
азербайджанские нефти. Во время войны на их
основе варил и мыло, которое, по
наблюдениям врачей, ускоряло заживление ран
благодаря антисептическому действию
природных нафтеновых кислот на
микрофлору. Сложная природная смесь
органических веществ нерегулярной структуры
воздействует на микроорганизмы разными
участками и радикалами разных молекул,
не дает микроорганизмам привыкнуть,
опомниться, защититься. Идея пополнить
арсенал антимикробного оружия
природными нафтеновыми кислотами витала в
воздухе. И в лаборатории химических
средств защиты газопроводов решили ее
материализовать.
Вот в чем суть замысла: оставив без
изменения снаряды, или токсофорную
группировку, сменить транспорт,
воспользоваться для этих целей сложными
структурами природных нафтеновых кислот.
Главная трудность заключалась в синтезе
биоцида на их базе. Эту задачу удалось
решить, разработав специально для
намеченного синтеза новый высокоэффективный
катализатор.
В 1978 году была получена первая
антимикробная присадка АН-1. Исходные
предпосылки блестяще подтвердлись:
препарат резко тормозил биообрастание
образцов. Его эффективность по специальной
шкале составила ноль баллов, иными
словами, роста плесени не было заметно даже
под микроскопом. А добавлять новую
присадку к битумам нужно было совсем чуть —
не более процента. И оказалась она в
12—15 раз дешевле салициланилида.
Присадка АН-1 была опробована на
действующих трубопроводах — ее и
возили с такими трудностями посланцы
ВНИПИГазав канистрах. Раскапывали трубы,
очищали их поверхность от старой
изоляции, готовили битумную смесь с
антимикробной присадкой, наносили, закапывали —
чтобы раскопать через год и убедиться,
что обрастания нет, коррозии нет,
покрытие не повреждено, труба в целости и
сохранности.
Присадка АН-1 была
рекомендована для магистралей Кубаньморнефтегаз-
прома и Азтрансгаза. Сейчас уже заверше-
Кольцо плесенн, неумолимо сжимаясь вокруг
образца, захватило его, покрыло налетом
Вокруг образца как бы прочерчена граница,
переступить которую микроорганизмы
не в силах. Эту запретную зону
охраняют бноцндные добавки, которые
введены в изолирующую композицию
OH I
о
II
-с
~NH-<g>
' //
ны опытно-промышленные испытания
биостойких битумно-полимерных покрытий
газопроводов в Азербайджане, и
ведомственная комиссия приняла первые объекты.
Для других же газовых трасс, со своей
спецификой микрофлоры, разработана
другая разновидность антимикробной си-
нергической композиции — АН-2.
А в лабораториях, которые
сражаются с биокоррозией, уже работают над
новым антимикробным оружием — еще
более мощным, еще более эффективным.
Исследователи идут сразу по нескольким
направлениям. Синтезируют соединения,
при ферментативном гидролизе которых
образуется несколько разных токсофорных
групп, например вещества с
аминогруппами, сополимеризованные с
формальдегидом. В результате гидролиза
дополнительно высвобождается формальдегид —
своеобразная противомикробная картечь
огромной убойной силы. Другое
перспективное направление: полимерные пленки,
сополимеризованные с биоцидами.
НЕСКОЛЬКО СЛОВ
ОБ ИСЧИСЛЕНИИ ЭКОНОМИЧЕСКОГО
ЭФФЕКТА, А ТАКЖЕ О МЕСТНОМ
КОЛОРИТЕ
Дилетантам трудно оценивать работу
специалистов, и авторы этих заметок не
берутся подсказывать экономистам, как
именно следует подсчитывать
экономические эффекты. И все же нам кажется,
что результаты, полученные тандемом
лабораторий ВНИПИГаза, занятых борьбой
с биокоррозией, пока что
недооцениваются в рублях.
При подсчетах исходят из того, что
долговечность битумной или полимерной
изоляции возрастет вчетверо-впятеро, и
закладывают в сумму ожидаемой экономии
лишь стоимость сэкономленных
изоляционных материалов. А как же с
проржавевшим металлом, который пришлось бы
заменять? А как же газ, который был бы
утерян при авариях? Почему не учитывается
человеческий труд, который пришлось бы
израсходовать при устранении
повреждений и ликвидации аварий? А есть ведь еще
экологические выгоды, социальные
выгоды — разве все это не сказывается
непосредственно на производительности
труда, не может быть подсчитано?
И наконец, прежде чем перейти к
следующей главе — несколько
обещанных слов о местном колорите.
СН2
Ч
В молекуле салицнланилида (слева)
фенольный радикал служит транспортной
группировкой, а миссию антимикробного
снаряда выполняет азотсодержащий
радикал. Справа — структура
производных природных
нафтеновых кислот
Разумеется, внешне научные
институты в разных городах и республиках
отличаются один от другого не слишком сильно.
Те же деловые объявления и приказы
в вестибюлях, те же — обычно
перенаселенные и тесноватые — лаборатории, те
же приборы, вытяжные шкафы и прочее
оборудование. И все же, приглядевшись
и прислушавшись, всегда можно заметить
какие-то колоритные особенности, какие-то
специфические черточки.
Так было, конечно, и в бакинском
ВНИПИГазе.
Во время беседы в одной из
лабораторий ее заведующий вдруг прищурился
и со вкусом произнес: «Вай, какой
катализатор!..» Или, например, слово
«присадка» — скучное в сущности слово, хоть и
распространеннейший у специалистов по
переработке нефти и газа термин. А по-
азербайджански «присадка» — «ашгар».
«Аш» — плов, «гарасы» — приправа.
Приправа к плову — вот что получается.
Между прочим, в Азербайджане
насчитывают около сорока разновидностей этого
прекрасного блюда.
«Аш-гар» это, конечно, тоже не черта,
а всего лишь черточка местного колорита.
Черта же, и притом главная,— это
обширные и глубокие знания во всем, что
касается нефти и газа, научные и
производственные традиции, уходящие корнями в
славное прошлое, в первую половину
нашего века и даже отчасти в конец
девятнадцатого. Ну где бы еще, к примеру,
могла возникнуть идея о синтезе новых
биоцидов на основе природных нафтеновых
кислот?..
Д. АНДРЕЕВ, М. ЮЛИИ,
специальные корреспонденты
«Химии и жизни»
Окончание следует
8
Трудные проблемы
легкого сырья
Кандидат экономических наук
Г. Л. АВРЕХ,
кандидат экономических наук
Е. Б. ЦЫРКИН
В недавно напечатанной статье
«Порядок организованной перестройки»
(«Химия и жизнь», 1982, № 3) мы позволили
себе высказать сомнение в том, что
нефтехимия в скором времени сменит свою
сырьевую базу — перейдет с нефтяного
сырья на угольное. Для сомнений
есть две веские причины — излишний,
пожалуй, пессимизм в оценке нефтяных
ресурсов и неподготовленность углехимии
к массовому производству химических
продуктов. Поэтому мы предположили, что
в будущем установится разумная
очередность замены нефти углем. Разумеется,
если нефти, действительно, не хватит всем
сегодняшним потребителям.
В производстве электроэнергии
эффективность альтернативных топлив с точки
зрения энергетики одинакова. Поэтому
замена нефти на уголь целесообразна здесь
уже сейчас. Следующее в порядке очереди
направление — забытый было процесс
получения из угля моторных топлив.
Слегка подновленный, он все равно остался
сравнительно дорогим, и предстоит еще
немало поработать, чтобы сблизить затраты
на производство угольного и нефтяного
горючего. И наконец, органический синтез,
где до последней капли нефти следовало
бы обойтись без угля: слишком уж длинная,
капиталоемкая и энергорасточительная
цепочка связывает сегодня твердое топливо
с пластмассами, синтетическими
волокнами, каучуками.
Таким нам представляется порядок
замены, порядок организованной
перестройки нефтепотребляющих отраслей. Эта
перестройка уже началась. Постановление
ЦК КПСС и Совета Министров СССР
«О дополнительных мерах по ускорению
развития добычи угля открытым способом
в 1981—1990 годах» ставит перед
энергетикой задачу строить на базе крупных
угольных разрезов тепловые
электростанции с энергоблоками большой единичной
мощности. С каждым годом возрастает
доля электроэнергии, получаемой на
атомных электростанциях и электростанциях,
где сжигают уголь. Так что вполне можно
надеяться на смягчение нефтяного
баланса. Однако эта экономия затрагивает в
первую очередь топливные, тяжелые
фракции переработки нефти — вакуумный
газойль, мазут. Легкие же фракции,
прежде всего бензины, по-прежнему
потекут в баки двигателей внутреннего
сгорания, ибо ждать в скором времени каких-
то кардинальных изменений в
производстве моторных топлив вряд ли
возможно. Скорее всего пройдет не один десяток
лет, прежде чем транспорт получит
достаточно горючего из угля.
Значит, легкий нефтяной бензин
останется дефицитным, и нефтехимии
придется довольствоваться тяжелым сырьем —
вакуумным газойлем или котельным
топливом, то есть сырьем, которое уже
вытесняется углем и потому понемногу
высвобождается для химической переработки.
КОГДА ХВОСТ ВЕРТИТ
СОБАКОЙ
Основа нефтехимии — этилен. При
прочих равных условиях, чем легче
нефтяное сырье, тем больше выход этого
ключевого продукта. Например, из тонны
легкого бензина получают до 300 кг этилена,
а из тонны вакуумного газойля — всего
180 кг. Естественно, низкий выход
этилена из тяжелого сырья сказывается и на
капитальных затратах: установка на
вакуумном газойле на 45—50% дороже
бензиновой. Вот почему в сырьевой базе
нефтехимии и преобладает легкий бензин.
Переход с бензинов на газойли —
своеобразная модель перехода отрасли с
нефти на уголь, хотя, разумеется, эта
модель весьма облегченная — с точки
зрения изменений технологии и роста
расходов. Впрочем, дело даже не в расходах.
Появляются новые, довольно сложные
технические проблемы, например проблема
утилизации побочных смол.
Смолы образуются и при переработке
легкого бензина, но легкое сырье дает
легкие смолы, из которых можно
эффективно извлекать ценный бензол. В смолах же
вакуумного газойля преобладают тяжелые
топливные фракции, из них трудно
выделить полезные компоненты, так что нужны
целые заводы по переработке жидких
отходов производства этилена, их
разделению и очистке. Словом, это типичный
случай, когда хвост начинает вертеть собакой.
Если не считать угля, вакуумный
газойль сегодня — наихудшее сырье для
производства этилена. В специальной
литературе, где принято избегать эмоций,
скверное сырье называют замыкающим.
В нашем случае все сырьевые
альтернативы сравнивают с вакуумным газойлем;
все, что не хуже использования этого
замыкающего сырья, имеет право на
существование. Обычно равняются на лучшее, а
в экономических выкладках — наоборот,
на худшее...
ВОЗМОЖНЫ ВАРИАНТЫ
Головной агрегат любого
нефтеперерабатывающего завода — установка
первичной, или прямой, перегонки нефти.
Именно на ней получается заученный в
школе ряд: бензин, керосин, лигроин и т. д.
А на основе этой прямогонной продукции
производят моторные и котельные топлива,
смазочные масла — весь букет
нефтепродуктов.
По сложившемуся порядку,
нефтехимии не дают ни грамма нефти, пока
потребности в этих продуктах не будут полностью
удовлетворены. Если нефтепереработка
ориентирована на производство масел
и котельных топлйв, это значит, что
бензина прямой гонки хватает и на
автомобильное горючее, и на нефтехимию.
В нынешних же стесненных
обстоятельствах, вызванных большой
потребностью в моторных топливах, легкий
10
in
прямогонный бензин нефтехимии не
достается. К счастью, существуют и
вторичные процессы переработки нефти.
Из того же вакуумного газойля можно
получить и бензин, и дизельное топливо —
что в данный момент требуется. Увы, по
своим качествам вторичный бензин и
дизельное топливо не очень годны для
производства этилена. Но ведь можно
поступить иначе: легкие прямогонные
фракции использовать в производстве
этилена, а на горючее пустить вторичный
бензин — тот, что получают из тяжелого
вакуумного газойля, иными словами —
произвести своеобразный обмен сырьем.
Однако мы помним, что этилен, в принципе,
получается и непосредственно из
вакуумного газойля. С малым выходом, но все-
таки получается.
Итак, возможны варианты: 1)
производить этилен прямо из тяжелого
вакуумного газойля, передавая
прямогонный бензин на моторные топлива; 2)
переработать вакуумный газойль во вторичный
бензин, отдать его на производство
моторных топлйв, а полученный в обмен легкий
прямогонный бензин использовать в
производстве этилена.
Хозяйственные варианты можно
сравнивать по-разному: если даны ресурсы,
стремятся получить наилучший результат
их использования, а если задан результат,
пытаются свести к минимуму расход
ресурсов. В нашем случае задан
результат — нужен этилен. Что же следует
экономить? Видимо, то, из-за чего разгорелся
сыр-бор,— энергию! Значит, все сырьевые
и энергетические затраты надо привести
к общему эквиваленту — расходу
вакуумного газойля. Ведь это не только
замыкающее сырье, но и, как все углеводороды,
энергоноситель. Такие расчеты, между
прочим, надежнее денежных: цены
колеблются в зависимости от конъюнктуры и
далеко не всегда стимулируют самые
выгодные по расходу энергии варианты.
Специалисты подсчитали и убедились,
что конечный результат зависит от методов
вторичной переработки нефти и
технологии подготовки вакуумного газойля к
производству этилена. Отдать
предпочтение какому-либо из вариантов
использования замыкающего сырья довольно
трудно. Все они энергетически примерно
одинаковы и требуют от 3 до 4,5 т условного
топлива на тонну продукций, в которую,
помимо этилена, входят еще пропилен,
дивинил и бензол. Но нам не столь важно
сейчас, какой из двух вариантов лучше —
пусть в этом разбираются
нефтепереработчики. Важно было убедиться в том,
что при любой потребности в
нефтепродуктах нефтехимию вполне можно
снабжать легким нефтяным сырьем. Кроме того,
мы узнали, во что обходится
энергетически применение замыкающего нефтяного
сырья в производстве этилена. А это
знать чрезвычайно важно.
третий вариант
Есть третий вариант, который мы
еще не рассматривали: получать этилен
из газового сырья, из этана. И при этом
энергетические затраты составляют лишь
2,7 т условного топлива на тонну конечной
продукции.
В США уже в 1920 году на каждый
десяток жителей приходился один
автомобиль, поэтому легкий бензин всегда был
дефицитным продуктом. Недаром за
океаном практически всю нефть с
помощью вторичных процессов превращают
в моторное топливо. А бензиновый пай
американской нефтехимии по традиции
скуден. Между тем до сих пор в США
производят этилена почти столько же,
сколько в Западной Европе и Японии
вместе. Из чего? Вот из чего: главным образом
из этана и пропана. И совсем мало — из
бензина. Потому что вторичные процессы
нефтепереработки требуют затрат энергии
и средств не меньше, чем развитие
переработки природного и попутного газов.
А газовое сырье в производстве этилена
гораздо эффективнее жидкого. Можно
утверждать, что вакуумный газойль
подспудно всегда служил замыкающим сырьем
для нефтехимии США, если не на практике,
то в экономических расчетах. А вот
нефтехимия СССР, Японии и Западной Европы
долгое время базировалась почти
исключительно на прямогонном бензине. Потому
что переработка нефти ориентировалась в
основном на получение масел и котельных
топлив, а не моторных. Легкие фракции
были в избытке, и их передавали
производителям этилена.
Теперь понятно, почему при наших
запасах природного и попутного газов
этановая нефтехимия в СССР развивалась
относительно слабо. Без трат на вторичные
процессы нефтепереработки легкий бензин
в производстве этилена обычно
оказывался эффективнее этана. Но ситуация
меняется. Потребность в горючем для
автомобилей растет, в бензин приходится
превращать вакуумный газойль, этан становится
более эффективным сырьем. Следует ли
из этого, что скоро вся наша
нефтехимия должна перейди на этан? Нет, в полной
переориентации на этановое сырье — в
такой перестройке, как и в угольной, тоже,
наверное, нет необходимости. Тем более,
что для широкого вовлечения этана в
отечественную нефтехимию придется
преодолеть определенные трудности.
НЕ УПУСТИТЬ РЫБКУ!
Выходящая из скважины нефть
насыщена газообразными углеводородами, как
газированная вода углекислотой. Летучие
углеводороды нефти и есть попутный газ,
который выделяется при снижении
давления и нагревании добытой нефти.
Для нефтехимии углеводородный
состав попутных газов просто превосходен:
до 20% (объемных) этана, много пропана,
бутана, пентанов. А из тонны этана можно
получить до 800 кг этилена, из тонны
пропана — 420 кг. Это в 1,4—2,5 раза
больше, чем из легкого прямогонного
бензина. Увы, во многих странах ценнейшее
сырье без малейшей пользы (а точнее —
с большим ущербом для окружающей
среды) чуть ли не целиком сгорает в факелах.
В чем дело? Нефти нужно как можно
больше, нефть нужна как можно скорее.
Поэтому обустройство промыслов, соору-
жение^ газовых коммуникаций и
газоперерабатывающих заводов, как правило,
откладывается на неопределенное время.
Да и горно-геологические условия добычи
нефти не всегда позволяют сразу и
полностью собрать и переработать весь
попутный газ.
По мере добычи выход попутного
газа, так называемый газовый фактор,
постепенно изменяется. Причем «знак» этого
изменения предсказать сложно.
Завышенные прогнозы повлекут бесполезные
капиталовложения на сбор газа, которого, по
существу, уже нет, а заниженные —
означают потери ценного сырья. И то и другое
плохо, но пока предпочитают все же
экономить капиталовложения... Объяснять все
это бесхозяйственностью вроде бы нельзя.
Но как-то не поворачивается язык признать
факелы технологической неизбежностью.
Для выделения из попутных газов
этана, пропана и других компонентов
необходимы мощные компрессорные и
холодильные установки, колонны, наливные
эстакады, страховочные емкости. Крупный
газоперерабатывающий завод не отнесешь к
дешевым объектам. Если же он построен,
то должен проработать хотя бы полвека.
Но крутое падение газового фактора может
наступить гораздо раньше. Вот и
получается, что добывающая и перерабатывающая
отрасли работают, если можно так сказать,
со сдвигом по фазе. И в результате
пылают факелы от аравийских пустынь до
таймырской тундры.
Неужели все так безысходно?
Конечно, нет. В нашей стране уже несколько
лет из попутного газа извлекают этан,
на котором работают этиленовые
установки. Только масштабы этого извлечения по
сравнению с потенциальными
возможностями все-таки пока недостаточны.
В США, где этан, как уже говорилось,
давно стал основным сырьем для
производства этилена, неподготовленные к сбору
попутного газа месторождения нефти
вообще запрещено эксплуатировать. В составе
американской нефтяной промышленности
800 газоперерабатывающих заводов. Есть
и заводы на колесах. Они буквально
рыщут по промыслам и проводят первичное,
самое грубое разделение попутных газов на
легкую и тяжелую части. Тяжелую
оставляют нефтяникам, легкую по трубопроводам
отправляют на крупные
газоперерабатывающие заводы. Это похоже на промысел
11
рыбы в океане: рыболовецкая база и
мобильные сейнеры, задача которых — не
упустить рыбку!
Но нам говорят — нефти мало. Так
стоит ли гасить факелы и ориентировать
нефтехимию на попутный газ? Стоит.
До той поры, когда кончится нефть, мы,
химически используя попутный газ,
сбережем море энергии. О достоинствах газа
как сырья в производстве этилена уже
говорилось, а этилен — основа
промышленности пластмасс. Подсчитано: тысяча
бумажных мешков под удобрения
энергетически эквивалентна 700 кг нефти, а чтобы
изготовить тысячу полиэтиленовых
мешков, нефти потребуется не более 500 кг;
литровая стеклянная бутыль обходится в
250 г нефти, полиэтиленовая — в 116 г;
энергоемкость выпуска ста метров
чугунных труб — почти 2 т нефти,
керамических — 500 кг, а поливинилхлоридных —
только 360 кг. Выходит, использование
попутного газа — это по сути дела прямая
экономия нефти.
НЕ ЭТАНОМ ЕДИНЫМ
Перейдем теперь к природному газу,
добыча которого никак не связана с
извлечением нефти. Его состав в разных
месторождениях различен, но везде основной
компонент природного газа — метан, а
этана совсем немного — от 0,5 до 4%.
Если этана меньше 3%, его выделение
нетехнологично и экономически невыгодно.
Этан из попутного газа используется
в нашей стране как химическое сырье в
относительно небольших масштабах, этан
природного газа полностью сжигается
вместе с метаном под котлами
электростанций и в домашних газовых плитах. Между
тем, как свидетельствует мировой опыт,
выделение этана по сути дела не наносит
никакого ущерба газу как топливу.
Объемные потери ничтожны, да и снижение
теплотворной способности пренебрежимо
мало. Использование же этана в нефтехимии
приносит чистую выгоду: этиленовая
установка на газовом сырье, как уже говорилось,
чуть ли не в половину дешевле установки,
работающей не бензине. Если из этансодер-
жащего природного газа, который будет
добыт в нашей стране в 1985 году, выделить
этан (это 2—3% всего газа), можно
получить минимум 5—7 млн. т этилена, то есть
сэкономить 20—30 млн. т легкого
нефтяного бензина.
Однако не этаном единым ценен
природный газ для нефтехимии. Известно,
например, что при достаточно высокой
температуре главный компонент природного
газа — метан превращается в ацетилен.
А еще в пятидесятые годы школьники
рисовали на уроках ветвистое дерево химии
ацетилена. Правда, в промышленности оно
так и не выросло — из-за больших
энергозатрат на получение ацетилена. Тем не
менее это — реальный резерв:
химические корни ацетиленового дерева
сохранились.
Другое важное применение метана —
производство метанола и аммиака.
Ежегодно во всем мире вырабатываются миллионы
тонн этих продуктов, которые
представляют собой самые мощные ветви метанового
дерева — не менее пышного, между
прочим, чем ацетиленовое.
А
Кошмарные видения сухих нефтяных
скважин и заброшенных бензоколонок
родили молву об угольной панацее. Причем
чуть ли не в первую очередь — для
химии. Будто все эти призраки вызваны
не потреблением нефти в энергетике и
на транспорте, а именно в нефтехимии.
И мрачные прогнозы стали сталкивать
органический синтез с эффективной дороги
нефтегазового сырья на угольные
проселки. Не рано ли? Дорога эта теряется за
горизонтом, и при рачительном отношении
к нефти и газу по ней можно двигаться
сотни лет. А уход нефтехимии на угольные
проселки все равно не решит сырьевых
проблем энергетики — ведь потребности
химии в нефти и газе, по сути дела,
ничтожны: всего лишь 6—8% мировой добычи
углеводородного сырья.
С чисто химической точки зрения
уголь можно считать альтернативой нефти
как сырья нефтехимии. Но если помнить
о необходимости беречь энергоносители,
нельзя не признать, что нефтехимия
должна все же держаться сырья, которое дало
ей имя,— нефти, продуктов ее
переработки, попутных и природных газов. Во всяком
случае, в ближайшем будущем. Это не
исключает развития углехимических
комплексов в районах, где сложатся
благоприятные условия. Искусственная «угольная
нефть» позволит высвободить для
нефтехимии нефть природную. Однако эпоха
углехимии как действительно масштабного
источника синтетических материалов
наступит нескоро, может быть, в конце XXI века.
И последнее — чтобы обеспечить
нефтехимию легким сырьем, нужны не
только технологические меры, но и
экономические. Читатель мог заметить
умеренный «физикализм» авторов,
оценивающих варианты не в деньгах, а в тоннах
условного топлива. Это потому, что нет
еще прейскурантов на нефть, газ и уголь,
которые старым проверенным
инструментом цен заставят использовать жидкое,
газовое и твердое сырье только там, где это
истинно выгодно для нашего хозяйства, для
всей человеческой цивилизации. Авторы
убеждены: когда такие прейскуранты
появятся, за энергоэкономную технологию
агитировать не придется.
12
Программа
«Цеолиты»
Галина ШПАК
Генеральный директор объединения
«ЗапСибгеология» Георгий Александрович
Селятицкий сдержанно выслушал гостя из
Академии: «Как же, как же! Сейчас все
предлагают совместно поработать!»
Главный геолог литологической
партии Владимир Прокопьевич Болтухин тоже
не выказал особого радушия, держался
весьма холодно.
Очевидно, у них были на то основания.
Почему же с некоторых пор геологи-
поисковики недолюбливают Академию?
Размашистый прямодушный Селятицкий
откровенно говорит, что они, то есть
геологи-поисковики, открывают свои
кладовые для всех, и вот приезжают ученые,
от мала до велика, «используют наши
отчеты, наши результаты и даже не
ссылаются в своих работах на первоисточники»,
и добавляет примирительно: «В ряде
случаев».
И. А. Белицкий, сотрудник Сибирского
отделения АН СССР, не ожидал такого
приема. За кого его здесь принимают?
— Все очень просто,— убеждал
Белицкий,— схематично это так:
прокаливаешь в печи образец, заливаешь водой,
температура воды поднимается, и по ней,
если заранее составить калибровочный
график, можно судить, сколько цеолитов
в горной породе... Для начала одну-две
портативных цеолитных лаборатории мы
для вас сделаем.
Кажется, наступал переломный
момент, но Георгий Александрович дотошно
допытывался, где и вполне ли надежно
работают лаборатории, а то, бывает,
накупим всяких «ящиков» и локти потом
кусаем... Пришлось подробно объяснить, что
метод впервые предложен американцами
и на основании опубликованных
рекомендаций, а также термохимических
исследований и методических разработок в
Институте геологии и геофизики
Сибирского отделения АН СССР сделаны два
варианта портативных лабораторий. По
просьбе Министерства геологии СССР уже из-
Из газеты €<Наука в Сибири». Печатается с
сокращениями. Начало в предыдущем номере.
готовлено больше десятка таких
комплектов. Они работают на Кавказе, в
Узбекистане, в Приморье, на Сахалине. И в
Кузбассе тоже пригодятся.
В конце концов тройственный договор
заключили. Третьим вошел в содружество
Институт экспериментальной ветеринарии
Сибирского отделения ВАСХНИЛ. Дело
сдвинулось с мертвой точки...
А
Георгий Александрович Селятицкий
выразительно посмотрел на нас,
раскладывая на столе документы.— А теперь
полюбуйтесь — везде препоны, везде
инструкции, циркуляры... Цеолиты — это
проблемная вещь, поэтому трудно
приходится всем, а геологам в особенности.
Когда мы открыли Пегасское
месторождение, думали, что от заказчиков отбоя не
будет. Пять лет прошло, а успехи более
чем скромные... Мы прикинули запасы.
Оказалось — порядка ста миллионов тонн,
но этими запасами месторождение, видимо,
не ограничивается. Верхне-Мальцевская
свита протягивается дальше, переходит и
на левый берег Томи.
Размышляя, Георгий Александрович
воодушевился:
— Почему важно «вытащить»
цеолиты на левый берег? Потому что левый
берег более удобен для транспортировки.
Железная дорога близко — в тридцати-
сорока километрах. И шоссейную легко
подвести.
— И что же? Уже идут разработки?
Мужчины добродушно рассмеялись.
Я помяла, что попала впросак, но не без
пользы для доказательства «парадокса
времени». Сложные это связи, запутаться
можно до головной боли. Попробую
выстроить, хотя бы приблизительно,
стратегически-экономическую лестницу.
Прежде чем начать разработку
месторождения в промышленном
масштабе, надо его разведать (поиск
месторождения — разумеющаяся вещь). А для
того, чтобы вести разведку, нужны
довольно крупные капиталовложения.
Министерство геологии не может планировать
эти капиталовложения без крупного
заказчика. Когда закажут, допустим, 500 тысяч
тонн цеолитов, только в этом случае
разрешат проводить разведку, подготовку
эксплуатационного плацдарма. А
заказчика надо уговорить, убедить...
Пропагандировать пегасские
цеолиты взялся сам Селятицкий. Он уважаемый
человек в Кузбассе — Герой
Социалистического Труда. Скажет слово — за ним
люди и в огонь, и в воду пойдут. Друзей
у него полно — одному скажет, другому
подскажет, а третьему прикажет для
пользы дела, чтоб дело двигалось, а не
говорильня. Он доказал важность пегасских
цеолитов для Кузбасса и Сибири, когда
Министерство геологии РСФСР «зарезало
тему», мотивируя тем, что у нас в стране
13
много цеолитов и обойдутся пока без
Пегаса. Может и обойдутся, но многое
потеряют, деньги на ветер швырять
будут и к тому же — несусветная канитель
с транспортировкой сырья. А здесь —
прямая выгода: месторождение под
боком.
Себестоимость же такая: не более
пяти копеек за килограмм, как бы ни
удорожали производство.
Можно полюбопытствовать, во
сколько же обходится самое дешевое
производство синтетических цеолитов, учитывая,
что они требуют не только создания
производственных мощностей. Это ведь
довольно энергоемкий процесс —
гидротермальный синтез, поэтому стоимость
синтетического продукта от трех до
пятнадцати рублей за килограмм. Копейка и
рубль — две большие разницы, как
говорят в Одессе.
А
Цеолиты Кузбасса изучают в крупных
научно-исследовательских организациях.
В Сибирском отделении АН СССР и
Сибирском отделении ВАСХНИЛ, во
Всесоюзном институте алюминиевой,
магниевой и электродной промышленности
(Ленинград) и других. Предварительные
исследования показали, что пегасские
цеолиты могут успешно использоваться для
осушки газов, улавливания серы из
промышленных газовых выбросов, а также,
что особенно важно, в качестве
минеральной подкормки животным и птице...
Записка Селятицкого в обком
заканчивалась такими словами: «Геологическое
производственное объединение «ЗапСиб-
геология» не имеет права на эксплуатацию
месторождения. Необходимо найти
потребителя». А когда генеральный директор
геологического объединения выступал на
пленуме обкома, состоявшемся сразу
после XXVI съезда партии, он, говоря об
использовании цеолитов в народном
хозяйстве Кузбасса, положил еще одну
записку на стол президиума. Как говорится,
вовремя использовал момент.
Дальше события развивались еще
активнее. Первый секретаре обкома Леонид
Александрович Горшков высказался по
этому поводу однозначно — проблема
государственная и решать ее надо по-
государственному.
24 марта 1981 года в Кемерове
состоялось совещание специалистов,
связанных так или иначе с цеолитовой проблемой.
Решением Кемеровского обкома
партии месторождение цеолитов передали
для проектирования и создания пока
опытного карьера объединению «Кемерово-
уголь». Работа уже идет.
А Селятицкий все равно волнуется.
Ему надо еще и еще раз услышать живое
слово человека:
— Звоню в «Кемеровоуголь».
Командует там великолепный человек — Богаты-
рев Владимир Петрович. Он понимает,
как нужны цеолиты в Сибири.
Промышленность у нас развивается. Вы, очевидно,
бывали в Кемерове? О «лисьих хвостах»
знаете? Эти хвосты состоят из азотистых
газов, вредных для здоровья людей.
Избавиться от них довольно трудно, а
цеолиты поглощают эти газы, очищают воздух.
Можно очищать и сточные воды от вредных
примесей. В Сибири цеолиты выгодно
использовать в нефтяной, угольной,
алюминиевой промышленности, в цементной.
Но мы решили начать именно с сельского
хозяйства.
...Мы с Селятицким одним махом
собрались и отправились в Загорск, это
недалеко от Новокузнецка, на
птицефабрику, посмотреть на цеолитовое чудо.
Георгий Александрович по пути
рассказывал.
— Знаете, первые опыты мы
проводили на грузинских цеолитах. А наши
отличаются от Дзегвинского месторождения
по химическому и минералогическому
составу. Проверяли, будут ли пегасские
действовать как грузинские. Готовили
добавки в корм для птицы из расчета 7—8
процентов от веса пищи. Аналогия нам не
помогла. Оказывается, пегасских цеолитов
требуется в два-три раза меньше, то есть
всего 2—3 процента. А результат такой:
яйценоскость увеличилась на пять-шесть
абсолютных процентов.
Я не совсем поняла и спросила, что
это значит? А Георгий Александрович
поясняет:
— Если, скажем, сто кур несут
80 яиц в день, то куры, те же сто штук,
которые получали в качестве добавки к
пище цеолиты, иесут 85—86 яиц. Это ведь
опыты не на 10—15 курах. Два блока на
птицефабрике — опытный и контрольный.
В одном блоке 17413 кур. Это опытный
блок, где давали цеолиты. А в
контрольном — 17203 курицы, немного меньше,
но обратите внимание — 17 тысяч!
Куры, получавшие цеолиты, снесли
463 860 яиц. От контрольных, а их почти
такое же количество, получено 335 тысяч
550 яиц. Разница 128 тысяч! То есть,
используя 2—3 процента цеолитов от веса
пищи, мы получили дополнительно 128
тысяч яиц в месяц!
— Георгий Александрович,
удивляюсь, как вы ловко управляетесь — и
птицы и свиньи...
— Слава богу, два года занимаюсь
этим. Изучил все на свете. А вот еще
интересно. Для того чтобы курица снесла
хорошее яйцо, чтобы оно не разбилось
при перевозке, надо ее соответственно
подкармливать. Обычно используют
ракушку. Дробят ее, а курица клюет. Везут
эту ракушку, упрочняющую скорлупу, с
Азовского моря. Близкий свет! А что
поделаешь? Количество битых яиц при
перевозке достигает 7—8 процентов. Вот
мы и решили провести такой опыт —
исключить из рациона ракушку, а норму
цеолитов удвоить (стали добавлять в корм курам
не два, а четыре и даже пять процентов).
И что вы думаете, яйца стали крепче и на
10 граммов больше по весу, в том числе
на четыре грамма за счет скорлупы.
Разговор, -начатый в кабинете
генерального директора геологического
объединения, естественно, продолжился на
птицефабрике.
Главный ветеринарный врач Василий
Алексеевич Косабуцкий, молодой,
краснощекий, спрятав слова в улыбку, показал, где
стоят резиновые сапоги, и открыл шкаф —
вот вам белые халаты.
Территория птицефабрики довольно
обширная. Над низкими корпусами
птичников возвышается кормоцех.
Беспрестанно работают вентиляторы,
вмонтированные в стены, и, когда проходишь между
корпусами, попадаешь в зону вихрей, а
войдя в помещение, останавливаешься как
вкопанный: многоярусные живые ряды
клеток, хлопотливое хлопанье крыльев,
квохтанье семнадцати тысяч кур! И все они
клюют, шеи так и ходят, красные гребешки
вздрагивают, а в желобах — яйца, яйца,
яйца... На фабрике ежедневно собирают
по 250 тысяч яиц! Голова кружится, в
глазах мельтешит...
— Мы ведь с цеолитами
вмешиваемся в готовый комбикорм... Со свиньями
сложно работать...
Такие осторожные отзывы у
специалистов-животноводов. Нет, директор
свиноводческого совхоза «Чистогорский»
Геннадий Алексеевич Ляхов не сомневается
в полезности цеолитов. И главный
ветеринарный врач Федор Федорович
Малышев вполне уверен в результативности
работы, тем более факты сами за себя
говорят. Цеолитовая добавка
положительно влияет на физиологическое
состояние поросят-отъемышей и повышает
среднесуточные привесы на 3—7 процентов.
В опытах отмечено также
антидиспепсическое воздействие цеолитов, и в этом
случае разница в среднесуточных привесах
в экспериментальной и контрольной
группах поросят повысилась до 14,9 процента.
Кроме того, цеолитовая подкормка
улучшает сортность свинины из-за
повышения содержания мяса и снижения
сальности. К тому же цеолиты — отличные
дезодоранты, в этом все убедились, и в
животноводческих помещениях, где
проводились опыты, резко снизилось содержание
аммиака.
Мы, приезжие, из гордости не
затыкали носы, хотя, к чести чистогорцев,
крупное хозяйство они содержат хорошо и
такого уж резкого специфического
запаха не чувствовалось.
Чистогорское
высокомеханизированное хозяйство производит впечатление.
Здесь 19 корпусов, а на второй очереди
моноблоки — будет всего четыре
корпуса. Тесновато в корпусах. Одновременное
содержание в них свиней — 73 тысячи,
а держат по 80 тысяч. Работает комплекс
восьмой год. Прибыли — миллионные.
В прошлом году сумма подскочила до
5 миллионов 790 тысяч.
Специалисты считают, что на таких
свиноводческих комплексах для
дальнейших исследований нужна научная
лаборатория, цеолитовый сектор, нужны
ответственные наблюдения, а пока ведь люди
работают на общественных началах. Это
мнение подтвердил Геннадий Алексеевич
Ляхов.
— Мы надеемся, что создадим
совместно с учеными более надежные
оптимальные варианты технологии с
использованием цеолитов, чтобы эти минералы
положительно влияли и на привесы, и на
здоровье животных, тем более что
свойства цеолитов таковы, что они оказывают
бактерицидное действие. Ведь особенности
нашего производства в том, что у нас
безвыгульное содержание животных. Все
жизнеобеспечение они получают за счет
кормов, незначительную долю — за счет
облучения. И поэтому мы идем с большой
охотой на эксперименты в надежде
сохранить животных и получить хорошие
привесы, повысить продуктивность маток
и хряков на всем комплексе, а не только
в стадии изучения, для результатов
научной работы. А точнее — на всех подобных
комплексах.
Л
Листая свой «цеолитовый» блокнот,
я наткнулась на любопытную фразу:
«Меня удивляет — почему Кемерово, а не
Новосибирск»... Кто же это говорил и
когда? Почему вклинилось «Совещание
экспериментаторов», «Геология на
переломном моменте?» Вспомнила! Дмитрий
Валентинович Калинин — доктор геолого-
минералогических наук, заведующий
отделом Института геологии и геофизики. Он
кому-то втолковывал по телефону что-то
вроде того, что промедление смерти
подобно. На слове «цеолиты» я
насторожилась. Дмитрий Валентинович расписывал
их в лучшем виде, а потом произнес:
«Меня удивляет — почему Кемерово, а не
Новосибирск». Смысл сказанного был
такой: в Кемерове уже разворачиваются,
а мы все медлим...
Однако медлят не все...
Насколько я знаю, академик Андрей
Алексеевич Трофимук беседовал по
этому вопросу с первым секретарем
Новосибирского обкома партии Александром
Павловичем Филатовым, который и
предложил геологам подготовить для
рассмотрения материалы по цеолитам совместно
с отделом науки Советского райкома
партии.
А. П. Филатов приезжал в
Академгородок, в Дом ученых на празднование
Дня геолога (праздник отмечался, как
обычно, в начале апреля), а затем пригласил
в обком Трофимука, Годовикова, Белицко-
го и сотрудников Сибирского отделения
ВАСХНИЛ Шадрина, Хромова и других.
На совещании речь шла о цеолитах и
сапропелях (илистый органический слой,
образующийся на дне некоторых стоячих
водоемов, очень удачно используется в
кормах для животных). Александр
Павлович настаивал на том, чтобы начать
работы немедленно, а проведение
укрупненных экспериментов в земледелии и
животноводстве он ставит себе на личный
контроль.
Л
Для повышения продуктивности поля
в почву, как известно, вносят удобрения,
скажем, азотистые. Полезная работа —
никто не спорит. Но «заковыка» в том, что
коэффициент полезного действия
любых водорастворимых удобрений
чрезвычайно низкий. Ведь при первом же
паводке большая часть удобрений,
внесенных в почву для жизни растений,
выносится паводковыми водами «на простор
речной волны» — во вред рыбам,
чтобы они как можно скорее подохли.
На суше как бы прогресс, а на море — все
наоборот! А цеолиты могут стать
преградой, установят равновесие, то есть земля
сама себя вылечит и спасет воду. Нельзя
не учитывать и то, что фактически любые
удобрения нужно постоянно вносить в
почву, они ведь разового пользования.
А цеолит увеличивает сроки их действия,
играя роль пролонгатора. Он берет
удобрения на себя, а потом, постепенно, пор-
16
циями, по мере надобности, отдает в
окружающую среду.
Вроде бы понятно, но я допытывалась
у И. А. Белицкого, как бы он определил
формулу такого свойства цеолитов.
— Это физико-химический механизм.
Цеолит работает как многолетний
кондиционер водно-солевого режима почвы.
— И что же — он вечен?
— Ничего вечного нет, но он долго
будет работать.
— Десять, двадцать лет?
— Допустим, восемь-десять. На это,
по-видимому, можно рассчитывать.
Вот куда рыба завела — на пшеничное
поле! Вспомнила я и землю, на которой
ничего не растет,— что же получается:
надо усеивать цеолитами огромные
площади?
— Ну и что? Запасы у нас
гигантские, а стоимость низкая. Это имеет
большой смысл,— отпарировал Бе лиц-
кии,— тем более что цеолиты — долгодей-
ствующая минеральная система. Важно и
то, что цеолиты не вносят загрязнения в
окружающую среду. Наоборот, высокая
ионообменная селективность, например,
к тяжелым металлам делает их
ловушками. Они извлекают токсичные элементы
из почвы, воды и воздуха.
В Новокузнецке я беседовала с
главным специалистом по охране окружающей
среды института «Промстройпроект»
Госстроя СССР Михаилом Федоровичем Ро-
маненко. От него я узнала, что в настоящее
время нет хороших технических решений
по очистке водного и воздушного бассейнов
в промышленных районах, а цеолиты могут
выручить. С появлением Пегасского
месторождения эффективность их использования
в Сибири возрастает в 15—20 раз,
учитывая экономию транспортных и других
расходов.
Наращиваются промышленные
мощности, растет добыча угля, нефти, газа.
Предприятия промышленные и
сельскохозяйственные переводятся на безотходные
технологии, замкнутые циклы
производства.
Но еще многие проблемы не решены.
Допустим, замкнули десятки оборотных
циклов, а, как поддержать солевой режим
оборотной воды, пока не знают, и так
* далее. Зачем же голову ломать, когда
под боком цеолиты? Думайте,
специалисты! А со специалистами порой трудно
договориться. Долго думают.
