Text
                    химия и жизнь
Научно-популярный журнал Академии наук VWV 1U6S
jj
у
о уем/6е/г///б vet/t
Я) /Г
£/7


Эта гравюра — из книги металлурга и химика XVI века Георгия Агриколы «О горном деле и металлургии». Неизвестный художник запечатлел на ней процесс получения соляной и азотной кислот. Для чего нужна соляная кислота, как ее получают в наше время — об этом рассказывает одна из статей этого номера. На 1-й странице обложки — перегонный куб из лаборатории Ломоносова (см. заметку на стр. 47).
ЕЖЕМЕСЯЧНЫЙ НАУЧНО- ПОПУЛЯРНЫЙ ЖУРНАЛ АКАДЕМИИ НАУК СССР ХИМИЯ И ЖПЗНЪ № 9 СЕНТЯБРЬ 1968 ГОД ИЗДАНИЯ 4-й Редакционная коллегия: И. В. Петрянов-Соколов (главный редактор), П. Ф. Баденков, Н. М. Жаворонков, B. А. Каргин, C. В, Кафтанов, Н. К. Кочетков, Л. И. Мазур, Б. Д. Мельник, B. И. Рабинович (ответственный секретарь), П. А. Ребиндер, М. И. Рохлин (зам. главного редактора), C. С. Скороходов, Б. И. Степанов, A. С. Хохлов, М. Б. Черненко (зам. главного редактора), Н. М. Эмануэль Редакция: Б. Г. Володин, B. Е. Жвирблис, A. Д. Иорданский, О. И. Коломийцева, О. М. Либкин, Э. И. Михлин, B. В. Станцо, Т. А. Сулаева, B. К. Черникова Художественный редактор C. С. Верховский Технический редактор Э. С. Язловская Корректоры: Ю. И. Глазунова, Е. И. Сорокина При перепечатке ссылка на журнал «Химия и жизнь» обязательна. Адрес редакции: Москва В-333, Ленинский проспект, 61. Телефоны: 135-52-29, 135-32-41, 135-63-91. Подписано к печати 1/VIII 1968 г. Т 11538. Бумага 84xl08'/i6. Печ. л. 6,0. Усл. печ. л. 10,08 + 1 вкл. Уч.-изд. л. 10,9. Тираж 135 000. Зак. 2556. Цена 30 коп. Московская типография № 2 Главполиграфлрома Комитета по печати при Совете Министров СССР. Москва, проспект Мира, 105. 15 20 21 22 26 28 30 35 39 41 45 46 47 49 51 54 55 58 60 66 68 71 72 78 83 И химия — и жизнь! Океан должен быть Страницы истории «Не нуждаясь в мистических санкциях...» Элемент №... Сурьма Что вы знаете и чего не знаете о сурьме и ее соединениях Наши консультации Обзоры Жизнь в магнитном поле Патентное бюро Непременно заявлять! Из писем в редакцию Обыкновенное вещество Соляная кислота Наука — производству Как лечат бетон чистым А- Ф- Плахотник М. В. Волькенштейн В. С. Шеститко Что вы знаете и чего не знаете о бетоне Океан и человек Итоги конкурса Технологи, внимание! Научные реликвии Перегонный куб из лаборатории М. В. Ломоносова Наблюдения Как закручена молекула Наш календарь Э. Ф. Жоффруа Наши консультации Приглашение к столу Новости отовсюду Литературные страницы Двойная спираль - Учитесь переводить 90 92 94 95 Английский — для химиков — Живые лаборатории Безвременник Информация Фантастика Этические уравнения . Спортплощадка Опираясь на стеклопластик... Клуб Юный Химик Викторина. Что это такое? Хотите подготовиться к экзаменам получше? Опыты без взрывов. Решение задач. Мысли по поводу... Словарь науки Человек — мера вещей Что есть что Наши консультации Анкеты вернулись в журнал М. п. Травкин В. П. Рассохин А. М. Скундин Л. М. Сулименко Е. Дмитриева С. А. Погодин А. Марьинский, А. Разбегаев Дж. Д. Уотсон А. Л. Пумпянский А. П. Хохряков М. Лейнстер М. Гуревич Б. Силкин
и химия — И ЖИЗНЬ! ОКЕАН ДОЛЖЕН БЫТЬ ЧИСТЫМ Кандидат географических наук А. Ф. ПЛАХОТНИК Летом 1946 г. толщу вод центральной части Тихого океана потряс первый американский атомный подводный взрыв. Так как вода океана постоянно перемешивается, радиоактивность, внесенная в воду этим и последовавшими за ним взрывами, очень скоро распространилась на огромные расстояния. Не только подводные атомные взрывы заразили воды океанов и морей. Взрывы в атмосфере внесли радиоактивные вещества в ее верхние слои, где их затем разнесли ветры. Постепенно радиоактивные загрязнения выпадают с осадками. Куда выпадают? Разумеется, и на поверхность суши, но в основном все же на поверхность океанов и морей, поскольку она занимает 3/4 земного шара. Благодаря инициативе и энергичным усилиям Советского Правительства 5 августа 1963 г. в Москве был подписан договор о запрещении испытаний ядерного оружия в атмосфере, в космическом пространстве и под водой — в таких средах, где распространение радиоактивности наиболее опасно для жизни и здоровья людей. Однако запрещение испытаний ядерного оружия в трех средах лишь частично уменьшило опасность. Договор подписан не всеми ядерными державами. Кроме того, остался второй источник загрязнения, из года в год увеличивающийся, — сбросы радиоактивных отходов атомной промышленности и энергетики, судов с атомными двигателями, научных лабораторий и медицинских учреждений, работающих с расщепляющимися материалами. Безопасное захоронение радиоактивных отбросов связано с большими расходами, а владельцы атомных предприятий на Западе весьма неохотно жертвуют хотя бы частью своих прибылей. В поисках дешевых путей удаления отходов высокой степени радиоактивности еще в 50-х годах были выдвинуты проекты сброса этих отходов на дно океанов и морей. Против этих проектов тотчас же выступили многие океанологи мира. Они напомнили, что океан изобилует зонами подъема глубинных вод к поверхности. Ясно, что если радиоактивные отходы окажутся на дне этих зон, они очень скоро будут вынесены на поверхность. Тогда было предложено сбрасывать отходы высокой радиоактивности лишь в тех районах, вода над которыми считается застойной. Начали поговаривать о Черном море как об одном из вариантов такой «мировой свалки». В качестве довода приводилось то обстоятельство, что в мертвой сероводородной зоне Черного моря (от глубины 200 метров и до дна, то есть примерно до 2000 метров) будто бы отсутствует всякое перемешивание. Однако обстоятельные исследования Черного моря, проведенные советскими учеными, показали, что дело обстоит совершенно иначе. Было доказано, что если радиоактивные отходы попадут на дно Черного моря, они неизбежно будут вовлечены в круг жизнедеятельности микроорганизмов, в изобилии содержащихся в донном иле; затем микробные клетки, способные к активному движению, поднимут эти вещества в толщу морской воды, откуда они, подхваченные вертикальным перемещением вод, достигнут поверхности. После этого радиоактивные вещества будут быстро разнесены по всей площади моря. 3
Наиболее вероятные траектории переноса радиоактивного загрязнения атмосферы от ядерного взрыва в центральной части Тихого океана (по данным профессора Д. А. Дрогайцева). Римские цифры у стрелок означают месяцы производства взрыва. Мы видим, что на протяжении всего года радиоактивные продукты переносятся ветрами на запад Решительное выступление советских ученых, поддержанное учеными Болгарии, Румынии и других стран, пресекло дальнейшие разговоры о захоронении радиоактивных отходов в Черном море. Одновременно появились предложения превратить в свалку радиоактивных отходов глубоководные впадины открытых районов океанов — главным образом Тихого океана, поскольку в этих впадинах дно удалено от поверхности более чем на 6000 м. Однако вскоре исследования, проведенные на «Витязе» по программе Международного геофизического года A957—1959), доказали несостоятельность и этого варианта. Было убедительно показано, что и в районе глубоководных впадин океана воды хорошо перемешиваются по вертикали и что поэтому сброшенные на дно впадин радиоактивные отходы были бы в довольно короткие сроки вынесены в верхние слои океана. Относительно этих сроков советские ученые разошлись в мнениях со своими американскими коллегами по меньшей мере в 100 раз! Известный американский физик М. Эй- зенбад писал, что размещение радиоактивного раствора на глубине 3 км приведет к появлению активности в поверхностных водах только спустя 1000 лет. Между тем, в 1966 г. молодой советский океанолог К. А. Чекотилло точными расчетами доказал, что, например, в северо-западной части Тихого океана время подъема частиц воды (а стало быть, и радиоактивного заражения) со дна к поверхности колеблется в пределах всего лишь от 1 года до 10 лет. А дальше поверхностные течения Тихого океана разнесли бы смертоносные частицы на огромные расстояния. С полным основанием можно утверждать, что ученые и общественные деятели, 4
28 30 32 to 3b 3S 40 42 26 30 Ы to 36 38 40 4Z Поверхностные течения Черного моря Поверхностные течения северной части Тихого океана боровшиеся в те годы за недопущение сброса радиоактивных отходов в глубины океанов и морей, спасли человечество от грозившей ему большой опасности. До сих пор мы говорили о радиоактивных отходах высокой активности. Что же касается отходов малой и даже средней активности, то на Западе атомные предприятия и электростанции, расположенные вблизи морского побережья или около рек ( а они там в основном и строятся), попросту сбрасывают эти отходы в воду, систематически загрязняя прибрежные воды океанов и морей. Количество ядерного горючего, добываемого во всем мире, быстро растет. Соответственно будет увеличиваться и количество образующихся радиоактивных отходов. Нетрудно представить себе, например, какой станет радиоактивность Северного и Балтийского морей, когда в их прибрежные воды станут сбрасывать свои отходы все не только ныне действующие на их берегах, но и строящиеся и запланированные к строительству английские, бельгийские, голландские, шведские и датские атомные реакторы! К тому же при пользовании ядерным горючим никто не гарантирован от аварий судов-атомоходов, а эти аварии могут иметь последствия во сто раз более трагические, чем аварии самых больших тан керов. За примером далеко ходить не приходится. В апреле 1963 г. американская атомная подводная лодка «Трешер» затонула у восточного побережья США на глубине около 3000 м, где она покоится и по сей день. По мнению японских океанографов, когда корпус лодки будет разрушен морской водой, ее атомные реакторы станут источником обильного радиоактивного заражения окружающей водной толщи. Степень радиоактивности в ней будет примерно в 10 раз выше, чем в воздухе Хиросимы при взрыве там атомной бомбы... Кроме того, не следует забывать, что место гибели «Трешера» — северная часть Гольфстрима, откуда воды этого течения направляются в промысловый район океана южнее Ньюфаундленда. В последние годы народы всего мира были глубоко встревожены еще одним источником радиоактивного заражения — полетами американских бомбардировщиков с ядерным оружием на борту. Ведь