А
Для расширения кругозора по «цео-
литовому вопросу» я воспользуюсь и
некоторыми материалами ноябрьской
всесоюзной конференции «Исследование и
применение природных цеолитов в
народном хозяйстве» A981 г.). Она
проходила в Тбилиси под эгидой Научного совета
по синтезу, изучению и применению
адсорбентов АН СССР.
Белицкий, вернувшись из Тбилиси,
рассказывал мне, что работы над
цеолитами интенсивно ведутся в большинстве
социалистических стран.
С трибуны конференции и в кулуарах
обсуждались наиболее остро
внедренческие проблемы. Радовались успехам в
Болгарии. Там создано хозрасчетное
объединение «Минералагро» —
экономический комплекс Министерства металлургии
и минеральных ресурсов республики.
«Минералагро» занимается
разработкой карьеров на месторождениях,
дроблением (переработкой) и фасовкой цеолитов,
поисками областей их применения и
прямого внедрения. Уже сегодня разработки
исследователей объединения
используются в целом ряде отраслей народного
хозяйства республики и дают значительный
экономический эффект. Кроме того,
«Минералагро» построило большие
парниковые хозяйства, где используются цеолиты
в различных композициях в качестве долго-
действующей искусственной почвы —
«балканин». В парниках выращивают в
основном помидоры и огурцы (урожай в
среднем 20—35 кг на квадратный метр),
но особенно хороша клубника. Ягода на
цеолитизированном грунте созревает на
две недели раньше обычного, то есть
можно получать двойные урожаи, при
этом значительно более высокие. И на
цветах у них значительный доход, в том
числе экспорт — разводят все
разновидности тюльпанов и гиацинтов.
Белицкий показал мне красочный
буклет — рекламу объединения
«Минералагро». Хорошее дело!
Совместно обсуждая проблемы
внедрения цеолитов в сельское хозяйство,
болгарские и сибирские специалисты
договорились о рабочих контактах по этим
вопросам.
Если обобщать, конференция в
Тбилиси показала, говоря языком отчетов, что
в нашей стране сырьевая база цеолитов
непрерывно расширяется. Открыты и
разведываются новые месторождения. В
изучении свойств и возможностей применения
минералов группы цеолитов достигнуты
значительные успехи (очистка и осушка
газов, наполнители пластмасс и эластомеров,
обезвоживание реактивного топлива,
очистка жидких и газообразных промышленных
сбросов от токсичных компонентов,
использование в животноводстве,
птицеводстве, полевом и оранжерейном земледелии
и т. д.). «Однако имеются еще
значительные трудности внедрения».
У нас в стране еще не создана
организация, подобная, допустим,
«Минералагро». Таких организаций нет не только в
союзном или республиканском масштабе,
но даже и в отдельных регионах, где
открыты цеолитовые месторождения...
17
Клубни! Клетки!
Семена!
Ты, вечная, достойна громких гимнов!
Лежишь, открытая ветрам и бедам.
Смеется женщина, на миг приникнув
К мешку, наполненному теплым светом.
Наш царственный, литой,
землистый клубень!
Мы из твоей покорной свиты.
Тобой живем, растем, горюем, любим,
С тобой — мы целы, грамотны и сыты.
Юстинас МАРЦИНКЯВИЧУС
«Копка картофеля»- 1982 г.
Перевод с литовского Г. Ефремова
Урожай картофеля — важной
сельскохозяйственной культуры, занимающей
далеко не последнее место на нашем
столе,— обычно бывает невысоким. В
среднем по стране — немногим более 100 ц с
гектара, на лучших полях — около 200 ц.
А на посев расходуется примерно 40 ц
клубней на гектар. Вот об этих
центнерах, помноженных на гектары посадок, и
хочется поговорить.
Если к весне для посева необходимо
иметь 40 ц, то с осени приходится
оставлять гораздо больше. Потому, что при
хранении картофеля (в основном — в буртах)
заранее невозможно предсказать потери.
Порой из буртов и выбирать весной
нечего — остается одна гниль. Может
случиться, что от всех 100 ц прошлогоднего урожая
на семена не останется и 40. Хозяйствам
приходится срочно закупать семенной
картофель у местных жителей, причем по
ценам весьма высоким.
Болезни, которые «съедают» урожай
картофеля во время выращивания и
хранения, разнообразны. На севере и в
центральных районах страны самая страшная из
них — фитофтороз (убытки от этой
болезни столь большие, что пришлось принять
экстренные меры, в результате которых
против нее нашли более или менее
надежные способы борьбы). А после фитофторо-
за наиболее опасны для урожая вирусные
болезни, которые вредят картофелю с
удивительным постоянством, особенно в
южных районах страны. И не только
картофелю — еще и фруктам, овощам и даже
цветам.
В поисках средств борьбы с
вирусами среди всех селекционеров цветоводы
оказались самыми пытливыми и
наблюдательными. Они обнаружили, что растения,
выращенные не из клубней или луковиц,
а из делящихся клеток, помещенных в
питательную среду, вирусами не болеют и
даже дают здоровое потомство — клубни
(или луковицы), не зараженные вирусами.
Этот метод оздоровления растений
оказался довольно надежным. Его
приняли на вооружение и картофелеводы*.
В Северной Дакоте — центре
семеноводства картофеля США — выращивают
безвирусный картофель примерно так. От
внешне здоровых растений отбирают
внешне здоровые клубни и проращивают в
стерильном песке. Затем их две недели
выдерживают при температуре +38° С (при этом
происходит термическое обеззараживание
растений от вирусов), потом удаляют
активно функционирующие точки роста (так
называемого конуса прорастания) и листья
и стерилизуют поверхность стеблей. Когда
в основании листа появляется почка, с нее
срезают делящуюся ткань (меристему) и
часть зачатка (примордия) и переносят их
в стерильную пробирку с питательной
средой.
Через два-три месяца из делящихся
клеток в пробирке образуется растение
со сформировавшимися корнями. Его
пересаживают в стерильную почву и
прикрывают пленкой, под которой поддерживают
высокую влажность воздуха. На этом этапе
индикаторным (с помощью
растений-индикаторов), серологическим (с помощью
контрольных сывороток), а при
необходимости — и электронно-микроскопическим
методами проверяют, нет ли в растении
каких-либо вредных вирусов. Через
некоторое время, когда у растений хорошо
разовьется корневая система, их
пересаживают — последний раз — в
предварительно окуренную и обеззараженную
теплицу, в которой и будет получен урожай
безвирусных клубней.
Но мытарства семеноводов с
картофелем на этом не заканчиваются. Часть
клубней надо отделить от кустов для пов-
«Химия и жизнь» об этом писала в 1981 г.
(№ 1, с. 57). — Ред.
18
торной проверки на вирусы индикаторным
методом. Это кропотливая, требующая
времени и терпения, дорогостоящая
операция. А в результате всех хлопот,
свидетельствуют члены советской
сельскохозяйственной делегации, побывавшей в
США, «безвирусный посадочный материал
дает прибавку в урожае (вполне
умеренную) только в определенных зонах
возделывания картофеля» (В. И. Наумов и другие.
«Картофелеводство США». M.f 1981, с. 82).
Цена полученного безвирусного
картофеля столь высока, что редкий фермер
США его покупает. В основном продают
такой картофель в латиноамериканские
страны — туда, где вирусы слишком
агрессивны и урожая обычного картофеля
может не хватить даже на семена.
Недешево обходится безвирусный
картофель и нашим картофелеводам.
Например, колхозу «Вийру», занявшему в
1981 г. первое место в соревновании
картофелеводов Эстонии, каждое безвирусное
растение обходится в 10 рублей (об этом
сообщила газета «Сельская жизнь» 18
октября 1981 г.).
Но практически безвирусный
картофель можно получить и другим способом,
без столь высоких затрат. Ведь выращивать
растения можно не только из клубней,
но и из семян, которые у картофеля
образуются в зеленых ягодах на кустах.
В семенах либо вирусов вообще нет, либо
есть, но немного, и не вредоносные, а
чаще один из самых смирных — вирус
X, который сам защищает картофель от
других, более вредоносных вирусов.
Идея выращивать картофель не из
клубней, а из семян вообще-то не нова.
Первый датированный эксперимент такого
рода относится к 1767 г. Занимался этим
сибиряк-илимчанин Березовский. Большого
развития такой способ не получил, но к
идее постоянно возвращались. В
кулинарной книге Е. Молоховец, напечатанной в
1914 г., содержатся первые «агроуказания»
молодым хозяйкам, как вырастить
картофель, не расходуя клубней.
Одним из популяризаторов
разведения картофеля семенами стал известный
советский селекционер И. А. Веселовский,
выпустивший в 1933 г. брошюру «Картофель
семенами северным и горным и
отдаленным районам страны». В том же году было
принято постановление Наркомзема СССР
«О массовом опытно-хозяйственном посеве
картофеля семенами». Эту работу высоко
оценивал академик В. Р. Вильяме.
Особое внимание уделяли такому
способу выращивания картофеля в
годы войны. Но растения, полученные из
семян сортов, взятых произвольно, а не
специально отобранных или созданных,
обычно давали мелкие клубни
неправильной формы с глубокими глазками. К тому
же растет такой картофель вначале очень
медленно, его легко глушат сорняки.
Наладить же выпуск гербицидов в войну было
невозможно.
Новая волна интереса к картофелю
из семян возникла в послевоенные годы.
Над этим стали работать селекционеры
Юго-Восточной Азии, Новой Зеландии,
Латинской Америки, Голландии; в СССР —
картофелеводы Московской, Горьковской
и Кустанайской областей. Стимулом
послужил простой подсчет, во что обходится
урожай семенных клубней картофеля, его
хранение и оздоровление. Дело в том, что
даже в благополучных с точки зрения
картофелеводства районах на посевной
материал приходится 40—47 процентов общих
затрат на урожай.
Разведение картофеля семенами
обойдется гораздо дешевле. Для посева
на один гектар нужно около 100—150
граммов семян. Получить их можно всего из
80 материнских растений картофеля. В
сравнении с числом растений, которые нужны
для получения 40 ц семенных клубней,
экономия площади огромная. Кроме того,
семена в отличие от клубней намного
проще хранить — и места занимают
меньше, и не нуждаются в переборке зимой
и весной, и неплохо прорастают даже после
нескольких лет хранения в обычных
условиях. В результате, по подсчетам
зарубежных картофелеводов, затраты на семена
не должны превышать пяти процентов
общих затрат на выращивание картофеля.
Еще один показатель — пожалуй,
самый важный — урожай. Если сорт или
гибрид картофеля, идущего на семена,
подобран правильно, урожай клубней
может быть очень высоким. На Кустанайской
государственной областной
сельскохозяйственной опытной станции, например, в
1980 г. от растений, выращенных из семян,
было получено в пересчете на гектар
575 ц клубней картофеля. Эта цифра —
выдающаяся даже для картофеля,
выращиваемого традиционным способом.
Сейчас над выращиванием картофеля
из семян работают селекционеры всего
мира. Много сил уделяют этому в
Международном картофельном центре в Перу.
В Голландии осуществляется программа
создания фонда семян, предназначенных на
экспорт в страны Африки. Картофелеводы
какой страны придут к цели первыми,
пока сказать трудно. Но раньше или позже
работа эта должна увенчаться успехом:
слишком уж заманчив ее конечный
результат.
Доктор биологических наук
Ю. П. ЛАПТЕВ
ЧТО МОЖНО ПРОЧИТАТЬ
О ВЫРАЩИВАНИИ КАРТОФЕЛЯ
ИЗ СЕМЯН
Веселовский И . А. К вопросу о
культуре картофеля семенвми. Картофель и овощи,
1970, № 1, с. 13.
Тринклер Ю. Г. Двухлетняя культура
картофеля семенами (методическое пособие).
Издание Горьковского сельхозинститута. 1975.
Черниченко Ю. Про картошку. Наш
современник, 1978, № 6, с. 112—165.
19
Картошка
с молоком
Белорусские и московские
исследователи объединенными усилиями создали
новую, практически безотходную
технологию приготовления сухого молочно-кар-
тофельного люре — полезного, долго
хранящегося, удобного в производстве и в
употреблении.
ПРИВЫЧНЫЕ СОЧЕТАНИЯ
Привычные сочетания продуктов,
наподобие картошки с молоком, редко
бывают (если вообще бывают)
неоправданными. Задолго до появления науки о
питании такие сочетания были найдены
эмпирическим путем и вошли в традицию, так
как оказались вкусными и полезными
одновременно. Примеров — десятки, что кому
привычнее и ближе: мясо с зеленью,
селедка с луком, пирог с капустой, грибы
в сметане, рыба под маринадом...
Среди канонических съедобных пар
почетное место занимает мятая картошка
с молоком, обычно именуемая пюре.
Распространяться о вкусовых достоинствах
и нежной консистенции этого продукта —
все равно что ломиться в открытую дверь.
Сейчас важнее для нас другое
обстоятельство: любимое многими народами
блюдо, справедливо причисляемое к
диетическим, удачно сочетает в себе
достоинства обоих составляющих. В самом деле,
до 80% сухих, веществ картофеля
приходится на крахмал, а белков и жиров там
немного. Легкоусвояемые компоненты
молока существенно обогащают пюре; по
мнению диетологов, особо удачным
получается аминокислотный комплекс —
дефицит в одном продукте компенсируется
избытком в другом.
Нет, не зря мы любим картошку с
молоком. Вот только готовить хлопотно —
пока почистишь, пока разомнешь и
заправишь...
ПО ОТДЕЛЬНОСТИ
По отдельности молоко и картофель
перерабатывают так, чтобы их было удобно
хранить, чтобы поменьше было забот с
готовкой. Скажем, из молока делают
сгущенку или сухой порошок. А
картофельное пюре выпускают в виде хлопьев,
которые очень быстро набухают в горячей
воде. Добавив к ним молоко, можно
получить неплохое пюре, почти как домашнее.
Но почему бы не добавить молоко заранее,
еще на заводе?
Эка мелочь, однако! Невелика
работа — влить молоко да размешать ложкой.
Работа и впрямь невелика, особенно когда
молоко под рукой. Но есть проблема
посерьезнее.
И картофель, и молоко — сезонные
продукты. У молока сезон начинается
раньше, как только появляется свежий
корм для коров, и длится несколько
месяцев; у картофеля сезон поуже, зато
клубни гораздо проще хранить. Как бы то
ни было, есть время, когда оба
компонента будущего пюре в изобилии, а есть
время, когда они, вместе или по
отдельности, в недостатке. Соответствующие
заводы работают то в пиковом режиме, то
с недогрузкой. Оборудование, там
установленное (заметим, что оборудование
сложное и дорогое), используется далеко
не так, как хотелось бы. А впридачу —
дополнительные заботы для нас с вами:
покупать картошку и молоко по
отдельности.
Если готовить сухие порошковые
смеси из картошки с молоком, то ритм
работы предприятий станет более ровным,
оборудование будет использовано лучше,
а потребитель получит продукт,
совершенно -готовый к употреблению. Надорвал
пакет, высыпал содержимое, развел
кипятком — и задумываться не надо, есть ли
в холодильнике молоко.
Короче, объединенный продукт
выгоден всем.
В ДВУХ ИНСТИТУТАХ
В двух институтах — ВНИИ молочной
промышленности (Москва) и ВНИИ по
производству продуктов питания из картофеля
(Минск) разработана принципиально новая
технология, позволившая готовить на одном
предприятии, на том же самом
оборудовании и сухие молочные, и сухие
картофельные продукты, причем из картофеля
любых сортов.
Наиболее распространенные
вальцовые сушильные установки оказались
непригодными для этой цели, так как они
излишне энергично разрушают при
перетирании клетки картофеля.
Распылительные установки, сообщает журнал
«Молочная промышленность» A982, № 5), более
приемлемы: пройдя сквозь них, картошка
сохраняет вкус и пользу.
Вкратце процесс таков. Чистый
картофель сульфитируют, чтобы не темнел,
режут на ломтики, варят и разминают.
В соседнем цехе готовят молочную основу,
то есть нормализуют молоко (доводят его
до стандартной жирности), пастеризуют, а
если надо, то сгущают. Потом продукцию
обоих цехов соединяют, и полученную
20
суспензию направляют в
сушилку-распылитель. В результате образуется кремовый,
почти белый, воздушный порошок,
который очень быстро — ив этом его важное
достоинство — растворяется в горячей
воде. Тот факт, что при этом образуется
искомое пюре с молоком, представляется
вполне очевидным.
Более подробно технология пока не
описывается — по той причине, что способ
в целом и отдельные конструктивные
решения новы, оригинальны и патентуются
за рубежом. Особо упомянем, что
продуманы и опробованы приемы, позволяющие
утилизировать отходы производства. Как
ни старайся, но значительная часть
картофеля — кожура, глазки, поврежденные
участки — уходят в очистки. Соединив
отходы картофеля со вторичным
молочным сырьем, например с обратом, на том
же оборудовании, на котором готовят
пюре, можно сделать высокопитательный
корм для скота. При этом коэффициент
использования оборудования, и без того
высокий, возрастет еще более. И — никаких
отходов.
НЕ ТОЛЬКО КАРТОФЕЛЬ И МОЛОКО
Не только картофель и молоко
превращаются в быстрорастворимое пюре,
но и многое другое. Менять можно как
молочную компоненту (уже испытаны с
хорошим результатом сливки и пахта),
так и растительную. В частности, на предмет
превращения в сухое пюре предварительно
исследованы свекла, морковь, яблоки.
Точный, с участием специалистов по
питанию, подбор растительных и молочных
продуктов позволит, надо надеяться,
создать целый набор весьма полезных блюд
для детского и диетического питания.
Сухие молочно-растительные концентраты
такого рода очень нужны, особенно в тех
краях, где климатические условия не
позволяют выращивать овощи. Например, в
высокогорных районах или на Крайнем
Севере. Кстати, расфасованная в пакеты
порошковая картошка с молоком не
портится и не меняет своих свойств даже
при сильном морозе; значит, проблем с
хранением не будет.
Что же до качества, то оно, как
свидетельствуют дегустации, очень и
очень неплохое. Быстрорастворимое пюре
с молоком уместно и как готовое блюдо,
и как гарнир, и как основа для
картофельных котлет, запеканок и пудингов.
Словом, никаких принципиальных отличий
от только что размятой картошки, залитой
свежим молоком.
УСКОРЕННОЕ НАРАЩИВАНИЕ
Ускоренное наращивание мощностей
по переработке и хранению
плодоовощной продукции, значительный рост
производства продуктов для детского и
диетического питания, увеличение выпуска
полуфабрикатов и готовых продуктов из
картофеля — все это предусмотрено
Продовольственной программой СССР на
период до 1990 года. За это время,
несомненно, появятся новые продукты
питания, в чем-то превосходящие те, что есть
сейчас. Сухое молочно-картофельное
пюре, о котором здесь рассказано,— из их
числа.
На Украине и в Белоруссии, в
Эстонии и Литве, в Нечерноземной зоне
РСФСР — словом, везде, где получило
развитие и молочное хозяйство, и
картофелеводство, оправданно и выгодно
создавать производство молочно-картофель-
ных (да и вообще молочно-овощных)
полуфабрикатов. Хотя продукт этот
непривычен по форме, содержание его
вполне традиционно. Так что можно сказать
заранее, что за спросом дело не станет.
^Llli^^^h^i^s^
21
Ресурсы
Хлеб, мука
и адгезия
Доктор технических неук
А. Д. ЗИМОЙ
Если бы вас попросили назвать какое-
нибудь липкое вещество, то можно сказать
с уверенностью, что многие назвали бы,
не задумываясь, тесто. И в самом деле,
к чему оно ни прикоснется, к тому и
прилипнет. В условиях кухни прилипшее
тесто удалить нетрудно и потери его
незначительны. На хлебозаводах ситуация
несколько сложнее хотя бы потому, что
масштабы очень уж велики. Прилипание
теста к различным поверхностям влечет
за собой потери тысяч тонн муки
ежегодно. Мириться с этим нельзя, ибо
доведение до потребителя всего, что дает
сельское хозяйство,— это одна из
основных задач Продовольственной программы.
Л
На хлебопекарных заводах тесто
готовят в больших чанах, называемых
дежами. Когда их опорожняют, то часть теста,
порой несколько килограмм, прилипает к
внутренней поверхности. И хотя дежи
очищают вручную, все-таки некоторое
количество прилипшего теста пропадает.
Далее тесто поступает в дозирующее
устройство. И тут, и на поверхностях прочего
технологического оборудования, вплоть до
транспортерных лент, происходит
прилипание, или говоря строже, адгезия теста.
Но самый большой вред адгезия
приносит при выпечке хлеба. Часть продукта
пригорает к формам, их приходится
очищать и смазывать растительным маслом.
При выпечке миллиона тонн хлеба (что
несколько больше годового потребления
Москвы) для борьбы с адгезией
необходимо затратить тысячу тонн
растительного масла и труд четырехсот рабочих.
Следовательно, предотвращение адгезии
теста напрямую связано с экономией
трудовых и материальных ресурсов.
Л
Несколько слов о теории. С адгезией
конкурирует родственное ей явление,
именуемое когезией: она характеризует связь
между молекулами самого вещества, в
нашем случае теста. Когда адгезия теста
к материалу, из которого изготовлено
оборудование, превышает когезию, то
тесто отрывается, как показано на рис. 1, и
часть его неизбежно остается на
поверхности.
Чтобы преодолеть адгезию,
необходимо полностью оторвать заготовку,
причем только по поверхности. Но это
возможно лишь тогда, когда адгезия будет
меньше когезии. Чтобы реализовать это
требование, надо либо увеличить когезию
теста, либо снизить его адгезию. Опыт
показывает, что второй метод
предпочтительнее.
На практике используют три способа:
регулирование свойств самого продукта,
создание промежуточного слоя,
применение антиадгезионных полимерных
материалов.
Л
Чтобы получить оттиск, скажем,
монеты, берут обычно пластилин и прижи-
При отрыве часть теста неизбежно остается
на поверхности — в том случае, когда адгезия
превышает когезию
мают его к монете, пока он не заполнит
все углубления. Контакт, который
определяет качество оттиска, зависит от
давления, времени соприкосновения и свойств
пластилина. Тесто, как и пластилин,— вязко-
пластический материал, также способный
копировать рельеф поверхности. Но если
для получения хорошего оттиска
желательна площадь контакта побольше, то
для снижения адгезии, напротив, площадь
должна быть минимальной.
Как же этого достичь? Прежде всего,
ограничивая время контакта. Установлено,
что для теста, изготовленного из муки
первого сорта и имеющего влажность
41,5%, площадь контакта формируется
за 12 секунд. Если заготовка находится на
транспортере менее 12 секунд, то
площадь контакта просто не успеет
сформироваться и потеря продукта исключена.
Далее. Вводя в тесто некоторые
вещества, в частности
поверхностно-активные, удается увеличить время,
необходимое для формирования площади
контакте. Тогда можно оставить заготовку
на поверхности и более длительное время.
Иногда заготовку теста обдувают
воздушной струей, чтобы образовалась корка.
Однако для этого необходимо специальное
оборудование, а кроме того, не так легко
создать корку прямо в месте контакта.
Л
Надо признать, что возможности
регулирования адгезии при изменении свойств
самого теста, к сожалению, ограниченны.
Гораздо чаще между тестом и поверх-
22
ностью создают промежуточный слой.
Из домашнего опыта известно, что такой
слой можно сделать из муки. Так же
поступают на производстве: обволакивают
заготовку мукой. Тогда с поверхностью
оборудования контактирует уже не тесто,
а мука, адгези я которой к металлу
значительно меньше. Часть муки при этом
прилипает к тесту и попадает в хлеб;
но другая часть, к сожалению, пропадает.
При выпечке слой муки вообще не
предотвратит прилипания. Вот и
приходится брать в качестве промежуточного
слоя растительное, чаще всего
подсолнечное масло. Ценой своего
существования масло спасает часть хлеба, а само
оно выгорает. Надо ли терять столь ценное
пищевое сырье?
Гораздо более рациональный
способ — использование в качестве
прослойки полимерных материалов (рис. 2).
У них мала поверхностная энергия, капли
воды сохраняют на них сферическую
форму (а на поверхностях с высокой
энергией капли воды, напротив,
растекаются в пленку). Поверхностная
энергия фторопластов находится в пределах
13—15, а полиэтилена 30—40 мДж/м2;
у стали она на порядок больше.
Промежуточный слой нз полимера выступает
в ролн буфера: хорошо сцепляясь с
металлической поверхностью, он в то же время
снижает адгезию теста
Позволим себе привести
единственную формулу:
wa=cBA-f-cos6),
в которой wa — равновесная работа
адгезии, ав — поверхностное натяжение
воды G2,75 мДж/м2 при 20° С), 6 —
краевой угол смачивания, легко
определяемый экспериментально. Нас интересует
величина wa, ибо установлено: когда она
меньше 100 мДж/м2, нет ни адгезии, ни
пригорания хлеба. Когда больше, то, увы,
материал не в состоянии
противодействовать адгезии. Этот рубеж наглядно
можно представить величиной краевого угла
(рис. 3): если он больше 67е, то тесто
не пригорит.
Л
Низкая поверхностная энергия
материала — это еще не все. Отсутствие
химической связи между тестом и
полимерным материалом, инертность по
отношению к пищевому продукту — эти
условия обязательны. Кроме того, далеко
не каждый полимер может работать при
температуре выпечки.
3
Когда краевой угол смачивания больше 67,
то адгезии и пригорания теста при выпечке
практически нет
Для оборудования, работающего без
нагрева, предпочтение следует отдать
полиэтилену — он дешев и доступен.
Есть уже опыт его использования для
борьбы с адгезией теста на многих
отечественных хлебозаводах. Например,
полиэтиленом покрывают поверхности
делительных устройств, которые из теста
формуют заготовки для батонов, булок и
т. п. Несколько сложнее дело с
транспортерными лентами, так как
антиадгезионному материалу приходится работать при
переменной нагрузке. Но и для этого
случая разработаны приемы, позволяющие
использовать полимерные материалы:
нанесение тонкого слоя, пропитка нитей и
т. п.
Естественно, что полимеры,
используемые при выпечке хлеба, должны
сохранять термостойкость, причем
длительное время, по меньшей мере шесть
месяцев. Это само по себе непросто, но
помимо этого надо как-то закрепить
материал на металлической поверхности.
В общем, проблема более сложна,
чем кажется на первый взгляд. Тем не
менее после долгих исследований и
многочисленных испытаний созданы и уже
используются антиадгезионные покрытия для
хлебопечения. Один из способов (он
разработан во Всесоюзном институте
хлебопекарной промышленности в
сотрудничестве с другими научными
учреждениями) предусматривает распыление крем-
нийорганического полимера и
последующее его оплавление. Проверка на
хлебозаводах Воронежа и Москвы подтвердила
эффективность метода; сейчас его
применяют все шире и шире. Предлагаются
и другие термостойкие материалы,
например на основе растворимых фторло-
нов: они удобнее, служат больше, чем
кремнийорганика, но несколько ее дороже.
Л
Пора подвести итог. Вкратце:
полимерные материалы способны
предотвратить адгезию теста и его потери на всех
стадиях выпечки хлеба. Бережное
отношение к хлебу начинается задолго до
трапезы...
23
Лазер на
рисовом
поле
Рис — одно из самых
влаголюбивых растений. Как
только появляются зеленые
всходы, на чеки рисового поля
пускают воду, а потом по мере
роста растений уровень воды
постепенно поднимают. Гектар
чека поглощает за сезон
20—30 млн. литров пресной
воды, и на возделывание риса
уходит около 15% речного
стока планеты. Однако, как
показали исследования, лишь
треть этого гигантского
количества влаги забирают
растения; остальное испаряется или
уходит в почву.
Многолетние
исследования в Краснодарском крае, где
под рис отведено свыше
200 тыс. га, привели рисоводов
к выводу, что единственный
способ сократить расход
воды — тщательно выравнивать
поверхность чеков. Если
амплитуда колабений поверхности
не превышает 5 см, для
затопления одного гектара слоем
5 см требуется 1000 м3; когда
же амплитуда неровностей
вдвое больше, расход влаги
возрастает в полтора раза. Но
дело не только в пустой трате
воды: на ровном чеке выше
урожай риса.
Исследованиями
Кубанского сельскохозяйственного
института установлено, что
урожай свыше 60 ц риса с га
получают на чеках с
неровностями поверхности не выше
±3 см. Стоит
«шероховатостям» вырасти до 10 см, как
урожай падает вдвое. А период
вегетации растений возрастает
при этом на добрые две
недели.
Выравнивание чеков —
весьма трудоемкая работа,
точность которой не всегда
достаточна. Специалисты
Новочеркасского
инженерно-мелиоративного института и Глав-
астраханрисстроя
предложили планировать рельеф
рисовых полей с помощью
лазерных приборов. Посреди чека
устанавливают гелий-неоновый
лазерный генератор. Он
посылает свои лучи на
фотоприемники, которые смонтированы
на кабинах машин —
скреперов и планировщиков.
Сигналы из фотоприемника
попадают на прибор-индикатор, по
показаниям которого водитель
может судить, на какой высоте
находится рабочий орган
машины, как соблюдается
заданная точность планировки
чека: ±5 см.
Лазерная техника
позволила на 20—30 % увеличить
производительность работ по
планировке чеков, кроме того,
работы можно теперь вести и
ночью. А в горячие дни перед
посевной это чрезвычайно
важно. Наконец, благодаря
точности планировки урожаи
риса возросли в среднем на
10 ц с га.
В Краснодарском крае
лазерные планировщики уже
подготовили под рис 30 тыс. га
чеков.
По материалам журнала
«Наука в СССР»,
1982, № 1
Сухой
мыс —
не хуже
свежего
ку-
к, см
Настоящего кобыльего
кумыса пока не хватает —
даже для медицинских
учреждений. Во-первых, не так уж
много кумысных ферм, а
во-вторых, срок хранения
продукта — лишь двое суток.
Правда, есть хорошо
зарекомендовавший себя метод
сублимационной сушки; он, в
принципе, пригоден и для
кумыса. Однако не было
известно, сохранит ли продукт после
такой обработки свои
лечебные свойства.
Кумыс для сушки и
дальнейшей проверки
готовили в Рязанской области. Свежее
кобылье молоко
анализировали на отсутствие антибиотиков,
потом готовили кумыс,
который содержал 1,5% спирта и
чуть больше 14 млн. дрожже-
Завнснмость урожая риса от
рельефа чека. Для
характеристики рельефа
использован критерии
дефектности планировки поля
(К), предложенный
специалистами Кубанского
сельхозинститута.
К - -Ь, где 2h -
п
абсолютная сумма превышений
отдельных точек над средним
уровнем чека (в расчет
принимаются превышения,
превосходящие заданный
допуск); п — число точек,
регистрируемых с помощью
нивелира
24
вых клеток в каждом
миллилитре, и высушивали его
распылением в вакууме. После
этого следовала проверка, как
действует кумыс на
патогенные микроорганизмы — до
обработки и после. Оказалось,
что действие примерно
одинаковое. Значит, приготовленный
таким способом напиток
вполне пригоден для медицинских
целей.
«Молочная
промышленность»,
1982, № 5
Кондитерская роза
Разработать пищевой
красный краситель, который
был бы ярок и красив,
достаточно прочен и в то же время
удовлетворял строжайшим
требованиям медиков, не
легче, чем найти крупный золотой
самородок. И все же
исследователи из Института ботаники
АН Узбекской ССР такое
вещество нашли. Совместно с
Ленинградским НИИ пищевой
промышленности они
разработали технологию красного
красителя «шток-роза» для
окраски пастилы, мармелада,
помадок, драже. Это
высушенные и измельченные в
порошок цветки шток-розы
(Alcea rosea L). В новом
красителе высокая концентрация
красящих веществ (антоциа-
нов) и совсем нет токсичных
соединений. И что очень
важно, ни вкуса, ни запаха.
«Хлебопекарная
и кондитерская
промышленность»,
1982, № 1
Синтезировать или
выращивать!
Химическое
консервирование зеленых кормов
последнее время приобретает
■ все больше сторонников.
Однако часто все упирается в
отсутствие необходимых
веществ. В качестве временной
меры животноводы
предлагают использовать так
называемое фитонцидное
консервирование. Суть его проста:
кормовые растения смешиваются
с подорожником, или
борщевиком Сосновского, или
лопухом, или одуванчиком, или
чистотелом, или
чернобыльником, или ромашкой, или
мать-и-мачехой, которые в
разной степени обладают
консервирующими свойствами.
А если кому-то процедура
смешивания покажется
слишком сложной, можно дело
упростить: среди природных
консервантов есть и сами
кормовые растения, например
горчица белая, редька
масличная, рапс озимый. Достаточно
выращивать их на поле вместе
с другими травами — и
долгий срок хранения
скошенной массы обеспечен.
«Животноводство»,
1982, № 5
Масло из
лимонной
корки
Специалисты пищевой
промышленности Грузии
предложили новый способ
извлечения эфирных масел из кожуры
цитрусовых. Мытые плоды
3—5 мин выдерживают в
водном растворе едкого натра,
промывают до нейтральной
реакции промывных вод и
загружают в кухонный картофе-
лео чиститель. В картофеле-
очистителе с плодов за 15—
20 с соскабливается
содержащий эфирные масла слой
кожуры; образуется пульпа, в
которую почти полностью
переходят извлекаемые вещества.
Пульпу фильтруют,
сепарируют, центрифугируют и
получают чистое масло. А очищенные
плоды промывают и
направляют на переработку — в соки
или варенье.
«Масло-жировая
промышленность»,
1982, № 1
Что можно
прочитать
в журналах
Об иммунитете
пшеницы к вредителям («Защита
растений», 1982, № 6, с. 15—17).
Об оценке
морозостойкости озимых пшениц по
электросопротивлению проростков
(«Доклады ВАСХНИЛ», 1982,
№ 5, с. 19, 20).
О микологических
гербариях СССР («Микология и
фитопатология», 1982, т. 16,
вып. 2, с. 1В2—189).
О борьбе с
инфекционными болезнями в
промышленном птицеводстве
(«Ветеринария», 1982, №5, с. 36, 37).
О химической
обработке соломы («Farmers Weekly»,
1982, № 8, p. 71).
О заготовке силоса в
больших рулонах («Farmers
Weekly», 1982, № 9, p. 18).
Об агротехнике
хлопчатника («Agricultural
Research», 1982, № 8, p. 71).
О природных
фунгицидах («New Scientist», 1982,
№ 1299, p. 19).
Об определении
содержания внутритканевых газов
в растительном сырье
(«Консервная и овощесушильная
промышленность», 1982, № 1,
с. 38, 39).
О применении сорбита
и ксилита («Гидролизная и
лесохимическая
промышленность». 19В2, № 1, с. 25—27).
Об охлаждении мяса в
воздушной среде под
давлением («Пищевая
промышленность», 1982, № 1, с. 33, 34).
О новых синтетических
моющих средствах для
стеклянной тары («Масло-жировая
промышленность», 1982, № 1,
с. 40).
Журнал «Защита
растений» (с № 6 за 1982 г.)
начинает публиковать
подробные характеристики
препаратов, вошедших в «Список
химических и биологических
средств борьбы с вредите л я-
ми, болезнями растений и сор-
н яками и регул яторов роста
растений, разрешенных для
применения в сельском
хозяйстве на 1982—1985 гг.», а
также регламенты их
использования. Обращаем внимание
читателей на то, что далеко
не все эти препараты
разрешено применять на приусадебных
и садовых участках.
25
Обыкновенный
синтез
обыкновенного
алмаза
Член-корреспондент АН СССР
Б. В. ДЕРЯГИН,
доктор химических неук
Д. В. ФЕДОСЕЕВ
Почти 200 лет назад было
установлено, что алмаз представляет собой чистый
углерод, и с тех пор не прекращались
попытки получить этот драгоценный камень
искусственным путем. История этих
исследований не менее увлекательна, чем
история алхимических попыток получить
золото из неблагородных металлов; отличие
состояло лишь в том, что, как мы теперь
знаем, синтез алмаза из графита
теоретически возможен, и следовало лишь найти
условия, при которых он осуществим
практически. Реализовать эту идею удалось
лишь в середине нынешнего века:
метаморфоза происходит при чудовищном
давлении 100 килобар и температуре
свыше ЗОООК.
Но зачем нужны столь большие
давление и температура и нельзя ли получать
алмазы в более мягких условиях?
26
Ограненные кристаллы алмаза, выросшие
на поверхности золота из газовой фазы
ТЕРМОДИНАМИКА И КИНЕТИКА
При обычных условиях алмазы
кажутся нам вечными и неизменными. А ведь в
действительности алмаз представляет
собой весьма неустойчивую модификацию
углерода и при повышении температуры
способен самопроизвольно превращаться
в графит.
Какой смысл вкладываем мы в слова
«неустойчивая модификация»,
«самопроизвольное превращение»? Почему такое
превращение идет лишь при повышенной
температуре? И почему обратный процесс
превращения графита в алмаз наблюдается
лишь при огромном давлении?
На эти вопросы отвечают
термодинамика — наука, исследующая
равновесные системы,— и кинетика, наука о
скоростях химических превращений.
Представьте себе заснеженный
горный склон, по которому скользят лыжники.
Вниз они скользят самопроизвольно, но вот
чтобы забраться вновь наверх, им нужно
затратить немало труда. Чем выше гора,
тем труднее лыжнику на нее взобраться
и тем меньше находится упрямцев,
готовых тратить все больше и больше сил.
Видимо, рано или поздно наступит момент,
когда все лыжники останутся внизу, и
забава прекратится. Именно в этом смысле
мы и говорим о термодинамической
устойчивости или неустойчивости того или иного
состояния: чем больше энергии нужно
затратить, чтобы его достичь, тем это
состояние оказывается менее вероятным.
Так вот, при низком давлении устойчивой
модификацией углерода оказывается
графит, и лишь при давлении 100 килобар
равновесие оказывается заметно
смещенным в сторону алмаза, что показал в
1939 году О. И. Лейпунский.
Продолжим нашу аналогию.
Усложним лыжную трассу: возведем на
вершине горы, прямо перед самым началом
спуска, барьер. Разумеется, чем выше
При постоянном давлении максимумы
вероятностей образования разных фаз углерода
приходятся иа разные температуры, что
позволяет управлять процессом
со
СО ,
-в-
° I
II
1*1
графит
f \
это дополнительное препятствие, тем
труднее будет лыжникам спуститься вниз,
тем больше им нужно затрачивать
дополнительной энергии. И если этот барьер
очень высок, то все взобравшиеся на
вершину лыжники уже не смогут спуститься
вниз, хотя термодинамически такое
состояние системы и окажется крайне
неустойчивым. Именно такой кинетический барьер
мешает алмазу, неустойчивому
термодинамически при низком давлении,
самопроизвольно превратиться в графит. Но
нагревание сообщает системе
дополнительную энергию, за ее счет барьер
преодолевается, и система, как и прежде,
переходит в термодинамически
устойчивую модификацию. И наоборот: при
высоком давлении, когда устойчив алмаз,
повышение температуры способствует
ускорению процесса, который при низкой
температуре протекает с ничтожной
скоростью.
Из этого следует важный вывод: при
желании систему можно перевести в
термодинамически неустойчивое состояние,
как бы возведя высокий барьер на склоне,
но соорудив фуникулер.
Применительно к алмазу это
означает, что никакого принципиального
запрета на его синтез при низком давлении
нет: просто нужно найти условия, при
Структура растущей алмазной пленки
температура
которых этот процесс оказывается более
вероятным, чем процесс образования
графита, чтобы возникшие частицы алмаза
не превращались сразу в графит и чтобы
неизбежно образующийся графит не
мешал дальнейшему росту алмаза.
СТРУКТУРА ПО НАСЛЕДСТВУ
Первых успехов в этом направлении
удалось добиться, используя метод так
называемой эпитаксии — наращивания
поверхности уже готового алмазного
кристалла атомами углерода, образующимися в
результате термического разложения
газообразных углеводородов вроде метана или
ацетилена. В этом случае поверхность
кристалла служит как бы матрицей, на
которой под действием поверхностных
сил штампуются такие же
кристаллические слои. Можно сказать, что эпитаксиаль-
ный синтез заключается как бы в
наследовании осаждаемыми слоями
первоначальной структуры подложки.
Эпитаксиальный синтез алмаза
(точнее, автоэпитаксиальный, поскольку в этом
случае алмаз растет на алмазе) удалось
осуществить, используя как крупные
монокристаллы алмаза, так и алмазный
порошок. В последнем случае явление особо
наглядно: поскольку алмазный порошок
обладает большой удельной поверхностью
(до 10 м2/г), за кинетикой процесса можно
следить, просто взвешивая время от
времени образец — скорость прибавки его
массы характеризует скорость осаждения
алмаза на микрокристаллах.
Естественно, что осаждению алмазной
модификации углерода сопутствует
осаждение графита; когда же поверхность
алмазной подложки полностью графитизи-
руется, рост алмазной пленки
прекращается и из газовой фазы продолжает
выделяться только графит. Роль, которую
играет структура алмазной подложки,
продемонстрировали опыты, когда в ней
преднамеренно (с помощью V
-облучения) создавались микроскопические
дефекты: в этом случае графитизация
поверхности заметно ускорялась и вновь
замедлялась после залечивания радиационных
дефектов путем отжига.
На этом этапе исследований удалось
получить первую информацию о самом
химическом механизме роста алмаза из
газообразных углеводородов. Было
замечено, что когда углеводород разбавлялся
молекулярным водородом, то скорость
его разложения, как и следовало ожидать,
уменьшалась, но при этом скорость
образования графита уменьшалась в
несколько раз сильнее, чем скорость
образования алмазного слоя. Было известно, что
при взаимодействии метана СН4 с
молекулярным водородом могут возникать
две разновидности частиц — свободные
радикалы СНЯ° и молекулы соединения
СН5. Оказалось, что графит образуется
при дальнейшем распаде радикалов, а
алмаз — при распаде молекул СН5 на
поверхности кристалла: примесь водорода
подавляет рождение свободных радикалов,
но способствует появлению частиц СН5.
Еще более интересные результаты
дало применение атомарного водорода.