Мощные течения, направленные на юг от побережья Баффиновой земли, охватывают и глубинные слои океана. На карте показаны течения на глубине 1500 м б потерял же американский самолет «Б-52» в январе 1966 г., пролетая над Средиземным морем, четыре водородных бомбы, каждая из которых в сотни раз превышает по своей мощности бомбы, сброшенные на Хиросиму и Нагасаки! В августе того же 1966 г. бомбардировщик ВВС США во время учебного полета случайно сбросил в океан близ Пуэрто- Рико еще одну водородную бомбу. И, наконец, последний «сюрприз» такого же рода: 21 января 1968 г. еще один американский «Б-52» с ядерным оружием на борту врезался в лед у северо-западного побережья Гренландии. Вместе с обломками самолета четыре водородных бомбы, пробив лед, ушли на дно Баффинова залива, на глубину около 150 м. Детонатор ядерных бомб — радиоактивный плутоний — при попадании в организм человека оказывает сильное токсическое воздействие. Не случайно сейчас многочисленные ученые с тревогой говорят об опасности, грозящей прилегающему району океана. Чтобы понять масштабы этой опасности, достаточно взглянуть на карту течений этой части океана. Вблизи района катастрофы преобладающее течение Баффинова залива поворачивает на запад, а затем на юг — вдоль восточного побережья Баффиновой земли и полуострова Лабрадор. Мощные потоки, направленные на юг, охватывают здесь не только поверхность, но и глубинные слои океана. И, наконец, минуя Ньюфаундленд, эти потоки встречаются с водами Гольфстрима. Радиоактивное заражение, внесенное сюда, будет увлечено вместе с ним на северо-восток, в открытую Атлантику. Часть зараженных вод пойдет обратно к берегам Гренландии, а другая часть, вместе с основным потоком вод Северо-Атлантического течения, продолжит свой смертоносный путь к берегам северной Европы, а затем, глубинным течением,—в Центральный Полярный бассейн. Не поздоровится и атлантическому побережью Канады и США: ведь часть радиоактивного заражения с водами Лабрадорского течения устремится вдоль этого побережья на юг. Если же радиоактивный плутоний по мере переноса его потоками вод Лабрадорского течения осядет в нижние слои водной толщи, то велика вероятность, что и здесь его дальнейший путь проляжет к берегам США: его потащит туда недавно обнаруженное
Подводное течение Противогольфстрим не уступает по мощности своему «антидвойнику» на поверхности глубинное течение Противогольфстрим. Противогольфстрим начинается уже с глубин 1000—2000 м и простирается почти до дна океана, перенося на юг огромное количество воды — около 5 млн. м3 в секунду, примерно столько же, сколько Гольфстрим несет на север. Решительно положить конец полетам самолетов с ядерными бомбами над чужими странами — таково все более настойчивое требование народов мира. ...Вечер 9 июня 1966 года. Кремлевский Дворец Съездов. Торжественное закрытие Международного океанографического конгресса. На трибуне — известный японский химик К. Сагувара. «Море, — говорит он, — это наша мать. Не случайно на языках ряда народов слова «море» и «мать» имеют общие корни. Мы издавна пользуемся благодеяниями нашей матери — моря, и поэтому обязаны беспокоиться о его здоровье. В настоящее время морю угрожает страшная опасность. И долг всех честных людей на Земле — защитить море от этой опасности!» Рисунки В. ИВАНОВА 7
СТРАНИЦЫ ИСТОРИИ «НЕ НУЖДАЯСЬ В МИСТИЧЕСКИХ САНКЦИЯХ...» Член-корреспондент АН СССР М. В. ВОЛЬКЕНШТЕЙН ...Это «здание двенадцати коллегий», здесь, па первом этаже, помещалась квартира Дмитрия Ивановича Менделеева... В ЗДАНИИ ДВЕНАДЦАТИ КОЛЛЕГИЙ Квартира Дмитрия Ивановича Менделеева помещалась в первом этаже длинного здания Университета, стоящего перпендикулярно к Неве. Это «здание двенадцати коллегий» — министерств, основанных Петром Первым, было выстроено в 1742 году в прекрасном стиле раннего русского барокко. Следы работы ученого обычно хорошо сохраняются в его доме. Тем более — в его лаборатории. В квартире Менделеева и сегодня сразу бросается в глаза одна из важных его черт — стремление к каталогизации, классификации. Здесь хранится собственноручно составленный каталог книг. Каталог оттисков статей, которые присылали Менделееву русские и зарубежные коллеги. Полный и очень пространный перечень научных степеней и званий, тоже написанный рукой Менделеева. Весь мир признавал его, в чужих странах он был почетным членом академий наук, почетным доктором университетов. Одна Из книги «Перекрестки науки», к печати в издательстве «Знание». готовящейся лишь императорская Академия наук так никогда и не избрала Менделеева в академики. Он был только членом-корреспондентом. А в ее уставе 1759 года значилось, что членом-корреспондентом Академии может быть тот, «кто знаний, требуемых для надлежащего члена, не имеет, а может какими записками и известиями служить академии». Менделеев любил живопись, даже публиковал рецензии о выставках, и аккуратно вклеивал в альбомы все репродукции передвижников, где бы они ни печатались— в журналах и газетах, в «Ниве», в провинциальных изданиях. Аккуратный классификатор? Да. И в то же время гениальный мыслитель, человек сильного темперамента, высокий теоретик и деловой практик, изучавший нефтяные промыслы в Пенсильвании, написавший большинство технологических статей для словаря Брокгауза и Ефрона, создатель Палаты мер и весов, борец со спиритизмом, аэронавт. И в то же время человек прогрессивных убеждений, весьма за это нелюбимый царским начальством. Великий химик, физик, технолог, глубоко понимавший свою роль в русской культуре, свое высо- 8
«...Зная, как привольно, свободно и радостно живется в научной области, невольно желаешь, чтобы в нее пошли многие...» кое предназначение, свой долг перед Отечеством, долг особенно большой именно потому, что он был — гений. И блестящий писатель. Вот строки из его предисловия к «Основам химии»: «Химия, как и всякая наука, есть в одно время и средство и цель. Она есть средство для достижения тех или других практических, в общем смысле этого слова, стремлений... В этом роль ее служебная, она составляет средство для достижения блага. К этому, уже почтенному, свойству присоединяется, однако, другое: в химии, как и в каждой выработанной науке, есть ряд стремлений высших, не ограничиваемых временными и частными целями (хотя и приводящих к ним и нисколько им не противоречащих)... В том чистом наслаждении, которое доставляет приближение к поставленному гипотезою идеалу, в том порыве сорвать завесу с со- 2 Химия и Жизнь, № 9 •* крытой истины... должно видеть наиболее прочные залоги дальнейших научных успехов... Зная, как привольно, свободно и радостно живется в научной области, невольно желаешь, чтобы в нее пошли многие...» Это писал человек, которого не признавали, которому мешали. Не о внешних почестях он говорит, но о свободе и радости научного познания. ПОЭТ ОБ УЧЕНОМ Александр Блок был женат на Любови Дмитриевне — дочери Менделеева. Блок — поэт и мыслитель величайшей тонкости и чуткости — любовался и восхищался Менделеевым. Вот записи из его дневника: «Студент (фамилию забыл) помешался на Дмитрии Ивановиче. Мне это понятно. Может быть, я сделал бы то же самое, если бы еще раньше не помешался на его дочери. Странная судьба. Кант до некоторой степени избегнул гонений — благодаря своей кабинетности. Менделеев их не избегнул...» B6 июля 1902 года). «Был в Сосновке, видел Политехникум. Идет достойно Менделеев к Витте. Громаден и красив...» B6 сентября 1902 года). Менделеев для Блока — один из самых великих людей России. Значение его поэт сопоставляет со значением Льва Толстого: это не только личность, но и символ. «Погрязшие в сплошной и беспросветной мистике, конечно, не помнят о Менделееве, — пишет Блок. — Однако Менделеев, не нуждаясь в мистических санкциях... человек творчества, как такового». Блок говорит о близости к народу Менделеева, Горького, Толстого, он упоминает о периодической системе элементов рядом с «Войной и миром». В статье «Народ и интеллигенция» Блок пишет о трагедии России, которую он видит в непримиримости двух начал — менделеевского и толстовского. Речь идет о ясной научной мысли, противостоящей христианской идеологии крестьянства. Менделеев и Блок — глубокая и важная тема в истории русской мысли, русской культуры — еще ждет своего исследователя. КЛАССИФИКАЦИЯ И НАУКА Точная дата великого открытия Менделеева установлена. Это произошло 1 марта
A7 февраля) 1869 года. Менделееву было 35 лет. Мы знаем, как все происходило. Менделеев написал на 62 карточках названия и свойства элементов. И стал карточки комбинировать. 1 марта 1869 года наступила минута высшего счастья для ученого — все вдруг стало ясным, легло на свои места. Мы знаем о карточках, даже знаем, что это были визитные карточки — Менделеев писал на обороте. Но мы не знаем о пути, пройденном мыслью ученого: как сочетались точное знание и интуиция, что именно натолкнуло его на открытие. А узнать это было бы очень интересно. Итак, классификация. Многие к этому занятию относятся неодобрительно, считая его второстепенным. Между тем никакая наука не может развиваться без классификации наблюдаемых явлений. Это Еерно в тем большей степени, чем более многообразны явления. Научная биология началась с классификации видов, данной Линнеем. Существенна, конечно, не классификация сама по себе, а глубокие научные принципы, положенные в ее основу. Если установлено, что мы с вами относимся к виду Homo sapiens, к отряду приматов, к подклассу плацентарных, классу млекопитающих, подтипу позвоночных, типу хордовых, это значит, что найдено место человека в эволюционном древе, определены его главные биологические особенности. Без Линнея не было бы Дарвина. Без Менделеева-классификатора не было бы Менделеева—первооткрывателя важнейшего закона химии. Создание научной классификации широкого круга явлений — основа открытий важнейших законов природы. Именно периодический закон Менделеева привел к созданию современной теории атома. Значение закона было сразу понято всеми достаточно просвещенными современниками Менделеева. И вокруг открытия разыгралась борьба. ПРИОРИТЕТ И НАУКА Кто сделал открытие? Но важен ли этот вопрос? Наука — это познание природы. Оно объективно и неизбежно. Если сегодня ученый не установил некую закономер- 10 «Студент (фамилию забыл) помешался на Дмитрии Ивановиче. Мне это понятно. Может быть, я сделал бы то оке, если бы еще раньше не помешался на его дочери.» (Из дневника А. А. Блока) ность в явлениях окружающего нас мира, то завтра ее установит другой. Наука — дело общечеловеческое, и поэтому, казалось бы, неважно, кем именно сделано открытие. Однако наука — это и творчество. Ученый живет не в башне из слоновой кости, а в социальной среде. Одним из стимулов его деятельности может быть честолюбие — и личное, и патриотическое. У Менделеева было и то и другое.
СГ) £u^*>&£ / «Глубоко благодарю за память, скорблю о том, что не имею сил быть со всею русскою химическою дружиною, и верю, что она постоит за любимое дело, как старался дряхлеющий Д. Менделеев» (Ответ на приветствие химиков в годовщину Петербургского у ни верситета) Творческие создания ученых, равно как и художников, — предмет гордости общества, в котором они работают. Мы справедливо оцениваем вклад страны в мировую культуру по достижениям ее мыслителей и творцов. Творчество ученого несет на себе отпечаток его культурной принадлежности, подобно творчеству поэта. Блок писал: «Нам внятно все: и острый галльский смысл, И сумрачный германский гений». Эта острота, этот сумрак относятся и к научному творчеству. Приоритет не существен для науки самой по себе, но важен для человеческого общества; он определяет его самосознание, дальнейшие перспективы — конечно, при условии абсолютной правдивости и точности определения приоритета. Научный подвиг Менделеева важен для всей русской культуры. Приоритет Менделеева оспаривался главным образом в Германии. Лотар Мейер действительно был близок к открытию периодического закона, но он не осознал его полностью и, кстати, в основном своем труде, опубликованном в 1870 году, Мейер прямо ссылался на Менделеева — сам он на приоритет не претендовал. Борьба за присуждение приоритета Мейеру использовалась для шовинистической пропаганды; так бывало не раз. Но подлинный патриотизм не имеет ничего общего с шовинизмом. Их отличие — отличие правды от лжи. Без правды не может быть приоритета. Ни одно крупное научное открытие не падает с неба. У его автора всегда есть предшественники. До Эйнштейна к идеям теории относительности приближались Лорентц и Пуанкарэ. Первые попытки научной классификации элементов делались еще до Менделеева и Мейера — Деберей- нером, Бегье де Шанкуртуа, Ньюлендсом. Но автором открытия следует считать того, кто полностью его сформулировал, понял его смысл и значение и сделал из него нужные выводы. Если речь идет о техническом открытии, то его автор — тот, чья машина действительно работала, а не разрушалась при первом же испытании. Периодический закон открыл Менделеев. ПЕРИОДИЧЕСКИЙ ЗАКОН Предполагается, что читатель знает периодический закон Менделеева из школьного курса химии. Изложим все-таки кратко содержание этого закона. Неотъемлемым свойством каждого тела является его масса. Относительные массы атомов различных элементов характеризуются величиной атомного веса. Эту величину Менделеев считал основной. Можно расположить все элементы (а во времена Менделеева их было известно всего 2* II
Юлиус Лотар Мейер A830— 1895) лишь 62 из 104) в порядке возрастания атомных весов. Тогда на первом месте окажется водород с атомным весом 1,008, а на последнем (сегодня!) 104-м месте — курчатовий с атомным весом, превышающим 258. Остальные элементы расположатся между ними. Разместив элементы таким образом, мы отмечаем только количественные изменения — монотонное возрастание веса атомов. Суть великого открытия Менделеева состоит в том, что при возрастании атомного веса происходит периодическое изменение химических и физических свойств элементов. «Элементы, расположенные по величине их атомного веса, представляют явственную периодичность свойств»,—писал Менделеев. «Сопоставление элементов или их групп по величине атомного веса соответствует так называемой атомности их и до некоторой степени различию химического характера, что видно ясно в ряде: Li, Be, В, С, N, О, F — и повторяется в других рядах». «Атомность» называется сегодня валентностью. Открытие Менделеева далеко не сводилось к простой систематизации свойств уже известных элементов. Менделееву многое пришлось пересматривать. Будучи глубоко убежден в справедливости периодического закона, Менделеев исправил значения атомных весов некоторых элементов. Так, в его время атомный вес урана считался равным 116. Менделеев удвоил его, что вполне подтверждается современными данными B38,03). Менделеев исправил также значения атомных весов индия, бериллия, церия, иттрия. Он показал, что индий трех-, а не двухвалентен, что его окисел имеет состав 1п2Оз, а не InO и, соответственно, атомный вес индия не равен 75,4, а должен быть около 113 (сегодня 114,82). Сила теории оценивается двояко: ее способностью последовательно и логично объяснить известные явления и ее способностью к предсказанию последующих открытий. В этом смысле закон Менделеева может служить идеальным образцом великого научного достижения. Менделеев понял, что еще не все элементы открыты химиками, что существуют пустые места, которые позднее будут заполнены. Более того, он предсказал свойства этих элементов. Еще при жизни Менделеева его предсказания подтвердились. Но об этом нужен особый рассказ. Энгельс сравнивал научный подвиг Менделеева с открытием Леверье, вычислившего орбиту еще неизвестной планеты — Нептуна. Позднее Нептун был увиден именно там, где ему надлежало быть. Все свойства неизвестных элементов, предсказанных Менделеевым, оказались точно такими же, как описал он их задолго до их открытия. ЛОТАР МЕЙЕР Вернемся к Лотару Мейеру. Теперь уместно точнее определить роль этого ученого. К сожалению, известен вульгарный и бесчестный способ защиты истинного или мнимого приоритета, основанный на охаивании ученых-иноземцев. Так, в одной статье, опубликованной в конце сороковых годов, говорилось, что закон сохранения энергии открыл великий русский ученый Ломоносов, «а не английский пивовар Джоуль или немецкий врач Гельмгольц». Джоуль действительно был пивоваром, а Гельмгольц — врачом по образованию. Но они были прежде всего крупнейшими 128
учеными и вместе с физиком Майером открыли закон сохранения энергии. Энгельс убедительно доказал, что этот закон и не мог быть открыт ранее XIX века — века пара и электричества. Домыслы относительно Ломоносова основывались не на какой-либо из его работ, а всего лишь на одной-единственной фразе из письма к Эйлеру от 5 июня 1748 г.: «...Так, сколько материи прибавляется к какому-либо телу, столько же теряется у другого... Так как это всеобщий закон, то он распространяется и на правила движения: тело, которое своим толчком возбуждает другое к движению, столько же теряет от своего движения, сколько сообщает другому, им двинутому». Мысль эта очень содержательна. Но, во-первых, она касается не энергии, а «движения» — понятия неопределенного, и, во-вторых, сходные мысли были высказаны еще в XVII веке Декартом, утверждавшим, что во вселенной всегда сохраняется одно и то же «количество движения». Закона сохранения и превращения энергии здесь нет и в помине. Великий Ломоносов, задолго до Лавуазье открывший закон сохранения массы, обосновавший кинетическую теорию тепла, так много сделавший во всех науках и искусствах, не нуждается в том, чтобы ему приписывали мнимые открытия. Говоря уже не о мнимом, а об истинном приоритете Менделеева, цитированный вульгаризатор мог бы изобразить Лотара Мейера бездарным филистером, неспособным к научным обобщениям. Но Лотар Мейер A830—1895) все же был большим ученым. Он обогатил химию первоклассными работами. Его исследования касались как органической, так и неорганической химии, его перу принадлежат серьезные монографии по теоретической химии. Однако, занимаясь периодическими свойствами элементов, Мейер ограничился только их атомными объемами — установил их периодичность. Всеобъемлющее значение периодического закона, его предсказательная сила не приходили Мейеру в голову. Даже после открытия галлия, предсказанного Менделеевым, Мейер не решился исправить атомный вес бериллия (9,3 вместо 13,9) в соответствии с периодическим законом... В итоге труд Менделеева оказался бес- Смертным, а работы Мейера имеют лишь историческое значение. Различие между «просто очень хорошим ученым» и ученым гениальным видно по результата:,! их труда. Гениальным, по-моему, должно считать ученого, на основе идей, принципиально новых для своего времени, находящего фундаментальные законы природы. Открытие таких законов влечет за собой большие и длительные последствия в науке, оказывает глубокое влияние на научное мировоззрение эпохи. Очень редко на крупные открытия более или менее случайно натыкаются люди, чей интеллект не в состоянии осознать весь смысл сделанного. Наука — и познание, и творчество. Гениальное открытие делается, как правило, экстраординарной личностью. И оно — результат не только систематической работы, но и подлинного вдохновения, которое сродни вдохновению писателя или художника. Все, что мы знаем о Менделееве — о его личности и его деятельности, свидетельствует, что он был гениален. Лотар Мейер — крупный ученый, достойный всяческого уважения, но гением он не был, и напрасно Микеле Джуа, автор обстоятельной истории химии, вышедшей в Италии в 1962 году, а в русском переводе — в 1966 году, назвал Лотара Мейера гениальным, а Менделеева — крупным химиком. На деле все было как раз наоборот. ЧТО ЖЕ ОТКРЫЛ МЕНДЕЛЕЕВ? Самое важное свойство атома — его положение в периодической системе. В дальнейшем Мозли показал, что порядковый номер атома в системе, атомный номер, непосредственно связан с его электронным строением. Менделеев руководствовался массой атома, как его важнейшим свойством. В этом смысле он следовал классической физике XIX века. Понимая всеобщность своего закона, он даже хотел поместить в таблице перед водородом самый легкий элемент — с атомным номером ноль — мировой эфир. Новая физика, теория относительности показала, что мировой эфир не существует, но в классической физике мировой эфир был важным понятием. Эта ошибочная работа Менделеева забыта, и напрасно. Ошибки гения очень поучительны. Однако Менделеев сам наругаил свой 13
исходный принцип, поместив в двух случаях более тяжелый элемент перед более легким: 27. Со 58,9332 28. Ni 58,71 52. Те 127,60 53. J 126,9044 После открытия нулевой группы появилась и третья аномальная пара: 17. Аг 39,948 19. К 39,102 Перестановки в этих парах, в соответствии с возрастающими атомными весами, означали бы резкое нарушение в периодичности. Щелочной металл оказался бы вместе с благородными газами, а благородный газ — со щелочными металлами. Значит, закон истинен, а исходная идея об определяющей роли массы атома — ошибочна. Только после открытия внутреннего строения атома был раскрыт смысл этого противоречия. Сейчас мы знаем, что атомы состоят из электронов и атомных ядер. Как это впервые строго показал Игорь Евгеньевич Тамм — один из крупнейших советских физиков, атомные ядра в свою очередь состоят из протонов и нейтронов. Число положительно заряженных протонов в ядре равно числу отрицательно заряженных электронов в атоме. Классическая работа Тамма содержала не просто эту идею, но количественный расчет взаимодействий нейтронов с протонами в ядре. Масса атома практически равна массе его ядра, так как протон в 1836,12 раз, а нейтрон в 1838,65 раз тяжелее электрона. Химические свойства элемента почти всецело определяются свойствами его электронов и, прежде всего, их числом. Порядковый номер в периодической системе и есть это число. В то же время это число протонов в атомном ядре. При одном и том же числе протонов число нейтронов — незаряженных частиц — в ядре может быть различным. Химические свойства атома при этом почти не меняются, так как число электронов остается неизменным. Атомы, ядра которых разнятся только числом нейтронов, называются изотопами. Все слышали об изотопах водорода — дейтерии и тритии. Слышали, увы, в связи с водородной бомбой. Все три изотопа водорода попадают в одну и ту же первую клетку периодической системы. Легкий водород — протий содержит в своем ядре один протон, его атомный вес—1, дейтерий, с атомным весом 2, — один протон и один нейтроня тритий, с атомным весом 3, — один протон и два нейтрона. И протий, и дейтерий, и тритий имеют по одному электрону. В обычном водороде дейтерия и трития мало, поэтому его атомный вес мало отличается от единицы — 1,00797. Атомный вес, с которым имеет дело химия, есть вес смеси изотопов. Он не столь уж существен. Сейчас известны ведь и изобары — атомы с одинаковым весом, но с разным числом электронов, следовательно, атомы разных химических элементов. Например изотоп аргона с массовым числом (атомным весом) 40, содержащий 18 протонов и 22 нейтрона, и изотоп калия с тем же массовым числом, содержащий 19 протонов и 21 нейтрон. Самое важное, следовательно, это атомный номер, порядковый номер в периодической системе элементов. Менделеев не размышлял о внутреннем строении первоначала вещей — атома. Но вершина теоретической химии — периодическая система — стала основой атомной физики. Периодическая таблица обязательно красуется и в физической, и в химической аудиториях университетов. Химия вышла на перекресток с физикой и открыла физике один из самых важных путей ее развития. 14