Для этого смесь метана или другого
углеводорода пропускалась через плазму
тлеющего разряда, а затем направлялась
на ту или иную поверхность, на которой
и выделялся элементарный углерод. Но
выделялся только в виде алмаза, потому
что, как выяснилось, частицы графита
легко взаимодействуют с атомарным
водородом и удаляются из зоны реакции.
Эти исследования, выполненные
В. П. Варниным, показали также, что
атомарный водород позволяет применять
в качестве подложки не только алмаз,
но и другие материалы. Так, удалось
получить алмазные пленки, покрывающие
поверхность молибдена, рения, кремния.
Алмазные пленки и даже ограненные
монокристаллы алмаза были получены
Б. В. Спициным с помощью химических
транспортных реакций, когда углерод
доставлялся к месту синтеза алмаза в
виде углеводородных радикалов.
В. М. Голянов разработал метод
получения алмазоподобных пленок из потоков
нейтральных атомов углерода. Этот метод
заключается в том, что между
графитовыми электродами, помещенными в
среду сильно разреженного инертного
газа, зажигается электрический разряд, и
образующиеся в результате распыления
материала электродов нейтральные
атомы углерода направляются на подложку,
охлаждаемую жидким азотом.
Образующиеся при этом пленки названы алмазо-
подобными потому, что представляют
собой аморфную модификацию алмаза: в
этой модификации связи между атомами
углерода имеют ту же длину, что и в
алмазе, но характерный для кристалла
строгий геометрический порядок
размещения атомов отсутствует. Вместе с тем
по многим важным свойствам алмазо-
подобные пленки очень похожи на
алмазные.
Наконец, нельзя не упомянуть о
методе получения алмазных пленок
осаждением углерода из ионных пучков,
разработанном группой сотрудников Харьковского
физико-технического института. В этом
случае поведением атомов можно
управлять с помощью электрического поля, в
результате чего алмазные покрытия
удалось нанести на стекло, металлы, полимеры.
То есть в этом случае подложка
оказывается просто геометрическим местом роста
алмаза.
Но тогда возникает естественный
вопрос: если можно подобрать условия,
когда структура поверхности, на которой
из газовой фазы растет алмаз, не играет
никакой роли, то нельзя ли вообще отка-
28
заться от подложки? Иными словами, нельзя
ли синтезировать алмаз непосредственно
в газовой фазе?
АЛМАЗНАЯ ПЫЛЬ
В «Основах химии» Д. И. Менделеева
читаем: «Органические вещества,
сгорающие при недостаточном притоке воздуха,
выделяют сажу, т. е. уголь, происшедший
из парообразных водородистых
соединений углерода, из которых при горении
водород образует воду». И там же:
«Если взять органическое вещество
летучее, напр. газообразное соединение,
содержащее углерод и водород, то уголь
выделяется из такого вещества, если пропустить
его пар через сильно накаленную трубку».
Так почему при распаде
углеводородов углерод выделяется в виде сажи,
а не алмаза?
Всем должно быть хорошо известно
явление, когда пересыщенный раствор
мгновенно кристаллизуется после
внесения в него затравки — крошечного
кристаллика того же самого вещества. Как и
в случае эпитаксии, поверхность
кристаллика служит как бы матрицей, на которой
происходит наращивание твердой фазы;
только в отличие от эпитаксии
кристаллизация происходит самопроизвольно.
Но затравкой может служить не
только твердая частичка растворенного
вещества; кристаллизацию может вызвать
и любая пылинка, если только игра случая
создала на ее поверхности участок, хоть
отдаленно напоминающий структуру
кристалла. Наконец, затравочный кристаллик
может образоваться в пересыщенном
растворе и самопроизвольно — если несколько
частиц растворенного вещества случайно
сблизятся в подходящей конфигурации.
При разложении углеводородов
сначала тоже образуется пересыщенная —
только газообразная — фаза углерода,
и его дальнейшая судьба зависит только
от того, на какой зародышевый центр он
начнет осаждаться. В обычных условиях
наиболее вероятно самопроизвольное
образование частичек сажи; но не равна
нулю и вероятность самопроизвольного
зарождения частичек алмаза. И если
научиться управлять процессом образования
зародышей, то результатом разложения
углеводорода может оказаться алмазная
пыль — микроскопические алмазные
частички.
Поначалу эта идея казалась
совершенно фантастической — тем более, что
теоретический анализ явления был крайне
затруднен, а поиск вслепую мог
затянуться на многие десятилетия. Тем не менее
даже грубые качественные
теоретические оценки дали неожиданный результат:
оказалось, что должны существовать
условия (подходящие температура и
давление), когда можно ожидать
преимущественного образования алмазных
зародышей.
Экспериментальные исследования в
этом направлении были начаты почти
одновременно в трех институтах: Институте
физической химии АН СССР, Институте
проблем материаловедения АН УССР,
Институте сверхтвердых материалов АН
УССР. Разные группы исследователей
применяли различные методы разложения
углеводородов — лазерный нагрев,
электрические разряды, взрыв. При этом для
того, чтобы предотвратить
самопроизвольное превращение алмаза в графит,
образующиеся частички алмазного
аэрозоля приходилось быстро удалять из зоны
реакции и охлаждать, для чего разные
исследователи прибегали к разным
ухищрениям.
Образующийся
микрокристаллический порошок содержал практически все
кристаллические модификации углерода:
не только алмаз, но и графит, и карбины.
Но примеси удается отделить от
алмазного порошка и получить в чистом виде
вещественное доказательство нашей правоты.
Л
Разработанные методы синтеза
алмаза в области его термодинамической
нестабильности имеют не только огромное
научное значение; уже сейчас можно
говорить о практических результатах этих
исследований. И дело не в том, что можно
обходиться без огромных давлений, а в
том, что эти методы позволяют решать
уникальные задачи. Так, эпитаксиальное
осаждение может служить методом
улучшения абразивных свойств алмазных
порошков, а также предварительной стадией
их обработки перед спеканием; алмазные
пленки перспективны для изготовления
покрытий рабочих поверхностей режущего
инструмента, элементов
радиоэлектронных устройств и контактирующих пар с
малым коэффициентом трения.
Надо надеяться, что этим методам
найдутся и иные перспективные области
применения.
ЧТО ЧИТАТЬ
О СИНТЕЗЕ АЛМАЗОВ
ИЗ ГАЗОВОЙ ФАЗЫ
Безруков Г. Н., Бутузов В. П.,
Самойлович М. И. Синтетический алмаз.
М.: Недра, 1976.
Дерягин Б. В., Федосеев Д. В.
Рост алмазов и графита из газовой фазы. М.:
Наука, 1977.
Дерягин Б. В. , Федосеев Д. В.
Алмазы делают химики. М.: Педагогика, 1980.
Федосеев Д. В., Чужко Р. К.,
Гривцов А. Г. Гетерогеннал кристаллизация
из газовой фазы. М.: Наука, 1978.
Когда аргон
подобен калию
Доктор физико-математических наук
А. В. ЕЛЕЦКИЙ
Современные представления о
молекулах одинаково прочно утвердились и в
физике, и в химии. Ожидать
существенного изменения наших взглядов на
молекулу как на стабильную систему близко
расположенных атомов, связанных между
собой силами взаимного притяжения, не
приходится. Тем не менее по мере
накопления фактов наши представления о
структуре и свойствах, о самой природе
молекул несколько изменяются. Открытие
соединений благородных газов, например,
привело к пересмотру понятия
валентности. «Химия и жизнь» об этих работах
писала (см., в частности, интервью с Н. Барт-
леттом в № 2 за этот год).
Мы хотим рассказать о другом не
совсем обычном направлении физической
химии молекул — химии возбужденных
состояний и о так называемых эксимерных
молекулах, образованных, пусть на очень
короткое время, атомами с
возбужденными электронами.
ТОЛЬКО
В ВОЗБУЖДЕННОМ
СОСТОЯНИИ
Для того чтобы ответить на вопрос,
может ли существовать соединение,
составленное из атомов двух или нескольких
элементов, необходимо знать, как и на
каких расстояниях могут взаимодействовать
атомы.
Простейший случай: молекула
составлена лишь из двух атомов. Если
расстояния между атомами не больше и не
меньше некоей допустимой величины, а
сами атомы испытывают при этом
взаимное притяжение, молекула может
существовать. Причиной взаимного
притяжения может быть, например,
электростатическое взаимодействие отрицательно
заряженных электронов одного атома с
положительно заряженным ядром другого
атома. Однако при сильном сближении
30
таких атомов начинается своего рода
отторжение: в соответствии с законом Кулона
одноименно заряженные ядра
отталкиваются, и это ядерное взаимонеприятие
исключает возможность образования
молекул. Лишь в сравнительно узкой области
расстояний, где силы притяжения и
отталкивания взаимно уравновешивают друг
друга, атомы образуют устойчивое
сочленение, которое мы привыкли называть
молекулой.
Нагляднее всего (великая наука —
геометрия!) характер взаимодействия
атомов можно показать на графике
зависимости потенциальной энергии
взаимодействия от расстояния между атомами.
Если молекула стабильна (рис. 1), кривая
имеет характерный минимум, своего рода
«потенциальную яму». Когда расстояние
между атомами близко к оптимальной
величине (точка г 0)» любое изменение
вызывает силы, которые стремятся
возвратить атомы к исходной равновесной
конфигурации. Именно на таком расстоянии,
соответствующем дну потенциальной ямы,
и находятся обычно атомы в стабильной
молекуле.
А+В
г т
со Тле
Зависимость энергнн взаимодействия U от
расстояния гАв между атомами, образующими
стабильную двухатомную молекулу.
Точка г0 соответствует минимуму
потенциальной энергии
Совсем другой вид у зависимости
потенциальной энергии от межатомного
расстояния в тех случаях, когда пара
атомов не образует химического соединения
(рис. 2). Такие атомы испытывают взаимное
отталкивание при любых расстояниях
между ядрами. Монотонно убывающая
кривая отражает потенциал
взаимодействия между такими, например, парами
атомов, как Аг — F, Кг — CI, Хе — Br, a
также парами атомов благородных газов.
Они не могут образовать двухатомных
молекул, подобных N2 или 02.
Как известно, способность атома
вступать в химические реакции зависит прежде
всего от состояния его внешних
электронов. Энерги я ев язи электрона в атоме и
квантовые числа, определяющие
ориентацию электрона в пространстве,
характеризуют эту способность. Опытный химик,
зная эти параметры, уверенно скажет вам,
соединения какого типа образует данный
атом, в каких условиях он проявляет
свойства окислителя, а когда может
служить восстановителем, насколько прочны
его связи с другими атомами и т. д.
Заполненные внешние оболочки и
электроны, не переходящие в
«коллективное пользование», — вот причины
инертности благородных газов. Это
хрестоматийно. Но ведь переходу электрона от
атома благородного газа к другому атому
или в «коллективное пользование»
препятствует не что иное, как закон
сохранения энергии: слишком много энергии
приходится тратить на отрыв электрона
от такого атома. В условиях, типичных для
проведения химических реакций, атому
просто негде взять так много энергии. Но...
В изолированном атоме, свободном
от внешних воздействий, электрон
находится в основном состоянии. Возбудить
электрон может лишь энергия,
принесенная извне. Возможны разные степени
возбуждения в зависимости от величины
привнесенной энергии. Значит, и
возбужденных состояний может быть великое
множество. Но, заметим, в любом из них
электрон может находиться лишь
ограниченное время, обычно исчисляемое милли-
U f '
Ч
Ч
' А+В
I ^»
Г»
2
Монотонно убывающая зависимость U от
гАВ описывает взаимодействие атомов,
которые не образуют химической связи.
Атомы испытывают взаимное отталкивание
при любых расстояниях
онными, а то и миллиардными долями
секунды. Атом, в котором есть хотя бы
один возбужденный электрон, называют
возбужденным.
Поскольку параметры внешнего
электрона в возбужденном атоме отличаются
от параметров такого же электрона в
основном состоянии, то химические свойства
возбужденного атома должны быть не
такими, как у невозбужденного. Одни и
те же атомы в разных степенях
возбуждения могут проявлять себя совсем
по-разному. Нетрудно представить, насколько
шире стали бы рамки традиционной химии,
если бы она смогла охватить соединения,
образующиеся при участии возбужденных
атомов.
Химические процессы с участием
столь короткоживущих частиц уже стали
реальностью. Конечно, малые времена
жизни возбужденных атомов накладывают
определенные ограничения. Главное,
скорость реакций с их участием должна быть
31
достаточно большой, иначе реакция либо
не успеет произойти, либо наши приборы
не успеют ее зарегистрировать. И все же
химия возбужденных атомов уже
существует и, более того, начинает приносить
практическую пользу.
ПРИОБЩЕНИЕ К ВЗАИМОДЕЙСТВИЮ
Наиболее радикальное изменение
химических свойств при переходе от
невозбужденного состояния к возбужденному
происходит с атомами благородных газов.
Атом аргона, к примеру, в возбужденном
состоянии может стать сильным
восстановителем.
Атомы щелочных металлов, имеющие
во внешней оболочке по одному я-электро-
ну, проявляют примерно одинаковые
химические свойства, известные любому
старшекласснику. В атоме инертного газа
один из валентных электронов можно
возбудить таким образом, чтобы сложилась
ситуация, во многом аналогичная той,
что имеет место в невозбужденном атоме
щелочного металла: валентный электрон
находится в s-состоянии (иначе говоря,
в первом возбужденном состоянии). Также,
как в атоме щелочного металла, энергия
связи этого электрона равна 4—5 эВ.
Атом аргона в первом возбужденном
состоянии должен с точки зрения химии
быть подобен невозбужденному атому
ближайшего из щелочных металлов —
калия. То же и в других подобных парах:
неон—натрий, криптон—рубидий, ксенон—
цезий.
Это сходство сначала было
предсказано на основе законов и формул
квантовой химии, а потом подтверждено в
экспериментах. Были получены молекул ы-
эксимеры ArF, KrF, XeCI, KrCI.
На рис. 3 в качестве примера
представлена диаграмма потенциальной
энергии эксимерной молекулы KrF. Естественно,
в основном состоянии такая молекула
нестабильна, а потому нереальна. Это видно
и на графике: с увеличением расстояния
между атомами потенциальная энергия
взаимодействия монотонно убывает. А на
диаграмме такой же молекулы в
возбужденном состоянии имеется глубокая
потенциальная яма. Значит, в этом состоянии
эксимерная молекула может существовать,
вступать в реакции, проявлять себя как
некая химическая индивидуальность.
Уже твердо установлено, что
химическая связь в эксимерных молекулах
галогенидов благородных газов — ионная,
как в привычных молекулах солей. При
сближении двух атомов внешний электрон
возбужденного благородного газа
«перетекает» на атом галогена. В результате
образуется пара ионов с зарядами
противоположного знака. Кулоновское притяжение
этих ионов и удерживает молекулу в
стабильном состоянии. Аналогия между
солями и эксимерными соединениями очень
10
со
о
СО
[ Kx*F
I i _i 1 1
K*+F
1 1
-2
12 3 4 5 6 7 8
Межъядерные расстояния, А
з
Потенциальные кривые молекулы KrF. Для
основного электронного состояния кривая
имеет вид монотонно убывающей функции —
молекула в этом состоянии нестабильна.
Возбужденная молекула (эксимер) Kr*F
имеет кривую с довольно глубоким
минимумом, который обусловлен кулоновскнм
притяжением разноименных ионов
Кг+ и F~.
близкая, на ее основе точно определены
энергии связи и многие другие параметры
эксимерных молекул. Поэтому их стало
легко опознавать в любых, сколь угодно
сложных экспериментальных условиях.
Параллель с атомами щелочных
металлов позволяет надежно предсказывать
свойства неизвестных эксимерных молекул.
Советский исследователь В. Д. Кулагин,
пользуясь этой аналогией, в 1978 г.
предсказал существование сложных эксимерных
молекул типа R*OH (R* — возбужденный
атом благородного газа). Одно из таких
соединений — эксимерное основание
состава Хе*ОН — через несколько месяцев
после этого было получено английским
исследователем М. Хатчинсоном. Энергия
связи и характеристики излучения,
сопровождающего распад такой эксимерной
молекулы, с точностью до 7% совпали
с предсказанными В. Д. Кулагиным.
Поиски новых эксимерных
соединений продолжаются во многих лабораториях
мира.
ГАРПУННЫЕ РЕАКЦИИ
Поскольку экси мерные молекулы
существуют чрезвычайно короткое время,
накапливать их можно лишь как продукт
чрезвычайно скоротечных химических
реакций. Таких реакций известно не так уж
много, но есть среди них хорошо
изученные и простые, например реакции
образования галогенидов благородных газов,
протекающие при парных столкновениях:
R* + X2 -+~ R*X + X.
Здесь, как и ранее, R* — возбужденный
атом благородного газа, Х2 — молекула
галогена (F2, Cl2, 12)-
32
Скорость этой реакции, как и
скорость аналогичной реакции с участием
обычных атомов щелочного металла,
чрезвычайно высока. В оптимальных условиях
большинство возбужденных атомов
успевает вступить в реакцию за
стомиллионные доли секунды.
Реакция протекает в две стадии
(рис. 4). На первой электрон покидает
возбужденный атом благородного газа и
переходит к молекуле галогена: вместо
пары нейтральных частиц образуются
два иона с зарядами противоположного
знака. Кулоновское притяжение этих ионов
заставляет их приблизиться друг к другу
на такие расстояния, при которых ионная
связь R+ — Х- оказывается сильнее, чем
связь X — X". Вторая стадия: разрыв
старой — ковалентной и образование
новой — ионной связи. Реакция произошла.
По образному выражению американского
физикохимика Д. Гершбаха, электрон
возбужденного атома благородного газа
действует здесь подобно гарпуну,
который «забрасывается» атомом в
электроотрицательную молекулу и с помощью сил
электростатического притяжения
удерживает реагирующие атомы на близком рас-
4
Гарпунная реакция протекает в две стаднн.
На первой стаднн (а) электрон атома
инертного газа, находящегося в возбужденном
состоянии, перескакивает на свободную орбиту
отрицательного молекулярного нона (Х2)~~. На
второй стадии (б) кулоновское притяжение
положительного (R+) и отрицательного (X')
нонов приводит к разрыву старой,
ковалентной связи Х- -X и образованию новой,
ионной связи R+ —Х—.
стоянии в течение времени, достаточного
для перестроения тяжелых частиц,
участвующих в химической реакции. Сравнение
оказалось настолько точным, что термин
«гарпунные реакции» закрепился в
научной литературе.
В наши дни возможно получение
эксимерных молекул в больших
количествах. Дело, в принципе, сводится к
получению возбужденных атомов
благородного газа и концентрированию их в тех
или иных условиях.
2 «Химия и жизнь» № 10
ЕСТЬ ЕЩЕ И ДИМЕРЫ
Галоген иды благородных газов —
не единственный уже известный класс
эксимерных молекул. Не менее интересны
димеры благородных газов — молекулы,
составленные из двух одинаковых атомов
(подобно молекулам азота, хлора,
кислорода). Одинаковых, да не совсем: хотя бы
один из атомов пары обязательно должен
находиться в возбужденном состоянии.
Попробуем разобраться в природе
химической связи таких молекул.
Рассмотрим для начала более простую
систему — молекулярный ион благородного
газа (Аг2+, Хе2+ и т. д.). Относительная
стабильность таких молекулярных ионов
вполне объяснима, поскольку ион,
заряженный положительно, немного смещает в
свою сторону электронное облако,
окружающее нейтральный атом. В результате
атом перестает быть сферически
симметричной системой и приобретает диполь-
ный момент. Взаимодействие такого
диполя с положительным зарядом иона
приводит к притяжению, в результате
которого на потенциальной кривой появляется
необходимый нам минимум — условие
относительной стабильности молекулярной
системы.
Добавим теперь к молекулярному
иону слабосвязанный электрон — ион
превратится в димерную молекулу.
Орбита слабосвязанного электрона удалена от
обоих ядер гораздо дальше, нежели
ядра друг от друга.
В реальных условиях, как и в случае
с галогенидами, необходимо сначала
создать некоторое количество возбужденных
атомов благородного газа R*. Молекула
R*2 образуется при одновременном
соударении трех частиц, одна из которых —
возбужденный атом благородного газа:
R* + 2R —*■ R*2+R- Третья частица
необходима, чтобы унести избыток энергии,
высвобождающейся при образовании мо-
лекулы-димера.
И в этом случае скорость процессов
обязательно должна опережать скорость
распада возбужденных частиц. Вероятность
тройных столкновений тем больше, чем
больше давление газа. Для образования
эксимерных димеров потребовались очень
высокие давления. В первом эксперименте,
выполненном в ФИАНе в 1970 г. под
руководством академика Н. Г. Басова,
димер ксенона удалось получить лишь при
работе со сжиженным газом. В
дальнейшем, однако, подобные эксимерные
молекулы смогли получить и в газообразной
среде.
ФАБРИКА ЭКСИМЕРОВ
Естественно, что при получении
эксимерных молекул используется не
столько химическая, сколько физическая
аппаратура. Первая задача, если помните,
33
накопить в плотном газе
электронно-возбужденные атомы.
Тут две сложности. Во-первых,
возбужденные атомы надо создавать быстро.
Во-вторых, совершенно необходимо, чтобы
подавляющая часть их находилась в одном
и том же возбужденном состоянии, одном
из множества возможных. В противном
случае одновременно будут идти самые
различные процессы, и тогда попытка
разобраться в них, выделить что-то одно
была бы равносильна попытке
исследовать, скажем, реакцию окисления азота
во время лесного пожара.
12 3
1 \ } 1
4 5 -г
5
Схема установки для получения эксимерных
молекул с помощью электронного пучка:
1 — катод, на который подается высокое
напряжение; 2 — электронный пучок; 3 — окно
для наблюдения; 4 — вакуумная камера;
5 — разделительная фольга; 6 — камера
высокого давления
Соблюсти одновременно эти два
условия очень непросто. В конечном счете
для «фабрики эксимеров» понадобилась
не совсем традиционная техника введения
энергии в плотный газ — пучок быстрых
электронов, сформированный в небольшом
линейном ускорителе. Через тонкую фольгу
короткими импульсами электроны
подаются в объем, заполненный газом под
давлением (рис. 5 ). В плотном газе электрон
замедляется в результате многократных
соударений. Энергия, выделяющаяся при
этом, идет в основном на ионизацию
частиц, т. е. вместо необходимых нам
возбужденных атомов образуются ионы и
свободные электроны.
Однако если плотность газа
достаточно велика, то под действием электронного
пучка частицы испытывают серию
последовательных превращений, которые в
конечном счете приводят к образованию
атомов, возбужденных определенным
образом. Первое возбужденное состояние
атомов благородных газов в этом случае
вполне достижимо.
ЗАЧЕМ НУЖНА
ХИМИЯ МГНОВЕНИЙ
Эксимерные молекулы, время жизни
которых исчисляется мгновениями, вряд ли
когда-нибудь понадобятся для получения
новых материалов. Срок службы таких
материалов исчислялся бы теми же долями
миллисекунды, которые «живет»
возбужденный атом. И тем не менее роль
эксимеров не сводится к
утилитарно-рекламной функции — поразить чье-то
воображение и еще больше утвердить нас в мысли
о бесконечном многообразии явлений
природы.
Разумеется, мы никогда не сможем
употребить столь короткоживущие
молекулы в привычных целях, однако мы в
состоянии использовать, практически
использовать, сам факт быстрого распада
таких молекул. Энергия-то и в этом случае
выделяется, причем в чрезвычайно
полезном для нас виде: распад эксимерных
молекул сопровождается испусканием
ультрафиолетового излучения.
До появления эксимерных
соединений трудно было получить интенсивное и
концентрированное ультрафиолетовое
излучение. Обычные источники
ультрафиолета отличаются очень низким к. п. д. —
считанные проценты энергии, подводимой
к устройству, превращаются в кванты
излучения с необходимой длиной волны.
К тому же это излучение обычно
«размазано» по весьма широкому спектральному
диапазону: оно состоит из квантов, сильно
отличающихся по частотным
характеристикам. Распад эксимеров, напротив, дает
мощное и практически
монохроматическое ультрафиолетовое излучение. Такой
ультрафиолет необходим специалистам
многих областей науки, в том числе и химии.
Эксимерные молекулы представляют
собой идеальную активную среду для
газовых лазеров, излучающих в
ультрафиолетовой части спектра. У эксимерных
лазеров возможна плавная регулировка
частоты испускаемого излучения. Если
лазер, работающий на энергетических
переходах обычных молекул, можно
сравнить с приемником радиотрансляционной
сети с несколькими фиксированными
программами, то эксимерный лазер —
это первоклассный радиоприемник с
точной настройкой на любую волну заданного
диапазона.
Такая возможность особенно ценна,
когда лазерное излучение используют для
стимулирования (или исследования)
химических реакций. И это лишь один — самый
очевидный — практический исход химии
мгновений.
34
Газ
соляных пластов
Кандидат технических наук
В. В. МЕЩЕРЯКОВ
СОБЫТИЯ И АКТЫ
Начнем с документа. «... В камере
разворота находится комбайн ПК-8 (вес
58 тонн), отброшенный на 110 метров.
Камера на треть засыпана породой. Комбайн
прижат к кровле камеры и расклинен
между самоходным вагоном и стенкой. Многие
тяжелые детали сорваны. Рама комбайна
и правая гусеница разбиты.
Бункер-перегружатель (вес 7,2 тонн) отброшен на 120 м;
корпус и рама деформированы,
электродвигатель с редуктором сорваны. . .»
И все это — результат «деятельности»
всего лишь одной мульды погружения. Но
что такое эти мульды?
В калийных шахтах Белоруссии
разноцветные слои породы обычно тянутся
горизонтально и основательно, как в
добротно выложенном фундаменте. Но не зря
говорится, что в тихом омуте черти водятся.
Именно здесь время от времени шахтеры
натыкаются на небольшие — всего-то
10—15 метров в диаметре — необычные по
строению структуры: воронкообразное,
внезапное и резкое погружение слоев. Это
и есть мульды погружения. Часть
специалистов считают этот термин не совсем
корректным, однако другого названия у этих
своеобразных геологических структур пока
нет.
При взгляде на мульду сверху можно
было бы разглядеть систему почти
правильных концентрических окружностей. Лишь
трещины нарушают гармонию.
Слои сильвинита, образующие
воронку, разделены трещинами на отдельные
сравнительно небольшие блоки. Трещины
расходятся прямо от центра. В них —
проникшие из верхних слоев глина и
карналлит. В центре мульды — вообще
разноцветная мешанина...
Вот эти подземные воронки и есть
причина мощных газовых выбросов,
сокрушительная сила которых отражена в
приведенной выше выписке из акта. Откуда
берется газ, трудно сказать. Он же годами
мигрирует под землей, собирается в
газонепроницаемых ловушках, а когда
вырывается наружу — удержу ему нет.
Описанная выше авария — далеко
не самая страшная. Подолгу помнятся иные,
куда более разрушительные «шутки»
мульд.
Июль 1953 г. Калийный рудник «Мен-
ценграбен» в ГДР. Калийные соли на этом
руднике добывали взрывным способом.
Ход работ в то утро не предвещал
неожиданностей. Как обычно, заложили в шурфы
взрывчатку, проверили, не осталось ли кого
в подземных выработках, исправна ли сеть
проводов. Старший взрывник нажал кнопку.
Ничего необычного не заметили
поначалу и в глухих взрывах, загрохотавших
глубоко под землей. И вдруг из ствола,
по которому в шахту подавали воздух,
вырвалась мощнейшая газовая струя. В
мгновение ока она пробила дыру почти в
десять квадратных метров в
железобетонном перекрытии надшахтного здания. Рев
вырывающегося газа не смолкал около
получаса. В калийном пласте образовалась
полость длиной около 60, шириной от 12
до 15 и высотой в 12 метров. Было
выброшено до 65 тысяч тонн соли и 700 тысяч
кубометров газа. Хорошо еще, что в отличие
от газовых выбросов на угольных шахтах
газ здесь состоял в основном из
негорючего и невзрывоопасного азота. Но и так
ликвидация всех последствий аварии на
руднике «Менценграбен» заняла три месяца.
Во многих
научно-исследовательских институтах изучают это грозное
явление, ищут способы предотвратить его.
Газовые выбросы на угольных и калийных
пластах во многом сходны. Уравнения,
описывающие эти выбросы, отличаются лишь
коэффициентами. Но ведь нет же в
угольных пластах геологических нарушений,
подобных мульдам погружения. В том, что
именно они — причина катастроф на
калийных рудниках, сомнения нет. И на
большинстве калийных месторождений их нет.
А вот в Белоруссии есть.
В чем причина такой
исключительности, если верно утверждение, что условия
образования калийных месторождений
везде примерно одинаковы? И все же
главное, ради чего изучают мульды, — это
попытка противостоять их разрушительной
силе.
МУЛЬДА ВООЧИЮ
На глубине 600 метров быстро едет
по горным выработкам автомобиль с
группой научных сотрудников. Путь
неблизкий — семь километров. Там —
вентиляционный штрек, при проходке которого
обнаружена очередная мульда.
Как выглядит мульда, описано выше.
Но сейчас ее спрессованный чудовищными
давлениями монолит нарушен
пробуренными по нашей просьбе двухметровыми
шпурами. Мы — это группа сотрудников
Института галлургии.
Чтобы пробурить шпуры в обычной
калийной соли, нужно 20—30 минут. Шпуры
Z *
35
в мульде потребовали двухсменного труда
нескольких рабочих. Да еще какого труда!
Нам рассказали, что через каждые 5—10 см
проходки электросверло начинало трясти.
Иной раз удары были настолько сильными,
что буровой инструмент выбивало из рук.
Это «работали» газовые включения.
Мы проводили эксперимент по
искусственному инициированию,
провоцированию выброса.
Наконец все готово: шпуры набиты
взрывчаткой, геофизики за двумя
бетонными перемычками настроили
регистрирующую аппаратуру. Собранные со всего
участка в безопасное место рабочие
подшучивают за нашими спинами: «Опять наука
у нас все тихо и спокойно. И изрек тогда,
предварительно вновь тщательно
пересчитав всех по головам, начальник участка:
«Вот это стихия», — и опять помянул черта.
А ведь эту стихию удалось
спровоцировать: выброс произошел не когда «черту
вздумается», а по нашей инициативе.
Со скоростью звука — за полторы
секунды газ переместил по выработкам
1200 тонн соли.
кОТКУДА ДРОВИШКИ»
Вред, нанесенный спровоцированным
выбросом, несравненно меньше, чем
выбросом спонтанным. А главное, на опыте
было подтверждено, что опасную мульду
Так выглядит мульда погружения на 600-
метровой глубине. Розовые слон —
сильвинита КС1 - NaCl, голубые — каменной солн
NaCl, желтые включения — карналлит
КО • MgCI2 • 6Н30, темные — глина
мудрит. Бросьте вы, ребята, ничего не
получится: эта штука только тогда, когда черту
вздумается, выбрасывает фортели». Мы
отмалчиваемся.
Пересчитав в последний раз всех по
головам, начальник участка дает команду
на взрыв.
Сначала — нормальный хлесткий
удар. Потом — мерный, грозно
нарастающий гул, словно совсем рядом (а мы чуть
ли не в полукилометре от места взрыва)
взревели двигатели реактивного самолета.
Зашаталась почва под ногами, да не
толчками, как мы ждали, а гигантским
раскачиванием. Медленным, с большой амплитудой:
вверх-вниз, влево-вправо. Острое
ощущение пугающей легкости человеческого
тела... А затем, все-таки просочившись
через закрытый проем последней
перемычки, до нас добрался и сам выброс — волна
пыли и мелких осколков породы. Удалось!
Вот только подумать ничего не
успели: после секундной передышки выброс
повторился с такой силой, что нервы не
выдержали. Мы бежали. В скорости многомудрые
геофизики ничуть не уступили бывалым
шахтерам. Наконец кто-то сообразил, что
до подъемника — километры, а за спиной
погружения, если обращаться с ней
деликатно, зная ее нрав, можно подорвать, как
пролежавшую в земле со времен войны
авиабомбу.
Но это — лишь часть проблемы. Мы
ведь не знаем точно, что такое мульды,
как они образовались. Теории, ответившей
на эти вопросы со всеми нюансами, пока
нет. Многое объясняется процессами
выщелачивания — вымывания соляных пород
водной. Многое, но не все. Из-за этих
процессов под сильвинитовыми слоями могли,
конечно, образоваться пустоты, куда
просели, погрузились лежавшие выше
пласты.
Однако не зря термин «мульда
погружения» геологи обычно ставят в кавычки.
Представление о мульдах как результате
выщелачивания было бы убедительным,
если бы мы знали, откуда и каким образом
поступала вода и куда она ушла,
насытившись солью. Породы-то вокруг мульд не
нарушены.
А вот еще безответные вопросы:
почему не выщелачивается сильвинит,
оказавшийся в центре мульды? отчего породы
здесь сильно раздроблены и так тщательно
перемешаны? Да и многочисленные
трещины (системы трещин!)- вряд ли могли бы
образоваться в процессе медленного
оседания слоев. Образование трещин более
вероятно при быстром приложении
нагрузки, при ударе . . . Но на шестисотметровой
глубине условий для этого нет.
36
Впрочем, всегда ли эти слои залегали
так глубоко? Было же время, когда эти
соляные слои только что образовались!
Давно это было — когда на месте
сегодняшней суши бушевали древние моря...
Размеры мульд — очень малы для
тел, образовавшихся в геологических
процессах. Это обстоятельство (в совокупности
с другими) делает правомерным
построение метеоритной гипотезы.
ПРИШЕЛЬЦЫ ВИНОВАТЫ
В разрезе облик типичного
метеоритного кратера и типичной мульды —
удивительно схожи: те же системы трещин, те
же области раздробленных и переуплотнен-
ниже — сильвинита с каменной солью.
Осколки большого метеорита пробили слои
ила и карналлита, выбросив вместе С ними
какую-то часть сильвинита и каменной соли
из нижних слоев. Средние слои были
захвачены при ударе и увлечены в глубину,
а нижние частично разрушены (отсюда
трещины), а частично переуплотнились.
Заполнение образовавшегося
кратера шло в последовательности, обратной
выбросу. Проникли в него и ил, и рассолы,
и первичный карналлит. Проникли и,
перемешавшись, распределились по трещинам.
А дальше шел долгий процесс созревания
мульды: уплотнялись и залечивались
трещины, сжимались газы — мульда
медленных пород! И сходство это не только
внешнее. Свойства пород в мульдах, как и в
метеоритных кратерах, резко отличаются
от обычных. Плотность их в центре
мульды доходит до 2,53 г/см3, в нормальных
же слоях — не превышает 2,2 г/см3.
Скорость распространения звука в мульдах
значительно — на тысячу метров в
секунду— меньше, чем в окружающих
нормальных породах. Да и газонасыщенность
пород в мульдах на два-три порядка выше,
чем вокруг.
Мой коллега и товарищ Леонид Были-
но, изучавший химический состав мульд,
нашел, что хлористого магния в них в 50 раз,
а глины, гипса и доломита — в 10 раз
больше, чем в основных пластах. Зато
хлористого калия меньше...
Метеоритная гипотеза тоже не на все
вопросы дает ответ. Содержание железа в
мульде оказалось в 2—3 раза выше, чем
за ее пределами, а вот кремния и никеля —
очень мало, сотые доли процента. Эти
данные — не в пользу метеоритной гипотезы:
результаты измерений соизмеримы с
ошибками анализа.
И все же лично мне представляется
весьма вероятной такая картина. Над
поверхностью древнего соленого озера на
высоте в несколько километров взорвалось,
рассыпавшись на десятки осколков, крупное
метеоритное тело. Озеро было неглубоким
с толстым слоем ила на дне, а под илом
находились слой карналлита, глины и еще
Кратер ударного происхождения. Не правда
лн, похоже на мульду? 1 — зона испарения,
2 — зона плавления, 3 — зона пластических
деформаций, 4 — зона тонкого дробления,
5 — зона трещин, 6 — ненарушенные породы
фундамента
но превращалась в некое подобие сжатой
пружины, готовой распрямиться при
малейшем нарушении сложившегося веками
равновесия. Распрямиться и мгновенно
выплеснуть хранящуюся миллионы лет энергию
пришельца из космоса.
Вероятно, нарисованная нами
картина сильно упрощена. Возможно, мульды
погружения образовались по-другому.
Одно можно сказать наверняка: мульды
становятся все более «раздражительными» и
потому опасными. Чтобы надежно укрощать
их, надо знать про них как можно больше.
37
Гипотезы
Месторождения
железа
на кончике пера
Кандидат геолого-
минералогических наук
Ю. П. МИРОНОВ
Все месторождения железа сложены
железом. Это выражение столь банально,
что вызывает улыбку. А вот мне —
геологу — не смешно. И не смешно потому,
что у месторождений железа пока не
найдено ничего общего, точнее, не найдено ни
одного повторяющегося параметра. Так,
над созданием одних месторождений
потрудились бактерии в болоте, чисто
химическим путем образуются залежи железа
при стоке пресных вод рек в соленые воды
морей, вулканическим — в кратерах
вулканов, а когда вулкан извергался под водой,
рождались вулканогенно-осадочные
месторождения. Другие же месторождения
появились на контакте гранитного массива
на глубине 2—3 километров. Что же у них
общего? Ничего!
И вот одни геологи изучают
вулканогенные месторождения, вторые — скарно-
вые (на контакте гранитов и известняков),
третьи — осадочные морские, четвертые —
болотные руды'. Множатся лаборатории,
институты; все спорят, к какому типу
относится именно вот это месторождение, а к
какому вот это. ..Ив конце концов мы
читаем: «В связи с широким диапазоном
условий их образования нельзя выделить какой-
либо определенный тип структур,
перспективных для поисков железа» (Ю. Г. Ста-
рицкий, В. Е. Попов, 1973).
И не получается ли, что геологи
забыли банальную истину — все
месторождения железа сложены железом?
Но попробуйте не согласиться с
Ю. Г. Старицким и В. Е. Поповым и заявить,
что есть такая структура. Десятки
институтов встанут и грозно скажут — покажи.
Уважаемые оппоненты, именно это
я и хочу сделать.
Но сначала небольшое отступление.
Среднестатистический человек за день
пользуется сотнями предметов,
большинство из которых сделано из железа. Как
говорится, еще ни одной яичницы не
поджарили на деревянной сковороде. Людям
нужно много железа, и оно должно быть
дешевым. И вот родилась удобная сказка,
что все ресурсы Земли скоро будут
исчерпаны. Она удобна тем, что все оправдывает.
Геологам дают много средств, и они их
тратят, а в том, что стоимость тонны любого
вида сырья с каждым годом повышается,
они не виноваты, просто исчерпались
ресурсы, и железа в Земле осталось мало.
Наверное, сначала это кто-то высказал, чтоЬы
оправдать себя, другие подхватили, и вот
сказка стала жизнью.
А что в действительности? Скорее
всего то, что геология подошла к рубежу,
за которым без точного прогноза делать
нечего. Ибо открыты не все
месторождения, а только те, что лежали на поверхности,
которые можно было пощупать руками,
увидеть глазами, принести образцы в
лабораторию и проанализировать. Работала
огромная армия тружеников, честь ей и слава,
она много искала и много находила. Но
завтра уже нельзя будет просто искать (да
и сегодня тоже), завтра надо
предсказывать. Геологическая армия теперь сама по
себе мало что сможет сделать, даже если
каждый ее солдат в отдельности фанатично
предан своему делу. За этой чертой армии
нужны -дальнобойные пушки, и выиграет
мировое экономическое сражение тот, кто
первым заведет тяжелую геологическую
артиллерию.
Уже сейчас кое-что можно
предсказывать так, как когда-то угадывали звезду
на кончике пера. Конечно, подземные
звезды предсказывать труднее, но все-таки
можно. Мне кажется, что я нашел одну
из таких прогнозных тропинок. Правда,
первым по такой тропинке отправился в
путь Альфред Вегенер — он подметил,
что контуры материков взаимно дополняют
друг друга. Именно его геометрические
построения привели к созданию особой
дисциплины — тектоники плит. Мы с вами
не будем говорить о тектонике, а вот
геометрией займемся вплотную.
Есть у месторождений железа своя
геометрическая структура, и она (Fe-струк-
тура) повторяется в любом месторождении,
где бы оно ни было и какова бы ни была
его родрсловная. Неважно, образовалось
ли оно 500 миллионов лет назад или вчера;
неважно, на какой оно глубине; неважно,
жили ли здесь бактерии, или изливались
лавы. Ведь везде появилось железо с его
свойствами.
Зная геологию и сказав, что железо
везде обладает одинаковыми свойствами,
я содрогнулся от собственной храбрости.
Но я уже опытный геолог, закаленный
ползаниями по неровному лику
планеты,спорами в аудиториях, в купе поезда и под
лиственницами в палатках. Поэтому гоню
прочь трусливый шепоток самосохранения
и продолжаю.
Если железо в земной коре залегает
одинаково, то ведь и сера, и кислород
тоже... и все элементы. Если это так, то
должно же что-то повторяться в них.
Допустим, что такой повторяющийся
геометрический параметр имеется, но, увы,
в месторождениях железа мы поначалу
вряд ли его найдем. Ведь есть сульфидные,
сложенные пиритом (FeS2), и оксидные
месторождения, сложенные магнетитом
(Fe3C4). Повторяющиеся структуры серы,
железа и кислорода слагают минералы
железа, но их зримому проявлению в
месторождениях пирита будет мешать сера,
а в месторождениях магнетита — кислород.
В самородных месторождениях сера
не объединяется с другими элементами,
залегает сама по себе. Давайте с нее и
начнем. Обнаружив геометрию S-струк-
туры, потом можно будет перейти к пириту.
Зная структуру серы, мы докопаемся и до
Fe-структуры, а узнав ее, сможем в этом
смысле оценить магнетит, который состоит
из железа и кислорода. Иначе говоря, мы
доберемся до повторяющейся структуры
кислорода в земной коре. Итак, действуем
в следующем порядке: сера, пирит,
магнетит, кислород.