51 Атомный вес- 121,75 Число электронов в застраивающейся оболочке Массовые числа изотопов стабильных -121, 123 нестабильных - в природе нет самого распространенного-121 Число электронов в слое: ЭЛЕМЕНТ №.. СУРЬМА Инженер В. С. ШЕСТИТКО О сурьме можно рассказывать много. Это элемент с интересной историей и интересными свойствами; элемент, используемый давно и достаточно широко; элемент, необходимый не только технике, но и общечеловеческой культуре. Историки считают, что первые производства сурьмы появились на древнем Востоке чуть ли не пять тысяч лет назад. В дореволюционной России не было ни одного завода, ни одного цеха, в которых бы выплавляли сурьму. А она была нужна — прежде всего полиграфии (как компонент шрифтов) и красильной промышленности, где и до сих пор применяются некоторые соединения элемента № 51. В начале XX века Россия ежегодно вЕозила из-за границы около тысячи тонн сурьмы. В начале тридцатых годов на территории Киргизской ССР, в Ферганской долине, геологи нашли сурьмяное сырье. В разведке этого месторождения принимал участие выдающийся советский ученый академик Д. И. Щербаков. В 1934 году из руд Кадамджайского месторождения началось производство трехсернистой сурьмы. Еще через год из концентратов этого месторождения на опытном заводе выплавили первую советскую сурьму, а в 1936 году началось производство этого вещества в масштабах, освободивших страну от необходимости ввозить его из-за рубежа. Разработкой технологии и организацией производства советской сурьмы руководили инженеры Н. П. Сажин и С. М. Мельников, ныне известные ученые, лауреаты Ленинской премии. Спустя двадцать лет на Всемирной выставке в Брюсселе металлическая сурьма, выплавленная на этом комбинате, была признана лучшей в мире и утверждена мировым эталоном. ИСТОРИЯ СУРЬМЫ Наряду с золотом, ртутью, медью и шестью другими, сурьма считается доисторическим элементом. Имя ее первооткрывателя неизвестно. Известно только, что в Вавилоне, например, еще за 3000 лет до н. э. из нее делали сосуды. Латинское название этого элемента «stibium» встречается в сочинениях Плиния Старшего. Известно, однако, что греческое « C"Pi », от которого происходит это название, от- 15
носилось первоначально не к самой сурьме, а к ее самому распространенному минералу — сурьмяному блеску. У историков нет оснований считать, что сурьму знали в странах древней Европы. Как простое вещество она была открыта в средние века, и первым, кто признал ее за металл, отличающийся от прочих металлов, был крупнейший металлург средневековья Агрикола. В одной из его книг есть такая фраза: «Если путем сплавления определенная порция сурьмы прибавляется к олову, получается типографский сплав, из которого изготовляется шрифт, применяемый теми, кто печатает книги». Таким образом, одному из главных нынешних применений элемента № 51 много веков. Свойства и способы получения сурьмы впервые в Европе подробно описаны средневековым монахом-алхимиком Василием Валентинусом. В его книге «Триумфальная колесница антимония» говорится, как можно приготовить металлическую сурьму, описаны некоторые ее сплавы, в частности со свинцом, и препараты. Ему же большинство историков приписывает изобретение термина «антимоний», от которого происходят английское, французское и немецкое названия элемента № 51. Есть, правда, и другая версия. У нее меньше именитых сторонников, зато среди них создатель Швейка — Ярослав Гашек. ВЕРСИЯ ГАШЕКА ...В перерывах между молитвами и хозяйственными заботами настоятель Шталь- гаузенского монастыря в Баварии, отец Леонардус искал философский камень. В одном из сеоих опытов он смешал в тигле пепел сожженного еретика с пеплом его кота и двойным количеством земли, взятой с места сожжения. Эту «адскую смесь» монах стал нагревать. После упаривания получилось тяжелое темное вещество с металлическим блеском. Это было неожиданно и интересно; тем не менее, отец Леонардус был раздосадован: в книге, принадлежавшей сожженному еретику, говорилось, что камень философов должен быть невесом и прозрачен... И отец Леонардус выбросил полученное вещество от греха подальше — на монастырский двор. Спустя какое-то время он с удивлением заметил, что свиньи охотно лижут выброшенный им «камень» и при этом быстро жиреют. И тогда отца Леонардуса осенила гениальная идея: он решил, что открыл питательное вещество, пригодное и для людей. Он приготовил новую порцию «камня жизни», растолок его и этот порошок добавил в кашу, которой питались его тощие братья во Христе. На следующий день все сорок монахов Штальгаузенского монастыря умерли в страшных мучениях. Раскаиваясь в содеянном, настоятель проклял свои опыты, а «камень жизни» переименовал в анти- мониум — анти мониум, то есть средство против монахов. За достоверность деталей этой истории ручаться трудно, но именно эта версия изложена в рассказе Я. Гашека «Камень жизни». РУССКОЕ ИМЯ Итак, мы уже выяснили, что латинское название сурьмы на самом деле — греческое. А английское, французское и немецкое (antimony, antimoine, Antimon) — берут начало из латыни. Остается только добавить, что и русское имя этого элемента — совсем не русское. Слово «сурьма» берет начало от турецкого «сюрме», что переводится как «натирание» или «чернение бровей». Вплоть до XIX века в России бытовало выражение «насурьмить брови», хотя «сурьмили» их далеко не всегда соединениями сурьмы. Лишь одно из них — черная модификация трехсернистой сурьмы — применялось как краска для бровей. Его и обозначили сначала словом, которое позже стало русским наименованием элемента № 51. А теперь давайте выясним, что же скрывается за этими названиями. МЕТАЛЛ ИЛИ НЕМЕТАЛЛ? Средневековым металлургам и химикам были известны семь металлов: золото, серебро, медь, олово, свинец, железо и ртуть. Открытые в то время цинк, висмут и мышьяк вместе с сурьмой были выделены в специальную группу «полуметаллов»: они хуже ковались, а ковкость считалась основным признаком металла. К тому же, по алхимическим представлениям, каждый металл был связан с каким-то небес- 16
Принципиальная схема электролиза. После выщелачивания сурьма переходит в раствор в виде сульфостибинита натрия, она входит в состав аниона SbSf РасmSop после £ыщелачи5ания Днауы 0 Катоды глачибания (Х^Днауы Q Кото ЛЗле/спфалшп л | обааненныя сурьмой Катодная сурьма. ным телом. А тел таких знали семь: Солнце (с ним связывалось золото), Луна (серебро), Меркурий (ртуть), Венера (медь), Марс (железо), Юпитер (олово) и Сатурн (свинец). Для сурьмы небесного тела не хватало, на этом основании алхимики никак не зкелали признать ее самостоятельным металлом.... И, как это ни странно, частично они были правы. Это нетрудно подтвердить, проанализировав физические и химические свойства сурьмы. Сурьма (точнее, ее самая распространенная серая модификация) * выглядит как обыкновенный металл традиционного серо-белого цвета с легким синеватым оттенком. Синий оттенок тем сильнее, чем больше примесей. Металл этот умеренно тверд и очень хрупок. Хрупкость сурьмы исключительна: в фарфоровой ступке фарфоровым пестиком этот металл (!) нетрудно истолочь в порошок. Электричество и тепло сурьма проводит намного хуже большинства обычных металлов. При 0°С ее электропроводность составляет лишь 3,76% электропроводности серебра. Можно привести и другие характеристики — они не изменят общей противоречивой картины. Металлические свойства выражены у сурьмы довольно слабо, однако и свойства неметалла присущи ей далеко не в полной мере. Может быть, анализ химических свойств позволит убрать сурьму из разряда «ни то, ни се»? Внешний электронный слой атома сурьмы состоит из пяти электронов: s3p3. * Известны также желтая сурьма, получаемая из сурьмянистого водорода SbH3 при — 90°С, и черная — в нее желтая сурьма превращается при температурах выше —80°С. При слабом нагревании без доступа воздуха черная сурьма превращается в серую. Из пяти валентных электронов три (р-электроны) — неспаренные и два (s-электроны) — спаренные. Первые отрываются от атома легче и определяют характерную для сурьмы валентность 3 + . Когда сурьма проявляет эту валентность, пара неподеленных валентных электронов s2 находится как бы в запасе. Иногда этот «запас» расходуется — тогда сурьма проявляет валентность 5+. Короче говоря, сурьма проявляет те же валентности, что и ее аналог по группе — неметалл фосфор. Проследим, как ведет себя сурьма в химических реакциях с другими элементами, например с кислородом, и каков характер ее соединений. При нагревании на воздухе сурьма легко превращается в окисел Sb203 — твердое вещество белого цвета, почти нерастворимое в воде. Хотя в литературе это вещество часто называют сурьмянистым ангидридом, не стоит к этому названию относиться всерьез. Ведь ангидрид — это кислотообразующий окисел, а у Sb(OHK — гидрата SD2O3 основные свойства явно преобладают над кислотными. Свойства низшего окисла сурьмы говорят о том, что сурьма — металл. Но высший окисел сурьмы SD2O5— это действительно ангидрид с четко выраженными кислотными свойствами. Значит, сурьма все-таки неметалл? Есть еще третий окисел — Sb2C>4. В нем один атом сурьмы трех-, а другой — пятивалентен, и этот окисел самый устойчивый из трех. Итак, вопрос: металл сурьма или неметалл — остается открытым. Во взаимодействии ее с прочими элементами — та же двойственность. Почему же тогда во всех справочниках сурьма фигурирует среди металлов? В основном, ради классификации: надо же ее куда-то девать, а внешне она больше похожа на металл... КАК ПОЛУЧАЮТ СУРЬМУ Сурьма — сравнительно редкий элемент. Содержание ее в земной коре всего 4-ю~5%. Несмотря на это, в природе существует свыше ста минералов, в состав которых входит элемент № 51. Самый распространенный минерал сурьмы (и имеющий наибольшее промышленное значение)— сурьмяный блеск или стибинит Sb2S3. -О Химия и Жизнь, N2 9 17
Катодная сурьма Сурьмяные руды резко отличаются по содержанию в них металла — от одного до шестидесяти процентов. Получать металлическую сурьму непосредственно из руд, в которых меньше 10 %Sb, невыгодно. Поэтому бедные руды обязательно обогащают— концентрат содержит уже 30— 50% сурьмы. Его-то и перерабатывают в элементарную сурьму. Делают это или пирометаллургическими, или гидрометаллургическими методами. В первом случае все превращения происходят в расплаве под действием высоких температур, во втором — в водных растворах соединений сурьмы и других элементов. Тот факт, что сурьма была известна еще в глубокой древности, объясняется легкостью огневого получения этого металла из SD2S3. При прокаливании на воздухе это вещество превращается в трех- окись, которая легко взаимодействует с углем. В результате получается металлическая сурьма, правда, основательно загрязненная примесями, присутствующими в руде. Сейчас сурьму выплавляют в отражательных или электрических печах. Для восстановления ее из сульфидов используют чугунную или стальную стружку — у железа большее сродство к сере, чем у сурьмы. При этом сера соединяется с железом, а сурьма восстанавливается до элементарного состояния. Значительные количества сурьмы получают и гидрометаллургическими методами, которые позволяют использовать более бедное сырье и, кроме того, дают возможность извлекать из сурьмяных руд примеси ценных металлов. Сущность этих методов заключается в обработке руды или концентрата каким-либо растворителем, чтобы перевести сурьму в раствор, а затем извлечь электролизом. Однако перевод сурьмы в раствор дело не такое простое: большинство природных соединений сурьмы в воде почти не растворяется. Только после многочисленных опытов, ставившихся в разных странах, был подобран нужный растворитель. Им оказался водный раствор сернистого натрия A20 г/л) и едкого натра C0 г/л). Но и в «гидрометаллургической» сурьме довольно много примесей, в основном железа, меди, серы, мышьяка. А потребителям, например металлургии, нужна сурьма 99,5%-ной чистоты. Поэтому черновую сурьму, полученную любым методом, подвергают огневому рафинированию. Ее заново плавят, добавляя в печь вещества, реагирующие с примесями. Серу «связывают» железом, мышьяк—содой или поташом, железо удаляют с помощью точно рассчитанной добавки сернистой сурьмы. Примеси переходят в шлак, а рафинированную сурьму разливают в чугунные изложницы. 18