КОНТУРЫ СЕРЫ
Взгляните на схемы двух
месторождений самородной серы — хорошо
известного месторождения Тарнобжег в Польше,
которое нашло отражение даже в БСЭ
(рисунок 1fa), и месторождение Сиране в
Японии (рисунок 1,6). Обе залежи серы
располагаются на контуре геологической
структуры в форме полуокружности. В
Польше — это поле развития пород триасового
(сиреневый цвет на карте) и юрского
возраста (синий цвет), а в районе
месторождения Сиране выделяется прогиб,
формировавшийся в карбоне (темно-серое) и в
перми (светло-коричневое поле). Вокруг
прогиба располагаются более молодые
неогеновые породы (желтый цвет).
В самом деле, не примечательно ли,
что рядом с месторождением серы
красуется геологическая структура в форме
полуокружности? Причем месторождение
ютится на конце диаметра окружности. Этот
«адский» элемент, при приближении к
которому либо все горит, либо отравляется,
оказался в земной коре неожиданно
простым по форме — структуру серных
месторождений оконтуривает полуокружность.
При этом под структурой понимается поле
развития каких-либо пород с внутренне
однородным строением. Так, для
месторождения Тарнобжег в качестве структуры
серы выступает геологический прогиб три-
асово-юрского возраста, а для
месторождения Сиране — геологический прогиб пермо-
карбонового возраста.
Первый успех столь окрылил, что я
бросился к карте и взял все (!) серные
месторождения мира. И представляете, у
всех структура полуокружности
повторилась. Более того, оказалось, что, чем
больше полуокружность, тем больше запасы
месторождений. Значит можно подсчитывать
запасы по карте, без специального бурения!
Но эти крамольные слова надо произносить
шепотом, и сейчас вы поймете почему.
Километр скважины стоит столько
же, сколько прокладка километра хорошей
дороги, т. е. примерно сто тысяч рублей.
Не зная точно, как располагаются
месторождения, геологи устраивают скважины
сериями, иначе говоря, сериями
вколачивают в землю по сто тысяч рублей. Не
берусь считать, во что обошлись эти серии.
В таких подсчетах и компьютер
захлебнется. Но что там какие-то серии, где
скважины друг от друга отстоят довольно далеко.
Я недавно работал на руднике, где по
техническому проекту надо было бурить
скважины через 12,5 метра. Но геолог
рудника считал, что этого недостаточно, и
при эксплуатационной разведке мы их
бурили через 10 метров. Представьте, что вы
сидите в своей малогабаритной кухне. И
если кухня будет проткнута одной
скважиной, то вашу спальню скорее всего,
проткнут в двух местах. А таких «спален» под
землей — не счесть.
Сера в земной коре хранится не
только в серных месторождениях, она есть в
цинковых рудах (ZnS), в барите (BaS04),
в нефти, в газе... И не замечательно ли,
что полуокружность серы проявляется и
в этих сложных месторождениях. На
рисунке 1,в показана геометрическая S-струк-
тура месторождения цинка, бария и пирита
Мегген в ФРГ; а на рисунке 1,г видно, как
она проявляется в Оренбургском
месторождении газа. В таких месторождениях
S-структура замаскирована, поэтому
пришлось показать газовую типовую структуру
в форме лампочки. Лишь после этого
стало ясно, как полуокружность серы
вписывается в контуры «газовой лампочки».
Сравните конфигурацию
геологических структур в месторождениях
самородной серы (рисунок 1,а), в
полиметаллическом (рисунок 1,в) и в газовом
месторождении (рисунок 1,г), они же ничем не
отличаются! Это может быть лишь потому, что
везде есть сера, которая сама по себе
залегает одинаково, хотя обстановка
образования этих месторождений была весьма и
весьма разная. Это проявилось в том, что
геологическая S-структура сложена
разными породами (или группами пород —
формациями), но ее геометрия неизменна.
ЖЕЛЕЗО ВСЕГДА ОСТАЕТСЯ
ЖЕЛЕЗОМ
В любых объятиях железо остается
железом, даже в таких горячих и ядовитых,
как у серы. Вы, конечно, поняли, что я
говорю о пирите (FeS2). Взгляните на
рисунок 2, где показаны месторождения пирита
(а — Гронг, б — Леккен в Норвегии, в —
Рио-Тинто в Испании, г — Кызылташское
в СССР). Неправда ли, всюду легко узнать
полуокружность серы. Давайте мысленно
отбросим ее и посмотрим на то, что
осталось. Остается геологическая структура в
виде пламени. Она симметрична — состоит
из двух одинаковых кривых. На схеме 3 эта
кривая показана в сдвоенном виде, чтобы
лучше уловить геометрические особенности.
В геологии и на самом деле бывают одинар-
39
ные и сдвоенные структуры. Так вот,
сдвоенная структура железа похожа на
глубокую миску с плоским дном. Правда, у
пирита две Fe-структуры объединились не по
принципу «миски», а по принципу
замкнутой формы пламени, но в других
месторождениях есть и «миски».
И как тут не порадоваться —
родословная месторождений разная, а формы
опять одинаковые. «Железному» прогибу
месторождения Гронг около 500 миллионов
лет, а пламя Кызылташского
месторождения, наоборот, появилось лишь
один миллион лет тому назад и
формируется до сих пор (месторождение показано
на карте четвертичных отложений СССР).
Более того, здесь поработал ледник (поле
зеленого цвета на рисунке 2, г). Отложения
ледника не смогли игнорировать пирит и
расположились в соответствии с
контурами структур серы и железа. Значит, и
контуры ледников не случайны на
этом свете. Глядя на такую карти- /
ну, я сказал себе: «Вот она — jf
железная геохимия и жизнь»
Слово «железная»
пояснять не надо, a f/y'd
вот слово «гео- ^ /i&
химия», пожа- 'а
луй, стоит.
а б
Переводится оно
как геологическая
химия. Сначала
само собой
подразумевалось, что
геологическая химия обладает сво
ей спецификой, что это
непросто химия земной коры.
Но потом этого «другого» най
ти не удалось, постепенно
перспектива специфики растаяла, и
остались химические и спектральные
анализы пород. Геохимик делает
анализы и говорит, что вот здесь есть
«вспышка» олова, а там свинца, давайте
бурить... А мы попробуем вернуть
термину первоначальную геохимическую
сущность. Пусть это будет не геохимия, а
геологическая химия, отражающая связь
между составом пород и их структурами.
Будем считать, что формы
геологических структур серы, железа и пирита нам
известны. Отыщем на карте такие же
геометрические формы. Для того чтобы
отыскать два-три новых месторождения,
хватит 20—30 минут. Ведь они всегда (без
единого исключения) должны
располагаться на стыке Fe-структуры и S-структуры.
Этот стык на карте представляет точку,
значит, с кончика пера можно взять
координаты месторождения.
Но координат мало, нужны еще и
запасы, нужно точно знать, бурить здесь
или нет. При запасах железа в один мил-
лион тонн бурить следует, наверное,
только для выполнения плана по бурению, а
вот при запасах в миллиард тонн железа
можно забыть про этот план — миллиард
окупит все.
Давайте попробуем по карте узнать
размеры структур и масштабы оруденения.
Например, Кызылташское
месторождение — мелкое. Длина его двойной Fe-струк-
туры всего 55 км (длина языка пламени).
Месторождение Леккен среднее по
масштабам, длина его Fe-структуры
210 км. Месторождение Гронг является
крупным и длина его Fe-структуры 320 км.
В общем, статистический анализ
дает вот такие данные: крупное
месторождение — 300—600 км (длина
Fe-структуры); среднее месторождение—100—
200 км; мелкое месторождение 0—100 км.
Прямо-таки фантастика —
геологические запасы руды можно выявить по
карте! Тем, кто не верит, я предлагаю
эксперимент. Каждый год открывают новые
месторождения, данные об их запасах еще
не попали в печать и на баланс полезных
ископаемых СССР, то есть я не могу знать
этих запасов. Оппонент поставит на
карте точку, в которой запасы уже разведаны
и ему известны, а я исключительно
картографическим путем, не затратив ни одного
рубля, за 15 минут высчитаю эти запасы.
Кажется, что сделать это очень просто,
но так только кажется, ибо на самом
деле все сложнее. Мне пришлось рассчитать
систему форм, показывающую, что любой
элемент в земной коре залегает в
нескольких геометрических разновидностях.
Иначе говоря, приходится вести подсчеты не
по контурам «миски» или
полуокружности. Далее мы сравним результаты и... Ну,
что будет дальше, покажет жизнь, а пока
займемся кислородом.
КОНТУРЫ КИСЛОРОДА
Если на геологическую карту
нанести контуры месторождений кислородных
минералов железа (в основном магнетита),
то сразу исчезнет полуокружность серы,
и появятся самые настоящие ножи. Для
месторождения Гара-Джебиле в Алжире
(рисунок 4, а) и Дунбяньдао в Китае
(рисунок 4 , в) они красные; для
месторождения Бильбао в Испании (рисунок 4, б)—
зеленые; Хайнань в Китае (рисунок 4, г) —
темно-зеленые; Илимского в СССР
(рисунок 4, д) — травянисто-зеленые.
У железорудных ножей выделяется
ручка, очерчиваемая Fe-структурами, и
лезвие, оконтуриваемое другой
геометрической формой. Она похожа на волну, а в
сдвоенном варианте — на монгольский лук
(см. рис 3). Именно это и есть структура
кислорода. С моей точки зрения,
месторождения железа оксидного типа
располагаются на стыке Fe-структуры и О-струк-
туры. Нож асимметричен, и по этой
асимметрии можно определить, с какой его
стороны лежит месторождение. Природа
прямо-таки заботится о людях, чтобы они
точно знали, где именно расположилось
месторождение.
И снова обратимся к запасам.
Крупное месторождение Гара-Джебиле в
Алжире с запасами 1,71 млрд. т железа
вытянулось в длину на 615 км (от
месторождения до конца лезвия ножа). Среднее
месторождение Дунбяньдао в Китае с
запасами около 400 млн. т железа имеет
лезвие ножа длиной 335 км. Мелкое
месторождение Бильбао в Испании с запасами
около 160 млн. т железа длиной всего
140 км. Эти цифры еще раз
подтверждают зависимость между запасами
месторождений и размером их типовых
геологических структур.
РЕЛЬЕФ И МЕСТОРОЖДЕНИЯ
Горы и долины — тоже
геологические структуры, только современные.
Месторождения существуют давно, но тем не
менее они отражаются и в современном
рельефе. Представим, что магнит зарыт
в песок, а сверху мы посыпаем его
железными опилками, которые расположатся
вдоль контуров силовых линий магнитного
поля. Безразлично, когда зарыт магнит —
вчера или сто лет назад. До тех пор, пока
магнит в песке, он будет воздействовать на
железные опилки.
Любое месторождение — это
аномальное скопление вещества одного типа
с превышением над фоновым его
содержанием иногда в два — десять раз (для
железа), а иногда в тысячи раз (например,
для висмута). Градиент, или скачок, в
содержании вещества обязательно вызывает
какие-то аномалии в окружающих
физических полях. Значит, правомерно
использовать аналогию с магнитом и полагать,
что любое месторождение обладает неким
полем, форма которого диктует
геометрию типовых структур. И месторождение,
образованное 500 миллионов лет назад,
может влиять на нынешний рельеф, то есть
горы и долины не должны его игнорировать.
Эту гипотезу можно тут же
проверить. Взгляните на рисунок 5, а, там снова
показано месторождение Тарнобжег в
Польше, но на этот раз не на
геологической, а на географической карте. Здесь
абсолютные отметки около 200 м
воспроизводят полуокружность S-структуры. На
рисунке 5,6 приведена замысловатая схема
месторождения пирита Гроссето в Италии.
Западная часть Средиземного моря — это
впадина, так сказать перевернутая
половина «миски», то есть геологическая Fe-струк-
тура. Полуокружность Тирренского моря
(S-структура) со всех сторон окружена
поднятием. Этот краевой вал породил
Апеннинский полуостров и цепочку островов —
Корсику, Сардинию, Сицилию. -
К югу от Сардинии в Алжире
залегает другое месторождение пирита —
42
3
Очертания типовых структур железорудных
месторождений
Эль-Хамия. Его Fe-структура оконтуривает
Сицилию, а геологическая S-структура
окаймляет поднятие на северном
побережье Африки. Вместе месторождения Грос-
сето и Эль-Хамия дали взаимосвязанную
систему прогибов и поднятий, четко
отраженную на географической карте.
«Железную миску» представляет
собой и Азовское море, обязанное своей
формой Керченскому оксидному
месторождению железа (рисунок 5, в). А
знаменитое Соколовско-Сарбайское
месторождение железа зримо проявилось в
рельефе Южного Урала (рисунок 5, г).
Узнав что-то новое, любой человек
хочет это объяснить. Чтобы объяснение
было как можно более безукоризненным,
я математически проанализировал кривые
на карте, свойственные разным
месторождениям. Математика поведала, что все они
не что иное, как деформированные
окружности. Нулевая деформация у самой
окружности (по контурам месторождений нефти
и газа ясно, что идеальная окружность
свойственна водороду). Полуокружность
(сера) — это средняя степень асимметрии.
Кривая в виде железной миски —сильно
деформированная окружность, а степень
асимметрии контуров кислорода (лук)
близка к предельной. И не получается ли,
что все химические элементы в земной
коре имеют форму окружности, но в
разной степени деформированной? Иначе
говоря, у элементов разная степень
асимметрии. Если это так, то форма объектов и их
химизм взаимно обусловлены.
Проверить это фантастическое
положение можно, сравнив совсем разные
объекты, но близкого химического состава.
Давайте сравним контуры угольных
месторождений F0—96% углерода) и листьев
деревьев D5% углерода). Взгляните на
рисунок 6, а — отлично видно, что листья
боярышника каплевидны. Иногда лист
членится, но его составляющие тоже
каплевидны. Порой черешок расположен как бы
с противоположной стороны, как у дуба,
но общая каплевидная форма все-таки
сохраняется. Каплевидны и кроны почти
всех деревьев... Кружок на рисунке 6,6
показывает Воркутинское месторождение
угля, которое лежит в основании «листа»
пермского каплевидного прогиба
(коричневый цвет на карте). Только здесь этот
«листочек» длиной в 310 километров.
Недалеко от Норильска залегают Кайерканское
и Далдыканское месторождения угля.
Здесь тоже выросли своего рода «листья».
И вот что любопытно, реальные листья
содержат не только углерод. Например,
в листьях капусты довольно много фосфора
и он тоже накладывает отпечаток на
контуры капустного листа, но это уже другой,
особый разговор.
FeS2 Fe304
НОВОЕ —
ЭТО ХОРОШО ЗАБЫТОЕ
СТАРОЕ
Статья подходит к концу, и пора
подводить итоги. А они могут кое-кого
шокировать. Но, как говорят, истина дороже.
Итак, я полагаю, что каждый элемент в
земной коре залегает в некой
геометрической форме, и эта форма видна на карте.
Молекулярные соединения порождают
комбинации форм, и структура
приобретает замкнутые контуры (природа
геохимической связи между элементами).
Месторождения тех или иных полезных
ископаемых располагаются в одной и той же
точке типовых структур, а запасы
пропорциональны их размеру.
И чтобы еще раз напомнить, что
новое — это хорошо забытое старое, стоит
рассказать небольшую историю о бирюзе.
В Средней Азии с горечью говорят, что
единственный надежный критерий
поисков на бирюзу — это древние выработки.
Обладая массой приборов, нынешние
геологи не могли понять, как их древние
коллеги угадывали залегание бирюзы
на глубине 50 м, хотя на поверхности
никаких признаков бирюзы не было. Дудка
(узкая щель) всегда точно вела к
небольшому гнезду с бирюзой.
Когда не было геофизики,
геохимии и геологических карт, все же кое-
что было. Был рельеф. По-видимому,
кто-то подметил особенности рельефа,
связанные с тем или иным видом
43
камней. По
рельефу определяли тип
полезного ископаемого
и координаты
месторождений, а по размеру типовых
структур — их запасы. Наверное,
так находили бирюзу, но секрет
хранили под десятью замками, столь
прочно, что в конце концов
похоронили его вместе с теми, кто его знал.
И сейчас, переоткрыв картину связи
месторождений с морфологией земной коры, не
стоит терять такого рода секреты во
второй раз.
О ГЕОЛОГО-ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ
ИССЛЕДОВАНИЯХ ПОДРОБНЕЕ МОЖНО
УЗНАТЬ ИЗ СЛЕДУЮЩИХ ПУБЛИКАЦИЙ:
Ли Сы-гуан. Вихревые структуры северо-
звпадиого Китая. М.: 1958, 130 с.
Миронов Ю. П. Геологические
инварианты. В кн.:-Методология геологических исследований.
Владивосток, 1976, с. 141—150.
У и с с е р Э . Связь орудеиеиия с
купольными структурами в Северо-Америквиских
Кордильерах. В кн.: Проблемы эндогенных
месторождений. Вып. 2. М.: Мир, 1964, с. 9—196.
Зримое проявление
месторождений
в рельефе
SiCET»*"!* ,Mftr.
4 ^Ж-
Каплевидные очертания
угольных месторождений
напоминают листву
f1
45
НОВОСТИ ОТОВСЮДУ
МЕДЬ В ВОДУ L
О том, что медь — один I
из важнейших микроэлемен- I
тов, читатели «Химии и жизни», I
очевидно, знают. Менее из- I
вестно, что животным она нуж- I
на не меньше, чем растениям, j
и что мясному скоту нередко '
приходится делать инъекции i
препаратов, содержащих медь, ,
иначе животные медленно на- 1
бирают вес даже при хороших
кормах. I
Недавно в Англии вы- I
пущен препарат, в состав ко- I
торого входят
водорастворимые соединения меди. Этот ■
препарат, точно дозированный I
(избыток меди вреден!), дают I
животным вместе с водой. I
Медная недостаточность ис- I
ключается, а ежедневные до- I
полнительные затраты на со- I
держание животного
выражаются смехотворной суммой I
в один пенс. I
ИЗ МЕТАЛЛА
И ПЛАСТИКА
Наш журнал в последние
годы не раз сообщал о легких
самолетах, сделанных в основ- I j
ном из пластиков или ком по- I
зиционных материалов на по- I
лимерной основе. И о новых I
легких сплавах — тоже. И все I
же современный летательный I
аппарат, как правило, вбирает I
в себя широчайшую гамму раз- I
нообразных материалов и в е- I
ществ. Это еще раз подтвер- I
ж дает появившееся недавно в I
«Flight International» A982, I
m. 121, № 3802) сообщение о
новом учебном моноплане, I
сконструированном во Фран- I
ции. Фюзеляж нового самоле- I
та сделан из легкого сплава, I
а крыло — из эпоксидной смо- I
лы, армированной стеклово- I
локном. Утверждают, что са- I
молет экономичен и весьма I
надежен. Его крейсерская с ко- I
рость — 345 км в час, а пото- I
лок — 9000 метров. I
САМ СЕБЕ
СМАЗКА
В условиях космическо- I
го вакуума традиционные жид- I
кие и полужидкие смазки при- I
менимы далеко не всегда. |
Чаще приходится пользовать- I
с я совсем уж нелетучими — I
твердыми смазками, из кото- I
рых самые известные — гра- |
НОВОСТИ ОТОВСЮДУ
НОВОСТИ ОТОВСЮДУ
| фит и дисульфид молибдена,
j Это вещества слоистого стро-
I ения, слои легко скользят
I друг относительно друга. На
I этом их свойстве и основано
I применение твердых смазок в
I технике. А сейчас, как недавно
I сообщил журнал «Science
Digest» A982, т. 90, № 3), уда-
I лось получить полимер по-
I добного строения, причем
довольно термостойкий, вы-
I держивающий температуру
I 345° С. Состав нового пол им е-
I ра не сообщается, упоминает-
I ся лишь, что это твердый по-
I л нами д, который может слу-
I жить и конструкционным ма-
I териалом, и сам себе смазкой.
КАК ВСЕ ПРОСТО
I Оптические микроско-
I пы давно используют в элект-
I ронном производстве: часть
I технологических операций
I идет под микроскопом, а о
I контроле и говорить нечего.
I Современные полупроводни-
I новые материалы может заг-
I рязнить даже дыхание опера-
I тора. Чтобы исключить и это
I нежелательное воздействие,
I конструкторы одной из за-
I падногермайских фирм пере-
I компоновали основные узлы
I микроскопа — отодвинули
I окуляры подальше от пред-
| метного столика. Идея проста,
а конструкция микроскопа за-
I метно усложнилась. Зато по-
I высилось качество.
ПЕСТИЦИД В УХЕ
Оригинальный метод
избавить коров от мух, которые
мешают им спокойно пастись
и разносят инфекцию,
изобрели в Англии («New Scientist»,
m. 94, № 1308). К коровьим
ушам прикрепляют,
наподобие сережек, кусочки поливи-
нилхлоридной пленки,
пропитанной синтетическим
инсектицидом, близким к природным
пиретроидам, но более
устойчивым к действию света.
Инсектицид понемногу
выделяется из пленки,
распределяется по шкуре животного и
защищает его от мух на
протяжении 4 месяцев. Для
млекопитающих он почти не
токсичен и в организме коровы
быстро превращается в совсем уж
безвредные вещества, а
значит, не накапливается ни в
мясе, ни в молоке.
46
НОВОСТИ ОТОВСЮДУ
НОВОСТИ ОТОВСЮДУ
НОВОСТ1 . ОВСЮДУ
НЕТ ЖИЗНИ
без ддт
В Бразилии, в бассейне
Амазонки, идет борьба с
комарами — переносчиками
малярии: водоемы и жилища
опрыскивают ДДТ. Насколько
это поможет, говорить еще
рано, но один результат уже
налицо, и довольно
неожиданный. В обработанных
инсектицидом домах житья не стало
от диких пчел — они, как
выяснилось, испытывают
непреодолимую тягу к ДДТ. Почему
пчелам так полюбился
препарат, непонятно; по-видимому,
он своей химической
структурой или запахом случайно
напоминает им какое-то
природное вещество, их
привлекающее.
При этом от контакта с
ядом пчелы ничуть не
страдают — даже при содержании
его в организме,
превышающем 2000 микрограммов
(обычно доза, при которой
погибает 50% медоносных пчел,
составляет 6 микрограммов
на особь).
К счастью, пчелы этого
вида не жалят, и нашествие
любительниц ДДТ доставляет
местным жителям неудобство
только из-за их непрестанного
жужжания.
С ДВОЙНЫМ ДНОМ
Один из ленинградских
заводов, на радость
женщинам, а еще больше мужчинам-
кулинарам, освоил выпуск
кастрюль, в которых пища не
может подгореть! Эти
кастрюли — с двойным, «слоеным»
дном. Сама-то кастрюля
сделана из нержавеющей стали,
но на дно дополнительно
нанесен еще и слой бронзы.
Благодар я такой слоистой
структуре тепло по всей
площади дна распределяется
более равномерно, опасность
пригорания резко
уменьшается. Хозяйки, опробовавшие
новинку, уверяют, что к тому
же еда. готовится быстрее.
ТРАНШЕИ
В ПАРНИКЕ
Специалисты
Квебекского университета (Канада)
пришли к выводу, что хорошо
обогревать нужно не все про-
9
I странство парника, а лишь
I часть его, непосредственно
I примыкающую к растениям,
I и предложили усовершенство-
I вать теплицу. Вдоль грядок
I прорыты метровой глубины
\ траншеи. Днем эти траншеи
I покрывают полиэтиленовой
I пленкой: под ней воздух
накапливает и сохраняет тепло.
I На ночь же, когда становится
I холодно, полиэтиленовую
I пленку заменяют полиэфирной
I алюминированной. Ее тепло-
I проводность значительно вы-
I ше, и растения по соседству
| с траншеями обогреваются
I излученным теплом. Потери
площади, конечно,
значительны, но, как утверждают, зат-
I раты на обогрев новых канад-
I ских теплиц оказываются в
I несколько раз меньше обыч-
I ных. А по английским данным,
I стоимость отопления теплиц
I достигает 40% стоимости вы-
I ращенного урожая.
НОВЫЙ
ПРЕПАРАТ
I При лечении а тер ос к л е-
I роза нередко прописывают
I лекарства, например диоспо-
I нин, в состав которых входят
I стероидные сапонины. Но,
I увы, далеко не всегда эти пре-
I параты бывают в аптеках.
I Причина проста — ограничен-
I ность сырьевой базы. Поэтому
сотрудники Института фарма-
I кохимии АН Грузии давно
I ищут новые источники сапо-
] нинов. Недавно поиски
увенчались успехом («Химико-
I фармацевтический журнал»,
I 1982, № 1): оказалось, что
I стероидными сапонинами бо-
I гата наземная часть широко
I распространенного на Кавказе
I однолетнего растения—якор-
I ца стелящегося (Fribulus terres-
tris L.). Растет он и в Средней
I Азии, и на юге Сибири, и в
I европейской части нашей стра-
I ны, может выращиваться на
I плантациях. Из якорца приго-
I то в лен новый препарат, наз-
I ванный трибуспонином. Фар-
I макологи установили, что по
I антисклеротическому дейст-
I вию он не уступает своим из-
| вестным, но не всегда доступ-
I ным предшественникам. Ми-
I нистерство здравоохранения
I СССР допустило трибуспонин
I в медицинскую практику — как
I средство профилактики и ле-
' чения атеросклероза.
47
lo
l>
N
IЛ
¥МЩ.
;.'■■■
in
-»0
Вещи и вещества
Окраска меха
по-научному
Доктор химических наук
В. А. ПЧЕЛИН
В рассказе о физико-химической
механике природных полимеров на примере
«завивки перманент» («Химия и жизнь»,
1981, № 3) мы вскользь коснулись окраски
волос, заметив при этом, что это неплохая
тема для особой статьи. Впрочем, не
слишком ли будет — дважды иллюстрировать
статью прическами? В конце концов и
волосы, и мех — вещества одной природы.
А меховая промышленность — это крупная
отрасль современной индустрии. Поэтому
на сей раз — о крашении меха,
важнейшей и, пожалуй, самой сложной
отделочной операции.
ДЛЯ ЧЕГО КРАСЯТ МЕХ!
Во-первых, для красоты. Во-вторых,
для того, чтобы сделать дешевый мех
похожим на дорогой — в соответствии
с модой, требованиями и возможностями
покупателей.
Известно, что шкурки черно-бурой
и рыжей лисиц ценятся по-разному.
И дело здесь не только в моде, но и в том,
что черно-бурая лиса — гораздо более
редкое животное. А шкурки этих зверей
по качеству практически не отличаются друг
от друга.
Стало быть, рыжую лису можно
выкрасить под черно-бурую. Так и
делают на меховых фабриках. И вообще,
очень часто там перекрашивают дешевый
мех под благородную пушнину: кролика —
под морского котика, соболя или хорька,
овчину — под выдру, бобра и нутрию,
зайца — под песца и соболя и тому
подобное.
А еще есть красильная операция
попроще, однако, пожалуй, более
распространенная. Это крашение меха,
преимущественно овчины, в стандартные цвета —
черный, коричневый и серый. Из такого меха
делают самые обычные воротники и шапки,
тулупы и рукавицы, спецодежду для жите-
* Эти образцы кроличьего меха были окрашены
55 лет тому назад, а сфотографированы в
нынешнем году. Как видите, цвета неплохо
сохранились. (Образцы — нз каталога
фирмы «AGFA».)
лей Севера и детские шубки. И хотя процесс
крашения далеко не нов, окрасить мех
совсем не просто, даже имея хорошее
оборудование и нужные реактивы.
В ЧЕМ СЛОЖНОСТИ!
Первая трудность заключается в том,
что у природной окраски пушных животных
очень сложный спектральный состав.
Чистого тона, то есть четкого максимума в
спектре отражения света, как правило, нет. Что
же касается нынешних синтетических
красителей, то у них тона в основном чистые —
синий, красный, желтый, зеленый. Вы
наденете шубу из ярко-зеленой овчины или
лимонно-желтого кролика? Наверное, нет;
мы предпочитаем, чтобы даже
искусственный мех был по возможности похож
на натуральный. И для того чтобы получить
коричневые, бежевые, серые тона,
пришлось бы составлять весьма сложные смеси
синтетических красителей.
Вторая трудность — в самом мехе.
Основа волоса, кератин, может выдержать
температуру до 100°С. Как раз почти все
синтетические красители способны
прилично окрашивать мех лишь примерно при
такой температуре. Но белки кожи ее
выдержать не могут: они денатурируются
или попросту свариваются в воде,
нагретой всего до 50—60°С.
Отсюда простейший вывод: для меха
нужны свои особые красители — неяркие,
прочные, устойчивые к свету, способные
обойтись без сильного нагревания.
ГДЕ ВЫХОД!
Он в том, что надо подобрать
такие красители, которые соединились бы
с. волосом не физически, а чисто
химически. Для этого совершенно необходимо,
чтобы у красителей была небольшая
молекулярная масса. Структура кератина
достаточно плотная, и в волос могут
проникнуть только небольшие молекулы.
Далее, у молекул красителей должны быть
химически активные, полярные группы,
которые связали бы краситель с белком.
Наконец, для понижения температуры
раствора надо как-то повысить
восприимчивость волоса, например, с помощью
активаторов, веществ, которые активно
взаимодействуют и с кератином, и с красителем.
Не следует думать, будто все это —
самоновейшее открытие. Напротив, самым
ходовым нынешним меховым красителям
почти сто лет от роду. Причем красители
для меха появились, можно сказать,
случайно, и обязаны они своим появлением
фотоделу.
Замечено было, что у фотографов,
постоянно работающих с проявителями,
пальцы рук, и особенно ногти, окрашены
в коричневый цвет, и эта окраска трудно
отмывается. А ногти, между прочим,
состоят преимущественно из того же
кератина. И вполне естественно, что
органическими веществами, которые вхо-
49
дят в составы проявителей,
заинтересовались и специалисты по крашению.
В 1889 году Э. Эрдман (Германия)
предложил красить волосы, а также мех
окисленным парафенилендиамином, одним
из проявляющих веществ. В дальнейшем
выяснилось, что для этой цели годятся
и другие проявляющие вещества —
гидрохинон, пирогаллол, парааминофенол,
амидол и т. д. Сами по себе они бесцветны,
но, легко окисляясь на воздухе, образуют
интенсивно окрашенные продукты.
С конца прошлого века в разных
странах было синтезировано множество
подобных соединений с малой
молекулярной массой и высокой способностью к
окислению. Их выпускали в чистом виде
или в смесях под разными условными
названиями — урзолы, фуролы, нако-крас-
ки и т. д. Сейчас в ходу около 30 таких
Таблица I
Название красителя
техническое
химическое
Формула
Черный Д Парафени-
ленднамии
NH*—@)~NHi
Серый 2,4-диами но-
ДА анизол
NH,
—@>~0СН*
NHa
Коричневый Т
Метатолуи-
лендиамии
N
н2—^>—сн3
NH2
Коричневый А
Парааминофенол
но—СЭ—NH*
Желтый
Н
Пирока-
техин
Резорцин
Пирогаллол
4-нитро-2-
фенилен-
диамин
1,2-диокси-
бензол
1,3-диокси-
бензол
1,2.3-триок-
сибензол
NOa—^)—NH2
NH2
он
/
он
/ \
он он
50
красителей, в которых используется более
80 индивидуальных веществ. Но парафе-
нилендиамин, известный также как урзол Д,
по-прежнему один из самых
распространенных. Читателям, интересующимся
названиями и строением некоторых
красителей, рекомендуем обратиться к таблице 1.
ЧТО ЕЩЕ НАДО!
А еще надо добавить окислитель
и активатор. Окислителем обычно служит
перекись водорода, а активатором — соли
тяжелых металлов (хромпик, медный и
железный купоросы).
Если вспомнить о том, что парафе-
нилендиамин и подобные ему вещества
изначально бесцветны и становятся
окрашенными только при окислении, то
назначение окислителя очевидно. На практике
перекись водорода добавляют к раствору
красителя и держат мех в слабощелочной
среде несколько часов при температуре
чуть выше комнатной. Это длится
несколько часов, и все же окраска
получается недостаточно интенсивной и не очень
стойкой к свету. Гораздо лучше, когда
мех заранее обрабатывают раствором
одной из названных солей; в технике их
называют протравами. Однако это
название ничего не говорит о сути дела, поэтому
термин «активатор» здесь, безусловно,
предпочтителен.
Механизм действия активаторов
весьма сложен и еще мало изучен. Известно,
впрочем, что эти вещества могут быть
одновременно и окислителями, и
катализаторами окисления. Кроме того, они
активно взаимодействуют с кератином,
способствуя связыванию белка с красителем.
Вероятно, при этом образуются сложные
комплексные соединения. Во всяком
случае тот факт, что все активаторы
повышают устойчивость окраски к свету,
говорит о том, что скорее всего образуются
высокомолекулярные соединения.
Одновременно активаторы усиливают
интенсивность окраски; это показано в таблице 2.
Итак, общий принцип крашения меха
состоит в том, что краситель как бы
синтезируется непосредственно- на волокне,
то всть прямо внутри волоса. При этом
не требуется повышать значительно
температуру, поскольку небольшие молекулы
полупродуктов быстро диффундируют
в волос и благодаря склонности к
окислению, а также добавке активатора
образуют устойчивые крупные молекулы.
На практике редко применяют один
краситель, чаще берут смесь двух-трех
веществ, получая иногда неожиданные
результаты. Например, смесь «Черного Д»
и пирокатехина дает глубокую и чистую
черную окраску, стойкую к свету; смесь
«Черного Д» и резорцина — прочную
коричневую окраску. Те же результаты
получаются при смешивании «Черного Д»
и пирогаллола, а вот «Черный Д» и
«Коричневый Т» хоть и окрашивают мех
Волос
Волос
Волос
<-)
(+)
■н,
ы,
I "PP1*-
\
н
р1
W.
нг
I К
I
I
н2о2
Схемы крашения меха. Вариант «а»:
полупродукт, обозначенный буквой R (например,
п-феиилеидиамни), превращается в краситель
Кр|, взаимодействуя с перекисью водорода.
В момент образования краситель
окрашивает волос, но часть его, не успев
прореагировать, выпадает в осадок (пунктирная
стрелка). Вариант «б»: крашение с
активатором, например, с хромпиком. Двухромовая
кислота химически сорбируется кератином
волоса, сохраняя окислительные свойства.
Затем мех переносят в раствор п-феиилен-
днамина, небольшие молекулы которого
проникают в волос и окисляются, образуя
краситель Кри. Наконец, вариант «в», который
и применяют на практике: он совмещает в
себе два предыдущих варианта. Хотя большая
часть красителя образуется по схеме «б»,
перекись водорода неизменно используют
при крашении: считается, что она
улучшает оттенок
в черный цвет, но через два-три месяца он
может стать красным.
При окраске меха смесями
наблюдается еще одна любопытная особенность.
Если объединить два синтетических
красителя, скажем, для хлопка и шерсти, то
результат можно предсказать по законам
оптики. Например, синий и красный
дают в сочетании фиолетовый, а синий
и желтый — зеленый. А вот смесь двух
бесцветных полупродуктов, окисленная
перекисью водорода, окрасит мех в цвет,
который заранее предсказать
невозможно. Тут помогают практический опыт и
основанная на нем интуиция. Поэтому
крашение меха (равно как и парикмахерское
крашение волос) можно считать, хотя бы
отчасти, искусством.
ЧЕМ ЖЕ ВСЕ-ТАКИ
КРАСЯТ МЕХ!
Чтобы ответить на этот вопрос,- надо,
строго говоря, привести формулы и описать
свойства многочисленных продуктов
окисления ароматических аминов, фенолов,
аминофенолов и их производных, хотя бы
тех, которые перечислены в таблице 1.
При этом надо учитывать и продукты
окисления, и влияние активаторов, и
эффекты, возникающие благодаря смешению.
Надо признать, что тут мы сталкиваемся
с мало разработанной и весьма трудной
химической проблемой.
Чтобы как-то показать ее сложность,
приведем один пример. Во Всесоюзном
научно-исследовательском институте
меховой промышленности попытались выяснить
с помощью адсорбционной
хроматографии хотя бы количество продуктов,
образующихся при окислении полупродуктов
и их смесей. Для этого раствор
полупродукта с добавкой перекиси водорода
фильтровали через пробирку с отверстием
в донышке, заполненную порошком сили-
кагеля с примесью катализатора —
трехвалентного оксида железа. Таким
образом, при фильтровании полупродукт
окислялся, а образующиеся вещества
адсорбировались на силикагеле; это в какой-
Таблица 2
Красители
Окраска меха
без активатора
Активаторы
Хромпик
Медный купорос
Железный купорос
Черный Д
Серый ДА
Коричневый Т
Коричневый А
Темно-коричневая
Красновато-серая
Бледно-желтая
Светл о- кор ичневая
Черно-коричневая
Серо-корнчневая
Желто- коричневая
Красновато-
коричневая
Черная
Серо-коричневаи
Желто-коричневая
Темно-коричневая
Фиолетово-черная
Красновато-серая
Красновато-
желтая
Серо-коричневая
51
смеси
Хроматограммы продуктов окисления
индивидуальных соединений и некоторых
смесей, используемых для крашения меха.
Как правило, на хроматограммах наблюдается
несколько различно окрашенных зон,
расположенных неодинаково по высоте
колонки.
1 — п-феиилеидиамии; 2 — м-диаминоаин-
эол; 3 — м-толуилендиамин; 4 — п-амино-
феиол; 5 — 4-иитро-о-фенилондиамии;
6 — пирокатехин; 7 — резорцин;
8 — пирогаллол; 9 — смесь веществ 1 и 6;
10 — смесь 1 и 7; 11 — смесь 1 и 3;
12 — смесь 1 и 8.
Обратите внимание на то,
что при простом наложении хроматограмм
нельзя получить итоговую картину
то мере может служить моделью крашения
волокна с железным активатором.
Так вот, оказалось, что при
окислении образуется, как правило, несколько
продуктов, причем окрашены они
по-разному. Расположение зон по высоте колонки
указывает на неодинаковое сродство
веществ к адсорбенту и, в частности, на
различный электрический заряд. Но еще
удивительнее то, что хроматограммы
продуктов окисления даже двухкомпонентных
смесей не имеют видимой связи с хрома-
тограммами индивидуальных соединений.
Таблица 3
Полупродукт или смесь
Краситель (продукт окисления)
Степень достоверности
структуры
Парафенилеидиами н
NH2 ^^N
H2IN W ^ H N
NH2
Окончательно
не установлена
О
Парааминофеиол
НО.
J
Предполагается
-ОН
Парафеинлендиамин
и пирокатехин
H°YYNH~<0>—NH*
HO-^^NH—/f^—N Ha
То же
Парафенилеидиами н
и метатолунлендиамии
-N*
•СН3
s^f ^j Надежно установлена
H2N^^^ HN^^^NH-
Парафенилендиамии
и резорцин
Н,ЖХ\
То же
52
Если взять смеси, близкие к тем, что
применяют на фабриках, прогнать их через
колонку и затем несколько раз промыть
водой, то продукты, слабо связанные с си-
ликагелем, удалятся, а оставшиеся
вещества и будут истинно меховыми красителями.
Так вот после промывки у хроматограмм
полностью были отсечены или изменили
цвет нижние зоны, окрашенные, по всей
видимости, простейшими хинонами.
Как видите, хроматография позволяет
внести некоторую ясность в вопрос, во
всяком случае будем надеяться, что именно
она позволит в скором времени
установить формулы меховых красителей,
образующихся непосредственно на волосе.
Разумеется, продукты окисления
изучались и чисто химическими методами.
В общем и целом можно сказать, что в
конце концов образуются красящие вещества
азинового и оксазинового рядов, причем
в зависимости от условий окисления
различные по структуре, а следовательно,
и по красящей способности.
К сожалению, в большинстве работ
условия окисления были отнюдь не такие,
что в красильной ванне на фабрике...
И эту главу следует закончить
таблицей, в которой приведены структурные
формулы некоторых истинных красителей
для меха (таблица 3). Обратите внимание,
что надежно эта структура установлена
лишь для двух из пяти красителей.
ОТЧЕГО ЧЕРНОЕ
СТАНОВИТСЯ КРАСНЫМ!
Взгляните еще раз на таблицу 3,
на предпоследнюю формулу. Этот
краситель, полученный из парафенилёндиамина
и метатолуилендиамина, имеет густой
черный цвет, вполне уместный для
воротника или шапки. Однако некоторое время
спустя без всякой видимой причины,
самопроизвольно, краситель из черного
становится красным. И это, надо признаться,
вызывало справедливые нарекания
покупателей.
Человеческие и экономические
соображения требовали изучить это явление
и выяснить, как его можно предотвратить.
Исследования показали, что приведенное
в таблице вещество — сине-черный ин-
дамин под действием кислорода воздуха
теряет молекулу воды, превращаясь в
красный феназин. Скорость этого
превращения прямо зависит от влажности
воздуха. Если мех хранить в совершенно сухой
атмосфере, то покраснение идет очень
медленно. Однако шубу и шапку носят
не только в сухую погоду. Значит,
названные выше условия нереальны. Выходит, что
•необходимо применять какие-то сугубо
химические меры, например, блокировать
иминогруппу, ответственную за
превращение индамина в феназин. В таком случае
мех действительно не краснеет, но, став
постоянно черным, этот краситель
оказался недостаточно светопрочным.
Проблема эта до сих пор
окончательно не решена. Стало быть, есть еще над
чем работать.
Л
Надеемся, мы убедили читателя
в том, что крашение меха далеко не
тривиальная химическая проблема.
Может быть, эти заметки послужат для кого-то
стимулом заняться этими весьма
неординарными, с нашей точки зрения,
исследованиями. И к тому же надо учесть, что
облагораживание меха не сводится только
к крашению. Другие операции
технологического процесса, поверьте на слово,
не менее сложны и любопытны, чем та,
о которой мы здесь коротко рассказали.
ЧТО ЧИТАТЬ
О КРАШЕНИИ МЕХА
Аронина Ю. Н ., Ефремова П. Я.
Тех и он огня меха. М.П963.
Аронина Ю. Н. Технология выделки и
крашения меха. М.: 1970.
П у р и м Я . А . Технология выделки
пушноме хового и овчннно-шубного сырья. М.: 1978.
Родионов А. М. Крашение меха.
М.: 1963.
Чацкий П. И. Технология крашения меха
и шубной овчины. М.: 1980.
Якобсон А. М. Красители для меха.
М.: 1955.
Как
покрасить
шкурку
кролика
в черный
цвет
В этой заметке мы
расскажем о крашении
выделанных шкурок кролика в
домашних условиях. Предупредим
читателей сразу: дело это
непростое, требует внимания и
терпения, а результаты не
всегда получаются хорошими.
Кроме сложностей, о которых
шла речь в статье, могут
возникнуть и другие. Так,
например, трудно получить
кроличью шкурку совершенно
ровного тона: ость и пух,
старые, невылинявшие волосы
и вновь отросшие
окрашиваются по-разному. Именно
поэтому на меховых фабриках
мастер-колорист тщательно
сортирует шкурки: для каждой
партии подбирает свою
рецептуру и режим крашения.
В литературе по
технологии крашения меха нет
точных советов, в ней
рассказано лишь о реагентах,
их количестве, температуре
растворов, продолжительности
процессов, жидкостном
коэффициенте (ЖК*) и
оборудовании. Поэтому наши
рекомендации тоже нельзя считать
* Жидкостной коэффициент —
отношение объема раствора ■ лнтрах
к весу сухнх шкурок в килограммах.
53
оптимальными; как говорится,
возможны варианты.
Итак, красим кроличий
мех в черный ц вет. Первая
операция — обработка в
растворе активатора,
содержащем хромпик (K2(Na2)Cr207) —
3—5 г/л, серную кислоту —
1 г/л, поваренную соль — 10—
20 г/л, 1 г/л поверхностно-
активного вещества, ЖК равен
10. Шкурки держат в
жидкости около 3—4 часов при
температуре 25—28° С (не выше
30° С!), часто перемешивая.
Далее шкурки
отжимают и опускают в раствор из
гипосульфита (Na2S203) —
10 г/л и поваренной соли —
Ю—20 г/л, ЖК равен 10,
температура раствора — 25—
28° С, время обработки — 8—
10 часов, шкурки часто
перемешивают.
Следующая операция —
мех промывают в чистой воде
комнатной температуры 15—
20 минут. Отжатые шкурки
немедленно опускают в
красильную ванну. В состав
раствора входят: «Черный Д для
меха» (парафенилендиамин)—
3—5 г/л, пирокатехин — 2 г/л,
аммиак 25%-ный — 1 мл/л,
стиральный порошок — 1 г/л.
Через 30 минут* после начала
крашения в раствор добавляют
6 мл/л 30%-ной перекиси
водорода (пергидроля), ЖК
равен 10. Красить надо 3—6 часов
Цветной
шифер
Асбестоцементный
шифер — затвердевшую смесь
цемента, асбеста и воды —
чаще всего применяют для
кровельных покрытий,
иногда — для облицовки стен и
потолков. С этим
материалом легко работать: его
можно пилить, сверлить и
обрабатывать обычным столярным
инструментом.
Всем вроде бы хорош
шифер, но вот беда — серый
он. Однако изменить его цвет
несложно. Это, кстати,
предусматривают строительные
нормы и правила. Жаль, что
строители об этом забывают,
а индивидуальные
застройщики просто не знают. Краски
и эмали делают крышу более
прочной и красивой, шифер
при температуре раствора
28—35° С; шкурки часто
перемешивают.
Если нужен коричневый
мех, концентрацию хромпика
и серной кислоты при
активировании уменьшают в два
раза, а светло-коричневому
цвету серная кислота вообще
не нужна. Коричневый цвет
получают также с помощью
смеси парафенилендиамина
и резорцина — 2—3 г/л
каждого вещества. Все остальные
операции остаются без
изменений. В качестве красителей
можно попробовать
гидрохинон, пирогаллол, параамино-
фенол, амидол, метол, фени-
дон; можно взять и краски
для волос — «Гамму», «Хну»,
«Басму». В этом случае надо
выполнять инструкции,
приложенные к препаратам.
После окраски шкурки
промывают. Сначала около
часа в воде с добавкой
стирального порошка A,5—1 г/л) при
температуре 35° С,
непрерывно помешивая, а затем — в
чистой воде около 30 минут.
Эта стадия обработки меха
требует особого внимания.
Дело в том, что в плохо
промытом волосе остаются не-
окисленные красители, многие
из которых (особенно
парафенилендиамин или урзол Д)
токсичны и у некоторых людей
вызывают заболевания кожи.
Проверить чистоту меха мож-
не коробится, не впитывает
влагу, а стало быть, и служит
дольше — примерно в
полтора раза. Особенно полезно
окрашивать пологие крыши
и навесы, где вода
застаивается.
Для асбестоцемент
кого шифера нужны масляные
краски и эмали, стойкие к
дождю и солнцу, например
железный сурик, окись
хрома, пентафталевые эмали
ПФ-115, ПФ-133, ПФ-1133,
органосиликатная краска
«ВН-30», кремнийорганичес-
кая эмаль КО-174.
Крышу можно
покрасить и в серебристый цвет;
смешайте алюминиевую
пудру с лаком ГФ-166 F-С) или
лаком ХВ-784 (прежнее
обозначение — ХСЛ). Этот состав
нужно употреблять сразу
после его приготовления.
Краску или эмаль
наносят два раза с помощью
волосяной кисти. Поверхность
следует предварительно
загрунтовать. Для грунтовки
возьмите натуральную олифу
или «Оксоль» или глифтале-
но с помощью индаминовой
реакции, которая
обнаруживает парафенилендиамин и его
производные.
Маленький кусочек
меха как следует прополощите
в небольшом количестве воды
и через 10 минут добавьте
несколько капель 1 %-ного
раствора хлорного железа.
Если через -2—3 минуты
появится сине-зеленый или
зеленый цвет, шкурку следует
промыть еще раз.
Вымытую шкурку
можно обработать жировой
эмульсией: веретенное масло —
10 г/л, стиральный порошок —
1 г/л, скипидар — 1 г/л, ЖК
равен 10. Смесь нагревают,
энергично перемешивая, до
80° С, охлаждают до 45° С и
опускают в нее шкурки. Через
час добавьте поваренную
соль — 40—50 г/л. Общая
продолжительность
обработки — 2,5 часа при частом
помешивании.
В конце отделки шкурки
просушите, разомните и
расчешите.
Перед началом
крашения желательно все операции
отработать в домашней
лаборатории. От выделанной
шкурки белого кролика отрежьте
несколько кусочков размером
4X4 см и покрасьте их в
обычных стаканах при ЖК,
равном 20.
В. А.
вую грунтовку «ГФ-220».
Перед началом работы
краску и грунтовку подогрейте
до 40° С, поместив банку в
сосуд с горячей водой.
Каждый слой должен сохнуть в
течение 24—36 часов при
температуре не менее 10—
15° С, стало быть, окраску
лучше всего проводить в
теплое время года.
Ориентировочный расход материала на
1 м2: грунтовка —9—115г,
краска или эмаль —150—
200 г.
Если не удастся купить
готовую краску, то ее можно
приготовить самостоятельно.
Возьмите натуральную олифу
и ли «Оксоль», добавьте
железный (но не свинцовый1)
сурик или охру E—7% от
веса олифы), а затем
сиккатив (до 3%). Сурик либо охра
могут быть и густотертыми,
и в виде сухого пигмента
(в этом случае его надо брать
вдвое меньше густотертого).
Чтобы пигмент не оседал,
состав надо периодически
перемешивать.
Ю. В. ПРОСКУРИН
54
О стирке
Но если рубашку
постирать 10 раз, каждый раз
используя по 100 г воды, то грязи
останется заметно меньше:
/ 100 \'°
1 ^юо-ни. iJ ~°'38г
И так далее.
Подойдем к решению
проблемы математически.
После х стирок на рубашке
останется
М2 х»
1 г грязи,
Решая это уравнение,
получаем два варианта ответа.
М9
'■(
г)" =0.
м2 +
Мо
м2+
M)K'
х
Если грязную рубашку
положить в таз с водой, то она
не станет абсолютно белой,
как бы вы ее ни терли: просто
рано или поздно концентрация
грязи в воде и в рубашке
достигнет предела. Но рубашку
можно сделать чище, вымыв
ее второй раз,третий...
Поэтому поставим
вопрос так. Пусть у нас есть
некоторое ограниченное
количество воды с массой М,, рубашка
массой М2, на которой
распределено некоторое количество
грязи массой М3- На сколько
частей х надо разделить воду,
чтобы получить максимально
чистую рубашку?
После стирки на рубаш-
и это количество должно быть
минимальным. Чтобы найти
минимум функции,
приравняем ее производную к нулю,
откуда получим, что
/ М9 V
откуда х = —оо. Это значит,
что рубашка была абсолютно
чистой бесконечное число
стирок назад, когда она была
только что изготовлена.
Возможно и решение М2=0: если
нет рубашки, то ее никогда
не испачкаешь.
.1 м.«
М2х+М,К
+ 1п —
+
м9
м2 +
м,к
= 0.
м2+
М.К'
Заменив
М9
М2 +
М,К
на а, по-
+ 1п(
М2х+М,К
М2
М2 +
v>]-*
лучаем: 1па = а—1. Если
представить это уравнение в
графической форме, то видно,
что ответ а = 1, или —~е=0 —
единственный. Это значит, что
абсолютно чистую рубашку
можно получить, используя
любое количество воды при
условии, что стирка
повторяется бесконечное число раз.
Разумеется,
бесконечная стирка в бесконечно малом
ке останется аМ3
грязи,
в воду перейдет A—а)М3 г,
где а — доля грязи,
остающейся на рубашке. Пусть К —
коэффициент распределения,
равный отношению
«концентраций» грязи в воде и на ру-
* ы М3A—а)
башке: К= ^- -
откуда а =
М2 + КМ,
Если, например,
= 1000 г, М2 = 100 г и М3=1
а К =0,1, то после однократной
стирки на рубашке останется
100
1 ' ***.**—.--. =0,5 г грязи
100+0,1 *nnn
количестве воды реально
неосуществима хотя бы потому,
что вода ограниченно делима.
Ближе других к идеалу
подошли кошки, которые терпеть
не могут воды и в то же время
славятся чистоплотностью.
Почему? Да потому, что долго
и тщательно вылизываются,
достигая максимального
эффекта при минимальном
расходе жидкости.
А. В. ШВЕЦОВ
55
"Ф*^
**>+%
! •A.VVn-\';v
Проблемы и методы
современной науки
Шанс
на бессмертие
Кандидат биологических наук
А. А. КУЩ,
кандидат технических наук
Л. Л. ЛИТИИСКАЯ
Средство Макропулоса, описанное
Карелом Чапеком, или эликсир Амбруаза
Паре, секрет которого искали герои
английского писателя Дж. Керша, — это
вариации на излюбленную литературную
тему: бессмертие и вечная молодость.
Правда, писатели обращаются к
вожделенным снадобьям лишь для того, чтобы
показать, что бессмертию всегда
сопутствует пресыщенность и духовное
опустошение. Авторы этой статьи оставляют в
стороне сложные нравственные и философские
аспекты проблемы бессмертия и пробуют
обсудить биологическую сущность самого
явления.
Прежде всего стоит напомнить, что
в реальной жизни никто и никогда не
наблюдал феномена бессмертия (по
крайней мере, у многоклеточных организмов).
Но если предположить, что удалось бы
остановить процесс старения организма,
то такой организм мог бы жить бесконечно
долго. Следуя этой логике, можно сказать,
что разгадка бессмертия спрятана в тайне
старения. Здесь нас прежде всего
интересует процесс старения клеток живого
организма.
ПОЧЕМУ КЛЕТКИ СТАРЕЮТ!
«Химия и жизнь» A973, № 4) уже
рассказывала о работах Л. Хайфлика,
который двадцать лет назад показал, что
клетки соединительной ткани (фибробла-
сты) человека можно культивировать
вне организма лишь ограниченное время —
не более 40—60 клеточных поколений.
Ограничение срока жизни оказалось
справедливым и для фибробластов мыши,
норки, курицы и даже галапагосской
черепахи. Причем способность клеток к раз-
56
Картина М. К- Чюрлениса «Сказка»
множению (пролиферации) уменьшалась
с возрастом донора и прямо зависела
от средней продолжительности жизни,
присущей тому или иному виду.
Примечательно, что фибробласты, взятые у
человека, страдающего прогерией, болезнью
очень раннего старения, в культуре почти
не размножаются.
Переставшие размножаться
фибробласты очень сходны с клетками
стареющего организма. Это позволило
отождествить активно делящиеся клетки с
молодыми, а потерявшие способность к
пролиферации — со старыми клетками. Так
появилась очень удобная модель для
исследования процесса старения клеток. Возраст
клеток в такой модели определяется
числом делений, прошедших от начала
культивирования.
Сейчас в науке есть множество,
числом около 300, теорий старения
клеток. О них журнал не раз рассказывал
читателям (см., например, «Химию и
жизнь», 1976, № 12; 1977, № 5). Все
эти теории можно условно разделить на
две группы. Первая возлагает
ответственность за старение на клеточное ядро
или на ДНК, называемую даже
«субстратом старения». Вторая акцентирует
внимание на цитоплазме, в которой из-за
ошибок синтеза постепенно накапливаются
«неправильные белки». Один из видных
представителей второго направления,
Л. Оргел, дал смерти образное название —
«катастрофы ошибок».
Итак, названы две инстанции,
ведающие в клетке жизнью и смертью. Как
выявить среди них главную? Здесь на
помощь приходит клеточная инженерия.
КЛЕТОЧНАЯ ИНЖЕНЕРИЯ —
ЧТО ЭТО ТАКОЕ!
Термин «инженерия» применительно
к биологическим объектам означает
направленное их конструирование или сборку
из разных, порой совсем чужеродных
частей. Процесс этот можно вести на любом
уровне организации живой материи. Если
это уровень многоклеточного организма,
то результатом конструирования станет
индивидуум, состоящий из клеток и тканей,*
принадлежащих различным видам.
Правда, в мире животных таких примеров пока
не найти, однако мифология охотно
поставляет нам пищу для воображения. Тут
и древнегреческая химера — чудовище с
головой льва, туловищем козы и змеей
вместо хвоста. (Кстати ее именем названы
и другие подобные «конструкции».) И
русалки, кентавры, сфинксы... Сюда же
примыкают и вполне реальные
растительные химеры (помидоры, привитые к
картофелю, или яблони, ствол которых несет
ветви других видов).
Получить жизнеспособные химеры
среди животных довольно долго не
удавалось из-за сильно выраженной реакции
отторжения чужеродной ткани. Это
затруднение удалось преодолеть на ранних
стадиях эмбриогенеза, когда
иммунологические механизмы защиты от чужого
практически не работают. Так появилась
пятнистая мышь — химера, у которой было
две матери — белая и черная. У каждой
из самок был взят эмбрион на очень
ранней стадии развития; эмбрионы
объединили, и сообща они дали начало новому
химерному организму (см. «Химию и
жизнь», 1978, № 9), в котором уживались
вместе «черные» и «белые» клетки.
Работы, проведенные за последние
15—20 лет, позволили соединять клетки,
взятые от совершенно разных видов
животных. Такие слитые воедино клетки
получили название уже не химер, а
гибридов.
Вообще говоря, всем хорошо
известен простейший пример гибридизации —
это продукт слияния двух половых клеток,
относящихся к разным видам. Например,
мул — это гибрид лошади и осла.
Немало гибридов знаем мы в
растительном мире.
Однако оказалось, что в единое
целое могут объединяться не только половые
клетки.
В 1960 г. английский биолог Дж.
Барский, культивируя в одном сосуде сразу
две различные линии клеток, обнаружил,
что у некоторых клеток хромосом было
больше, чем полагалось. Барский
предположил, что это было результатом
случайного объединения клеток. Сначала
сообщение о слиянии соматических (то
есть не половых) клеток было встречено с
недоверием, но последующие работы
подтвердили факт спонтанной
гибридизации клеток. Правда, гибридные клетки
возникали очень редко, один раз на
десять — сто тысяч случаев. Поэтому надо
было как-то подстегнуть процесс слияния.
Задачу решили с помощью вируса
Сендай, который примерно в сто раз
усиливает эффект слияния клеток, изменяя
их наружную оболочку. Недавно появился
еще один способ добиться той же цели.
Клетки обрабатывают синтетическими
полимерами, например полиэтиленгликолем,
которые тоже меняют свойства оболочки
и облегчают слияние.
Но получить гибридные клетки —
этого еще мало. Дело в том, что они
оказываются перемешанными с
родительскими клетками, которые оказываются в
явном большинстве. И выделить гибриды
из этой смеси — задача крайне сложная.
Не выбирать же микроскопические клетки
из сосуда по одной...
Подходящий способ был найден
в 1964 г. английским цитологом Дж. Лит-
тлфилдом. Он предложил помещать смесь
родительских и гибридных клеток в такую
среду, в которой родительские клетки
погибали бы, а гибридные могли бы
выжить. Его расчет был вполне обоснован.
57
У клетки есть два пути синтеза нук-
леотидов (звеньев, из которых строятся
нуклеиновые кислоты). Один — основной,
при котором используются сахара и
аминокислоты, второй — резервный, когда в ход
идут продукты метаболизма клетки —
гипоксантин и тимидин. Резервным
синтезом ведают два специализированных
фермента.
Дж. Литтлфилд выбрал две линии
мутантных клеток, в одной отсутствовал
первый из этих ферментов, в другой —
второй. Естественно, резервный путь
синтеза для той и другой линии был закрыт.
В обычных условиях, когда в культураль-
ной среде есть сахара и аминокислоты,
мутанты нормально растут и
размножаются, так как синтез нуклеиновых кислот
идет в них по основному пути. Но если
в питательную среду ввести вещество
аминоптерин, препятствующее основному
пути синтеза, то клетки погибают.
Точнее, погибают все клетки, кроме
образовавшихся гибридов. И это понятно.
Ведь каждая из родительских клеток была
«дефектна» только по одному ферменту,
а второй, необходимый для резервного
синтеза, в ней присутствовал. Поэтому
гибридные клетки, располагая уже обоими
ферментами, размножались, используя
запасной вариант.
Так был придуман способ выделения
гибридных клеток из смеси клеточных
культур. Селективная среда,
предложенная Литтлфилдом, была названа ГАТ —
от гипоксантина, аминоптерина, тимидина.
Перед методом гибридизации
соматических клеток открылись широкие
возможности. Правда, всякий раз приходится
выводить мутанты тех клеток, на основе
которых предполагается конструировать
гибриды. Но можно пользоваться и
готовыми мутантными линиями, которых
к нынешнему времени накопилось в
мировых коллекциях уже немало.
Сейчас умеют создавать самые
разные клеточные гибриды. Семейство их
изображено на рис. 1. Клетку, если надо,
лишают ядра, оставляя только
цитоплазму, или, наоборот, сохраняют только
ядро, окруженное лишь тонким слоем
цитоплазмы. Возникли новые диковинные
названия. Гибрид целой клетки с клеткой,
утратившей ядро, получил название цибри-
да. Гибрид целой клетки с ядром из другой
клетки назвали кариобридом. Гибрид
безъядерной цитоплазмы одной клетки
с ядром другой клетки — это новая,
реконструированная клетка. Такова вкратце
кухня изготовления клеточных гибридов.
Соединяя фрагменты различных
клеток в единое целое, можно оценить вклад
каждого из них в ту или иную
клеточную функцию. Вот тут мы и вернулись
к основной теме статьи — к поиску причин
старения клетки, к выявлению главной
инстанции, ведающей часами жизни.
1 клетка 2 клетка
• I
I \ \ *
I ч I 1
I > / ||
Л-
i
Семейство гибридных клеток: I — гибридная
клетка; II — цибрид = клетка 1 +цитоплазма
2; III — кариобрид = клетка 1+ ядро 2;
IV — реконструированная клетка =
цитоплазма 1 + ядро 2
«МОЛОДАЯ» ЦИТОПЛАЗМА —
«СТАРОЕ» ЯДРО
В 1975 году У. Райт и Л. Хайфлик
получили разные варианты цибридов,
сливая фибробласты человека с такими же
клетками, но лишенными ядра. К
сожалению, для выделения цибридов нельзя было
использовать систему ГАТ, так как
исследователи работали не с мутантными, а
с полноценными клетками. Поэтому
пришлось разработать новый, оригинальный
метод выделения гибридных клеток.
У одних клеток удаляли ядра. А у
других сохраняли и ядро, и цитоплазму, но
предварительно их «отравляли» веществом,
препятствующим синтезу АТФ, после чего
цитоплазма становилась неактивной. Затем
«отравленные» клетки и безъядерные
фрагменты сливали. У родителей не
было шансов выжить. А вот
возникающие цибриды получали от одного
родителя нормальное ядро, способное к
синтезу ДНК, и нормальную, неотравленную
цитоплазму от другого родителя. Поэтому
они оказывались жизнеспособными.
Метод, предложенный Райтом и Хайфликом,
получил название «спасения»
отравленных клеток.
58
Райт и Хайфлик брали молодые и
старые фибр областы и соединяли их
фрагменты в разных сочетаниях. Коротко
об этих работах «Химия и жизнь» уже
сообщала (см. 1978, № 9). Напомним основные
выводы этих исследований. Старая
цитоплазма, объединенная с молодой клеткой,
не сокращала продолжительности ее
жизни. А молодая цитоплазма, в свою очередь,
не увеличивала время жизни старых клеток.
Поэтому авторы работы сделали вывод,
что на процесс старения цитоплазма не
влияет. Однако, как показали дальнейшие
эксперименты, вывод был несколько
поспешным. Ведь для получения цибридов
применяли отравляющие вещества,
которые могли повлиять на цитоплазмати-
ческие факторы старения.
В 1979 г. А. Магглтон-Харрис и
М. Пеламбо сконструировали кариобриды
на основе старых клеток, взятых целиком,
и ядер, заимствованных из молодых или
старых клеток. Было показано, что старая
клетка резко сокращает срок жизни
молодого ядра. Но оставалось по-прежнему
неясным, что именно — ядро или
цитоплазма старой клетки — отвечает за
преждевременное старение молодого
ядра.
Пожалуй, самые четкие с веде ни я о
роли цитоплазмы и ядра в процессах
старения были получены при исследовании
реконструированных клеток. Оказалось,
что как старое ядро, так и старая
цитоплазма резко уменьшают
продолжительность жизни реконструированной клетки
( рис. 2). Следовательно, процесс старения
находится под контролем и ядра, и
цитоплазмы. А раз так, то ни одна из
существующих на сегодня трехсот теорий
старения клеток не может быть признана
абсолютно правильной.
Попробуем теперь тот же вывод
сформулировать по-иному.
Реконструированная клетка, полученная из старого
ядра и молодой цитоплазмы, оказывается
старой. Отсюда следует, что молодая
цитоплазма не в силах омолодить старое
ядро. Ненамного долговечней оказывается
конструкция из молодого ядра и старой
цитоплазмы.
Отсутствие эффекта омоложения
старых клеток или их фрагментов
значительно уменьшает шансы на возможность
бессмертия.
И ВСЕ ЖЕ —
ЕСТЬ ЛИ НАДЕЖДА!
Если к бессмертию подходить с
позиций продолжительности жизни
клеточных популяций, то обнаруживается
любопытный факт. Трансформированные
клетки и клетки злокачественных опухолей
обладают неограниченной способностью
к размножению вне организма и,
следовательно, в рамках рассматриваемой
модели могут быть расценены как
бессмертные.
Типы реконструированных клеток и нх
дальнейшая судьба: I — «старое» ядро +
+ «старая» цитоплазма (нет делений, гибель
через 4 недели); II — «старое» ядро +
«молодая» цитоплазма (нет делений, гибель
через 4 недели); III — «молодое» ядро +
+ «старая» цитоплазма C деления, гибель
через 16 недель); IV — «молодое» ядро +
+ «молодая» цитоплазма (больше 3 делений,
живут более 16 недель)
Можно ли это свойство передать
нормальным клеткам? В поисках ответа
английские биологи С. Банн и И. Таррант
в 1980 г. исследовали гибриды
«бессмертных» опухолевых клеток с молодыми и
старыми фибробластами. Выяснилось,
что независимо от возраста фибробластов
гибридные клетки в обоих случаях давали
приблизительно равное и строго
ограниченное число поколений — около 20.
Лишь один клон из девятнадцати,
образовавшихся при слиянии опухолевых клеток
со старыми фибробластами, и три из
тридцати восьми — при слиянии с молодыми
проявили признаки бессмертия.
Следовательно, такие события чрезвычайно
редки.
Главный вывод, который отсюда
следует: способность беспредельно
размножаться не оказалась доминантным
признаком. Этот результат подтвержден и
59
в других опытах на цибридах и кариобри-
дах опухолевых и нормальных клеток.
Ни «бессмертное» ядро, ни «бессмертная»
цитоплазма, будучи введены в обычные
старые клетки, не делают их вечными.
Хотя некоторое омоложение клеток при
этом все же наблюдается. Многие из
старых клеток после слияния с клетками
опухолевыми вступают в период синтеза
ДНК, а иногда проходят 2—3 или даже
20 делений. Следовательно, и в ядре, и
в цитоплазме бесконечно пролиферирую-
щих клеток содержатся омолаживающие
факторы. Омолаживающие, но не
приводящие к бессмертию.
Л
В заключение коснемся еще одного,
быть может, самого интересного аспекта
экспериментов по изучению старения
клеток. По-видимому, читатель уже обратил
внимание на то, что нормальные клетки
ограничивают пролиферацию опухолевых
клеток. Так, может быть, гибриды
нормальных и опухолевых клеток подскажут,
как обуздать бесконечный рост
злокачественных клеток?
Кстати, еще один очень важный
момент. В тех случах, когда гибриды
нормальных и опухолевых клеток все же
сохраняют способность к
неограниченному делению, они сохраняют и свою
злокачественность — при введении в
организм дают начало росту злокачественной
опухоли.
И все же такие гибриды оказались
очень ценным приобретением для науки.
Речь идет о гибридомах — соединении
опухолевых клеток миеломных линий с
нормальными В-лимфоцитами, извлеченными
из селезенки животного. Эти гибридомы,
сохраняя способность бесконечно
размножаться, производят
белки-иммуноглобулины. Клоны таких клеток — это по
существу миниатюрные фабрики,
производящие крайне необходимые медицине
белки. Именно с гибридомами связан так
называемый иммунный бум в
фармацевтической промышленности (см. «Химию
и жизнь», 1980, № 7). Это направление
успешно развивается и у нас в стране —
в Онкологическом научном центре, в
Институте вирусологии АМН СССР и в Институте
молекулярной биологии АН СССР.
Ну, а средство Макропулоса? Увы,
настоящее бессмертие так и останется
уделом только литературных героев...
Информация
р
t-
Ld
t W W4
'V
J]
h^J
U
n
hJ
*ТЧ
bJJ
НАУЧНЫЕ ВСТРЕЧИ
Семинар
«Психологические и социологические
аспекты деятельности научно-
технических библиотек и служб
нвучно-технической
информации». Май 19ВЗ г. Рига.
Республиканская
научно-техническая библиотека Лат в. ССР
B26930 Рига, ул. Шкюню, 17).
В ИЮПАК
5—10 июня 19ВЗ г. в
Кельне (ФРГ) состоится 29-й
конгресс Международного
союза по теоретической и
прикладной химии (ИЮПАК). На
съезде будут работать секции:
1. Новые достижения
неорганической химии.
2. Новые достижения
органической химии.
3. Новые достижения
физической и теоретической
химии.
4. Прогресс в
производстве основных химических
материалов.
5. Химическое
образование.
Темы пленарных
докладов: «Удаление химических
отходов», «Удаление отходов
других отраслей, кроме
химической промышленности».
Во время конгресса
будет проведен Объединенный
симпозиум «Поток
химической информации в настоящем
и будущем».
Справки по вопросам
деятельности ИЮПАК можно
получить в Национальном
комитете советских химиков
A17334 Москва, ул. А. Н.
Косыгина, 2-6).
Куйбышевский магазин химреактивов предлагает
метол (применяется для обработки фотоматериалов как
составная часть проявителя, в микроскопии для обработки
препаратов методами восстановления солей серебра).
Обращаться по адресу: 443070 Куйбышев, Загородная у., 3.
Тел. 66-19-35.
60
.ли „ лаборатории
Тисе
Немного ровесников найдется в наше
время у тиссв ягодного. Первые тиссовые леса
появились десятки миллионов лет назад — в
самом начале кайнозойской эры. Тисе пережил
многие геологические и климатические
катаклизмы, сумел выстоять в борьбе со своими
эволюционно более молодыми собратьями.
И процветать бы ему еще миллионы лет без
опасений, не вмешайся в его судьбу человек...
Еще в начале средневековья тиссовые
леса покрывали огромные пространства — от
Скандинавии до Северной Африки, от Британии
до Малой Азии. Издавна древесина тисса
очень ценилась, да и сейчас на международном
рынке она одна из самых дорогих. Плотная,
с буровато-красным ядром, окаймленным узкой
белой заболонью, она очень красива. Но
главные ее достоинства — твердость и чрезвычайная
устойчивость против гниения и на воздухе, и в
воде. Поэтому и называют в народе тисе —
«негной-дерево» или «негниючка». По
прочности тиссовая древесина немногим уступает
даже железу. Гуцулы из ветвей и щепы тисса
выстругивали гвозди, которыми сколачивали
доски и крепили на крышах дранку. Из тисса
делали самую ценную мебель, шкатулки,
корпуса кораблей, рукоятки и лемехи плугов,
лопаты, фанеру, сваи и фундаменты для
водяных мельниц, плотин и мостов.
А сколько погибло древесины тисса в
войнах! Легенды рассказывают, что во время
обороны Хустского замка от нападения
крымского хана Гирея закарпатские ратники делали
из тиссовой древесины даже пушечные ядра,
не только прочные и увесистые, но и упругие:
отскакивая рикошетом от земли и стен, эти
ядра снова и снова поражали врагов. Несметное
количество тисса уходило на стрелы, копья,
луки. Не случайно древнеримские поэты
называли копье taxus — тисе. (Само наше слово
«тисе», по мнению многих исследователей,
берет свое начало от латинского taxus и звучит
почти одинаково на всех славянских языках,
что лишний раз подчеркивает древность его
заимствования. Между прочим, в нашей
литературе, как специальной, так и популярной, это
слово встречается в разном написании: и «тис»
и «тисе». Мы выбрали хоть и менее экономное,
но зато более соответствующее тому, как
пишется это слово в «Советском
энциклопедическом словаре».)
Гибель тиссовых лесов — только на
совести человека, потому что сам по себе тисе
очень жизнестоек. Тиссовое дерево не боится
морозов, ему не страшна самая глубокая тень,
оно легко сопротивляется порывам ветра, а по
долговечности опережает большинство деревь-
61
ев: возраст в две тысячи лет и более для него
не редкость. Беда тисса — в чрезмерной
медлительности: неторопливо растет он и в высоту, и
в ширину, редко толщина его годичных
колец достигает миллиметра, потому даже
тысячелетнее дерево сохраняет стройность, да
и высота его плохо соответствует солидному
возрасту. Например, одно из самых больших на
Украине тиссовых деревьев, которое растет в
Крыму, близ горы Ай-Петри, при возрасте
более 1200 лет имеет высоту всего 10 м, а
толщину немногим больше метра. Из-за такого
медленного роста на месте сведенных тиссовых
лесов появлялись быстрорастущие ель, сосна,
пихта. И память о тиссе оставалась лишь в
названиях рек и поселений: Белая и Черная
Тиса в Закарпатье, Тисовец в Словакии, Тисов
на балтийском острове Рюген.
В античное время тисе считался деревом
скорби и печали. В тиссовых саркофагах
хоронили египетских фараонов. В Древнем Риме он
посвящался богам подземного царства, и ветви
тисса были обычной принадлежностью траурных
церемоний. Образ тисса как символ великой
горести мы встречаем и в «Слове о полку
И горев е», в сне князя Святослава,
предвещающем гибель дружины Игоревой: «Этой ночью
с вечера одевали меня, говорил, черным саваном
на кровати тисовой, черпали мне синее вино, с
горем смешанное...» До сих пор высаживают
тиссовые деревья на кладбищах и погостах.
Хвоя, ростки и семена тисса очень
ядовиты и для человека, и для многих животных.
Тиссовый яд так же знаменит, как и само
дерево. Еще Юлий Цезарь в своих сочинениях
упоминал о его смертоносном действии, не
обошел его своим вниманием и Плиний
Старший.
Давно замечено, что у садовников,
подстригающих тиссовые деревья, уже через
полчаса начинались головные боли,
головокружение, тошнота и рвота. В последние годы
благодаря исследованиям, проведенным в
Азербайджанском медицинском институте им. Н.
Нариманова, доказано, что самое опасное
действующее начало тисса — алкалоид таксин (C37H5iNO10)f
содержащийся почти во всех частях дерева, а
особенно в хвое — около 1%. Таксин поражает
в основном нервную систему и органы
пищеварения. Кроме таксина обнаружены в хвое
тисса эфедрин, гликозид таксикатин. В коре и
хвое до 10% дубильных веществ, весьма
значительно и содержание смол.
Интересно, что ярко-красный мясистый
околоплодник тиссовой шишко ягоды, в котором,
словно в кувшинчике, лежит ядовитое черное
семечко,— съедобен. Его цвет и приятный
сладковатый вкус привлекают птиц, они охотно
поедают сочную мякоть, заодно проглатывая и
семена. Мякоть переваривается, а семечко,
преспокойно пропутешествовав по птичьему
организму, выбрасывается наружу. Так птицы
исполняют роль главного сеятеля тисса. Но они
не просто разносят семена; твердо
установлено, что пребывание в пищеварительном тракте
птицы намного повышает их всхожесть —
вероятно, при этом размягчается твердая
оболочка семечка и происходит своеобразная
естественная стратификация — подготовка к
посеву. А вообще же семена тисса прорастают
очень плохо и могут пролежать в земле
несколько лет, не давая всходов.
Л
В наше время тисе встречается
отдельными группами или единичными экземплярами
в Европе, Малой Азии, в Сирии и Северном
Иране, в Северной Африке. Одна из самых
больших в Европе тиссовых рощ находится в
ЧССР, на западе Словакии. Здесь сейчас
организован государственный заповедник.
В Советском Союзе отмечено около
150 мест, где растет тисе. Больше всего редких
деревьев в знаменитой роще близ Хосты,
второй в Советском Союзе крупный массив тисса
находится в Ивано-Франковской области, в
урочище Княж-Двор. Здесь еще в 1914 г. усилиями
украинских природоведов был создан тиссовый
резерват. Огромный урон нанесла ему первая
мировая война — было вырублено много
тиссовых деревьев. Сейчас в Княж-Дворском
заказнике на площади около 70 га растет больше
15 тысяч тиссовых деревьев. Сохраняется тисе
и в других заповедных местах: в урочище
Тисовый яр в Северной Буковине, в резервате
Тисовый Грунь в Карпатском заповеднике, в
Угольском тиссово-буковом массиве в Карпатах.
Кроме тисса ягодного в нашей стране
растет еще один вид тисса — остроконечный,
или дальневосточный. Область его обитания —
Приморье, Сахалин, Китай, Япония. Растет он
быстрее тисса ягодного, но также долговечен
и красив, только крона у него пореже и
посветлее, а к осени приобретает красновато-
бурую окраску.
Во всех странах, где встречается
дикорастущий тисе, он охраняется законом. Внесены
оба вида тисса и в Красную книгу СССР. Почти
всюду места обитания тисса превращены в
заповедники и заказники, за ущерб,
нанесенный тиссовым деревьям, взимается немалый
штраф. Например, в Крыму повреждение даже
не очень крупного деревца тисса — диаметром
около 10 См — обойдется браконьеру по
узаконенной таксе не менее чем в 400 рублей!
И все же этих мер недостаточно. Нужны
более эффективные способы борьбы за будущее
тисса. Необходимо полностью исключить его
вырубку, охранять все участки, где он обитает,
запретить даже сбор его ветвей и выпас
скота там, где замечена его молодая поросль.
Л
Растет в Западной Моравии, близ замка
Пернштейн, могучий тисе. Знатоки утверждают,
что возраст его приближается к двум тысячам
лет. И за эти долгие годы сложено о нем
немало легенд. Вот одна из них.
Как-то проходил мимо замка усталый
путник и остановился здесь передохнуть, а
свой дорожный тиссовый посох воткнул в
землю. Так залюбовался он замком, что, уходя,
забыл о посохе. И вырос из посоха на этом месте
тисе. А в летописи появилось предсказание:
пока он жив и невредим, будет стоять и замок.
Однажды, много лет назад, обломилась у
тисса ветвь, и будто бы той же ночью неведомо
по какой причине рухнула часть стены замка...
«Берегите тисе!» — строго-настрого
предупреждает древняя легенда, перекликаясь с
Красной книгой...
Б. СИМКИН
62
последние известия
Хорошо известно, что ионизирующая радиация,
воздействуя на живые ткани, вызывает мутации. Эхо
ядерных взрывов в Хиросиме и Нагасаки породило
лавину биологических исследований, которые существенно
уточнили наши представления о том, как такие мутации
возникают и к каким последствиям приводят. Мы знаем,
например, что мутации в любых клетках тела, кроме
половых,— так называемые соматические мутации —
приводят к лучевой болезни или к возникновению
злокачественных опухолей, но не вредны для потомства.
Мутации же в половых клетках никак не влияют на состояние
самого организма, но могут привести к появлению у
потомства врожденных дефектов. Большинство потомков,
имеющих такие дефекты, гибнут на ранних стадиях
беременности, и поэтому считалось, что та часть потомства,
которая прорвалась через этот заслон, поставленный
естественным отбором, скорее всего окажется
полноценной в генетическом отношении, и последствия
воздействия облучения на родителей ей не грозят.
Эту точку зрения подверг сомнению — и, как
оказалось, не напрасно — японский ученый Татсеи Номура
из Института исследования рака при Осакском
университете («Nature», т. 296, № 5857). В его экспериментах
мышей подвергали действию небольших доз радиации
или вводили им под кожу мутагены. Затем их скрещивали I
со здоровыми мышами и либо ждали появления
потомства, либо умерщвляли их и изучали зародышей на ранних
стадиях беременности. Всего за 14 лет исследований было
проанализировано 12 905 живорожденных мышей и
9645 зародышей.
Как и следовало ожидать, и радиация, и
химические мутагены часто вызывали те или иные нарушения
у зародышей, и большинство таких зародышей не
доживало до поздних стадий беременности. Но выяснилось
и другое. У тех мышат, которые появились на свет как
будто здоровыми, к восьмому месяцу жизни (что
соответствует примерно 30-летнему возрасту человека) в
10—15% случаев — намного чаще, чем у контрольных,—
возникали злокачественные опухоли различных тканей,
чаще всего — легких.
Далее было обнаружено, что если таких животных,
имеющих опухоли, скрещивать с нормальными мышами,
то и у их потомков опять-таки с высокой частотой
возникают злокачественные опухоли, которые они, в свою
очередь, могут передавать по наследству. Передача опухоли
по наследству происходит так, как будто ее вызывает
доминантная мутация с неполным проявлением.
Если так же дело обстоит и у людей (что весьма
вероятно, поскольку мыши являются достаточно
надежной моделью при изучении биологических процессов
в организме человека), то к списку печальных
последствий радиации придется прибавить еще один пункт —
возникновение рака у потомков облученных родителей.
Кандидат биологических наук А. И. ЛУЧНИК
63
Радиация
вызывает
наследственный
рак
Потомки животных,
подвергшихся облучению или
воздействию химического мутагена,
могут заболеть раком уже
в молодом возрасте, а если
останутся живы, могут
передать заболевание по
наследству.
■453
^Л'
*£
S
В развед ке — гусе ницы
И у насекомых
профессия разведчика — не из
легких. Недаром она освоена
даже отнюдь не всеми
общественными насекомыми. Уж на
что дружна семья шмелей,
а разведчиков нет: каждый
крылатый экспедитор ведет
заготовку там, где сам нашел
' корм. А что говорить о
легкомысленных бабочках! Правда,
им разведчики вроде бы ни к
чему: живут в одиночку.
Однако всегда ли они одиноки?
Вспомните знакомую картину:
в саду на ветке «паутинное
гнездо», а в нем десятки
гусениц, будущих бабочек. Чем
не община? Такие гнезда
строят, например, гусеницы
опасного вредителя — кольчатого
шелкопряда.
В Северной Америке
живет его близкий
родственник — кольчатый
американский коконопряд (Malacosoma
amen сап um F.). Его гусеницы
плетут на вишнях, яблонях или
других деревьях шелковистые
пологи. В них свободное от
кормежки время проводят
от 50 до 300 родных сестер:
паутинный дом защищает их
от врагов и непогоды.
Отправляясь есть листья, гусеницы
оставляют за собой паутинную
дорожку, которая служит
ариадниной нитью при
возвращении.
Американский биолог
Т. Д. Фитцджеральд как-то
заметил, что, отправляясь в
очередной раз подкрепиться,
гусеницы игнорируют
паутинные тропинки, проложенные
ранее, если те ведут на ветку,
где уже все съедено. По
внешнему виду тропинки
одинаковы. Но это по виду. А по запаху?
После промывания
только что сделанной паутинной
тропы хлористым метиленом
она сразу же потеряла для
гусениц привлекательность,
хотя вела к
умопомрачительным запасам сочных листьев.
И наоборот, прожорливые
твари охотно сворачивали с
торной дороги и двигались куда
угодно по искусственной
тропке, нарисованной стеклянной
палочкой, смоченной
экстрактом из гусениц. Опыты
неопровержимо
свидетельствовали, что сытые гусеницы,
возвращаясь из столовой, метят
путь химически, и это служит
путеводным ориентиром для
голодных сородичей или для
самих в следующем походе.
На аппетит гусеницы не
жалуются. Если на дереве
несколько их гнезд или если,
скажем, яблоня небольшая,
то вскоре она начисто
лишается листвы. Это не оставляет
равнодушными не только
хозяина сада, но и самих
гусениц — голод не тетка. И те
начинают группками
обследовать территорию,
прилегающую к яблоне. По голой земле
им двигаться тяжело, и они
редко добираются до
соседних деревьев.