«Звездчатая» поверхность ра>- ми мирового ръ финироваииой сурьмы. Именно глядеть сурьма так, в соответствии с традиция- В соответствии с традициями мирового рынка, слитки сурьмы высших марок должны иметь ярко выраженную «звездчатую» поверхность. Ее получают при плавке со «звездчатым» шлаком, состоящим из антимонатов натрия (mSb203 ■ • nNa20). Этот шлак образуется при реакции соединений сурьмы и натрия, добавленных в шихту. Он не только влияет на структуру поверхности, но и предохраняет металл от окисления. Для полупроводникой промышленности методом зонной плавки получают еще более чистую — 99,999 %-ную сурьму. ЗАЧЕМ НУЖНА СУРЬМА Металлическая сурьма из-за своей хрупкости применяется редко. Однако, поскольку сурьма увеличивает твердость других металлов (Pb, Au, Sn, Си) и не окисляется при обычных условиях, металлурги нередко вводят ее в состав различных сплавов. Число сплавов, в которые входит элемент № 51, близко к двумстам. Наиболее известные сплавы сурьмы — твердый свинец или гартблей, типографский металл, подшипниковые металлы. Подшипниковые металлы — это сплавы сурьмы с оловом, свинцом и медью, к которым иногда добавляют цинк и висмут. Эти сплавы сравнительно легкоплавки. Мз них методом литья делают вкладыши подшипников. Наиболее распространенные сплавы этой группы — баббиты — содержат от 6 до 22% сурьмы. нка, должна вы- высших марок Баббиты применяются в станкостроении, на железнодорожном и автомобильном транспорте. Подшипниковые металлы обладают достаточной твердостью, большим сопротивлением истиранию, высокой коррозионной стойкостью. Сурьма принадлежит к числу немногих металлов, которые расширяются при затвердевании. Благодаря этому свойству сурьмы, типографский металл — сплав свинца (82%), олова C%) и сурьмы A5%) — хорошо заполняет формы при изготовлении шрифтов; отлитые из этого металла строки дают четкие отпечатки. Сурьма же придает типографскому металлу твердость, ударную стойкость и износостойкость. , Свинец, легированный сурьмой (от 5 до 15%), известен под названием гартблея, или твердого свинца. Добавка к свинцу уже 1% Sb сильно повышает его твердость. Твердый свинец используется в химическом машиностроении, а также для изготовления труб, по которым транспортируют агрессивные жидкости. Из него же делают оболочки телеграфных, телефонных и электрических кабелей, электроды, пластины аккумуляторов. Последнее, кстати, — одно из самых главных применений элемента № 51. Добавляют сурьму и к свинцу, идущему на изготовление шрапнели и пуль. Широкое применение в технике находят соединения сурьмы. Трехсернистую сурьму используют в производстве спичек и в пиротехнике. Большинство сурьмяных препаратов также получают из этого соединения. Пятисернистую сурьму применяют для вулканизации каучука. У «медицинской» резины, в состав которой входит Sb2S5, характерный красный цвет и высокая эластичность. Жаростойкая трехокись сурьмы используется в производстве огнеупорных красок и тканей. Краска «сурь- мин», основу которой составляет трехокись сурьмы, применяется для окраски подводной части и надпалубных построек кораблей. Интерметаллические соединения сурьмы с алюминием, галлием, индием обладают полупроводниковыми свойствами. Сурьмой улучшают свойства одного из самых важных полупроводников — германия. Словом, сурьма — один из древнейших металлов, известных человечеству, необходима ему и сегодня. В этом и есть «сурьмяжная правда»... 3* 19
Что вы знаете и чего не знаете о сурьме и ее соединениях ХИМИЧЕСКИЙ ХИЩНИК В средневековых книгах сурьму обозначали фигурой волка с открытой пастью. Вероятно, такой «хищный» символ этому металлу дали за то, что сурьма растворяет («пожирает») почти все прочие металлы. На средневековом рисунке, который воспроизведен здесь, — волк, пожирающий царя. Зная алхимическую символику, этот рисунок следует понимать как образование сплава золота с сурьмой. На заднем плане — освобождение золота из этого сплава путем выжигания сурьмы. СУРЬМА ЦЕЛИТЕЛЬНАЯ В XV—XVI веках некоторые препараты сурьмы часто применяли как лекарственные средства, в основном как отхаркивающие и рвотные. Чтобы вызвать рвоту, пациенту давали вино, выдержанное в сурьмяном сосуде. А одно из соединений сурьмы — KC4H406(SbO).H20 так и называется рвотным камнем. Соединения сурьмы и сейчас применяются в медицине для лечения некоторых инфекционных заболеваний человека и животных. В частности, их используют при лечении сонной болезни. ВЕЗДЕ, КРОМЕ СОЛНЦА Несмотря на то, что содержание сурьмы в земной коре весьма незначительно, следы ее были обнаружены во многих минералах. Иногда сурьму обнаруживают в метеоритах. Воды моряг некоторых рек и ручьев также содержат сурьму. В спектре Солнца линии сурьмы не найдены. СУРЬМА И КРАСКИ Очень многие соединения сурьмы могут служить пигментом в красках. Так, сурьмянокислый калий (К2О " 2Sb20s) широко применяется в производстве керамики. Метасурьмянокислый натрий (NaSbOs) под названием «лейко- нин» используется для покрытия кухонной посуды, а также в производстве эмали и белого молочного стекла. Знаменитая краска «неаполитанская желтая» есть не что иное, как сурьмянокислая окись свинца. Применяется она в живописи как масляная краска, а также для окраски керамики и фарфора. Даже металлическая сурьма — в виде очень тонкого порошка — используется как краска. Этот порошок — основа известной краски «железная чернь». 20
НАШИ КОНСУЛЬТАЦИИ НАШИ КОНСУЛЬТАЦИИ НАШИ КОНСУЛЬТАЦИИ НАШИ ■ золото и стекло Как впаять золотую проволоку d=50—30 микронов в стеклянный капилляр! Какое нужно для этого стекло! Как протянуть из золотого стержня (d=H—2 мм) золотую проволоку в стекле! А. И. СЕЛИВРА, Ленинград Впаять в стекло металлическую проволоку можно лишь в том случае, если коэффициенты расширения обоих материалов различаются не очень сильно. Существует ряд сортов стекла, которое можно спаять с теми или иными металлами, например платиной, вольфрамом, молибденом. Но стекол, специально предназначенных для впаивания золотой проволоки, не существует: золото имеет чрезвычайно большой коэффициент теплового расширения. Но это не значит, что золотую проволоку нельзя впаять в стекло: если диаметр проволоки не очень велик (до 0,8 миллиметра), то можно использовать стекла так называемой платиновой группы, например стекло марки ЗС-4. Обычно операцию изготовления спая металл — стекло выполняют таким образом. Конец проволоки обезжиривают, тщательно промывают дистиллированной водой, разогревают в пламени газовой горелки, обматывают по спирали размягченным стеклом того же сорта, а затем сильно разогревают эту спиральную «обмотку» и дают ей сплавиться в сплошную оболочку. После этого конец проволоки с нанесенным на него стеклом вводят в размягченную стеклянную трубку (торец которой предварительно отшлифован, отполирован, промыт и высушен) и пропаивают соединение до тех пор, пока оно не станет абсолютно надежным. Но подобная «классическая» техника изготовления спая явно неприменима в том случае, если диаметр проволоки очень мал (например, как указывает автор письма, 0,03—0,05 миллиметра), а также мал диаметр стеклянной трубки, в которую эту проволоку надо впаять. В этом случае можно полагаться только на опыт и мастерство стеклодува, которому поручена подобная работа... Еще сложнее дать какие-либо рекомендации по последнему вопросу: изготовить из золотого стержня длинную проволоку, покрытую тонким слоем стекла, чрезвычайно трудно; точнее, вручную сделать это просто невозможно. Для этой цели нужно, по-видимому, сконструировать и изготовить специальную установку, которая равномерно протягивала бы золотую проволоку через расплавленное стекло. Само собой разумеется, решение подобной задачи выходит далеко за пределы обычной консультации. ■ СКАЧУЩИЕ ПЕСЧИНКИ Я хочу спросить вас, что за явление наблюдала я недавно. Я подготовила известковый песок для серебрения, то есть промыла его в кислоте и щелочи и высушила в полиэтиленовой чашке на батарее отопления. Потом взяла в руки чашку и заметила, что песчинки отпрыгивают от того места, где располагаются мои пальцы на другой стороне чашки, то есть снаружи. Они прыгали довольно энергично, на 5—7 см в сторону... Ю. А. СУЕТИНА, гор. Кентау По просьбе редакции о причинах этого любопытного явления рассказывает научный сотрудник Московского энергетического института Н. Е. ИОРДАНСКАЯ. В э^том опыте читательница столкнулась с очень распространенным явлением природы — статической электризацией диэлектриков. Оно было замечено еще в далекой древности — именно ему обязаны мы открытием электричества. Но несмотря на такой солидный стаж, мы еще очень мало знаем, чем же вызывается появление на твердом теле избыточного электрического заряда. Это не удивительно: процессы, происходящие при электризации, очень многообразны, а зарегистрировать их трудно. Суть дела сводится к следующему. Как известно, обычно твердые тела электрически нейтральны, то есть содержат равные количества положительных и отрицательных единиц заряда. Но если одно тело привести в контакт с другим (хотя бы просто прижать их Друг к другу или потереть), то в большинстве случаев произойдет перераспределение электрических зарядов; в результате одно из тел получит избыточный отрицательный заряд, а другое — положительный. В опыте, описанном читательницей Суетиной, участвовали два твердых тела — полиэтилен и известковый песок. Лучшие диэлектрики найти трудно. Смыв с поверхностей сильными растворителями жир, пыль и другие загрязнения, читательница хорошо просушила оба диэлектрика. В результате, во-первых, создались условия для непосредственного контакта их поверхностей, при котором возможен переход носителей зарядов. Во-вторых, уменьшилась поверхностная проводимость, зависящая главным образом от влажности и загрязненности поверхности, благодаря чему образовавшиеся при контакте и трении заряды сохранялись. Итак, в общих чертах причина необычного поведения песка ясна: он оказался сильно наэлектризованным. Пока чашка с песком стояла на батарее, вся система находилась в равновесии. Но стоило прикоснуться (или даже просто поднести руку) к чашке, как равновесие нарушилось — возникли наведенные заряды, изменяющие электрическое поле. Кулоновское взаимодействие между теперь уже некомпенсированными зарядами и привело песчинки в движение. 21
ОБЗОРЫ ЖИЗНЬ В МАГНИТНОМ ПОЛЕ Наша Земля — гигантский магнит. Как всякий магнит, она создает вокруг себя магнитное поле. Оказывает ли это магнитное поле влияние на живые организмы, населяющие нашу планету? Каково это влияние? Не является ли это поле одним из условий самого существования жизни? Эти вопросы давно волнуют ученых. Однако только в последние годы на некоторые из них был получен ответ. Это стало возможно благодаря появлению на свет молодой науки — магнетобиологии. МАГНИТОМ ИНТЕРЕСУЮТСЯ ВРАЧИ Можно представить себе изумление человека, впервые увидевшего, как простой камень таинственным образом притягивает к себе железные предметы. Неудивительно, что врачи древности, а затем и средневе- Кандидат биологических наук М. П. ТРАВКИН Рисунки Е. ГОЛЬДМНА ковья пытались использовать эту «чудодейственную» силу для лечения различных человеческих недугов. При подагре и болезнях печени, расстройствах кишечника и головных болях больные глотали порошки, полученные из магнитного железняка. Однако облегчения зто, как нам нетрудно понять, не приносило. Интерес к магниту стал ослабевать. Но надежда использовать магнит для исцеления людей не была похоронена. Великие открытия XVII—XIX веков в области электричества и магнетизма вызвали к жизни целую волну новых исследований, которые проводились уже на достаточно высоком научном уровне. Усилия многих крупных русских и зарубежных врачей, казалось, увенчались успехом. Были обнаружены различные реакции организма на действие постоянного магнитного поля: появление сонливости, головных болей, общей слабости, зуда и т. п. Проведенные над животными опыты показали, что магнит даже способен тормозить развитие эмбрионов... Но вскоре появились и вошли в моду очередные электрические новинки: поле УВЧ, диатермия, дарсонвализация. И как часто случается, опыты с магнитными полями отошли на задний план. Магнетобиологические исследования снова попали в число бесперспективных... Начало XX века мало прибавило к тому, что было уже известно. Публикуемые изредка результаты исследований по влиянию магнитного поля на биологические объекты не привлекали к себе большого внимания. Да и сами исследователи после нескольких серий опытов обычно разочаровывались: вопреки ожиданию эффекты были незначительны, при повторных опытах они порой не подтверждались. Куда эффективнее действовали на организм лучи Рентгена, ультрафиолетовые лучи, ультразвук, электромагнитные колебания сверхвысокой частоты. Да и вообще возможен ли биологический эффект при действии магнитного поля, напряженность которого сравнительно невелика? Несколько тысяч эрстед — это уже предел, создавать более мощные установки сложно и дорого. А как легко может доказать любой физик, энергии магнитного поля напряженностью в несколько тысяч эрстед совершенно недостаточно, чтобы вызвать изменения в молекулах веществ, входящих в состав живых систем. А раз таких изменений не будет, то нельзя ожидать и биологического эффекта... В ЦЕНТРЕ ВНИМАНИЯ — ЗЕМНОЙ МАГНЕТИЗМ Однако, как это ни странно, немногие, но наиболее убедительные результаты были полу- 22