Идя навстречу их
чаяниям, энтомологи протянули
между оголенным и
нетронутым деревьями
четырехметровый канат. Перед этим
гусеницы 24 часа постились, что,
безусловно, воодушевляло их на
активные поиски. Вот хроника
дальнейших событий.
Через 10 минут три
гусеницы-разведчицы
обнаруживают веревку и прокладывают
по ней след на соседнее
дерево. Многие гусеницы суетятся
у конца веревки, но не ползут
по ней. Действительно, чего
ползти в неизвестность?!
Через 25 минут первая
насытившаяся гусеница возвращается
в родное гнездо. После
контакта с ней ситуация резко
меняется — почти вся
голодная орава ползет по канату.
Насытившись, они постепенно
возвращаются в гнездо.
На следующий день уже
все гусеницы курсировали
между деревьями. Данные
разведки стали, так сказать,
достоянием масс.
А перед энтомологами
замаячило множество новых
вопросов. Каким веществом
(веществами?) пользуются
гусеницы для обмена
информацией? Где и как оно
образуется? Не будет ли обнаружено
нечто подобное у других
насекомых? И не позволит ли
нам освоение «языка»
вредоносных гусениц заманивать их
в ловушки, вместо того чтобы
морить ядохимикатами?
На схеме семенн горохв
изображены участки, срезы
с которых помещены
на фотографиях: I — оболочка;
II — почечка; III — корешок;
IV — поверхность семядоли;
V — срез клеткн семядоли;
VI — такая же клетка на пятые
н VII — на десятые сутки
прорастания семенн
(увеличение фотографий:
I — 3000 раз, II—VII —
2000 раз)
Как
устроена
горошина
Изучение
микроструктуры растений с помощью
электронного сканирующего
микроскопа расширяет наши
знания о клетках. Методика
работы может быть,
например, такой. На срез
растения в вакуумной камере
наносят тончайший слой
золота или углерода, после чего
образец помещают под
тонко сфокусированный луч
электронов, который
«проявляет» структуру клеток с
любой — шероховатой или
плотной — поверхностью."
Объемное (трехмерное)
изображение микроструктуры
клеток проецируется на
экран, с которого его
можно сфотографировать.
Знать особенности
микроструктуры растений
важно главным образом потому,
что именно клеточные
связи определяют
постоянную структуру
клетки любого биологического
объекта. В результате этой
работы удалось обнаружить
зависимость между
строением клеток семян и их
биологической ценностью.
По строению отдельных
клеток, взаимосвязи различных
элементов клетки —
например, зерен крахмала с
белковой матрицей — можно
определить прочность,
микротвердость, пищевую
ценность растений.
На снимках, сделанных
автором во Всесоюзном
заочном институте пищевой
промышленности,— клетки
семени гороха.
Кандидат
технических наук
Е. П. ПОПОВА
Семенная оболочка — это
упаковка зародыша семенн.
Клетки ее расположены
настолько плотно, что почти
не пропускают воду (внутрь
семенн вода поступает
только по маленькому
каналу — микропнле, ведущему
к почечке)
Поверхность почечкн состоит
из клеток, максимально
приспособленных к захвату воды.
Прн увлажнении клеток
углубления в их центральной
части постепенно исчезнут
3 «Химия и жизнь» № 10
65
Ill
У клеток поверхности
корешка более округлая
границы между ними
почти неразличимы
форма,
IV
В клетках семядоли под плотной
оболочкой хранится запас
питательных веществ, необходимых
для прорастания почечки.
Между клетками легко
просачивается вода
Клетка семядоли (граница ее
образует угол в левой части
снимка) заполнена зернами
крахмала 1, которые
соединены свлошной белковой
матрицей 2. К зернам прикреплен
белок 3. В центре клетки —
углубление в матрице от
выпавшего зерна крахмала. На
клеточной оболочке 4 —
алейроновые зерна 5 (белковые
гранулы, образовавшиеся при
выпадении в осадок белка,
находившегося в вакуолях —
шаровидных полостях,
заполненных клеточным соком)
I
VI
Такая же клетка на пятые сутки
прорастания семени. Первым
на питание нового растения
расходуется белок матрицы
и алейроновых зерен
VII
На десятые сутки прорастания
семени зерна крахмала уже
освободились от прикрепленного
белка. Вместо сплошной
матрицы зерна соединяют
только небольшие белковые тяжи.
Между зернами появились
воздушные полости, структура
семядоли стала рыхлой
3*
67
00
КЛУБ
ЮНЫЙ
ХИМИК
В выпуске:
Опыты с серой
Не спешите
с выводами
Соединения
в скобках
Мотор —
будильник
Чтоб пробирка
не упала
Опыты с серой
Каждый школьник, конечно, знает
соединения HL,S, H2S03, H2S04. Некоторые,
возможно, вспомнят про H2S203l H2S2Og. Ну,
а еще? Оказывается, на основе серы можно
получить десятки кислот, которые называют
тионовыми. И с некоторыми из них можно
ознакомиться не только теоретически, но
и экспериментально, воспользовавшись
простыми и доступными реактивами.
ОПЫТ 1
Растворите 2,5 г сульфита натрия, Na2S03,
в 20 мл воды, полученный раствор профильт-
сера также шестивалентна. Вот какая реакция
произошла в этом случае:
2Na,S20,+ l2 = Na^S4Ob+2Nal.
Из этой соли тоже можно получить
соответствующую кислоту H2S40<, — она устойчива
в разбавленных водных растворах, как и ди-
тионовая кислота.
ОПЫТ 3
В две пробирки налейте по 1 мл
3%-ного раствора гипосульфита натрия и по
6 мл 3%-ной перекиси водорода. В первую
пробирку добавьте несколько капель
раствора KI, а во вторую — раствора молибдата
аммония (NH4JMo04 (это широко
распространенный аналитический реактив). Дайте
постоять растворам несколько минут, а потом
биркам (раствор не следует долго хранить).
Добавьте в пробирки по 5—6 капель
нейтральных растворов солей висмута,
олова, железа, свинца, никеля, меди, серебра
и т. д. Во всех пробирках практически
мгновенно выпадут черные осадки
восстановленных металлов.
Дитионит (гидросульфит) натрия —
сильнейший восстановитель (в нейтральных
и щелочных растворах; в присутствии кислоты
он моментально разлагается с выделением
серы). С его помощью можно, например,
выделять серебро из отработанного
фиксажа. Следует иметь в виду, что это вещество,
во избежание неожиданного взрыва, не
следует смешивать с сильными
окислителями и сильно нагревать.
К. БОЯНДИН
руйте. В две пробирки налейте по 17 мл
3%-ной йодной настойки. В одну пробирку
с настойкой быстро влейте половину
приготовленного раствора сульфита — и раствор
обесцветится (если этого не произошло,
добавьте еще немного сульфита). А настойку
из другой пробирки по каплям добавьте
к 5 мл раствора сульфита, разбавленного
водой вчетверо — раствор обесцветится тоже.
Что же здесь удивительного? Ведь
хорошо известно, что сульфит — хороший
восстановитель... Но опустите в пробирки
кусочки лакмусовой бумаги, и вы увидите, что
в первой пробирке содержится кислота, а во
второй пробирке среда нейтральная. Почему?
Оказывается, сульфит может
реагировать с иодом по-разному. В первой пробирке
прошла реакция
Na2S03 + H20 + l2 = Na2S04 + 2HI.
А во второй пробирке — реакция
2Na2S03 + l2=2Nal+Na2S206.
Вещество с формулой Na2S206 — это ди-
тионат натрия, соль дитионовой кислоты,
в которой сера шестивалентна, как и в
обычной серной кислоте. Из этой соли можно
получить и кислоту H2S206.
ОПЫТ 2
Немного кристаллического
гипосульфита натрия Na2S203 • 5Н20 смочите водой
и осторожно нагрейте в пробирке на
водяной бане — кастрюле с кипящей водсй. Когда
кристаллы расплавятся (вернее, растворятся
в собственной кристаллизационной воде),
добавьте еще немного воды и после
охлаждения влейте в раствор, тщательно его
перемешивая, йодную настойку. Как и в
предыдущем случае, смесь обесцветится, и из
раствора, если он не был слишком разбавленным,
со. временем выпадут белые кристаллы тетра-
тионата натрия Na2S406 • 2Н20, в котором
в каждый из них опустите по полоске
лакмусовой бумаги. Вы увидите, что в первой
пробирке среда стала щелочной, а во
второй — кислой...
Дело в том, что ионы I- и МоО*-
избирательно катализируют одну из двух
возможных реакций между тиосульфатом
и перекисью водорода. Первая реакция
идет так:
2Na2S203 + Н202 = Na2S406 + 2NaOH.
Вторая реакция идет так:
Na2S203 +4Н202 = Na2S04 + H2S04 +ЗН20.
А если на 1 моль Na2S203 взять 2 моля
Н202 и добавить сразу оба катализатора,
то после завершения реакции среда
останется нейтральной.
ОПЫТ 4
Растворите в 100 мл воды 2 г хлорида
железа (III) FeCI3 • 6Н20 и 1,5 г роданида
калия KSCN или роданида аммония NH4SCN;
получится раствор темно-красного цвета.
В другом сосуде приготовьте 1 %-ный раствор
Na2S2Oa. К смеси равных количеств обоих
растворов прибавьте 5 капель 10%-ного
раствора медного купороса. Жидкость
практически мгновенно обесцветится:
2Fe(SCNK+2Na2S202=2Fe(SCNJ-|-Na2S406-|-2NaSCN
Еели же в смеси не будет ионов меди,
обесцвечивание наступит лишь через 1—2
минуты. Иначе гогоря, медь катализирует
реакцию между ионами Fe3+ и ~203—: эту
реакцию используют в аналитической химии
для обнаружения ионов Си2+.
ОПЫТ 5
В хозяйственных магазинах иногда
продают дитионит натрия Na2S204 под
названием «гидросульфит». Растворите 1 г этого
вещества в 20 мл холодной воды; раствор
быстро профильтруйте и разлейте по про-
Не спешите
с выводами
Смешивая те или иные вещества,
химик должен хотя бы примерно
представлять, пойдет ли между ними реакция,
а если пойдет, то какие продукты при
этом могут получиться. Попробуйте и вы
предсказать результат взаимодействия
следующих веществ:
1. K2Cr207+FeS04+H20 ^?
2. CuO + NH4CI——yl
3. РН3+02 (горение) >1
4. KMn04 + H202 + H2S04 v?
В каждом случае не спешите с
окончательными выводами, а сначала
проанализируйте все возможные варианты
решений.
(Решения — на с. 73)
^ ДЕТСКИЕ ВОПРОСЫ
о
Соединения
в скобках
Однажды Юрий Медведев из подмосковного
города Домодедово задал интересный вопрос:
существует ли висмутовая кислота НВЮ3 и пентоксид
висмута Bi205? Казалось бы, что тут спрашивать —
бери любой учебник или справочник по
неорганической химии, и все станет ясно. Однако в данном
случае знакомство с учебниками может вызвать
только недоумение. Вот что пишет Юрий.
«В учебнике Н. С. Ахметова сказано, что для
Bi(V) получен лишь фторид BiF5. И далее читаем, что
висмутовая кислота в свободном состоянии не
выделена. Подвергается сомнению существование
НВЮ3 и Bi2Os и в учебнике Б. В. Некрасова. Но
давайте откроем «Практикум по неорганической химии»
Н. Г, Ключникова (М., 1979 г.). В нем на с. 194 описан
синтез висмутовой кислоты и оксида висмута (V),
приводятся уравнения соответствующих реакций и
указано, что на воздухе висмутовая кислота НВЮ3
устойчива, а при 120°С она теряет воду и переходит
в оксид Bi205. Так кто же прав?»
Л
Прежде всего надо сказать, что не только
школьники, но и профессиональные химики не так
уж редко сталкиваются с подобными ситуациями.
И явление это вполне нормальное: наука не стоит на
месте, и то, что казалось твердо установленным
сегодня, завтра может оказаться неверным.
Как поступил бы химик, если бы ему
потребовалось получить Bi205 и НВЮ3 и исследовать их
свойства, или студент, которому дано задание
Bi203-HKOH + 2CI.2 = Bi205 + 4KCI + 2H20.
При нагревании пентоксид разлагается:
Bi205 *- 2Bi02 +■ Bi203.
Указано, что известны гидраты Bi205 * Н20
(или НВЮ3), Bi205 • 2Н20 и Bi205 • 3H20.
Плотности и температуры разложения Bi205 и НВЮ3
приводятся также в «Справочнике химика» (М.— Л.,
1965 г., т. 2, с. 46).
Однако в первом томе учебника Г. Реми
«Курс неорганической химии» (М., 1972 г.) сказано,
что в ходе указанного синтеза легко происходит
отщепление кислорода, и полученный продукт
представляет не чистое соединение, а смесь Bi205 и ВЮ2.
Откроем, наконец, второй том учебника
Ф. Коттона и Дж. Уилкинсона «Современная
неорганическая химия» (М., 1969 г.); в нем на с. 355
читаем: «Единственным хорошо изученным окислом
висмута является Bi203... По-видимому, пятиокись
висмута существует, но она крайне неустойчива и
никогда не была получена в чистом состоянии».
Но ведь в других источниках указано, что
Bi2Os разлагается лишь при 250°С! Разве такое
вещество можно считать крайне неустойчивым?
И вообще, почему так различаются мнения разных
авторов? Скорее всего, потому, что они
использовали данные разных исследователей, полученные в
разные годы. Совершим и мы небольшой экскурс в
историю.
Л
Возьмем для начала классический учебник
Б. В. Некрасова «Курс общей химии», который
выдержал с 1934 по 1962 г. 14 изданий (в 1965—1973 г.
вышло еще три его издания под названием «Основы
общей химии»), и посмотрим, не менялось ли
мнение самого автора по данному вопросу за эти годы.
Оказывается, в изданиях с первого A934 г.) по
седьмое A945 г.) сказано, что «при действии сильных
окислителей на Bi(OHK в растворе щелочи
получаются продукты, близкие к NaBi03. Обработкой
осадка горячей азотной кислотой может быть,
по-видимому, выделена и свободная мета висмутовая
кислота (НВЮ3)». Начиная же с восьмого издания
A94В г.) Некрасов ограничивается лишь кратким
указанием: «Существование НВЮ3 и Bi2Os как
индивидуальных соединений сомнительно».
Л
Чтобы составить собственное мнение по
такому сложному вопросу, химик не должен
ограничиваться учебниками. Ему следует хорошо знать, кто
и когда проводил интересующие его исследования,
какие получал результаты. Ориентироваться в
литературе по неорганической химии помогают
многотомные энциклопедические справочники Мел лора
(на английском языке) и Гмелина (на немецком
языке). Вот что можно почерпнуть из них.
Впервые высшие оксиды висмута получили
еще в 1В1В г. Бухольц и Брандес, а с 181В по 1914 г.
на эту тему были написаны десятки статей. Тем не
менее химики не пришли к единой точке зрения
относительно состава оксида, получаемого после
отмывки щелочи от продукта окисления. Конечным
продуктом реакции теоретически должен быть
пентоксид Bi205, однако многие считали на основании
анализов, что ими получен продукт неполного
окисления висмута. Так, сообщалось о получении
Bi305, Bi204f Bi407, Bi4Og, Bi6013 и т. д.
В 1876 г. Мур сообщил, что при окислении
Bi(OHK хлором в большом избытке очень крепкого
раствора КОН с последующим длительным
промыванием горячей водой и азотной кислотой
конечным продуктом реакции оказывается Bi2Os * Н20
(этот способ и был описан Менделеевым);
считалось, что при высушивании НВЮ3 при 120°
получается Bi2Os. Но уже в 1909 г. Гутбир и Бюнц указали, что
не смогли по данной методике получить соединение
определенного состава. А в 1920 г. Уорсли и Роберт-
сон заявили, что получающееся соединение
фактически представляет собой смесь Bi205 - H20 и
Bi204 • 2Н20, которую невозможно разделить.
Наконец, некоторые авторы считали, что выделяющийся
при окислении твердый продукт — это висмутат
калия, связанный с переменными количествами
Bi203 или Bi2Os. В общем, полная неразбериха.
А
Вероятно, различие результатов, полученных
в старину разными химиками, связано с
несовершенством применявшихся ими методов анализа. Но
ведь в настоящее время существуют точнейшие
физические методы исследования состава и строения
вещества, и их применение должно было дать
окончательный ответ на вопрос о природе продукта
реакции окисления трехвалентного висмута.
написать об этих веществах реферат? Скорее всего,
сначала изучил бы учебники по неорганической
химии — мнение их авторов может послужить
исходным пунктом для дальнейших поисков. Поступим
так и мы... и сразу же встретимся с противоречиями,
о которых писал Ю. Медведев.
Так, в первом томе книги Р. Рипана и И. Четяну
«Неорганическая химия» (М., 1971 г.) на с. 472 и 532
указано, что Bi2Os — красный или коричневый
порошок с плотностью 5,10 г/см3 и т. пл. 150°С, что его
получают либо окислением соединений Bi (III) в
концентрированной водной щелочи сильными
окислителями (Cl2, 03f KMn04i КСЮ3, K2S208, Na202, ги-
похлоритами и т. д.), либо электролизом на
платиновом аноде суспензии Bi2Os в растворе КОН в
присутствии KCI. Реакция окисления идет по уравнению:
Возьмем более ранний учебник —
классический труд Д. И. Менделеева «Основы химии» (том 2).
В нем мы уже не встретим никаких сомнений.
Менделеев пишет: «Известны пятиокись Bi2Os, ее мета-
гидрат BiHO3, называемый висмутовою кислотою,
и пирогидрат Bi2H407. Пятиокись висмута
получается, когда долго пропускают хлор через кипящий
раствор КОН (уд. вес. 1,38), в котором висит
взболтанный порошок окиси висмута; осадок промывают
водою, кипящею азотною кислотою (но недолго —
иначе гидрат Bi2Os разлагается), опять водою, а
затем полученный ярко-красный порошок гидрата
BiHO3 высушивается при 125°». Интересно, что
именно эта методика почти дословно приведена в книге
Ключникова, на которую ссылается читатель из
Домодедова.
С литературой за последние годы можно
ознакомиться по реферативным журналам.
Оказывается, исследование «пентоксида висмута» методом
рентгеноструктурного анализа было выполнено в
1950 г. Земаном. Действуя на КВЮ3 азотной
кислотой, а затем водой, он получил кристаллы с
кубической решеткой, отвечающие составу Bi204 37 • ЗН20.
Чтобы сделать окончательный вывод, результатов
одного исследования, вообще говоря, недостаточно.
Но подобные исследования с тех пор, по-видимому,
не проводились (были изучены лишь соли
висмутовой кислоты, о которых теперь можно говорить
достаточно определенно).
Тем не менее химики используют «пентоксид
висмута» для многих целей, не смущаясь
неопределенностью строения этого вещества. Так, за 10 лет
(с 1968 по 1977 г.) появилось 20 публикаций
(половина из них — патенты), авторы которых
использовали «Bi205» в качестве добавки к стеклам и эмалям,
как катализатор многих химических реакций и т. д.,
но ни в одной из этих работ структура самого
соединения не изучалась. Вещество же состава НВЮ3 в
последние десятилетия вообще ни разу не
встречается в формульных указателях, а это означает, что
никто им не занимался...
Л
Итак, при описании свойств соединений
следует быть очень осторожным, если используются
данные, относительно которых есть сомнения.
Именно так и поступили авторы новейшего справочника
с<Физико-химические свойства окислов», вышедшего
в 1978 г. в издательстве «Металлургия». В этом
справочнике собраны данные по кристаллохимическим,
термодинамическим, термическим, молекулярным,
механическим, электрическим и магнитным,
оптическим, ядерным, химическим, каталитическим и
огнеупорным свойствам оксидов 92 элементов.
Множество данных имеется для оксида Bi203 — одних
только переходов из одной кристаллической
модификации в другую у него известно около десятка.
А что же наш Bi205? Из всех указанных свойств для
него приводится только... цвет.
Так что помещать в практикумах методики
получения Bi205 и НВЮ3 вековой давности без всяких
оговорок, по-видимому, неправильно — нет для
этого пока достаточных оснований.
И. ИЛЬИН
ПЕРВОЕ ПИСЬМ"
Мотор —
будильник
Многие юные химики выращивают
кристаллы. Но если сравнительно несложно покрывать
мелкими кристалликами различные поделки
(проволочные цветы, фигурки зверей и т. д.), то изготовить
крупный монокристалл намного труднее.
Обычно монокристаллы выращивают
медленным статическим методом: кристаллическую
затравку просто подвешивают на ниточке или
проволочке в насыщенном растворе. Гораздо лучшие
результаты дает метод, когда кристалл медленно и
равномерно вращают в растворе; именно так
поступают в лабораториях и на производстве.
Но как быть в школьной лаборатории или
дома? Конечно, кристалл можно вращать с помощью
электромоторчика — например, обычной
лабораторной мешалки. Но включенные электроприборы
нельзя оставлять без присмотра, тем более на ночь,
а кристалл должен вращаться непрерывно
несколько суток подряд...
Мы с ребятами долго думали о том, как
сделать механическую мешалку. Мы перебрали много
вариантов, но ни один из них нам не понравился.
И вдруг руководитель химического кружка нашей
станции юных техников Светлана Ивановна
Захарова предложила: «А что, если использовать часовой
механизм?»
Нам очень понравилась эта идея. На
следующий же день ребята принесли старые часы и
принялись мастерить из них мешалки. Сейчас их у нас
несколько и все они работают превосходно. Сделать
такую мешалку может каждый школьник из вполне
доступных материалов, если, конечно, найдутся
старые ненужные часы вроде будильника.
Из часов надо вынуть стекло и снять стрелки,
а потом вместо стекла вставить пластмассовый диск
с отверстием посередине. На ось минутной стрелки
насаживается стержень (его можно закрепить на
оси пластмассовой или резиновой муфтой) с пере-
кладинкой, на которой с помощью проволочных
крючков подвешиваются затравочные кристаллики.
Перекладинка опускается в банку с раствором, а
часовой механизм укрепляется на горловине.
Такая мешалка действует непрерывно на
протяжении 24 часов, делая один оборот в час.
Конечно, каждый день механизм надо подзаводить,
стараясь как можно меньше тревожить раствор.
Поэтому лучше использовать часы с недельным заводом
или часы с электрической батарейкой.
В. ЛИТВЯК, И. МАЙОРЕНКО
(Кривой Рог)
ЛОВКОСТЬ РУК
Чтоб пробирка
не упала
Редко ли случается — нальет
неискушенный химик в пробирку жидкость, надо
ему что-то туда добавить — вот и бегает
он по комнате с пробиркой в руке, не
зная, куда ее девать. Или того хуже —
поставит куда попало и все прольет. Конечно,
в каждой лаборатории, даже в домашней,
должны быть специальные подставки. Но
часто они делаются из дерева или жесткой
пластмассы. Поставишь туда пробирку
неопытной рукой — и пожалуйста: разбил.
Предлагаемые держатели для пробирок
каждый может сделать сам, вырезав из
толстой прокладочной резины или большой
резиновой пробки. Как видно на рисунке,
их и крепить к штативу не надо — сами
держатся. Ну и пробирка с таким
держателем не разобьется.
А. ВЕЧЕР
2KOH + H2S04-
He спешите
с выводами
(См. с. 69)
1. Совершенно ясно, что Сг*+
восстановится до Cr3*, a Fe2+ окислится до
Fe3+. Но какие именно продукты реакции
При этом получатся?
На основе обычного условия
электронного баланса
2Сг6++ 6е"
Fe2+
^2Сг3 +
-^Fe3 + +e-
составим условное уравнение реакции:
К2Сг207 + 6FeS04 +19Н20 ►
>- 2КОН+2Cr(OHK +6Fe(OHK + 6H2S04.
Однако ясно, что образующейся серной
кислоты явно не хватит для того, чтобы
перевести все гид роке иды в сульфаты.
Поэтому сначала мысленно нейтрализуем
весь КОН:
-»-K2S04 + 2H20.
Оставшиеся 5 молекул серной
кислоты, как следует ожидать, дадут с гидрок-
сидами основные соли:
5H2S04 + 2Cr(OHK + 6Fe(OHK >-
>- 2Cr(OH)S04 + 3[Fe(OHJ]2SO, +10H2O.
Учитывая, что в ходе этих реакций
образуется 12 молекул воды, получаем
окончательное решение:
K2Cr207 + 6FeS04 + 7H20
-^K2S04+2Cr(OH)S04 + 3[Fe(OHJ]2S04.
Или:
K2Cr207+6FeS04 + 7Н20 *■
-^K2S04+Cr(OH)S04 + 3Fe(OH)S04 +
+ 3Fe(OHK.
2. При нагревании хлорид аммония
обратимо распадается:
NH4CU =± NH3 + HCI.
Образующийся при этом аммиак
восстанавливает СиО:
3CuO + 2NH3 >- ЗСи + N2f +ЗН30.
Вода, которая при этом получается,
позволяет СиО реагировать и с HCI:
CuO + 2HCI vCuCI2 + H20.
Вместе с тем CuCI2 восстанавливается
металлической медью:
CuCI2+Cu -
-2CuCI.
В итоге получаем такое уравнение
реакции:
4CuO + NH4CI v2Cu + 2CuCI + N2f+4H20.
3. Формально процесс прост:
2РН3+402 >- Р205+ЗН20.
Так обычно пишут уравнение этой
реакции. Но не следует забывать, что
фосфорный ангидрид — вещество крайне
гигроскопическое, он сразу же
соединяется с водой:
Р205+ЗН20 ^2Н3Р04.
Иначе говоря, при сгорании фосфина
сразу же образуется ортофосфорная
кислота:
РН3+202 ^Н3Р04.
4. Составим уравнения электронного
баланса:
Мп+7 + 5е— *Мп+2
-^о^+ге-
Отсюда получим:
2KMn04+5H202 + 3H2S04-
^8H20 + 50.f + K2S04+2MnS04.
Именно так и идет эта реакция при
избытке кислоты. Но если кислоты
недостаточно, произойдет реакция
ЗМп+2 +2Мп+7
-*5МгГ
а образовавшийся Мп02 вызовет катали- |
тическое разложение перекиси:
2Н202 *- 2Н20 +02j\ |
При этом реакция уже не будет стехиомет- |
рической, и ее уравнение можно записать,
например, так:
2КМп04 + Bп + 5)Н202 + 3H2S04 *
>- Bп +8)Н20 + (п + 5H, f+ K2S04 + 2MnS04
(n=0, ±1, ±2, +3, +4 и т. д.).
То есть получается бесконечное число
вариантов решений...
И. ЛЬВОВ
Из писем
в редакцию
О предмете
химии
На вопрос, что такое
химия, принято отвечать так:
это наука о веществах
и их превращениях.
Такое определение
возникло во времена
средневековых алхимиков и иатро-
химиков эпохи Возрождения
и оставалось справедливым
до тех пор, пока все известные
вещества носили чисто
химический характер и все их
превращения ограничивались
лишь чисто химическими.
Но когда в 1896 году
была открыта радиоактивность,
то выяснилось, что существует
еще и превращение физиче-
ского характера, а после
открытия элементарных
частиц стало возможным
говорить и о веществах
физической природы. По
сути дела, с тех пор
приведенное выше определение
химии перестало адекватно
отражать ее предмет.
Другое определение
химии гласит, что это
учение об элементах;
оно тоже зародилось
в древности в виде
натурфилософских
представлений о «стихиях», или
«началах». С образованием
понятий о простом и
сложном веществах понятие
«элемент» стало обозначать
то, из чего простые и
сложные вещества состоят.
Понятие об элементах легло
в основу трех стехио-
метрических законов химии
(постоянства и
определенности состава; эквивалентов,
или паев; простых кратных
отношений), из которых
вытекали понятия сначала
атомного веса как
фундаментального (в XIX веке)
свойства элемента, затем —
валентности и, наконец,
общей периодической
зависимости свойств элементов
от их атомного веса.
Вот почему Д. И.
Менделеев совершенно справедливо
писал в первом издании
своих «Основ химии» A871 г.),
подводя итоги чтению
двухлетнего курса химии в
Петербургском университете:
«Вся сущность теоретического
учения в химии и лежит в
отвлеченном понятии об
элементах... Главный интерес
химии — в изучении основных
качеств элементов... химию в
современном ее состоянии
можно поэтому назвать учением об
элементах».
Это менделеевское
определение химии и ее
предмета полностью
сохранило всю свою силу
и сегодня. Разграничение
с ядерной физикой вполне
ясное и четкое: химия
занимается элементами и,
добавим к этому, их
соединениями, а ядерная
физика — превращениями
элементов. Поэтому все
явления природы, в которых
элементы участвуют, но
при этом остаются
неизменными, следует считать
химическими.
Еще одно определение
химии, принадлежащее Ф.
Энгельсу, гласит, что химия
есть наука об атомах,
об атомном строении
вещества. Но что такое
атом? Это мельчайшая
частичка элемента,
сохраняющая его важнейшие свойства.
Оба последних
определения — второе
(Менделеева) и третье (Энгельса) —
по существу совпадают
друг с другом, поскольку
понятие об атоме полностью
вытекает из понятия об
элементе. Именно эти
определения, а не первое —
неверное, хотя весьма
распространенное,— и следует
положить в основу
современной формулировки предмета
химии.
К сожалению, в
учебнике для 7—8-х классов
средней школы
«Неорганическая химия» A3-е издание,
М.: Просвещение, 1981)
дано первое определение
химии, полностью устаревшее
и давно уже ставшее
ошибочным. На с. 3
учебника сказано: «Химия —
наука о веществах и
превращениях их друг в друга».
Далее, не с. 10 разъясняется:
«Явления, при которых
не происходит превращений
одних веществ в другие,
относят к физическим
явлениям», а на с. 13
повторяется снова: «Химическими
явлениями называются такие
явления, при которых
из одних веществ образуются
другие вещества». То же
самое повторяется еще и еще
раз на с. 15 и с. 17.
Все эти определения,
хотя и совершенно
неправильные, набраны в учебнике
жирным шрифтом —
дабы выделялись и лучше
запоминались школьниками.
Но самое странное
заключается в том, что эти
утверждения тут же... опровергаются.
Так, на той же с. 17 сообщается:
«Однако существуют и такие
явления, при которых (...)
атомы одного вида
превращаются в атомы других
видов... Но эти явления
изучаются не химией,
а другой наукой —
ядерной физикой». И далее,
все в том же учебнике
(с. 147, 160—161),
рассказывается о свойствах атомных
ядер, о радиоактивных
элементах и их
превращениях. Более того, в том же
учебнике понятие об элементе
вместо того, чтобы служить
определяющим для понятия
об атоме, само оказывается
производным от понятия
об атоме, которое вообще
фактически лишено строгого
определения. В результате
всего этого в учебнике
возникают грубые ошибки,
например, вроде той,
когда средний атомный
вес элемента смешивается
с массой отдельного атома.
Ясно, что школьный
учебник по химии ( по
крайней мере в своей общей
части, где вводятся основные
понятия) требует коренной
переделки с целью
устранения имеющихся в нем
серьезных недостатков.
Академик
Б. М. КЕДРОВ,
кандидат исторических наук
В. А. ВОЛКОВ
74
Учитесь переводить
Эсперанто —
для химиков
УРОК XV
KIEL KONSERVI LEGOMOJN EN
HEJMAJ KONDICOJ?
Firmo "Hermann Forster" (Svislando)
konstruis kameron, en kiu oni povas dum
longa tempo konservl fresajn legomojn kaj
fruktojn.
Lau sia ekstera (I) aspekto la kamero
memorigas hejman malvarmigilon, tamen la
humideco de la aero en gi estas 90-procenta,
sed ne 30—60-procenta, kiel en la malvarmi-
gilo. Dank'al la alta humideco la legomoj
kaj" fruktoj ne perdas fresecon. Vinberojn,
pirojn, orangojn kaj multajn legomojn en
tla kamero oni povas konservi dum kelkaj
monatoj, sed pomojn kaj terpomojn — dum
duonjaro.
La kamero estas tauga ankau B)
рог daura konservado de vinoj kaj trinkajoj.
Комментарии
1. Предлог ekster — вне: ekstertera —
внеземной.
2. Наречие ankau — также.
Лексика
Legomo — овощ, hejma — домашний,
бытовой, Svislando — Швейцария, fresa —
свежий, aspekto — вид, внешность, memo-
ri — помнить, perdi — терять, bero — ягода
(vinberoj — виноград), piro — груша,
orango — апельсин, monato — месяц,
porno — яблоко (terpomoj — картофель),
trinki — пить.
Вы делаете последний шаг в изучении
курса с<Эсперанто — для химиков» (выразим
надежду, что курс принес пользу и
специалистам в других областях). Если вас интересует
Окончание. Начало — в № 7, 8 и 9.
проблема международного языка, то, кроме
названных раньше книг, могут быть полезными
статьи в журналах: «Новое время» A971, №26;
1975. № 44), «Мир науки» A977, № 2), «Наука
и жизнь» A978, № 1), «Огонек» A979, № 27;
1980, № 11), «Техника и наука» A974, № 5),
«Наука и религия» A979, № 2; 1980, № 1),
«Вокруг света» A974, № 1).
УРОК XV/, последний
AVANTAGOJ DE CERAMIKAJ МА-
TERIALOJ
Ceramikaj materialoj, dank'al siaj altaj
karakterizoj, eble, trovos aplikon en
produktado de motoroj, hejtaj piloj, hejmaj aparatoj
kaj alio.
Ceramikajoj, ekzemple, sillcia karboni-
do kaj silicia nltrido, jam D) altiris la
atenton pro la fidindeco E) ce altaj tempe-
raturoj. Alojoj, uzataj en la nuna tempo en
turbinaj motoroj, perdas fortikecon kaj subi-
gas al oksida korodo, kiam la tern per at uro
superas (I) 1035 °C. Sed tiaj termikaj
motoroj, kiel dizelaj kaj gasturbinaj, transformas
la energSon de la hejtajo en mekanikan
laboron pli efike ce pli alta temperaturo.
Ekzemple, oni povus atingi redukton de elspe-
zo de hejtajo je 30 procentoj, se B) la
temperaturon ce la eniro plialtigi gls 1400 С
kompare kun 900 °C en la nuna tempo.
Tiamaniere, dank'al uzado de
ceramikaj materialoj oni povas en multaj kazoj
redukti konsumadon de hejtajoj.
Uzado de ceramikaj pecoj, kiujn karak-
terizas plialtigita rezisto al korodo, povas
konduki al kreo de motoroj, kapablaj funkcii
per multaj specoj de hejtajo.
A van ta go de ceramikaj materialoj
estas ilia kapablo elteni altegajn temperatu-
rojn — ja C) ce pli altaj temperaturoj
pli plene forbrulas la hejtajo, kaj ce gia
forbrulo formigas malpli multe da substan-
coj, poluciantaj la vivomedion.
La plej cefa obstaklo sur la vojo al la
vasta apliko de ceramikaj pecoj restas alta
kosto de la cerami kajoj. Kvankam la krudajo
рог produktado de cerami kajoj kostas
relative malkare, produktado de pecoj el cerami-
ko kostas pli multe, ol el metaloj. Tial nece-
sas, ke sciencistoj plu D) studu la problemon
kaj klopodu sangi la nunan situacion.
Комментарии
1. Предлог super — над: temperaturo
super nulo — температура выше нуля;
supera — высший, superi — превосходить.
2. Союз se — если.
3. Частица ja — ведь.
4. Наречия: jam — уже, plu — далее,
более, больше: mi jam studis la kurson
de Esperanto — я уже изучил курс
эсперанто; ni studu plu! — будем изучать дальше!
5. Суффикс -ind- означает «достойный,
заслуживающий чего-либо»: memorinda —
достойный памяти, памятный.
Лексика
avantago — преимущество, cerami-
ka — керамический, pilo — элемент
(электрический), ekzemplo — пример, tiri — тя-
75
нуть, привлекать, stento — внимание, fidi —
доверять (fidinda — надежный), alojo —
сплав, redukti — сократить, kompari —
сравнивать", maniero — образ (действия),
способ, kapabla — способный, plena —
полный, polucio — загрязнение, vivi — жить,
medio — среда, окружение (vivomedio —
окружающая среда), cefa — главный, ob-
staklo — препятствие, vojo — путь, дорога,
vasta — обширный, kruda — сырой, scien-
со — наука, studi — изучать, sangi —
изменить.
Настал прощальный момент. Вы освоили
все основные элементы эсперанто, изучили
500 корневых слов, легко ориентируетесь в
любом тексте. Теперь для проверки
ЗАЧЕТНАЯ РАБОТА
До конца года вышлите в
редакцию работу, состоящую из двух заданий:
ПЕРВОЕ, ОБЯЗАТЕЛЬНОЕ —
перевести на русский язык текст последнего
урока;
ВТОРОЕ, НЕОБЯЗАТЕЛЬНОЕ —
написать короткий, не более двух страниц,
рассказ на свободную тему (или реферат
статьи). Сделайте на конверте пометку
«Эсперанто».
После проверки (ца что уйдет
некоторое время) и при благоприятном ее исходе
вам будет выслан аттестат,
свидетельствующий об освоении курса «Эсперанто — для
химиков».
ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ
ИНФОРМАЦИЯ
Несколько адресов, которые, возможно,
будут вам полезны; обращаясь по ним,
прикладывайте, пожалуйста, конверт со своим
адресом.
103009 Москва, проспект Калинина, 14,
Ассоциация советских эсперантистов (АСЭ):
ответственный секретарь АСЭ
Анатолий Васильевич Береза (вступление
коллективов эсперантистов в АСЭ, участие в
зарубежных конгрессах, конференциях,
лагерях, симпозиумах, курсах),
председатель научно-технической
комиссии АСЭ кандидат химических наук
Анатолий Евгеньевич Гончаров (применение
эсперанто в науке и технике, резюме
научно-технических статей, проблема
международного языка науки, терминология,
создание научно-технических секций в клубах
эсперанто и секций эсперанто в научно-
технических обществах, переписка с
зарубежными коллегами);
зам. председателя организационно-
массовой комиссии АСЭ кандидат
физико-математических наук Виктор Семенович
Аролович (адреса клубов эсперанто,
создание коллективов эсперантистов,
внутрисоюзные лагеря и слеты, подписка на журналы,
приобретение литературы);
редактор «Информационного
бюллетеня АСЭ» Николай Борисович Зубков
(публикация сообщений о деятельности
эсперантистов, в том числе о применении
эсперанто в науке и в технике).
191011 Ленинград, Фонтанка, 21, Дом
дружбы и мира, вице-президент АСЭ
кандидат технических наук Семен Наумович
Подкаминер (применение эсперанто в
борьбе за мир).
450025 Уфа, абонементный ящик 1125,
клуб эсперанто, председатель
учебно-методической комиссии АСЭ Борис Григорьевич
Колкер (адреса клубов эсперанто,
публикации статей о международном' языке,
изучение и преподавание эсперанто,
магнитофонные записи).
125299 Москва,, ул. Космонавта
Волкова, 19, магазин «Книги на иностранных
языках — почтой* (эсперантские словари,
учебники, книги).
103009 Москва, ул. Горького, 15,
магазин «Дружба*, отдел «Книга — почтой»
(эсперантские книги, изданные в
социалистических странах).
200001 Таллин, почтовый ящик 199,
магазин «Книга — почтой* (эсперантские
книги, изданные в Эстонии).
103009 Москва, ул. Семашко, 1/12,
Институт языкознания АН СССР,
руководитель Проблемной группы по вопросам
международного языка, президент АСЭ,
доктор филологических наук Магомет
Измаилович Исаев (теоретические проблемы
вспомогательного языка международного
общения).
ПРИЛОЖЕНИЕ
В приложении — то, что не
уместилось в курсе: несколько суффиксов и
приставок, а также корневые слова, с которыми
(при отсутствии словаря) могут возникнуть
сложности.
Суффиксы
-ап- «житель, член, последователь»:
moskvano — москвич, komsomolano —
комсомолец.
-em- «склонный к чему-либо,
любящий что-либо»: laborema — трудолюбивый.
-ег- частица: fajro — огонь, fajrero —
искра.
-estr- «руководитель, глава,
начальник»: sipo — корабль, sipestro — капитан
корабля.
-id- «потомок, ребенок»: bovo — бык,
bovido — теленок.
-in- «лицо женского пола»: studento —
studentino.
-ism- «учение, течение в обществе,
философии, науке»: marksismo.
-uj- «вместилище»: monujo- —
кошелек.
Приставки
dis- «разделение»: disiri — разойтись.
eks- «бывший»: eksdirektoro.
ge- «два лица или несколько лиц
обоего пола»: patro + patrino = gepatroj
(отец + мать = родители).
mis- «ошибочность»: miskompreno —
недоразумение.
рга- «давний, первоначальный,
первобытный»: prahomo — первобытный человек.
76
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЙ
СЛОВАРЬ
aboni
abunda
aceti
adreso
agi
agrabla
ago
akcepti
akompani
almenau
ambau
ami
amiko
angulo
anstatau
aparteni
apenau
aprilo
apud
arbo
arto
artikolo
atendi
audi
augusto
auskulti
autoro
autuno
avo
aviado
baldau
bani
batali
bati
bedauri
be la
besto
biblioteko
biero
bildo
birdo
blanka
blua
bom bono
bordo
brili
Silllll
centro
certe
cetera
ci vita no
cambro
carma
cemizo
cesi
cevalo
cielo
cirkau
» +.
подписываться
обильный
покупать
адрес
действовать
приятный
возраст
принимать
сопровождать
по крайней мере
оба
любить
друг
угол
вместо
принадлежать
едва
апрель
около
дерево
искусство
статья
ждать
слышать
август
слушать
автор
осень
дед
авиация
вскоре
купать
бороться
бить
сожалеть
красивый
животное
библиотека
пиво
изображение
птица
белый
синий
конфета
берег
блестеть
щетка
шуметь
коричневый
грудь
букет
рот
масло сливочное
центр
конечно
прочий
гражданин
комната
прелестный
рубашка
прекратиться
лошадь
небо
вокруг
дата
*"
dekstra
demandi
dento
desegni
devas
deziri
difini
dimanco
diri
diskuti
diversa
dividi
do
dokumento
do lea
doloro
donaci
dormi
dubi
ec
eduki
edzo
ekzameno
ekzemplero
ekzisti
elekti
entrepreni
erari
esperi
esprimi
estimi
eta go
eterna
even to
eviti
evolui
fakultato
fali
familio
farti
februaro
felica
fenestro
ferioj
fermi
festo
fiksi
filo
fini
fiso
fiziko
flanko
flava
floro
flugi
flui
fojo
folio
forgesi
forko
formulo
forta
frato
f rem da
frit;
правый
спросить
зуб
чертить
должен
желать
определить
воскресенье
сказать
обсуждать
различный
делить
следовательно
документ
сладкий
боль
дарить
спать
сомневаться
даже
воспитывать
муж
экзамен
экземпляр
существовать
выбирать
предпринять
ошибаться *
надеяться
выражать
уважать
этаж
вечный
событие
избегать
развиваться
факультет
упасть
семья
поживать
февраль
счастливый
окно
каникулы,
отпуск
закрыть
праздник
закрепить
сын
кончить
рыба
физика
сторона
желтый
цветок
лететь
течь
раз
лист
забыть
вилка
формула
сильный
брат
чужой
жарить
f roma go
frue
gaja
gas to
glaso
gramo
gratuli
grava
griza
gusto
gvidi
generala
gis
goji .
gusta
halti
haro
hazarda
hela
herbo
hierau
historio
hodiau
horlogo
hotelo
humoro
hundo
ideo
impreso
industrio
inkluzive
insigno
instrui
interesa
interna
inviti
januaro
jen
julio
juna
junio
jaudo
|eti
jurnalo
jus
kafo
kajero
kalkuli
ka mar a do
kampo
kanti
kapo
kapti
karaktero
karesi
katedro
kato
kauzo
kino
kisi
klara
сыр
рано
веселый
ГОСТЬ
стакан
грамм
поздравить
важный
серый
вкус
руководить
всеобщий
до
радоваться
точный
остановиться
волос
случайный
светлый
трава
вчера
история
сегодня
часы
гостиница
настроение
собака
идея
впечатление
промышленность
включительно
значок
обучать
интересный
внутренний
пригласить
январь
вот
июль
молодой
июнь
четверг
бросить
газета
только что
кофе
тетрадь
сч итать
товарищ
поле
петь
голова
поймать
характер
ласкать
кафедра
кошка
причина
кино
целовать
ясный
77
klaso
klubo
knabo
ко ко
kolego
kolekti
koloro
kombi
komitato
komplika
komuna
konfirmi
koni
konsenti
konstanta
kontenta
kontroli
konversacio
konvinki
korekti
korespondi
кого
korpo
kostumo
kotizo
koverto
krajono
kravato
kredi
kreski
к re to
kukumo
kulero
kuraci
kuraga
kuri
kusi
kvazau
laboratorio
laca
lago
lakto
lampo
lando
lasi
leciono
legi
lekcio
lerni
letero
levi
libera
libro
ligi
ligno
limo
linio
lito
logi
loko
ludi
lumi
lundo
luno
ma gaze no
ma jo
malgrau
manki
mano
mardo
maro
класс
клуб
мальчик
петух
коллега
собирать
цвет
причесывать
комитет
сложный
общий
подтверждать
знать, быть
знакомым
согласиться
постоянный
довольный
проверять
беседа
убеждать
исправлять
переписываться
сердце
тело
костюм
членский взнос
конверт
карандаш
галстук
верить
расти
мел
огурец
ложка
лечить
смелый
бежать
лежать
будто
лаборатория
усталый
озеро
молоко
лампа
страна
оставить
урок
читать
лекция
учить(ся)
письмо
поднять
свободный
книга
связать
древесина
граница
линия, строка
кровать
проживать
место
играть
светить
понедельник
луна
магазин
май
несмотря на
отсутствовать
рука
вторник
море
marto
matematiko
mateno
medicino
mem
membro
mendi
merkredo
mezo
mezuri
mi lito
miri
moderna
mola
momento
monto
montri
monumento
morgau
morti
muro
muzeo
muziko
nagi
najbaro
naski
naturo
nego
nek...nek
nepre
neutrala
nigra
nivelo
nombro
nomo
nor do
noti
novembro
nubo
numero
nur
objekto
observi
ofico
ofte
okcidento
oktobro
okulo
okupi
on do
ordo
orelo
organizi
oriento
oro
ovo
pagi
pa go
palaco
pal to
pardoni
paroli
partio
pasagero
pauzo
pendi
penetri
pensi
pentri
permesi
март
математика
утро
медицина
сам
член
заказать
среда
середина
измерять
война
удивляться
современный
мягкий
мгновение
гора
показать
памятник
завтра
умереть
стена
музей
музыка
плавать
сосед
рождать
природа
снег
ни...ни
непременно
нейтральный
черный
уровень
число
имя
север
отметить
ноябрь
облако
номер
только
предмет
наблюдать
должность
часто
запад
октябрь
глаз
занять
волна
порядок
ухо
организовать
восток
золото
яйцо
платить
страница
дворец
пальто
извинить
говорить
партия
пассажир
перерыв
висеть
проникать
думать
рисовать
разрешить
persono
peti
piedo
pilko
pipro
placo
placi
plago
planedo
piano
plezuro
plumo
pluraj
pluvo
po
poezio
politiko
popolo
pordo
porko
posto
praktiko
preciza
preta
preter
prin tempo
programo
proksima
promeni
promesi
proponi
propra
rakonti
raporti
razi
reciproka
redakcio
regiono
rendevuo
renkonti
respondi
respubliko
restoracio
revi
ridi
rigardi
rikolto
rimarki
rime do
ripeti
ripozi
rivero
robo
rolo
rondo
rozo
ruga
sabato
saga
sako
sa lono
salti
saluti
sana
sata
scii
sego
sekvi
semajno
sendi
senti
лицо, личность
просить
нога
мяч
перец
площадь
нравиться
пляж
планета
план
удовольствие
перо
довольно многие
дождь
по (для
числительных)
поэзия
политика
народ
дверь
свинья
почта
практика
точный
готовый
мимо
весна
программа
близкий
гулять
обещать
предложить
собственный
рассказать
докладывать
брить
взаимный
редакция
область
свидание
встретить
ответить
республика
ресторан
мечтать
смеяться
смотреть
урожай
заметить
средство
повторять
отдыхать
река
платье
роль
круг
роза
красный
суббота
умный
мешок
зал
прыгнуть
при ветст вов ат ь
здоровый
сытый
знать
стул
следовать
неделя
послать
чувствовать
78
septembro
serci
serioza
sidi
signifi
silenti
simila
skioj
sola
somero
soni
sonori
spegulo
sperta
stacio
stari
stato
stelo
strato
subita
sudo
suko
sukceso
sukero
suno
supo
supra
sajni
saltj
sati
serci
сентябрь
искать
серьезный
сидеть
значить
молчать
похожий
лыжи
единственный
лето
звучать
звенеть
зеркало
ОПЫТНЫЙ
станция
стоять
состояние
звезда
улица
внезапный
юг
сок
успех
сахар
солнце
суп
верхний
казаться
включить
любить, ценить
шутить
sranko
Stalo
Stato
§uoj
tablo
tabulo
tago
tasko
tavolo
teatro
teko
teksto
telero
televido
ten do
teo
termino
timi
titolo
traduki
trafi
tramo
tranci
trankvila
tro
tuj
turisto
turni
tuSi
tuta
шкаф
сталь
государство
туфли
стол
доска
день
задача
слой
театр
портфель
текст
тарелка
телевидение
палатка
чай
термин
бояться
заголовок
переводить
попасть
трамвай
резать
спокойный
слишком
тотчас
турист
повернуть
касаться
весь
unio
universitato
urbo
uzino
vagono
varo
vendi
veni
vendredo
venki
vento
vera
verda
verki
verso
versi
vespero
vesti
viando
vizago
viziti
voco
vojagi
voli
volonte
vorto
zorgi
союз
университет ч
город
завод
вагон
товар
продавать
прийти
пятница
победить
ветер
истинный
зеленый
писать, сочинять
стих
лить
вечер
одеть
мясо
лицо
посещать
голос
путешествовать
хотеть
охотно
слово
заботиться
Б. Г. КОЛКЕР
Книги
Зачем
химику
история!
История учения о химическом
процессе. Под ред. Ю. И.
Соловьева. М.: Наука, 1981.
Пытаясь дать
определение цивилизованному
существу, классификаторы
предлагали и такую формулу:
цивилизованным можно считать
того, кто помнит имена своих
бабушек и дедушек. Если
использовать это определение
как тест, то немало
современных научных работников про-
ВСЕОБЩАЯ (
ИПГОРИЯ .С
Х'ШИИ I
ИСТОРИЯ
УЧЕНИЯ
О ХИМИЧЕСКОМ
ПРОЦЕССЕ
верки не выдержит: очень
уж часто они не помнят имен
«дедушек», чьими идеями
руководствуются в своих
изысканиях.
«Если спросить, что
сталось бы, если бы господь
бог полностью извлек все
содержимое из какого-либо
сосуда и не позволил другим
телам стать на место
вынутого,— отвечаем: стенки сосуда
через это самое сделались бы
смежными между собой». Эти
слова, довольно точно
отражающие последние веяния в
учении о природе вакуума, были
произнесены еще в XVII веке
Декартом..,.
Впрочем, способность
поразить собеседника
экстравагантной цитатой — далеко
не единственное, что дает
знание научной старины. И книга
«История учения о химическом
процессе» содержит немало
тому надежных доказательств.
Может ли до конца
понимать содержание
классических научных законов тот, кто
не знает истории их
возникновения? Пожалуй, нет. Вот
пример. Каждый студент-химик
заучивает закон действия масс.
В сознании эта важнейшая
особенность химических
равновесий укладывается нелегко —
в частности, из-за
непонятного термина «действующая
масса». Ведь многие учебники,
да и лекторы не
разъясняют: этими словами
первооткрыватели закона К. Гульд-
берг и П. Вааге
обозначали в 1867 году то, что Я. Вант-
79
Гофф позднее назвал
привычным для нас словом
«концентрация»... Насколько легче
улавливалась бы суть деле,
если бы объяснение закона
сочеталось с исторической
справкой, которую можно
найти в «Истории учения о
химическом процессе»!
Из пяти статей,
составляющих книгу, для химика-
практика наибольшее значение
имеет, пожалуй, третья —
«Электрохимия» (авторы —
М. Л. Езерский и А. М. Скун-
дин). Один из самых старых
разделов современной науки о
веществе, электрохимия
остается поистине неисчерпаемой.
Поток идей и технических
возможностей в этой
почтенной области знания с годами
продолжает непобедимо
нарастать. А поскольку новое
все чаще оказывается успешно
забытым старым, чрезвычайно
полезен исчерпывающий свод
данных о том, что было
придумано и сделано за два
века ее развития. Ведь в этой
области науки работали лучшие
химические умы — а все
ли, что они породили,
удалось взять на вооружение
нашим современникам?
И еще одна польза от
этой книги: просматривая
хронологию открытий, читатель
может беспристрастно оценить
реальный уровень собственных
знаний. Так, автор этих строк
(химик-профессионал) не без
горечи обнаружил, что его
представления о
термодинамике находятся где-то на
уровне 1890 года, по части
электрохимии он продвинут чуть
си ль нее, но если говори ть о
теории, то не далее 20-х
годов нашего века. И хотя
эти области знания не его
прямая специальность,
информация к размышлению
получается в высшей степени
поучительной.
Признаком хорошего
тона в статьях современных
исследователей стало наличие
хотя бы одной ссылки на
предшественников, работавших в
XIX, а то и в XVIII веках.
Как и всякая мода, это
поветрие содержит в себе
рациональное зерно: начнет
человек копаться в истории ради
красного словца — а
кончит тем, что увлечется ею
всерьез. И станет
цивилизованным в полном смысле
слова. «История учения о
химическом процессе» открывает для
этого богатые возможности, в
особенности для тех, кто
занимается термодинамикой,
кинетикой, термо- или
электрохимией.
Правда, если за книгу
возьмется читатель настолько
любознательный, что его
заинтересует вопрос, кто же ее
написал,— потребуется
немалое трудолюбие: список
авторов он сможет обнаружить
только в предисловии, в
третьем с конца абзаце. Принято
считать, что имена тех, кто
порадовал нас новой книгой,
должны быть более
заметны — и разве эта традиция
не справедлива?
В. ИНОХОДЦЕВ
Мыслить
экологически
Т. М. Гордон, Я М.
Гордон. Быть небу гопубым!
М.: Металлургия, 1981.
t+sff Тарою/ .*Jf* 4f l»pvm
штыкетголшым!
Говорят, что в наше
время каждая четвертая страница
выпускаемой в мире
литературы посвящена охране
окружающей среды. В Японии —
стране, больше всех страдающей от
загрязнения воды и воздуха,—
появилось даже особое слово
«коогай» для обозначения
вреда, наносимого природе
отходами промышленных
предприятий. В ФРГ одна из важнейших
характеристик нового
агрегата называется «die Umwelt-
freundlichkeit», что в
буквальном переводе означает
«дружественность к окружающей
среде»...
Впрочем, тема эта не
нова. Можно вспомнить и
сетования героя романа Ф.
Купера «Пионеры», знаменитого
Кожаного Чулка, который не
может видеть, как
американские колонисты уничтожают
природу; можно сослаться и
на англичанина Уильяма
Морриса, который еще в конце
прошлого века в романе-
утопии «Вести ниоткуда»
предостерегал людей от
строительства больших
предприятий. Но только в наше время
проблема защиты
окружающей среды приобрела
поистине глобальный характер и
выдвинулась в ряд
первоочередных задач человечества.
В небольшой книжке
«Быть небу голубым!»
читатель найдет информацию о
частной проблеме охраны
окружающей среды — борьбе
с пылью и вредными газами,
выбрасываемыми
металлургическими предприятиями. На
первый, взгляд это кажется
узким вопросом. Но только на
первый взгляд.
Современный человек
просто обязан мыслить
экологически. Человечеству не
хватает пресной воды — так
помните об этом всегда! Вы
выбрались в лес — так не засоряйте
его бутылками и консервными
банками! И нельзя
перекладывать на законодательную и
исполнительную власти всю
заботу о чистоте мест, в
которых мы живем: каждый
человек должен иметь внутри
себя тормоз, не позволяющий
ему наплевательски
относиться к чистоте своего гнезда.
Имя этому тормозу —
совесть...
Но вернемся к книге.
Авторы рассказывают об
опасности, которую несет с собой
запыленный и отравленный
газами воздух, описывают
аппаратуру для анализа
атмосферы и поясняют, как этот анализ
делается. Самый большой
раздел книги посвящен способам
очистки от пыли отходящих
газов металлургических
предприятий, контролю выбросов
металлургических заводов.
Последний раздел
повествует о перспективах
развития газоочистки, новых
безотходных и малоотходных
процессах металлургии, новых
направлениях в разработке
пылеулавливающей
аппаратуры. Но авторы не усыпляют нас
уверениями в простоте
решения всех проблем газоочистки.
Напротив, эти проблемы
встают перед читателем во всей
своей сложности и всем своем
многообразии.
А. ГУСОВСКИЙ
sa
г
Ш
\ V,
Вы
и ваш
редактор
Многие молодые авторы прикладывают к
рукописи большой конверт с маркой и обратным
адресом. Это тяжелая ошибка; для редактора
создается уж слишком большой соблазн.
Я. ЛАРДНЕР
Ноша редактора непосильна, и
прежде всего это эаслуга авторов, философию
которых можно выразить так: «Я всегда
надеюсь, что редактор порекомендует к
печати все мои статьи, причем в том самом
виде, в каком я их послал, и опубликует
их вне всякой очереди. В то же время
я полагаю, что он будет придираться ко
всем другим статьям, особенно к
сочинениям моих конкурентов». Некий остряк
выразился так: «Если вы когда-либо
увидите редактора, способного
удовлетворить всех, то он уже вряд ли будет
сидеть или стоять, и вокруг него будет
расставлено множество цветов».
Бывает два рода редакторов, и
авторам это следует знать хотя бы для того,
81
чтобы понимать, к кому следует обращаться
в тех случаях, когда дела идут хуже, чем
хотелось бы.
Работа просто-редактора (чаще всего
это ученый, порой весьма уважаемый) —
принять или отклонить рукопись, а также
выбрать рецензента. Если у вас появятся
сомнения в справедливости рецензии или
принятого редакцией решения, все
претензии следует направить «просто-редактору».
Кроме него, во всяком специальном
журнале есть штатные научные редакторы,
которые не отвечают за решения, а лишь
освобождают просто-редакторов от
рутинной канцелярской работы. Они, в
частности, ответственны за последние этапы
превращения рукописи в публикацию.
Поэтому по всем вопросам, касающимся
верстки или набора формул, просто-редактора
беспокоить не следует. Несмотря на
ограниченность функций научного редактора,
существует мнение, что если дела со
статьей плохи, то ругать следует именно
его.
Многие авторы знать не знают, как
происходит рецензирование — а зря!
Одно это может повысить процент
принимаемых статей.
Л
После получения статьи редактор
прежде всего проверяет, соответствует ли
изложенный в ней материал основному
направлению журнала. В случае
несоответствия рукопись тут же возвращается автору.
Вряд ли после этого стоит протестовать.
Определение тематики журнала — одна
из важнейших задач редакторов, и поэтому
сомнительно, чтобы кто-то из них отнесся
благосклонно к вмешательству в это тонкое
дело постороннего, даже самого
вежливого. В этом случае выход один — послать
рукопись в другой журнал.
Если рукопись по тематике подходит,
редактор смотрит, соответствует ли ее
оформление принятым в данном журнале
правилам (их обычно публикуют на обороте
обложки). Если не соответствует — статью
немедленно возвращают автору (зачем
тратить попусту драгоценное время членов
редколлегии н консультантов, посылая им
плохо подготовленные рукописи?).
Только после того, как редактор
убедится, что все в порядке, рукопись
регистрируют. Это нужно, чтобы в случае
задержки с рецензированием, утери прн
пересылке и других больших или меньших
неприятностей можно было быстро и точно
узнать, на каком этапе случилось несчастье.
Затем редактор решает, кто будет
рецензентом. В большинстве журналов каждую
статью рецензируют два специалиста. Они,
разумеется, должны быть более опытными,
чем автор, иначе кому помогут их
замечания? Иногда приходится затратить
немало усилий, чтобы найти компетентного
эксперта. Уж больно специализированной
стала наука.
Мнения двух рецензентов нередко
расходятся. В таких случаях редактору
приходится либо принимать окончательное
решение самому, либо мучительно искать
новых рецензентов. Самостоятельное
решение, однако, возможно лишь тогда,
когда редактор сам разбирается в
вопросе, которому посвящена статья, или
когда одна рецензия гораздо убедительнее
другой.
Следует подчеркнуть, что за
окончательное решение отвечает именно
редактор, члены редколлегии и рецензенты
(чаще всего они анонимны) могут лишь
высказывать свои мнения. Поэтому редактор
не смеет прятаться за чьи-то спины, ему
приходится преподносить решение как
свое собственное.
Оно может быть одним из трех:
принять, отклонить, переработать. Обычно
на принятие решения уходит от 4 до 6
недель. Если в течение 8 недель автор не
получил весточки от редактора, он имеет
полное право поинтересоваться, какова
судьба его статьи. Иногда такое
обращение помогает установить, что решение
редактора просто затерялось или
задержалось при пересылке.
Л
В любом случае не следует опасаться
общения с редакторами. За редкими
исключениями, они очень симпатичные
люди. Никогда не надо смотреть на них,
как на врагов, ибо они обычно на вашей
стороне. Единственная задача
редакторов — публиковать хорошую научную
продукцию в понятной для читателей форме.
Если ваша цель иная, то вы действительно
встретите в редакции недоброжелателя.
Однако если цели совпадают, то редактор
всегда будет самым решительным вашим
сторонником и незаменимым советчиком.
Итак, вы получили ответ.
Предположим, в нем указывается, что ваша рукопись
принята. После этого вы имеете полное
право угоститься рюмочкой коньяка либо
отметить это событие иным способом,
принятым в тех случаях, когда есть
основания гордиться собой. Действительно,
есть чему радоваться — в хороших
журналах (особенно биологических) такой
резолюции удостаиваются лишь 5% всех
рукописей.
Более вероятно, однако, что вы
получите не маленькую записочку, а
пухлый пакет, содержащий оба экземпляра
рукописи, замечания рецензентов и
сопровождающее письмо редактора, в котором
обычно говорится следующее: «Ваша
рукопись возвращается после рецензирования
вместе с комментариями. Полагаем, что
они помогут вам исправить ряд
недостатков».
Ни в коем случае не огорчайтесь.
Действительно, подавляющее большинство
авторов получают либо письмо
приведенного выше типа, либо вообще откаэ.
82
Разумеется, первый вариант лучше
второго, и этому тоже стоит порадоваться.
Иногда рецензенты подмечают один
или два серьезных недостатка, тогда как
остальные их замечания несущественны.
В этом случае лучше всего учесть
замечания, с которыми вы согласны, и
попытаться разъяснить те места рукописи, к
которым рецензенты придирались, на ваш
взгляд, напрасно. При повторной посылке
рукописи очень важно приложить письмо,
в котором шаг за шагом объясняется
ваша реакция на критику рецензента.
Наконец, возможна ситуация, когда
рецензенты или редактор неправильно
поняли содержание рукописи, и поэтому
вы уверены, что сделанные ими
замечания полностью ошибочны. Иногда
проще всего направить рукопись в другой
журнал. Если же существуют веские
причины, по которым вам хочется
опубликовать статью именно здесь, придется
повторно направить рукопись тому же
редактору.
Л
В этом случае следует быть
исключительно тактичным. Нужно
последовательно опровергнуть суждения рецензентов,
но сделать это так, чтобы не
чувствовалось ни малейшего антагонизма. Если же
вы начнете свое письмо редактору с
заявления, что он сам либо его рецензенты —
глупцы (а в редакционной почте
попадаются и такие письма), то Джимми Грек*
даст вам 100 против 1, что ваша рукопись
будет немедленно возвращена без
всякого рассмотрения.
С другой стороны, понятно, что
любой рецензент может ошибиться, и,
согласно закону Мэрфи**, это рано или поздно
случается. Поэтому, если вы без всякого
раздражения точно укажете, почему вы
правы, а рецензент, наоборот, ошибается,
то измученный редактор скорее всего
согласится с вами или, во всяком случае,
пошлет рукопись новому рецензенту. Упаси
вас боже, однако, утверждать, что неправ
сам редактор!
Если же вы все-таки решили
рукопись переделать, следует укладываться в
предписанные редакцией сроки. После
этого ее, скорее всего, примут сразу.
А теперь предположим самое
ужасное — что ответ редактора отрицательный
(обычно он формулируется так:
«Публиковать статью в представленном виде
нельзя»). Перед тем как предаться
отчаянию, следует сделать две вещи. Во-первых,
вспомнить, что вы не так уж одиноки
(в большинстве хороших журналов от-
* Джимми Грек — известный американский
статистик, предсказывающий результаты спортивных
соревнований.
* Закон Мэрфи гласит: «Если какая-нибудь
неприятность может случиться — она случается».
клоняют не менее 50% статей). Во-вторых,
нужно прочесть опечалившее вас письмо
очень внимательно, поскольку отказ отказу
рознь.
Различают три разновидности отказа.
Первый, самый редкий, — это «полный»
отказ. Он относится к тем рукописям,
которые, как выразился один не очень
тактичный редактор, «ни при каких
обстоятельствах не хотелось бы видеть снова». Но
чаще отрицательную резолюцию
накладывают на такие рукописи, которые сочетают
интересные сведения с очевидными
недостатками. Возможно, редактор
согласится рассмотреть статью снова, если
получит значительно переработанный вариант.
Наконец, часто отклоняются статьи,
которые имеют какой-то дефект в
экспериментальной части — например, отсутствие
контрольных опытов — или серьезные
недостатки в оформлении. В этом случае достаточно
сделать соответствующие добавления.
Иногда есть смысл превратить большую статью
в краткое сообщение.
Л
Опытные редакторы знают, что если
бы не охранительная функция, которую
они исполняют с таким мужеством и
настойчивостью, наши научные журналы
скоро превратились бы в сборники
маловразумительного хлама. И как бы с вами ни
обошлись в редакции, все же попытайтесь
сохранить хоть чуточку симпатии к
представителям этой несколько мрачной
профессии. Писатель Г. Менкен в 1936 г. писал
У. Сарояну: «Узнав о вашем намерении
стать редактором журнала, высылаю
шестизарядный револьвер. Разрядив его себе в
голову, вы будете мне искренне
признательны: только в аду от других
редакторов вы сможете узнать, насколько там
легче, чем на земле в редакторском
кресле».
А ведь речь в этом письме идет всего
лишь о художественной литературе.
Редактировать ее (по сравнению с научной) —
чистое наслаждение.
(По материалам книги:
Р. А. Дей. «Как писать и публиковать
научную статью».
1979, Издательство Института
научной информации, Филадельфия, США)
83
Неведомое
перерождается в известное не иначе как
через промежуточное
состояние — гипотезу, которая
может быть подтверждена или
опровергнута лишь со
временем, только в горниле
общественно-исторической практики.
А это, конечно, невозможно
без публикации гипотез, без их
апробаци и. И авторы статей
«Верить — не верить» («Химия
и жизнь», 1980, № 12) и «Нужна
экспертиза на новизну» A981,
№ 5) сходятся на том, что,
поскольку гипотезы часто
неотличимы на первых порах от
«безумного бреда», их
публикация связана с
непреодолимыми трудностями даже для
многих профессиональных
ученых, не говоря уже о
дилетантах, любителях науки.
Известный американский
организатор производства
Генри Форд говорил:
«Специалисты вредны тем, что они скорее
других найдут недостатки
всякой новой идеи и тем самым
помешают ее применению.
Они так умны и опытны, что в
точности знают, почему нельзя
сделать того-то и того-то; они
видят пределы и препятствия.
Поэтому я не беру на службу
чистокровного специалиста.
Если бы я хотел убить
конкурентов нечестными
средствами, я предоставил бы им
полчища специалистов. Получив
массу хороших советов, мои
конкуренты не могли бы
приступить к работе».
Пожалуй, в этих словах
емко и живо выражено не
лишенное оснований мнение, что
профессионализм исторически
дискредитировал себя как
оценщик принципиально новых
идей. Известно, с каким
трудом, с какой неохотой
профессиональная наука осваивала
новые мысли, сч итающиеся
теперь очевидными истинами, и
как яро защищала
заблуждения, ставшие сейчас
очевидными нелепицами. И напротив,
дилетантство издавна успешно
конкурирует с
профессионализмом.
Но что такое
профессионализм и почему ему можно
противопоставить
дилетантство?
Профессионализм —
это, пожалуй, своеобразный
способ мышления, особый
способ восприятия материального
мира через его абстрактно-
логическую структуру.
Считается, что, чем выше степень
отождествления этой
структуры с объективной реальностью,
тем выше степень
профессионализма. Стало быть, все
реально существующее, но
логически не вытекающее из
нашего мысленного парадигма ль-
ного представления о нем,
профессионал воспринимает как
нечто не существующее в
действительности, как нечто
невозможное, как абсурд, как бред.
Вместе с тем любое изменение
самой формально-логической
структуры, выходящее за
пределы ее внутренней логики,
воспринимается
профессионалом как искажение самой
действительности.
Возьмем, к примеру,
классическую
электродинамику — науку, достигшую,
пожалуй, наивысшей степени
профессионализма. Логическая
структура уравнений
Максвелла непостижимо охватывает все
многообразие реального
электромагнитного бытия. Тем
самым степень
отождествления логической структуры
абстрактных понятий и
материального мира, их
адекватность достигает здесь высшего
уровня: материальная реалия и
ее абстрактная понятийная
структура здесь полностью
отождествляются — все
реально наблюдаемые я влени я
логически вытекают из уравнений
Максвелла и все явления,
логически вытекающие из них,
обязательно существуют в
действительности. Достичь такой
степени профессионализма,
какого достигла классическая
электродинамика, для многих
наук — пока недостижимый
идеал.
А теперь представим
себе, что некоторая гипотеза,
имеющая отношение к
электродинамике, попала
профессионалу на суд. У
профессионала есть единственный способ
найти правильное суждение об
этой гипотезе — сопоставить,
идентифицировать ее с
действительностью, а
действительность профессионал видит
только через призму
уравнений Максвелла.
Допустим, что гипотеза
утверждает существование
нового феномена.
Профессионал, выполнив процедуру
идентификации, дает одно из
двух возможных заключений.
Либо: «Да, такой феномен
существует в действитель ности,
но он тривиален, поскольку
логически вытекает из
уравнений Максвелла. Стало быть,
предлагаемая гипотеза —
новация профана, не
заметившего в частном общего». Либо:
«Нет, такого феномена
безусловно быть не может,
поскольку его существование противо-
речит логике уравнений
Максвелла. Стало быть,
предлагаемая гипотеза — чистый
абсурд».
Но предположим, что
гипотеза касается новой
закономерности, которой
подчиняются известные
электромагнитные явления. Опять же,
выполнив процедуру
идентификации, профессионал ответит
двояко. Либо так: «Да, такая
закономерность верна, но она
известна, поскольку
представляет собой частный случай
уравнений Максвелла. Стало
быть, предлагаемая
гипотеза — новация профана,
далекого от понимания
электродинамики». Либо так: «Нет, такая
закономерность не
соответствует действите ль ности,
поскольку она не согласуется с
уравнениями Максвелла.
Стало быть, гипотеза, простите,
опять же чистая нелепость».
Короче говоря, в
восприятии профессионала все
новое — это непременно либо
нелепость, либо ошибка
профана.
Иное дело дилетант.
В силу своей природы он не
имеет предвзятой, логически
завершенной системы
абстрактных понятий,
отождествляемой им с материальной
действительностью, он не
имеет той цельной, устойчивой
системы знаний предмета,
которая у профессионала
создается логически
последовательным, систематическим
образованием. Структура понятий
дилетанта образуется
бессистемно, фрагментарно,
спорадически и представляет собой
заведомо неполную картину
мира, заведомо
незавершенную структурную формулу
действительности.
Вместе с тем
естественное стремление к логической
и содержательной
завершенности абстрактной структуры
понятий, отождествляемой с
действительностью, то есть в
конечном счете стремление к
профессионализму,
принуждает дилетанта делать
заключение по недостаточному числу
признаков.
Дилетантство, стало
быть, вынуждено находить
недостающие узлы и связи в
незавершенной структуре
действительности посредством
интуитивно-эвристического
мышления. Этот процесс дает чаще
всего набор ошибочных
понятийных структур, но при всем
при том он лежит,
по-видимому, в основе любого
настоящего творчества.
В книге «Творчество
душевнобольных», изданной в
1926 году, психиатр П. И.
Карпов писал: «Заключение по
недостаточному количеству
признаков является весьма важным
в творческом процессе, и если
люди овладевают этой
способностью, то они мыслят как
гении. Правда, не все
циркулярные больные являются
гениями, но все гении суть циклото-
ники, мыслящие по шаблону,
свойственному больным
циркулярным психозом. Гению
присуща именно возможность
заключения по недостаточному
количеству признаков, и этот
механизм мышления
обогащает науку, искусство и технику
новыми высокими ценностями,
опережая жизнь на целые
века».
Принято считать, что
всякая гипотеза состоит из
двух частей — собственно
утверждения и доказательства
его истинности. Господствует
мнение, что выход в люди
голого утверждения без одежд
доказательств — неприличие,
недопустимое в научных
кругах. Однако соответствующие
действительности приличные и
надежные одежды
доказательств гипотеза может
приобрести не иначе, чем
посредством исторической практики.
А приобретя такие одежды,
гипотеза — уже не гипотеза,
а теория.
Вспомним историю
превращения величайшей из
гипотез в величайшую из теорий —
электродинамику Максвелла.
Модели и аналогии, из
которых, по Максвеллу, якобы
следовали его уравнения и
которые якобы доказывали
соответствие их действительности,
казались современникам
настолько химерическими, что
вся гипотеза в целом
доказывала, мягко говоря, лишь
психическое нездоровье автора,
и тогдашняя научная
общественность встретила его статью
«О физических силовых
линиях», опубликованную в начале
60-х годов прошлого века,
вежливым профессиональным
молчанием.
Впоследствии, спустя
десятки лет, многие
исследователи потратили немало времени
на изучение максвелловских
доказательств, пытаясь понять,
в какой степени следуют (или
не следуют) из его работы
уравнения, названные именем
их создателя. Постепенно
сформировалось убеждение,
что этим усилиям суждено
остаться бесплодными, а
уравнения надо просто принимать
такими, какими они есть, без
логических доказательств. По
этому поводу Генрих Герц
произнес крылатую фразу: «Теория
Максвелла — это система
уравнений Максвелла».
А произнести эту фразу
Герцу было, по-видимому,
нелегко. Дело в том, что именно
Герц, стремясь
экспериментально доказать абсурдность
гипотезы Максвелла, открыл
электромагнитные волны и тем
способствовал превращению
абсурдной гипотезы в
общепризнанную теорию.
Таким образом, право
публикации следует,
по-видимому, предоставлять только
той части всяких гипотез,
которые в принципе возможно
сопоставить, идентифицировать
с' действительностью путем
эксперимента, наблюдения,
опыта, практики. Именно в
этом смысле становится
понятной знаменитая фраза
Ньютона: «Гипотез не измышляю!»
А. ПАЦУК,
Норильск
О краске
«Невская»
В «Переписке» второго
номера «Химии и жизни» за 1982 г.
был дан совет читателю Б. А.
Серебряному окрашивать
кирпичные дома снаружи
водоэмульсионными (правильнее, вододис-
персионными) красками
«Невская» и ЭВА-17А.
Сообщаю, что краска
«Невская», которой присвоена
марка Э-АК-228 (ТУ 6-10-1542-76),
не предназначена для наружных
работ, а вододисперсионных
красок с маркой ЭВА-17А не
существует.
Для наружных работ по
кирпичной кладке можно взять
вододисперсионные краски
Э-АК-111, Э-АК-111Р, Э-ВА-17,
Э-ВС-17 и Э-КЧ-112 (ГОСТ
20833-75).
Главный химик Министерства
химическом промышленности
по проблеме
вододисперсионных
лакокрасочных материалов
Э. Э. КАЛАУС,
Ленинград
85
Портреты
Эпоха и личность
Член-корреспондент АН СССР
Е. Л. ФЕЙНБЕРГ
Стоит специально остановиться на
том, как Игорь Евгеньевич Тамм спорил,
отстаивал науку. К сожалению, под
полемическим талантом обычно понимают
умение поразить противника яркими
формулировками, красноречием, острыми
выпадами, иногда даже способность унизить
его, «разоблачить». Все это было
совершенно чуждо Игорю Евгеньевичу. Он, с таким
возбуждением увлекавший слушателей
красочными рассказами о своих и чужих
путешествиях, приключениях, комических,
трагических и трагикомических эпизодах,
которых у него всегда было в избытке,
в публичных выступлениях и спорах
становился строг, даже сух. Его целью было
выяснить, обнаружить правду и только
мыслью, доводами, знанием фактов
убедить противника, приобщить и его к своей
правде. Все личные моменты начисто
исключались. Сам честный и правдивый, он
заранее предполагал такую же честность
и правдивость у оппонента. Разумеется,
нередко это было наивно.
Как ни покажется невероятным (здесь
часто используется эта фраза, но ничего
нельзя поделать: много на протяжении
жизни Тамма встречалось такого, что ушло в
далекое прошлое, во что теперь трудно
поверить), даже в 30-х годах у нас
встречались титулованные ученые, считавшие
электромагнитное поле проявлением
механических движений эфира. Наиболее
активными пропагандистами этой точки зрения,
отвергнутой наукой еще в начале столетия,
были, пожалуй, физики — профессора
А. К. Тимирязев и Н. П. Кастерин, а также
электротехник академик В. Ф. Миткевич.
Особая трудность ситуации заключалась в
том, что они утверждали, будто всего
этого требует диалектический
материализм, и им верили люди, не знавшие
физики.
Игорь Евгеньевич ни в силу своего
темперамента, ни как создатель курса
теории электромагнитно'го поля,
прочитанного им в Московском университете,
Окончание. Начало в № 9.
ни как человек, еще в молодости
изучавший марксизм и, в частности, марксистскую
философию, не мог остаться в стороне.
Но хлестким и демагогическим
формулировкам он противопоставлял одну лишь
серьезность аргументации.
Вот один пример, относящийся к
1936 г. В Москве, в огромном зале
Коммунистической академии на Волхонке
заседала сессия Академии наук СССР, на которой
отчитывался за работу Ленинградского
физико-технического института его директор
А. Ф. Иоффе. Длительные прения
переросли в обсуждение общих
организационных и научных проблем физики в нашей
стране. Резко критические речи,
обвинявшие А. Ф. Иоффе в излишнем оптимизме,
произнесли, в частности, молодые
Л. Д. Ландау и А. И. Лейпунский. Не помню
уже, в какой момент выступил Игорь
Евгеньевич с возражениями В. Ф. Миткеви-
чу, вновь отстаивавшему механическую
теорию электромагнетизма. Как всегда,
Тамм говорил мотивированно, четко и
сосредоточенно. Аудитория была накалена
предшествовавшими спорами, амфитеатр
зала был полон, многие (я в их числе)
сидели на ступеньках в проходах. Разъясняя
неприменимость некоторых механических
понятий к электромагнетизму, в частности,
в связи с настойчиво повторявшимся
вопросом его оппонентов — какое вещество
передвигается в пространстве между
двумя электрическими зарядами, когда один
из них смещается*, Игорь Евгеньевич
сказал:
— Существуют вопросы, для которых
нет осмысленного ответа, например,
вопрос: какого цвета меридиан, проходящий
через Пулково — красного или зеленого?
И вот академик В. Ф. Миткевич
громко произнес:
— Профессор Тамм не знает, какого
цвета меридиан, на котором он стоит, а я
знаю — я стою на красном меридиане.
Игорь Евгеньевич лишь удивленно
посмотрел на оратора, пожал плечами и
не стал продолжать спор.
Наконец, еще один эпизод. В
середине пятидесятых годов вместе с рядом
биологов, физиков и математиков Тамм
вел неустанную борьбу за возрождение в
нашей стране научной генетики, некогда
занимавшей ведущее положение в мире.
В октябре 1956 г. было созвано общее
собрание Академии наук для переизбрания
на новый срок президента академии
А. Н. Несмеянова. Казалось, вопрос не
вызывает сомнения. Тамм, подобно другим
* Эти оппоненты утверждали, что
механическое перемещение вещества — необходимый
первичный элемент любого материалистически
понимаемого физического процесса. В
действительности же изменение электромагнитного поля
сопровождается перемещением запасенной в пространстве
энергии даже без присутствия в этом пространстве
каких-либо тел.
86
членам академии, высоко ценил А. Н.
Несмеянова как ученого. Отношения между
ними были наилучшими, они были
«знакомы домами». Несмотря на это, Игорь
Евгеньевич взял слово и произнес большую
спокойную и твердую речь. Он высказал
свое общее весьма положительное
мнение о президенте, свою уверенность в его
прогрессивных научных взглядах, но
предъявил ему претензии по ряду пунктов,
особенно в связи с недостаточной, по его
мнению, деятельностью по развитию
биологической науки. Тамм предложил отсрочить
переизбрание и поручить А. Н.
Несмеянову предварительно выступить перед
общим собранием с четким планом
мероприятий, которые тот предполагает
осуществить. Вновь и вновь подчеркивая свое
уважение к А. Н. Несмеянову, он говорил,
что такое решение поможет ему, так как
поддержка общего собрания академиков
придаст больше авторитета и
действенности трудной работе президента.
Игорь Евгеньевич внес это
предложение еще на предшествовавшем
заседании Отделения физико-математических
наук, где оно и было принято. Но все
В Институте физических проблем A961 г.).
Слева направо: И. Е. Тамм, Н. Н. Семенов,
Н. Бор
другие отделения были за простое
избрание без всяких условий. На общем собрании
речь Тамма вызвала бурю. Она произвела
столь сильное впечатление, что было
принято компромиссное решение: избрать
А. Н. Несмеянова, но в недалеком
будущем созвать специальное общее
собрание, где заслушать и всесторонне
обсудить его доклад. Это собрание состоялось
в декабре, в прениях выступило около
30 членов академии. Столь широкого,
откровенного, часто резкого обсуждения
академия давно не знала.
Л
В поведении Игоря Евгеньевича
удивительно сочетались крайности. Веселость,
живость, импульсивность — для общения,
для отдыха, для лекций, особенно для
популярных; раздражительность,
вспыльчивость — только в том, что касается
мелкого и' второстепенного, повседневного,
бытового, недостойного, мешающего жить и
87
работать. Если же речь идет о
существенном, серьезном, действительно важном,
то тут Игорь Евгеньевич — другой
человек: только обдуманные слова, только
полновесная аргументация, только
справедливость в отношениях и в высказываниях —
никакой поспешности, ничего
постороннего, ничего пустого.
Но даже в шуме и веселье остается
неизменной его — и врожденная, и
воспитанная — тактичность: он никогда не
заслонит другого, готов слушать чужие
рассказы не перебивая, подает реплики так
и в такие моменты, что они не мешают,
а помогают собеседнику и другим
слушателям.
Увы, эта культура поведения отнюдь не
свойственна многим людям следующих
поколений. Однажды к нему специально
пришел познакомиться один выдающийся
и интересный человек, который очень
интересовал и Игоря Евгеньевича. Тамм
пригласил также двух своих более молодых
друзей. Они очень скоро, с горячностью
перебивая друг друга, перевели весь
разговор с гостем на себя, а Игорю
Евгеньевичу оставалось только похмыкивать,
поблескивать глазами, улыбаться и разве что
вставлять отдельные фразы. Так, по
существу, и не получилось у него самого
разговора с гостем. Разумеется, он ничем не
попрекнул своих друзей. Более того, потом
оказалось, что он даже не заметил, как его
бесцеремонно оттеснили.