чены именно при действии на биологические объекты слабых полей, едва превышающих по напряженности магнитное поле Земли. Еще в конце 20-х — начале 30-х годов профессор П. В. Са- востин установил, что под влиянием слабого магнитного поля усиливается движение протоплазмы клеток листа водного растения элодеи. Сильные поля вызывали слабые эффекты или вообще их не вызывали. Другой советский ученый, профессор А. Л. Чижевский, установил тогда же любопытную закономерность. Оказывается, в годы повышенной солнечной активности, когда резко возрастает интенсивность электромагнитных полей, возникают вспышки различных эпидемий; гораздо хуже чувствуют себя люди с больным сердцем, обостряются болезни, учащаются инфаркты. А если экранировать животных от магнитного поля Земли, они чувствуют себя лучше и погибают реже, чем в обычных условиях. В 1960 году кандидат биологических наук А. В. Крылов и Г. А. Тараканова обратили внимание на то, что у семян, прорастающих в геомагнитном поле или поле постоянного магнита небольшой напряженности, корешок растет обязательно в сторону южного полюса. Если семена расположить так, чтобы зародыш «смотрел» на юг, то они прорастают энергичнее, чем расположенные по геомагнитной параллели. Аналогичные результаты были получены канадским ученым У. Дж. Питма- ном. Подобные ориентационные эффекты были обнаружены и на других объектах. Появились сообщения, что в слабом искусственном магнитном поле способны ориентироваться некоторые моллюски и термиты. Выяснилось, что в периоды магнитных возмущений, связанных с процессами на Солнце, усиливается активность жуков и клопов... Интересные исследования были проведены американским физиком X. Л. Игли. Еще в прошлом столетии была высказана мысль о том, что птицы в своих дальних перелетах ориентируются по магнитному полю Земли. Сторонников этой гипотезы было не так много, но все новые и новые исследователи пытаются ее доказать. К ним принадлежал и Игли. Он прикреплял маленькие магнитики к крыльям голубей и отвозил их далеко от дома. В большинстве случаев птицы сбивались с пути, с трудом находили дорогу домой. А контрольные партии голубей, снабженных точно такими же по весу и форме немагнитными пластинками, легко возвращались в привычные места. Игли удалось собрать большой материал, который свидетельствует о том, что птицы сбиваются с пути и тогда, когда они пролетают около радиостанций и радарных установок. Возможно, генерируемые станциями электромагнитные поля тоже создают определенные «помехи» магнитной навигации животных. Каков механизм ориентаци- онных эффектов, сказать сейчас очень трудно. Возможно, здесь играют важную роль отолиты — органы ощущения тяжести. По другим предположе* ниям, ориентационные эффекты связаны с электромагнитной индукцией, возникающей при движении в магнитном поле: если животное пересекает силовые линии магнитного поля, возникает разность потенциалов, которая так или иначе воспринимается органами чувств. У такого объяснения есть одно слабое место: некоторые животные, у которых замечены ориентационные эффекты (например, моллюски), передвигаются слишком медленно, а растения вовсе не движутся. Но, к сожалению, других объяснений пока нет. Более того, проведенные не так давно М. Е. Шумаковым опыты с ориентацией птиц в районе мощного магнитного поля Курской магнитной аномалии показали, что в этих условиях направление миграции не меняется. Значит, птицы едва ли могут с помощью магнит^ ного поля определять генеральное направление миграции. КОСМОНАВТИКА ЗАДАЕТ ВОПРОСЫ Сейчас число магнетобиологиче- ских исследований резко возросло. За последние шесть лет было опубликовано в несколько раз больше работ, чем за предыдущие шестьдесят. Одна из причин этого — развитие космонавтики. Дело в том, что во многих космических проектах
предусматривается создание весьма сильных магнитных полей — например, для защиты экипажа от космических излучений. Не окажут ли эти поля вредного влияния на космонавтов? И как будут действовать на человека очень слабые поля космического пространства и ближайших планет? Исследования показали, что при длительном воздействии магнитного поля напряженностью от нескольких сот до нескольких тысяч эрстед у животных происходят разнообразные функционально - морфологические изменения. В таком очень сильном магнитном поле животные потребляют больше пищи, становятся активнее, иногда худеют. Потомство беременных самок, пробывших некоторое время в поле сильного постоянного магнита, гибло через несколько дней после рождения. Заметнее всего эти эффекты проявляются у молодых животных. Магнитное поле изменяет и состав крови животных: у мышей снижается содержание лейкоцитов, повышается содержание красных кровяных телец. Нами совместно с А. Н. Бело- конь и Э. Н. Бородачевой было обнаружено уменьшение активности некоторых ферментов крови кролика в результате воздействия на него магнитного поля напряженностью в 1000— 1500 эрстед. Вместе с тем оказалось, что животные и растения, выдержанные в сильном магнитном поле, менее чувствительны к радиационному поражению. Интересные исследования были проведены доктором биологических наук Ю. А. Холодовым (Москва), которому удалось выработать условные рефлексы на магнитное поле у рыб; кандидат биологических наук Ю. И. Новицкий и его сотрудники показали, что слабые магнитные поля оказывают влияние на физиологические и биохимические процессы у растений. Множатся результаты исследований, уменьшается число скептиков. Теперь уже мало кто сомневается в том, что магнитное поле влияет на живые существа. Но остается неясным вопрос: каков механизм этого влияния? Это и есть сейчас предмет поисков и острых научных споров. НОВЫЕ ЗАГАДКИ ВОДЫ Анализируя накопившийся экспериментальный материал, некоторые ученые пришли к несколько неожиданному выводу. По их мнению, магнитное поле влияет на живые существа через... воду. Ту самую воду, которая входит в состав организма, его клеток. Вода, несмотря на исключительную простоту своего химического состава, обладает множеством удивительных свойств, которые порой ставят в тупик исследователей. Мы не будем повторять здесь то, что уже написано о воде на страницах научных и научно-популярных изданий. Укажем только на одну ее особенность, которая имеет прямое отношение к магне- тобиологии. В последние годы было высказано предположение, что вода, пропущенная между полюсами сильного постоянного 24 магнита, изменяет свою структуру. Такая вода получила название «магнитной». В ней, по данным некоторых исследователей, лучше растворяются многие вещества, у нее иные диэлектрические свойства. А главное — как будто, доказано, что «магнитная» вода обладает и физиологической активностью: в больших дозах она токсична. По мнению многих ученых, структурирование молекул воды под влиянием магнитного поля и лежит в основе его биологического действия. Если разрушить кипячением эту структуру, то такая вода по сравнению с «магнитной» ослабляет биохимические процессы. Интересную гипотезу выдвинули сотрудники лаборатории бионики Казанского государственного университета профессор Н. Н. Непримеров, У. Ш. Ахмеров и А. Л. Бильдюкевич. Они считают, что различие в активности обыкновенной и «магнитной» воды нельзя объяснить изменениями в системе водородных связей и переориентацией молекул: для таких процессов необходима значительная энергия, а когда вода протекает между полюсами магнита, энергетическое воздействие на нее чрезвычайно мало. По мнению ученых, магнитное поле изменяет ориентацию ядерного спина водорода в молекуле воды. Что зто значит? Еще Ампер в 1821 году высказал мысль о том, что источником магнитного поля могут быть только электрические токи. В немагнитных телах они текут хаотически, а в магнитах ориентированы, в результате чего и появляется согласованный магнитный эффект во» внешнем пространстве. Исследования структуры атома дали возможность углубить эту гипотезу. Движение электронов по> орбитам можно уподобить току в обычном круговом (замкну-
том) проводнике, вызывающему появление магнитного поля. А кроме орбитального вращения электронов, существует и собственное их «вращение» вокруг своей оси — спин электрона. Магнетизм атома — суммарный эффект орбитального и спино- - вого магнетизма электронов. Если суммарный спиновый момент равен нулю, вещество немагнитно, а если не равен — у него появляются магнитные свойства. Кроме электронного спина, существует и ядерный спин, суммарный момент которого также может быть равен или не равен нулю. По мнению Н. Н. Непримерова, под влиянием внешнего магнитного поля может происходить ориентация ядерных спинов водорода не только воды, но и других соединений, входящих в состав живого организма. Но и с помощью этой гипотезы вряд ли можно объяснить такие факты, как ориентация живых существ в магнитном поле или большая чувствительность некоторых организмов к слабым полям, чем к сильным. ЕЩЕ ДВЕ ГИПОТЕЗЫ Нам кажется, что далеко не все обнаруживаемые в опытах эффекты магнитного поля вызываются одними и теми же процессами, хотя в основе этих процессов может лежать одно и то же явление — например, взаимодействие магнитного поля с веществами, обладающими парамагнитными свойствами, и со свободными радикалами, участвующими в метаболических процессах. Магнитное поле, по всей вероятности, вызывает пространственную ориентацию парамагнитных молекул. Для биологической активности биополимеров такая ориентация может иметь решающее значение. Живые объекты, вероятно, воспринимают магнит- 4 Химия и Жизнь, № 9 ное поле на разных уровнях организации. На молекулярном уровне при этом происходит ориентация молекул биополимеров. На клеточном уровне магнитное поле изменяет направление движущихся зарядов (электронов и ионов), величины биопотенциалов, а тем самым и скорость проникновения ионов через клеточные мембраны, что может влиять на направление и интенсивность протекающих в клетке биохимических процессов. А на уровне организма могут появляться новые факторы, благодаря которым чувствительность к внешнему магнитному полю нередко повышается; у многих насекомых, моллюсков, растений она выражена, по- видимому, даже сильнее, чем у более высоко организованных существ. Еще одну интересную гипотезу предложил кандидат биологических наук А. С. Пресман. По его мнению, биологические эффекты магнитного поля нужно рассматривать как результат не энергетического, а информационного взаимодействия внешних электромагнитных полей с живыми системами через посредство полей, генерируемых самим организмом. Существование таких полей на разных уровнях функционирования организмов — от сверхвысокочастотных на молекулярном уровне до сверхмедленных в органах — сейчас хорошо известно. 25 Не этим ли информационным взаимодействием объясняется исключительная согласованность маневров птиц во время полета? Не оно ли помогает самцу бабочки находить самку, которая находится от него на большом расстоянии? Нет ли у этих животных органов, которые воспринимают электромагнитные сигналы, генерируемые другими особями? БОЛЬШИЕ ЗАДАЧИ МАГНЕТОБИОЛОГИИ История магнетобиологии полна неудач и разочарований. Стоит ли заниматься изучением магнитных эффектов, если они обычно так слабы? Что они могут дать практике? Думать так было бы большой ошибкой. Результаты маг- нетобиологических исследований могут найти широкий выход в различные области человеческой деятельности. Это может быть создание навигационных устройств и средств связи, основанных на восприятии магнитных полей живыми системами; новые методы в терапии, диагностике, сельскохозяйственной практике... Велико теоретическое значение магнетобиологических исследований. Какова роль магнитных полей, создаваемых самими биологическими объектами? Не является ли магнитное поле тем «пусковым механизмом», который приводит в движение биологические системы? Несколько лет назад было обнаружено, например, что семена «не желают» прорастать в подводной лодке, находящейся на дне моря. Может быть, им недостает именно магнитного поля, которое чрезвычайно ослабляет стальная обшивка? Все эти вопросы еще ждут своего решения, а решить их : можно, лишь соединив усилия i ученых разных специальностей: : биологов, физиков, химиков.