Но при всей общительности Игорь
Евгеньевич очень скупо выражал свои
глубокие переживания. О скрытых чертах
характера человека, мне кажется, можно
судить, например, по тому, как он себя ведет,
играя в шахматы (как сто-двести лет тому
назад характер обнаруживался за картами).
Эмоциональная и интеллектуальная
настроенность, владеющая
физиком-теоретиком во время работы — во время
вычислений за письменным столом (а может быть, у
всех научных работников вообще),
по-моему, близка к тому, что человек переживает
за шахматной доской. Нужно преодолеть
сопротивление «противника» —
поставленной задачи, предвидеть возможное
положение «на много ходов вперед»; быть
может, даже не произведя всех вычислений
для какого-либо варианта, понять, на какие
трудности можно наткнуться, какой подвох
может встретиться; нужно оценить
наиболее трудные, «слабые» пункты исходной
позиции и разных вероятных ситуаций.
Нужно вести игру, все время имея в виду
избранный общий план и цель. При этом
нужно не допустить простой
вычислительной ошибки, а также необходимо
одновременно держать все в голове и
действовать, двигаться вперед, непрерывно
перерабатывая информацию об изменяющейся
ситуации. Отдельно стоит вопрос о
внешних реакциях игрока на свой удачный ход
и на неудачу, на поведение противника
и т. п.
В числе страстных увлечений Игоря
Евгеньевича были и шахматы. Играл он
весьма средне, вероятно, никак не сильнее
второго или даже третьего разряда. Но за
игрой раскрывалось в нем многое. Прежде
всего замечательно было мгновенное
переключение от живости и веселости
постороннего разговора к максимальной
сосредоточенности и серьезности, как только
делался первый ход. Далее, в процессе
игры была видна полная
мобилизованность. Если кто-нибудь — противник или
зритель — отпускал шутку, Тамм не
замечал ее или, в крайнем случае, отвлекшись
на секунду, искусственно улыбался одними
губами. Лучшие ходы он делал в трудной
позиции. Иногда казалось, что выхода у
него нет, но долгое напряженное
обдумывание и страстное желание устоять или
победить давали совершенно неожиданный
результат. Сделав в таком опасном
положении хороший ход, он передвигал
папиросу в другой угол рта, сжимал кисти рук
между коленями и, многократно переводя
глаза с доски на задумавшегося
противника и обратно, с прежним напряжением
всего своего существа ждал ответа или
начинал нервно искать папиросную коробку
и спички, которые всегда оказывались не
на месте. Проигрыш переживал, как
крупную неприятность. Однако, как и в
жизненных ситуациях, обнаруживал
переживания очень скупо, хотя страстность натуры
делала это непростым делом. Здесь
страдало его стремление к самоутверждению,
которое вообще играло большую роль в
его жизни. Можно думать, что шахматная
ситуация хорошо моделирует его
поведение в процессе научной работы.
Уже говорилось, что он никогда не
выплескивал на другого свои горести.
Несчастье других вызывало его глубокое
сочувствие, но и его он выражал в
сдержанных словах и сдержанным тоном. Лишь в
самые последние годы, годы болезни,
иногда проявлялись внешние выражения
мягкости и чувствительности.
Шли годы, множились огорчения,
сменявшиеся периодами
удовлетворенности, были и подлинные радости, и
глубокие несчастья — сам Игорь Евгеньевич как
человек оставался в своей основе одним
и тем же. Его характер, живость его
реакций, интерес к миру, преданность науке,
доброжелательность и непримиримость —
его внутренняя сущность — сохранялись
неизменными. Но тяжело переживаемое
навсегда откладывалось ёсе на том же
умном и подвижном лице.
Л
Игорю Евгеньевичу было глубоко
свойственно чувство собственного
достоинства. Я решусь даже сказать, что он был
гордым человеком. Однако, употребляя
это слово, нужно многое объяснить. Это
была не та гордость, которую вульгарные
люди отождествляют с высокомерием.
88
Российская интеллигенция, из которой
вышел Игорь Евгеньевич, выработала свои,
особые мерки. Видя, как радостно Игорь
Евгеньевич бежит навстречу человеку,
который ему симпатичен, как он суетится,
«обхаживая» его, сыплет словами, сбиваясь
в речи и волнуясь, будь то Нильс Бор или
ничем не прославившийся товарищ по
альпинистскому восхождению, иной
элементарно чувствующий наблюдатель даже с
некоторым состраданием смотрел на
такое «отсутствие чувства собственного
достоинства», связываемого часто с
величественностью и позой. Некоторых
подобная непосредственность поведения вводила
в заблуждение. Но грубый и хамоватый
администратор, позволивший себе, лениво
развалившись на диване, разговаривать со
стоящим перед ним поначалу таким
вежливым (он, вероятно, по невоспитанности
думал — заискивающим) Таммом, вдруг
испуганно вскакивает, когда этот вежливый
человек вдруг гневно взрывается. Близкие
сотрудники могут вспомнить и другие
подобные сцены вспыльчивости Игоря
Евгеньевича даже по менее достойным
поводам.
Но за несколько десятилетий можно
насчитать разве что три-четыре таких
случая, когда Тамм перед лицом неуважения
или прямого хамства терял контроль над
собой. И нам, окружающим, было за него
неловко, и сам он считал это недостойным
поведением и стыдился своих срывов.
Притом я убежден (и имею для этого
основания), что в такие моменты он обычно
находился в состоянии нервного напряжения
по иным, действительно серьезным
причинам, которое он, как обычно, не
обнаруживал перед другими (по поговорке:
«Кричит на кошку, а думает на невестку»).
«Если бы сам Игорь Евгеньевич
услышал, что с ним связывают слово «гордость»,
он, быть может, рассмеялся бы или
удивился, а может быть, и возмутился. Над
такими громкими словами он иронизировал.
Но как назвать хотя бы независимость и
непреклонность позиции, о которой
говорилось выше? Как назвать его спокойную
реакцию и на официальное
пренебрежение, которое он долго встречал, и на
официальные награды?
Игорь Евгеньевич был избран
членом-корреспондентом Академии наук в
1933 г., когда ему было 38 лет. К середине
тридцатых годов он сделал уже едва ли не
крупнейшие свои работы: теорию
рассеяния света в кристаллах, в том числе
комбинационного рассеяния, где впервые были
последовательно проквантованы колебания
решетки; последовательную вторично-
квантованную теорию рассеяния света на
электронах, доказавшую, в частности,
неустранимость уровней с отрицательной
энергией в теории Дирака, и это имело
глубоко принципиальное значение;
вычисление времени жизни позитрона в среде;
теоретическое предсказание
поверхностных уровней электрона в кристалле —
«уровней Тамма»; основополагающую
работу по фотоэффекту в металлах и,
наконец, теорию бета-сил между нуклонами.
К 1937 г. относится (совместное с
И. М. Франком) объяснение (и создание
полной теории) излучения Вавилова — Че-
ренкова. Период 1930—1937 гг. был
периодом какого-то невероятного
творческого взлета. Мощь Тамма проявилась с
впечатляющей продуктивностью. Все физики
видели в нем одного из самых крупных
теоретиков. Эренфест, намереваясь
покинуть свою кафедру в Лейдене (которую он
занимал после Лоренца), называл Тамма
в качестве наиболее желательного
преемника. Ферми после работы Игоря
Евгеньевича о бета-силах A934 г.) высказывал
чрезвычайно высокую оценку и этой работы,
и самого Тамма как крупного теоретика
(свидетельство тогдашнего сотрудника
Ферми — Б. М. Понтекорво). Но Академия
наук все не избирала Игоря Евгеньевича
своим действительным членом. Он был
избран лишь через 20 лет — в 1953 г.
Однако никто не видел, чтобы он хоть
когда-нибудь выражал горечь по этому
поводу, волновался, обижался. Когда он
замечал подобную отрицательную реакцию
у других, он только удивлялся. Неудачи
в попытках создания полной теории
ядерных сил его беспокоили несравненно
больше, они его действительно огорчали.
А вот обратная ситуация. В 1958 г.
ему (совместно с И. М. Франком и П. А.
Черенковым) была присуждена Нобелевская
премия. С тех пор наши ученые получили
еще несколько Нобелевских премий, но
тогда зто высшее международное
признание научных заслуг являлось еще
сенсационным. Из советских ученых его ранее
удостоился только известный химик
Н. Н. Семенов. Насколько мне известно,
для Игоря Евгеньевича эта награда
оказалась совершенно неожиданной. Услышав
о решении Нобелевского комитета, я
бросился к Игорю Евгеньевичу в кабинет и стал
возбужденно поздравлять его. Спокойно и
даже несколько медленнее, чем обычно,
расхаживая по комнате, с заложенными за
спину руками, он серьезно ответил:
— Да, конечно, это очень приятно;
я рад... очень рад... Но, знаете, к этому
примешивается и некоторое огорчение.
Догадаться было нетрудно.
— Потому что премия присуждена
не за ту работу, которую Вы сами считаете
лучшей своей работой, — не за бета-силы...
Но высшим проявлением его чувства
собственного достоинства или гордости,
можно называть это как угодно, была одна
особенность его научной работы: он всегда
выбирал важнейшие, по его мнению, в
данное время направления исследований, хотя
они обычно и бывали труднейшими. Не
знаю, сформулировал ли он такой принцип
для себя сознательно или это было
неизбежным свойством его характера борца,
89
стремлением сделать почти невозможное,
«прыгнуть выше головы». Если бы он
решился отступить от него, то при его
квалификации и эрудиции, при его блестящем
профессионализме, трудоспособности,
безошибочности вычислений, прекрасной силе
мастера он с легкостью делал бы хорошие
работы в неизмеримо большем количестве.
Это видно хотя бы по таким его работам,
как исследование ширины фронта
ударной волны, магнитного удержания плазмы
в термоядерном реакторе и т. п. Но они
его, видимо, не удовлетворяли. Не
удивительно, что естественное возрастное
падение научной потенции он воспринимал как
трагедию.
Лишь в начале шестидесятых годов
он напал на новую идею с огромным
замахом. Осуществление ее оказалось
неимоверно трудным как в чисто
математическом, так и в идейном физическом плане.
Превосходно владея необходимым
теоретику математическим аппаратом, Тамм
работал, как он сам говорил, запоем.
Продолжал зту работу и в больнице, и дома до
последних месяцев жизни. Его окружал
скепсис очень многих теоретиков, но
работать в атмосфере скепсиса ему было не
впервые. Работа осталась незаконченной.
Так пока и не известно, может ли его
«сумасшедшая идея» — одна из многих,
исследуемых теоретиками всего мира, —
привести к чему-либо полезному.
То же высокое чувство собственного
достоинства определяло отношение Игоря
Евгеньевича к таким щепетильным
проблемам, как приоритет в науке. Известное
честолюбие, вероятно, необходимо
ученому. Вопрос только, в чем оно выражается
и насколько влияет на отношение к
окружающим. Мне кажется, для Тамма
честолюбие целиком сводилось к
самоутверждению, причем — и это особенно важно —
именно к утверждению в своих собственных
глазах. Не возвыситься так, чтобы это
увидели другие и пришли в восхищение,
а убедиться самому — «я это смог».
Внутреннее сознание достижения трудной цели
было тем, что давало ему удовлетворение,
а внешние свидетельства признания успеха
были лишь приятным дополнением.
Поэтому невозможно найти хоть один случай,
когда он, пусть и весьма умеренно, но
выразил бы претензии на то, что другой
использовал его идею или не сослался на
его работу там, где зто следовало сделать.
Между тем подобные претензии и обиды,
к сожалению, весьма распространенное
явление. Некоторые заражены им, как
тяжелой болезнью.
Л
Особый большой вопрос —
взаимоотношения Игоря Евгеньевича с учениками.
Все знают, что вокруг него образовалась
обширная школа теоретиков, что его
многолетняя педагогическая деятельность —
лекции в Московском университете, в
Московском инженерно-физическом институте,
снова в МГУ, его курс теории
электромагнитного поля — оказала большое влияние
на поколения физиков. Между тем, как это
ни парадоксально, никакой продуманной
системы подготовки у него не было.
Блестящая школа теоретиков, созданная
Ландау, возникла на основе детально
разработанного им плана вхождения ученика в
науку. Сначала экзамены по знаменитому,
тщательно составленному и продуманному
теорминимуму, затем рефераты из
литературы на семинаре и, наконец, научная
работа. Эта система — слов нет — дала
превосходные результаты. Но, оказывается,
возможен и другой подход.
Если говорить о лекциях, то Тамм
просто выбирал для чтения те курсы,
которые его интересовали. Много раз
повторять один и тот же курс он не любил,
и понять его нетрудно. Я впервые услышал
его в 1932 г. в МГУ, когда он читал теорию
электромагнитного поля. Он читал ее уже
много раз, вышло уже второе издание
«Основ теории электричества», и, как он
потом мне говорил, этот курс ему ужасно
надоел: «Я знаю свою книгу, как ученый
еврей знает талмуд: если проколоть книгу
булавкой, то я могу сказать, какое слово
будет проколото на каждой странице».
Тем не менее он на лекции загорался
и зажигал студентов. Его лекции очень
любили. Несомненно, здесь в значительной
мере играло роль и просто обаяние
личности. Как-то ему сказали, что один его
ученик «влюбился» в него еще на третьем
курсе. Тамм выразил удивление: «Я ведь
совсем не умею работать со студентами,
ничего им не даю».
Действительно, «работал» здесь,
видимо, больше всего пример отношения к
науке — не только логика рассуждения,
выбор рассматриваемых примеров, мера
сочетания физики с математикой, строго
устоявшегося материала учебников с
новыми актуальными вопросами, но и
заинтересованность лектора, активность, очевидная
его радость, получаемая от прослеживания
пути прихода к истине. В то же время,
действительно, с теми дипломниками,
которых удается припомнить, дело
складывалось не очень удачно. С одним из них,
очень понравившимся ему при работе над
дипломом, в аспирантуре он совсем не
сработался, и тот очень скоро отошел от него.
Другого он не захотел оставить у себя,
а из него впоследствии выработался
хороший теоретик.
Но и после того как молодой
человек начинал работать у него, в методах
вхождения в науку отнюдь не было
единообразия. Считалось само собой
разумеющимся, что речь идет о самостоятельно
думающем физике, о коллеге, которому
нужно лишь помочь своим опытом. Это
отражалось и в том, что соответственно
обычаю времен его молодости Игорь
90
Евгеньевич к каждому обращался по
имени и отчеству, даже если знакомство
состоялось, когда Тамм был известным
ученым, а новый знакомый — студентом.
Я могу припомнить только одного
сотрудника, которого после четверти века его
работы в Теоретическом отделе он иногда,
в быстром разговоре, называл просто по
имени. Невозможно представить себе,
чтобы он кому-либо, хоть из самых молодых,
говорил «ты», получая взамен «вы», как
это теперь бывает. Вероятно, это
составляло психологически существенный элемент
воспитания независимо мыслящего
научного работника, устранения авторитарности,
ведущей в наше время так часто к тому,
что аспирант «смотрит в рот»
руководителю (знаю, что это отнюдь не всегда так,
и сам могу привести яркие примеры, когда
и обращение на «ты», и одностороннее
пренебрежение отчеством не повредили
самостоятельности мышления аспиранта, и,
наоборот, обращение к аспиранту по имени
и отчеству отнюдь не обеспечивало
авторитета руководителя). В. Л. Гинзбург и я
работали с Игорем Евгеньевичем 30—35 лет,
с аспирантуры. Однако лишь в последние
годы его жизни он настойчиво предлагал
нам называть друг друга по имени. Но
невозможно было называть его «Гора»,
как обращались к нему родные и
товарищи детства. Мы соглашались только на
несимметричный вариант, и «предложение не
прошло».
Но вернемся к деловым
взаимоотношениям Тамма с его учениками. Одни
включались в совместную работу по
предложенной им теме; другие просто
«получали тему» и работали самостоятельно,
изредка обращаясь за консультацией;
третьи сами выбирали себе тему, иногда
совершенно независимую от интересов
Игоря Евгеньевича, и обсуждали с ним
отдельные этапы или окончательный
результат, получая советы и критику. Все три
варианта встречались одинаково часто.
В чем же, можно спросить,
заключалось руководство Игоря Евгеньевича и
почему можно говорить о существовании
«школы»? Главными здесь были:
внимательность и доброжелательность и в то же
время совершенно бескомпромиссная
критика; пример собственной неустанной
работы, собственной огромной эрудиции;
пример умения сочетать физический
подход, физическое понимание сути с
убедительной математической трактовкой;
культивирование широкого использования
сходных элементов в далеких друг от друга
областях физики; культивирование
внимания к наиболее актуальным проблемам в
каждой области; воспитание такого
отношения к чужим работам, когда уважение
к авторитетному автору (в том числе к
самому руководителю) сочетается с острым
критицизмом, а настороженность при
появлении нового, неизвестного ранее
имени — с серьезным разбором его работы,
заранее допускающим возможность
появления нового таланта; наконец, создание
такой атмосферы, в которой работа на
«прикладную» тему, существенно
использующая и хорошую физику, и высокую
профессиональную квалификацию, ценится
отнюдь не меньше, чем исследование по
«высокой» физической тематике.
Вот конкретный пример. N. пришел
к Игорю Евгеньевичу в аспирантуру и
проработал с ним в отделе десятки лет. За это
время у них не вышло ни одной совместной
статьи. После первых неудачных попыток
совместной работы Тамм лишь однажды
подсказал ему тему — тему кандидатской
диссертации. Затем Игорю Евгеньевичу
сразу была представлена лишь уже вполне
завершенная работа. Затем N. работал
главным образом в областях, не
интересовавших его научного руководителя
(поэтому и консультироваться было
невозможно), и лишь частично в более близких
ему, но все же им никогда не
затрагивавшихся. Но N. жил в атмосфере «теорот-
дела Тамма», был активным участником
этого удивительного содружества,
неизменно видел перед глазами высокие
примеры, и неудивительно, что он с
благодарностью (и, несомненно, с основанием)
считает себя учеником Игоря Евгеньевича.
При такой широте взгляда на
возможные подходы к проблемам, на оценку
перспективности разных направлений,
когда убежденность в правильности своего
выбора сочеталась с предельной
ненавязчивостью и уважением к чужой позиции,
вполне естественно, что доброжелательная
поддержка своих учеников и сотрудников
никогда — я подчеркиваю, никогда и ни
в чем — не могла привести к
высокомерию по отношению к работам, взглядам,
стилю других школ, других, «посторонних»
теоретиков. Никаких следов «сектантства»
нельзя было обнаружить в его поведении
по отношению к исследованиям далеких от
его интересов проблем. Он оценивал
такие исследования совершенно непредвзято.
Его искренняя радость узнавания при
знакомстве с любой интересной и
результативной работой была очевидна и
поучительна для всех, кто был ее свидетелем.
Здесь не было его привычной
сдержанности. Если же он реагировал сдержанно,
то это значило, что, не сумев обнаружить
прямых ошибок, он сомневается в
результате или убежден в бесперспективности
этого исследования, считает его ненужным,
хотя, разумеется, доказать, что он в этом
прав, принципиально невозможно. Лишь
прямая антинаучность, лженаука вызывала
его яростные (все же корректные по
форме) нападки. Можно сказать, что его
научный «патриотизм» отнюдь не переходил
в «шовинизм».
Л
Прочитав эти заметки, можно
спросить, что же все-таки было особенного в тех
91
чертах его личности, о которых выше шла
речь? Не был ли он просто подлинно
порядочным и хорошим человеком, которому
сверх того природа дала талант ученого?
Разве не находим мы подобные же черты
не только у Эйнштейна, у Бора, у
Мандельштама, но и у многих менее крупных, да
и у совсем «не крупных» личностей?
Конечно, ведь по существу об этом и
говорилось. Так оно и есть. И все же, кажется,
именно такого рода концепция
порядочности с какой-то особой цельностью
выработалась в определенной среде и в
определенную эпоху, именно в лучших слоях
трудовой интеллигенции в России конца XIX —
начала XX в., и перешла к нам оттуда.
Но она, разумеется, не имела ни
исключительного национального характера, ни
строго ограниченной социальной среды
распространения, и потому не удивительно,
что мы встречаемся с подобными
чертами у очень многих.
Выше была сделана попытка
«разложить по полочкам» некоторые основные
черты личности Игоря Евгеньевича и
проиллюстрировать каждую черту фактами из
его жизни. Перечитывая написанное, можно
прийти к выводу, что это не очень-то
удалось. Некоторые факты, иллюстрирующие
его духовную независимость, можно было
бы привести и как свидетельство его
мужества или принципиальности, и наоборот,
и т. д. Это не случайно. Дело в том, что
все они тесно сливались в удивительно
цельный, хотя и сложный характер. Обаяние
его личности, которое испытывал едва ли
не каждый, кто соприкасался с ним, вообще
не может быть разложено на элементы и
рационально понято.
Его жизнь прошла через различные
эпохи. Сначала, первые четверть века, —
сознательное формирование своего
отношения к миру, поиски и выбор пути.
Затем, тридцать — тридцать пять лет —
необычайно продуктивный (особенно в первое
двадцатилетие) период научной работы,
сопровождаемый возрастающим
признанием коллег и в то же время рядом
трагических переживаний. Наконец,
последние десятилетия широкого общественного,
официального научного признания и
уважения, то, что принято называть славой.
Но и тяжелые времена, и слава лишь еще
четче выявляли основы его характера, те
черты его личности, которые, как законы
радиоактивности ядер, не могли
измениться под влиянием внешних условий.
Они удивительным образом вызывали
глубокую симпатию к нему даже людей,
никогда не соприкасавшихся с ним
непосредственно, а часто и не способных даже
приблизительно оценить его вклад в науку.
Из писем
В редакцию
Нужно
восстановить
приоритет
В третьем номере
«Химии и жизни» за этот год
опубликована заметка
«Пироэлектрическая люминесценция»,
в которой со ссылкой на
журнал «Nature» A981, т. 293,
№ 5832, с. 445) сообщалось об
открытии сотрудниками
университета — штата Нью-
Йорк нового физического
явления — излучения света
поверхностью
пироэлектрических кристаллов при их
нагревании и охлаждении.
Подобные эффекты
неоднократно наблюдались как
в нашей лаборатории, так и в
других научных организациях
Советского Союза при
исследовании термостимулирован-
ной эмиссии электронов с
поверхности пироактивных
кристаллов. Результаты изучения
механизма этого эффекта
опубликованы в ведущих
научных журналах — например,
в «Журнале технической
физики» A980, т. 50, № 9, с. 1934),
«Физике твердого тела» A980,
т. 22, № 11, с. 3466).
Доктор технических наук
В. С. КОРТОВ,
кандидат технических наук
А. Ф. ЗАЦЕПИН
От редакции. К
сожалению, это не первый случай,
когда зарубежные авторы
считают возможным
публиковать результаты своих
исследований, не ссылаясь на работы
советских коллег...
К СВЕДЕНИЮ ПРЕДПРИЯТИЙ
И ОРГАНИЗАЦИЙ!
Горьковский магазин химреактивов предлагает
носители:
цветохромы (ближайшие зарубежные аналоги — хромосор-
бы, хезасорбы, интертоны, хроматоны) в виде восьми
гранулометрических фракций от 0,08 до 0,63 мм;
порохромы (по объему, размерам и однородности пор
значительно превосходят отечественные носители ИНЗ-600,
сферохром-1, могут заменить импортные носители — полностью
хромосорб W, частично хромосорб G, целит-545, хроматон N).
Обращаться по адресу: 603600 Горький, Кузбасская ул.,
19. Тел. 46-01-08.
92
Короткие заметки
Полимеры против
оврагов
Глядя в овраг, который протянулся на
несколько десятков километров, трудно
представить, что зародышем его была небольшая
ложбинка, колея дороги, а то и просто борозда на
склоне, оказавшаяся глубже других борозд. Но
это так: год-два работы весенней воды — и готов
маленький овражек.
Обычно, чтобы овраг не рос, сажают
деревья. Но в первый год-два молодые саженцы
держатся непрочно, вода легко может смыть
их вместе с землей. Поэтому приходится
изобретать — и строить — всевозможные
заграждения: из камней, дерна, деревянных щитов.
Более современный способ защиты от
оврагов предложен во Всесоюзном НИИ
садоводства им. М. В. Мичурина (об этом сообщил
журнал «Гидротехника и мелиорация», 1982, № 3,
с. 23—25). Вернее, способов несколько, но их
объединяет общий принцип — от
разрушительного действия воды землю защищает
полиэтилен. Вариант первый: щиты из армированной
полиэтиленовой пленки. Устанавливают их
осенью — роют в земле щели, вставляют щиты и
закрепляют их кольями. Работают такие щиты не
хуже каменных или деревянных. Вариант
второй: полиэтиленовые капсулы — мешки
диаметром около метра и длиной метра три,
напоминающие огромные тюбики зубной пасты. Пустые
капсулы раскладывают на пути ручейков, а когда
вода заполнит их, плотно завязывают горловины
и — оставляют лежать, где лежали. Поток воды
разбивается о тяжеленные капсулы, теряет
силу, меняет направление и уже не причиняет
земле большого вреда. Вариант третий:
полиэтиленовое русло, проложенное по «оврагоопас-
ному» направлению. Вход русла прижимают к
земле проволокой, а у выхода кладут охапку
веток, чтобы стекающая вода не размывала землю.
Все эти способы хороши, спору нет.
Полиэтилен стоит дешево, весит мало, привезти его
к оврагу и разложить легко. Только вот вопрос:
куда девать щиты, капсулы и русла, когда они
выполнят свое назначение и придут в негодность?
Ведь если их бросят прямо на месте, то скоро
вместо кампании по борьбе с оврагами придется
затевать новую — по борьбе с полиэтиленом.
Е. КОЛЕСНИКОВА
К сведению
кашеваров
Процесс приготовления каши освящен
такими многовековыми традициями, что
вмешиваться в него с какими-то решительными
нововведениями как-то неловко. А может быть, и
бессмысленно. Но разобраться в
физико-химических основах кашеварения, чтобы из разных
способов выбрать наилучшие,— это, конечно, не
помешает. Именно такая работа и была
предпринята недавно двумя столичными институтами —
НИИ общественного питания Министерства
торговли и Институтом питания Академии
медицинских наук.
Внимание исследователей было
сосредоточено на витаминах — в исходной крупе и в
готовой каше. Вряд ли надо объяснять, что
анализировали не аскорбиновую кислоту или каротин,
а те витамины, которые неизменно есть в крупах
и которые, как принято считать, неплохо
сохраняются после кулинарной обработки.
Конкретно, речь идет о витаминах группы В: тиамине,
рибофлавине и ниацине (или, что то же, В,, В2 и
РР). Кашу для анализа готовили на воде, но воды
брали разное количество и варили крупу разное
время, чтобы каша получалась рассыпчатой или
вязкой. И каждый раз устанавливали потери трех
названных витаминов.
Кашевары-профессионалы могут найти
подробные сведения об эксперименте в журнале
«Вопросы питания», 1982, № 2. Любителям же
предлагаем краткую сводку результатов.
Больше всего витаминов было в гречневой
крупе, и только по части В) она разделила
первое место с пшеном. Но как раз этот витамин
хуже прочих сохраняется в готовых кашах (лучше
других — РР). Причем в разных крупах потери
примерно одинаковы, и зависят они не столько
от исходного материала, сколько от способа
приготовления. Лидеры по витаминам — вязкие
каши, потому что рассыпчатые обычно греют
дополнительно или томят, в печке или в духовке.
Но еще хуже, когда, сварив кашу, сливают
лишнюю воду — в ней-то и уходят витамины. Для
наглядности — пример с рисовой кашей, которую
нередко варят как раз таким образом. Так вот,
вязкая рисовая каша теряет 24% исходного
витамина В,, рассыпчатая — уже 30%. А когда
сливают воду, чтобы каша была крупинка к
крупинке, то потери достигают 43%.
Давайте же примем это к сведению. Все
примем — и те, которые варят, и те, которые
едят...
О. ЛЕОНИДОВ
93
Короткие заметки
Микробы делают
нефть
Давние споры о происхождении нефти
на Земле могут получить новый, неожиданный
поворот в результате недавно сделанного
открытия. Изучая микроорганизмы, вызывающие
пурпурное цветение воды в соленом канадском
озере Саскачеван, ученые обнаружили, что в нем
идут процессы, ведущие к образованию
углеводородов, близких к тем, что входят в состав
обычной сырой нефти. Оказывается, сообщества
серных бактерий, живущие в озере, способны в
ходе фотосинтеза превращать в такие
углеводороды углекислоту.
«Бактериальная нефть» — конечный
продукт в длинной цепи событий. Сначала бактерии,
используя солнечный свет, образуют, как
обычно, глюкозу, только водород для этого, берут
не из воды, как зеленые растения, а из
сероводорода. При этом выделяется сера, которая
накапливается в виде гранул в цитоплазме
клеток и тоже используется для усвоения
углекислоты из воздуха — при этом получается опять
таки глюкоза и серная кислота. В обоих этих
процессах участвуют как бактериохлорофилл,
напоминающий хлорофилл высших растений, так
и другие пигменты: красные, коричневые и
пурпурные (благодаря им вода озера в период
интенсивного развития бактерий и приобретает
необычный красный цвет).
А далее другие бактерии, используя
синтезированные их партнерами сахара в качестве
готового питания, превращают их в нефтеподоб-
ную смесь углеводородов, которые
накапливаются в клетках микробов в значительных
количествах. Исследователи подсчитали, что один
гектар водоема, заселенного этими микробами,
может дать в год больше «бактериальной
нефти», чем один гектар суши, на котором во
вделываются наиболее перспективные сухопутные
растения, синтезирующие углеводороды.
По мнению микробиологов, такая нефть
может стать серьезным конкурентом другим
альтернативным видам жидкого топлива, в том
числе и привлекающему сейчас наибольшее
внимание специалистов этанолу,— продукту
переработки зерна, сахарного тростника,
растительных остатков. Особенно важно, что для ее
получения не нужно занимать ценных
сельскохозяйственных угодий: микробы — продуценты
углеводородов* живут в таких водоемах,
которые почти не используются человеком..
В. ЧУБУКОВ
94
Короткие заметки
Как понравиться
собеседнику
Люди очень различны не только по
внешности или по характеру, но и по манере
разговаривать: одни понимают все с полуслова,
другие долго думают, прежде чем ответить; одни
сразу же перебивают собеседника, как только
поймут (или решат, что поняли) его мысль,
другие обязательно дослушают все до конца. Какая
из этих манер вести разговор предпочтительнее,
какая больше нравится партнеру? Это не
абстрактный вопрос: умение разговаривать нужно
всем, для кого общение с людьми входит в
служебные обязанности.
Психологи провели такой эксперимент.
С принявшими в нем участие студентами и
студентками беседовал специально подготовленный
интервьюер, а получаемое от беседы с ним
впечатление определялось по так называемой кож-
но-гальванической реакции, то есть попросту
по электропроводности кожи. Ведь если человек
чем-то недоволен, он невольно волнуется и
хоть чуть-чуть да потеет. А электропроводность
влажной кожи заметно отличается от
электропроводности кожи сухой.
Так, вот, интервьюеры вели беседы со
студентами по-особому: одни примерно через
каждые 20 секунд перебивали партнера, другие
размышляли над ответами не менее 3 секунд,
третьи вели беседы синхронно, не торопясь
и не задерживаясь с ответом. Оказалось, что,
судя по кожно-гальванической реакции, все
испытуемые предпочитали одну и ту же манеру
вести беседу: когда интервьюер время от
времени перебивал партнера, создавая
впечатление активной заинтересованности. Меньшее
удовольствие испытывали те, кто беседовал с
интервьюером, подававшим реплики синхронно.
И наконец, наихудшее впечатление
производили собеседники-тугодумы.
Значит, если вы хотите произвести на
собеседника приятное впечатление, не стесняйтесь
его время от времени перебивать. Но конечно,
так, чтобы не произвести впечатление грубияна.
Э. РУТМАН
95
^*№*+г-^**
I Редакционная коллегия:
И. В. Петрянов-Соколов
(главный редактор),
П. Ф. Баденков,
Н. М. Жаворонков,
В. Е. Жвирблис
(зав. отделом хим. наук),
| М. Н. Колосов,
Л. А. Костандов,
В. С. Любаров
(главный художник),
Л. И. Мазур,
В. И. Рабинович
(ответственный секретарь),
М. И. Рохлин
(зам. главного редактора),
Н. Н. Семенов,
В. М. Соболев,
Б. И. Степанов,
A. С. Хохлов,
М. Б. Черненко
(зам. главного редактора),
B. А. Энгельгардт
Л. П. ШЛАПАКОВОЙ, Минск: Твердая гидроокись калия
вполне могла вызвать осмоление раствора глюкозы, чем, видимо,
и объясняется сильное изменение цвета.
С. ПОТАПОВУ, Ростовская обл.: В стекла, которые
задерживают видимые, но пропускают ультрафиолетовые лучи, добавляют
обычно соединения никеля и кобальта; с виду такие стекла
просто черные.
М. М. ГОСТЕВУ, Воронеж: Под «редким химическим элементом
арсеном» автор газетной заметки имел в виду, надо думать,
мышьяк (arscenicum no-латыни), не такой уж, собственно, и
редкий...
В. К* ЛЕБЕДЕВУ, Киев: «Паяльным жиром» называют иногда
флюс на основе глицерина с добавкой соляной кислоты,
насыщенной цинком; для тонких работ, в частности для монтажа
приборов, этот флюс не годится.
B. С. ШПИТАЛИНУ, Кемерово: Оргстекло после долгого
кипячения в воде приобретает молочный цвет, однако необходимо
следить за тем, чтобы материал при нагревании не
деформировался.
Г. Ф. ЛОБАНЮК. Минек, R Л. ДУБОВИЦКОЙ, Томск:
Внесенная в почву зола от сгоревшей бумаги не принесет растениям
ни пользы, HUJdpeda.
Г. ПЯЦ, Ленинград: Хотя мята входит в состав и валидола, и
нюхательной махорки, все же при сердечной недостаточности
надо принимать лекарство, а не нюхать табак.
Д. Е. КАЛИНЦЕВУ, Ленинабадская обл.: Коричневатый цвет
яичной скорлупе придает пигмент оопорфирин, к витаминам не
имеющий отношения.
C. А. КУЗЬМИНУ, Москва: Кратковременное нагревание меда при
60С практически не повлияет на его биологическую ценность.
Н. А. ГЛУХОВУ, Сарапул Удмуртской АССР: При реакции
питьевой соды с лимонной кислотой вредных для здоровья
веществ не образуется, но так как точную пропорцию соблюсти
трудно, то лучше покупать готовые шипучие напитки.
Е. Н. ВАЩУКУ, Сургут Тюменской обл.: Свиное сало желтеет
из-за окисления, хранить его нужно на холоду (желательно в
морозильнике) завернутым в тонкую бумагу и вдобавок в
целлофан, чтобы кристаллики соли не повредили испаритель.
A. В. КУЛЕШОВОЙ, Новочеркасск: Калорийность, к примеру,
W0 г портвейна — 123, полусухого шампанского — 88, белого
столового вина — 65 ккал; однако калорийность нельзя
приравнивать к пищевой ценности, а она л/ спиртных напитков весьма
и весьма невелика.
B. ТАЛАЕВУ, Йошкар-Ола: Неробол и другие анаболики
запрещены в спорте наравне с допингами, это
сильнодействующие лекарства, их прием без строгих медицинских показаний и
врачебного наблюдения может привести к тяжким последствиям.
В. Н. ЦЫБУЛЕ, Донецкая обл.: Судя по описанию, ваша скрипка
сделана в Германии, в конце прошлого века, по образцу скрипок
Страдивари; уточнить это можно в Государственной коллекции
уникальных музыкальных инструментов (Москва, ул. Герцена, 13).
Редакция:
М. А. Гуревич,
Н. В. Ефремов,
Ю. И. Зварич,
А. Д. Иорданский
A. А. Лебединский
(художественный редактор),
О. М. Либкин,
Э. И. Михлин
(зав. производством),
B. Р. Полищук,
B. В. Станцо,
C. Ф. Старикович,
Т. А. Сулаева
(зав. редакцией),
В. К. Черникова
Номер оформили
художники:
В. Адамова,
Г. Ш. Басы ров,
М. М. Златковский,
М. Ю. Мелик-Пашаева
Корректоры
Л. С. Зенович, Л. А. Котом
Сдаио в набор 13.08. 1982 г.
Подписано в печать 21.09.1982 г.
Т15975
Бумага 70X108 1/16.
Печать офсетная. Усл. печ. л. 8,4.
Усл. кр. отт. 8687 тыс.
Уч.-изд. л. 11,6.
Бум. л. 3,0. Тираж 365 000 экз.
Цена 65 коп. Заказ 2015
АДРЕС РЕДАКЦИИ:
117333 А*юсква В-333,
Ленинский проспект, 61.
Телефоны для справок:
135-90-20, 135-52-29
Ордена Трудового Красного Знамени
Чеховский полиграфический комбинат
ВО «Союзполиграфпром»
Государственного комитета СССР
по делам издательств,
полиграфии и книжной торговли
г. Чехов Московской обл.
€) Издательство «Наука»,
«Химия и жизнь», 1982
96
Про перец
Как бы ни хотелось ввернуть по ходу дела что-нибудь вроде «задать перцу» или «всыпать
перцу», удержимся от соблазна, ибо такие выражения подразумевают горький перец (тот, что для
острых приправ, настоек и перцовых пластырей), а мы намерены воздать должное перцу сладкому,
который для фарширования, маринования, тушения, запекания и поедания в сыром виде
(последнее предпочтительно). Впрочем, строго говоря, принципиальных различий между ними нет: и то и
другое — один вид, перец стручковый, только сорта разные. Однако ж откусишь по ошибке
от горького стручка — и без атласа сортов поймешь что к чему. Есть такой алкалоид, капсаицин,
горький до ужаса: одна восьмисотая миллиграмма на языке — уже жжется. Так вот, горькому
перцу он придает жгучую остроту, а сладкому, где его на два порядка меньше, этакую пикантную
горчинку...
Со сладким перцем порой происходит путаница: принимают его за разные растения, дают
то одно, то другое имя. А все от того, что слишком много разновидностей. Пока стручки неспелые,
все они зелененькие; а как созреют, то одни бледно-желтые, другие красные, а третьи аж в черноту.
И по форме очень уж переменчивы. Ботаники насчитывают 14 типов, включая хоботовидные,
яйцевидные и призмовидно-вздутые. К примеру, уважаемые многими молдавские гогошары —
те же перцы, только приплюснутые, наподобие помидоров.
Но какой бы ни была конфигурация, что бы там ни творилось с оттенками, всегда и неизменно,
в любом душистом стручке столько витамина С, сколько не снилось ни одному другому овощу.
Есть, конечно, кое-какие колебания — скажем, аскорбиновой кислоты в спелых плодах больше,
чем в недозрелых, с красного боку больше, чем с зеленого, в осенних стручках больше, чем в летних.
Но все это частности. С какой стороны ни глянь — все едино рекордсмен.
Но если сам плод таков, то что говорить о концентратах, из него полученных! В кетчупе
из перца в 16 раз больше витамина С, чем в томатном кетчупе. Перечная паста занимает
абсолютное первое место среди овощных консервов по содержанию того же витамина. А 100 г паприки,
сушеного порошка из сладкого перца, содержат целый грамм аскорбиновой кислоты — две
большие таблетки по аптечным меркам. Но в отличие от таблеток тут, в нежных стручках, рядом
с аскорбиновой кислотой — ее благородный спутник, ее опора и поддержка—рутин, витамин Р,
который не дает ей окисляться и, напротив, помогает накапливаться в организме. Эта великолепная
двойка признана наукой о питании как надежное средство против атеросклероза. Суточная доза —
один перчик средней величины...
Да, конечно, есть у нас смородина и есть шиповник. И все-таки жаль, что не получил пока
перец должного распространения, что урожаи еще не те, что в Болгарии или в Италии, что многие
из нас знакомы с перечным соком и перечной пастой только по литературным источникам. Однако
дело, надо думать, поправимое. Будем считать эту хвалебную заметку скромным вкладом в
поправление дела.
На ошибках
учатся
Принято считать, что
учитель не имеет права
ошибаться. Однако
недавние работы психологов
частично опровергли эту
точку зрения. Оказывается,
учительская ошибка может
быть даже полезной.
В Институте
психологии АН СССР
исследовали влияние стресса на
запоминание. Участникам
эксперимента читали текст,
например отрывок из
художественного
произведения. В разгар чтения
читающий неожиданно делал
ошибку, запланированную
психологами, сбивался,
приносил слушателям
извинения. Руководитель
эксперимента изображал
бурное возмущение,
говорил, что так работать
нельзя, что на службе
нужно быть собранным и
внимательным. И в
сердцах распускал всех по
домам.
На следующий день
чтение продолжалось.
И ошибки тоже. Однако
руководитель не обращал
на них ни малейшего
внимания. Но когда
участникам эксперимента
предлагали пересказать
услышанное, неизменно
оказывалось, что лучше всего
запомнилось именно то,
что следовало после
«досадной» ошибки.
Психологи считают,
что стресс, вызванный
ошибкой чтеца и гневом
экспериментатора,
сопереживанием, включает
некие дополнительные
механизмы памяти,
способствует лучшему
запоминанию. И это, возможно,
удастся с успехом
использовать в обучении.
Например, и школьники, и
студенты-химики, и даже
специалисты часто путают
формулы железосинеро-
дистого и железистосине-
родистого калия — красной
и желтой кровяных солей.
Если преподаватель
подучит ученика сделать
публично «досадную» ошибку,
отругает его как следует,—
словом, создаст стрессовую
ситуацию, аудитория,
наверное, запомнит формулы
солей на всю жизнь. Да и
сам учитель или лектор
может себе позволить в тех
же целях что-то
умышленно напутать — чтобы потом
поправиться, многословно
извиниться — словом,
приковать внимание учеников
к ошибке...
Все сказанное о
пользе ошибок относится,
однако, к ошибкам
запланированным, злоупотреблять
которыми, к слову, тоже
не следует.
Издвтельство «Наумв»
Хнмнв и жизнь, 1982 г., Jt 10,
1—96 стр.
Индекс 71060
Цен в 65 коп.