ПАТЕНТНОЕ БЮРО НЕПРЕМЕННО ЗАЯВЛЯТЬ! В. П. РАССОХИН Когда мы продаем за границу машины, когда строим за рубежом заводы или поставляем комплектное оборудование в другие страны, мы должны быть уверены в том, что ни один узел машины, ни одна часть экспортируемой техники не подпадает под действие патентов, принадлежащих иностранным фирмам. Дело в том, что патент дает своему владельцу монопольное право использовать изобретение на территории государства, в котором он выдан. Нарушение этого права влечет за собой более чем неприятные последствия: судебное дело, колоссальный штраф, конфискацию экспортированных изделий. Кроме того, нарушение патентных прав наносит ущерб репутации экспортера... Мировая патентная система представляет собой объективную реальность, и нам с ней нельзя не считаться. Однако не следует думать, что эта система — зло, так как она причиняет много хлопот, которые на первый взгляд могут показаться излишними. Если бы патентная система внезапно исчезла, то все научные и технические достижения пришлась бы тщательно засекречивать, чтобы предотвратить их безвозмездное использование. А это несовместимо с интересами технического прогресса. ИСТОЧНИК ИНФОРМАЦИИ Не будет преувеличением сказать, что мировой технический прогресс основан на взаимной информации. В этом смысле патентная информация и самая оперативная, и самая полная. Во-первых, содержание заявки на изобретение публикуется (в соответствии с требованиями патентных законов) в первые же месяцы со дня ее подачи в патентное ведомство, как правило, еще до вынесения решения о выдаче патента; во-вторых, патентный фонд содержит не отрывочные данные о технических новинках, а концентрирует в систематизированном виде все, что когда- либо признавалось изобретением в данной области техники в большинстве стран мира. Когда говорят о значении патентной информации, обычно подчеркивают, что она нужна для того, чтобы не изобретать изобретенное. Но значение тщательной «патентной проработки» всякой проектно-констру к- торской и научно-исследовательской темы не сводится лишь к тому, чтобы уберечься от «изобретения велосипедов». Скучная на первый взгляд «проработка» может породить интереснейшие научные и технические идеи. Патентная информация служит как бы питательной средой для рождения принципиально новых идей. Недаром Эдисон, создавший более тысячи изобретений, так объяснял свои успехи: «Просто я хорошо умею изучать то, что было изобретено до меня». ДЕЛО ВЗАИМОВЫГОДНОЕ Наши химики создавали и создают немало пользующихся мировой известностью оригинальных изобретений. Однако в прошлом мы почти не обращали внимания на необходимость своевременной юридической защиты этих изобретений за рубежом;. Из-за такой беззаботности иностранные фирмы получали возможность безвозмездно использовать у себя ценные советские изобретения, например, «Способ получения сухого фтористого алюминия» (авторское свидетельство № 127247), «Спо- 26
соб получения винилацетата» (по авторским свидетельствам № 137151 и 145569), пленочные сушилки для получения высокодисперсных материалов (авторские свидетельства № 100321 и 158264) и т. д. Но если бы эти изобретения были своевременно запатентованы за границей, заинтересованные в их использовании иностранные фирмы были бы вынуждены купить у нас лицензии на право применения этих изобретений на своих химических заводах. Однако мы заинтересованы не только в продаже, но и в покупке изобретений. В современных условиях было бы наивно рассчитывать занять лидирующее положение во всех без исключения областях и направлениях мировой техники. Гораздо реальнее другой путь: взаимовыгодный обмен новейшими достижениями. Приобретение лицензий на важные изобретения, решающие ключевые технические проблемы, часто позволяет сэкономить время и средства. Классической в этом отношении считается практика Японии. Известно, например, что приобретение лицензии на технологию производства нейлона у американского химического концерна «Дюпон де Немур» обошлось Японии в 7 миллионов долларов. Однако благодаря этой лицензии Япония не только смогла прекратить ввоз нейлона из США и ежегодно экономить 84 миллиона долларов (!), но и начать широкий экспорт нейлона. Но, разумеется, каждому ясно, что покупка лицензий требует немалых валютных затрат. Компенсировать эти затраты необходимо прежде всего валютными поступлениями от продажи лицензий на советские изобретения. А первым условием успешной продажи лицензий служит патентование ценных изобретений за рубежом. Здесь мы еще раз возвращаемся к важнейшему требованию — требованию своевременной юридической защиты созданных изобретений. ВРЕМЯ ЖДАТЬ И ВРЕМЯ ЗАЯВЛЯТЬ Среди наших ученых-химиков распространено мнение, что приоритет всякого научно-технического достижения защищается публикацией статьи или доклада. Это мнение в корне ошибочно. Хотя в глазах научной общественности и имеет значение, кто первым опубликовал в статье или в докладе описание какого-либо изобретения, такой «приоритет» ничего не защищает — ни прав автора изобретения, ни интересов государства. Дело в том, что приоритет — понятие прежде всего юридическое. Приоритет на изобретение может быть защищен только одним-единственным способом: подачей заявки в Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР, а также в патентные ведомства тех государств, где мы хотим защитить наши интересы. Это правило — краеугольный камень мировой патентной системы. Всякая же публикация о сущности изобретения до подачи заявки либо сразу лишает автора права на получение авторского свидетельства (и патента за границей), либо (если свидетельство или патент все же выданы) может привести к аннулированию такого свидетельства или патента как незаконно выданных. Поэтому первой патентной заповедью современного научного работника, уверенного в оригинальности своих идей, должно стать правило: лучше немного подождать с публикацией, но не тянуть с подачей заявки. К сожалению, это правило нередко нарушается не только отдельными учеными, но и научно-исследовательскими институтами, подающими заявки на изобретения от своего имени. Так, Институт нефтехимического синтеза подал в 1964 году заявку в Комитет по делам изобретений на «Универсальное трансмиссионное масло с присадкой ХЛОРЭФ-40». Масло нового состава позволяло увеличить надежность и долговечность работы шестерен грузо- 4* 27
вых и легковых автомобилей. Однако в выдаче авторского свидетельства Институту было отказано, так как выяснилось, что еще в 1961 году изобретение было подробно описано в сборнике «Присадки к маслам и топливу». НИИ химического машиностроения подал в 1965 году заявку на «Способ обезвоживания каменноугольной смолы в потоке при помощи ультразвука». В выдаче авторского свидетельства было отказано из-за того, что годом раньше изобретенный способ был полностью описан в докладе на Всесоюзном совещании по использованию ультразвука в химико-технологических процессах... Необходимо подчеркнуть: преждевременное разглашение сущности изобретения не только лишает изобретателей возможности получить государственное признание своих авторских прав, оно делает бесполезным патентование ценных советских изобретений за рубежом, а значит, и нереальной продажу лицензий. Так получилось, например, с изобретением «Способ получения синтетических волокон с трехмерной структурой мономеров», которое было раскрыто авторами в статье, опубликованной в «Докладах Академии наук» до подачи заявок за границу. В последние годы на предприятия и организации возложена обязанность вовремя выявлять и защищать изобретения, разработанные их сотрудниками; более того, одним из главных показателей деятельности научно-исследовательских и про- ектно-конструкторских организаций будет теперь служить число изобретений, созданных в их стенах. Именно поэтому огромное значение приобретает пропаганда патентных знаний среди возможно более широкого круга ученых и инженеров, в том числе и тех инженеров, которые работают в области химии. От редакции. Прочитав эту статью, вы познакомились с мнением специалиста-патентоведа. Но хотелось бы узнать и мнение специалиста- химика. Напишите нам, что вы думаете по поводу вопросов, затронутых в этой статье. Наиболее интересные отклики будут опубликованы. ИЗ ПИСЕМ В РЕДАКЦИЮ ИЗ ПИСЕМ В РЕДАКЦИЮ ИЗ ПИСЕМ В РЕДАКЦИЮ ■ ОТЧЕГО СЛОМАЛСЯ ТЕЛЕВИЗОР Некоторых владельцев телевизоров иначе, как страдальцами, не назовешь. Например, тех, кто купил «Рекорд-6» (УНТ-35), в котором полистирольные каркасы контуров растаяли сразу после гарантийного срока ремонта. И телевизор приходится везти в мастерскую — теперь уже для капитального ремонта... Многие телевизоры (КВН, «Авангард», «Темп», «Сигнал», «Заря», «Волхов» и т. д.) великолепно обходятся без полистирол ьных каркасов — в них использована более термостойкая пластмасса. В телевизорах же «Старт» и «Старт-4» в полистирольные (Каркасы залит парафин. Это на несколько лет замедляет «тепловую смерть». Анекдотичное положение возникло с полистирольными ручками переключения каналов. Почти каждый завод, выпускающий телевизоры, сначала ставит на них такие ручки, и эти ручки очень быстро рассыпаются. Только через несколько лет догадываются вставлять в них металлические втулки... Завод, выпускающий «Ру- бин-106», вынужден вкладывать в запасной комплект вместе с предохранителями полистирольные клавиши для выключателя. Эти досадные мелочи заставляют владельцев телевизоров прибегать к разным хитростям. Так, в телевизоре «Зорька» ручки заменяют полиэтиленовыми пробками от бутылок. Как это ни странно, ручек к этому телевизору нет ни в телеателье| ни в магазинах. Телеателье их попросту невыгодно заказывать, потому что все детали стоимостью меньше 10 коп. приходится ставить бесплатно... Самым долговечным из пластмассовых ободов кинескопов был обод снятого уже с производства телевизора «Темп-3». Ободы же других телевизоров сделаны из некачественных пластмасс, которые быстро сгорают и рассыпаются. Минский завод одно время выпускал телевизор «Неман» даже с резиновыми ободами, которые обгорали через несколько недель! Под сильно нагревающиеся 28
лампы в телевизорах ставят гети- накс, который через несколько лет превращается в уголь, вместо того чтобы поставить керамику или более теплостойкую пластмассу. Так, кстати, было сделано в телевизорах «Рекорд» и «Ре- корд-Б». Но в этих же телевизорах на латунные колпачки некоторых радиоламп зачем-то надели полихлорвиниловые колпачки, которые при нагреве окисляли латунь. В некоторых телевизорах (например, марки «Волхов») так делают и до сих пор. Посылаю вам фото обгоревшего телевизора «Темп-6». Растрескавшийся полиэтиленовый каркас строчного трансформатора ТВС-110 вызвал пожар, длившийся около десяти минут. Может быть, полиэтилен в таких трансформаторах надо заменить другой пластмассой, например, фторопластом? В. Н. ШУМКОВСКИЙ, радиомеханик по ремонту телевизоров, Таллин От редакции: Вот и еще одно подтверждение нехитрой истины, что любое достижение химии нужно применять с толком и к месту... А фото — его нам даже неловко печатать. ■ А КЛЕЙ ВСЕ-ТАКИ ЕСТЬ! В четвертом номере «Химии и жизни» за этот год опубликована статья М. И. Ушаковой «О плащах «болонья», из которой явствует, что клея для ремонта этих плащей сейчас в продаже нет (и неизвестно, когда будет). Я осмелюсь добавить, что нет этого клея и в большинстве ремонтных мастерских и комбинатов бытового обслуживания. Но уже в течение нескольких лет, буквально с момента появления этих плащей в нашей стране, я врачую их клеем собственного производства, изготовить который в состоянии каждый. Рецептура клея (в весовых частях): резорцин — 3, этиловый спирт (концентрации 96% и выше) — 1, капрон — 0,7—1. Этот клей готовят так. В этиловом спирте растворяют резорцин, и к этому раствору добавляют мелкие кусочки капрона — лучше всего кусочки вышедших из строя чулок. Несколько минут перемешивания, 2—3 часа выдержки в закрытом сосуде для «созревания» — и клей готов к употреблению. Если он получится очень вязким, неудобным для работы, то его нужно немного разбавить спиртом. Используют этот клей обычным образом: смазывают им склеиваемые участки ткани, соединяют их и выдерживают в сжатом состоянии не менее получаса. В. АНТОНОВ, г. Горький ■ ЧТО ТАКОЕ «ТИНОЛЬ»? Так называлась одна из заметок, напечвтанных в четвертом номере журнвпа под рубрикой «Полезные соаеты и пояснения к ним». Аатор заметки писал о популярной в 20-х годах паяльной пасте «тинопь», которую попросту наносили на место спая и грели пламенем свечи. Сейчас тинопь никто не выпускает, и поэтому заметка кончалась словвми: «Может быть, кто-нибудь из прочитавших эту заметку, помнит, как делается тинопь!» Вскоре в редакцию пришли письме, а которых сказано, что рецепт пасты «тинопь» зафикси- роввн во многих книгах. Выдержки из них прислали а редакцию A. А. Игнатенков из Уссурийска, B. А. Михай лов из Ленин града, Г. И. Хипько и В. П. Чернецкий из Киева. Вот что, а частности, пишет А. А. Игнатенков: 8 1938 году издательство КОИЗ выпустило книгу М. Д. Маковера, ставшую теперь уникальной. Называется она «Рецепты для бытовых нужд и мелкой промышленности». В ней есть и рецепт тиноля. Вот дословный текст (соотношения указаны в весовых частях). «Сплавляют 16 частей олова и 9 частей свинца. Горячий сплав выливают на лист асбеста и кожаной рукавицей быстро растирают расплавленный металл; при этом он крошится и превращается в порошок. Этот порошок просеивают через сито. Высевки снова сплавляют и растирают до получения порошка из всего взятого металла. Полученный порошок смешивают со следующим составом: порошкообразный третник 10 частей, глицерин 3 части, хлористый цинк 1 часть.» В книге Г. Г. Бродерсена «Производственная техно-химическая рецептура. Справочная книга для техников, химикоа и кустарей» (ОГИЗ, 1931], на которую ссылается читатель В. А. Михайлов, при аеден несколько иной, более простой рецепт пасты «тиноль». Процитируем и эту книгу. «Пасту «тиноль» для паяния, имеющую довольно большое распространение вследствие представляемых ею больших удобств при работе, можно приготовить, смешав по 1 (весовой части) опилок свинца и олова и прибавив 1/10 (весовую часть) сухого нашатыря в порошке. Смесь разбавляют насыщенным раствором хлористого цинка до густоты кашицы. Пасту необходимо хранить в жестяной коробочке для предохранения от высыхания.» Наши киевские читатели ссылаются на Другие книги: «Спутник практика» (Госиздат, 1930] и «Химические товары и строительные мвтериапы» A928), а которых приводятся аналогичные рецепты. Предположение аатора заметки, что в состав тиноля аходят о по во, канифоль и какое-то масло, оказалось не совсем точным... —*—* Принося благодарность читв- тепям, откликнувшимся на заметку о тиноле, редакция повторяет просьбу: пожалуйста, присылайте нам старые, забытые многими рецепты! «Забытое» не всегда означает «ненужное»... 29
ОБЫКНОВЕННОЕ ВЕЩЕСТВО СОЛЯНАЯ КИСЛОТА Кандидат химических наук А. М. СКУНДИН Наиболее крупным фактическим открытием В. (Валентину- са) следует, конечно, считать открытие соляной кислоты — вещества, имеющего первостепенное значение и в науке, и в практике. Энциклопедический словарь Ф. А. Брокгауза и И. А. Ефрона, том V, СПб., 1895 Начнем с того, что соляная кислота — вещество, присутствующее (хотя и в небольших количествах) в человеческом организме. Точнее — в желудке. Однако ни древние египтяне, ни греки, ни римляне не идентифицировали соляной кислоты. Ежедневно «пользуясь» соляной кислотой (для переваривания пищи), люди жили в неведении об этом имеющем «первостепенное значение и в науке, и в практике» веществе вплоть до XVII века. Однако в позднейшей алхимической литературе встречается значок, воспроизведенный на стр. 31 слева. Установлено, что им обозначали то самое вещество, которое на нынешнем химическом языке описывается формулой НС1. В 1604 году некто Тельде из Тюрингии опубликовал сочинение знаменитого алхимика Василия Валентинуса «Триумфальная колесница антимония». Жил ли Василий Валентинус в XV веке или он жил в XVI веке, и вообще, существовал ли такой монах-алхимик (или несколько алхимиков под одним именем) — до сих пор неизвестно. Так или иначе, но в трактате «Триумфальная колесница антимония» дано первое в истории описание метода приготовления разбавленной соляной кислоты перегонкой поваренной соли с растворами купоросов (сульфатов железа, меди, цинка, марганца и т. п.). Этот метод был впоследствии усовершенствован известным химиком-техником Иоганном Рудольфом Глаубером, который догадался заменить водные растворы сульфатов купоросным маслом. Для получения концентрированной соляной кислоты Глаубер нагревал смесь кристаллогидрата хлористого цинка с песком. Такую «дымящую» кислоту до XVIII века называли spiritus salis Glauberianus (Глауберов соляной спирт). В немецком языке укрепилось название Salzgeist (соляной дух или спирт) или Salzsaure (соляная кислота), во французском языке — acide marine (морская кислота). В 1787 году великий французский ученый Антуан Лоран Лавуазье предложил для нее название acide muriatique (от латинского muria — рассол). А в 1772 году Джозеф Пристли первым сумел собрать в стеклянном колпаке над ртутью хлористый водород и описал свойства этого газа. Пристли назвал его «воздухом морской кислоты» (marine acid air). Химическое действие света на смесь С1 и Н открыто Гей-Люс- саком и Тенаром A809) Д. И. Менделеев. «Основы химии» Термин «цепная реакция» обычно ассоциируется в сознании людей с ядерной физикой. Однако цепные процессы были открыты и впервые исследованы химиками, и термин «цепная реакция» в физику перекочевал из книг по химии. Незадолго до начала первой мировой войны профессор электрохимии Ганноверского университета Макс Боденштейн занялся изучением фотохимических реакций, то есть реакций, протекающих под действием света. Реакция соединения хлора с водородом (получение НО) — одна из таких реакций. Механизм собственно фотохимических превращений уже был к ЗО
ее Таким Значком обозначали соляную кислоту в книгах XV— XVI веков тому времени правильно объяснен Альбертом Эйнштейном. В соответствии с законом Эйнштейна, число прореагировавших молекул равно числу поглощенных квантов света. Как говорят, квантовый выход реакции равен единице. Боденштейн обнаружил, что квантовый выход реакции СЬ 4-Н2->-2НС1 гораздо больше единицы — он составлял от 100 000 до 1 000 000. Иными словами, поглощение одного кванта света вызывало появление нескольких сотен тысяч молекул НС1! Для объяснения такого удивительного в то время явления Боденштейн предположил, что реакция образования НО протекает по цепному механизму (впоследствии зту теорию уточнил немецкий химик В. Нернст). А суть процесса в следующем: квант света (hv), сталкиваясь с молекулой хлора (СЬ), отдает ей свою энергию, которой достаточно для диссоциации (расщепления) молекулы хлора на атомы. Обладающий высокой реакционной способностью атом хлора сталкивается с молекулой водорода (столкновение атома хлора с молекулой хлора, очевидно, ни к каким ощутимым изменениям не приведет), при этом образуется одна молекула хлористого водорода и один атом водорода. Атомарный водород так же высоко активен, как и атомарный хлор: он моментально вступает в реакцию с молекулой хлора. Получается вторая молекула НО и свободный атом хлора. Он сталкивается с молекулой Н2, расщепляет ее, и так до бесконечности или до тех пор, пока не будет полностью использован один из компонентов. Очевидно, процесс может прекратиться и в том случае, когда столкнутся и вступят в реакцию два активных одиночных атома, ведь в начале процесса газо- В желудочном соке человека содержится соляная кислота (концентрация 0,2—0,3%, иногда до 0,5 %), играющая важнейшую роль в процессе пищеварения. До сих пор не ясно, каким образом в живом организме синтезируется такая сильная неорганическая кислота, единственная в своем роде. Ведь в организме нет свободной серной или азотной кислот, едкого натра или едкого кали! Присутствие ИС1 оказывает решающее действие на активность главного фермента желудочного сока — пепсина, который способствует усвоению пищи (гидролизу белков) только при рИ от 1,5 до 2,0 (в желудке здорового человека рИ — 1,6 — 1,8). Кроме того, содержащаяся в желудке соляная кислота уничтожает многие болезнетворные микроорганизмы вая смесь получает не один квант света и образуется не один «командный пункт» цепной реакции. Однако вероятность такого столкновения мала, так как отдельных атомов в газе гораздо меньше, чем двухатомных молекул Ог, Нг и НО. Именно эта цепная реакция — основа плавного в наши дни промышленного метода получения хлористого водорода и соляной кислоты. 31
X Схема цепной реакции, в которой образуется ИС1 Ci—C1+H2 НС1 Впоследствии выяснилось, что цепные процессы играют важнейшую роль в самых различных химических превращениях. Большая заслуга в разработке современной теории цепных реакций принадлежит выдающемуся советскому ученому — академику Н. Н. Семенову. Если поваренную соль облить серною кислотою, то даже при обыкновенной температуре замечается отделение пахучего газа соляной кислоты... На химических заводах разложение поваренной соли с помощью серной кислоты производят в больших массах... Д. И. Менделеев. «Основы химии» Действительно, раньше единственным промышленным методом производства соляной кислоты было воздействие H2SO4 на поваренную соль, улавливание полученного хлористого водорода в поверхностных поглотителях — целляриусах и растворение газа в воде. Сейчас основной метод производства НО в нашей стране * — это прямой синтез из хлора и водорода. Хлор и водород получают обычно на одном заводе, в одном цехе, в одном и том же процессе — при электролизе раствора поваренной соли. Собственно синтез хлористого водоро- * Во многих зарубежных странах метод Глау- бера — взаимодействие поваренной соли с серной кислотой — до сих пор сохраняет значение, так как при этом одновременно получается другой ценный продукт — сернокислый натрий. В СССР запасы природного сернокислого натрия (мирабилита) достаточно велики, и нет необходимости тратить серную кислоту на его промышленное про изво дет во. да — это сжигание водорода в хлоре. Водород горит в хлоре почти так же, как и в кислороде. При этом выделяется значительное количество тепла — 22 ккал на каждую грамм-молекулу НС1; температура пламени достигает 2400°С. Обычно синтез ведут с небольшим избытком C—5 %) водорода. Это делается для того, чтобы хлористый водород и соляная кислота не загрязнялись хлором (водород, в отличие от хлора, в воде практически нерастворим!). Производительность аппаратов синтеза НО может доходить до 30—50 тонн в сутки. Выходящий из аппарата горячий хлористый водород охлаждают до 200—250°С и направляют в поглотительные колонны. Колонны заполнены насадкой — керамическими кольцами Рашига. Назначение насадки — как можно больше увеличить поверхность соприкосновения воды и газообразного хлористого водорода. Эти колонны сверху орошаются водой, а снизу в них подается хлористый водород. Из колонны выходит теплая G0—75°С) соляная кислота концентрации 31—33%. Иногда поглощение НО водой происходит в охлаждаемых графитовых аппаратах. В этом случае получается более концентрированная, 35—36-процентная кислота. Другой промышленный метод получения соляной кислоты — утилизация отходов. В современном органическом синтезе чрезвычайно распространен процесс хлорирования органических соединений. (В нашей стране на производство хлорор- ганических продуктов расходуется более 70% всего производимого хлора!) При этом в качестве второго продукта всегда получается хлористый водород в смеси с дру- 32
гими продуктами (так называемый абгаз). Этот абгазный НО обычно загрязнен парами органических веществ. Поэтому процесс поглощения абгазного хлористого водорода ведут при повышенных температурах, то есть в таких условиях, когда органические соединения могут отгоняться с водяным паром. Так как на заводах, переделывающих соль для Na2S04, соляная кислота иногда вовсе не ценится (не имеет сбыта), то НС1 охотно бы выпускали с дымом на воздух, но это вредит воздуху окрестностей, даже губит в них растительность, а потому во всех странах законы запрещают заводам поступать таким образом, т. е. требуют поглощения наибольшей части HCI водою на самих заводах, причем не допускается также спускать раствор в реки и ручьи, потому что он их воду портит. Д. И. Менделеев. «Основы химии» Конечно, теперь никому не придет в голову выпускать хлористый водород в воздух, и не только оттого, что это вредно для воздуха, а и потому, что хлористый водород и соляная кислота — чрезвычайно нужные химические продукты. Большую часть газообразного хлористого водорода используют в основном органическом синтезе — в реакциях гидрохлорирования, то есть присоединения НО по кратным связям. Например, гидрохлорированием этилена С2Н4 в больших масштабах получают хлористый этил: СН2 = СН2 + НО-* —*СН3 — СН2С1. В медицине хлористый этил применяется как анестезирующее средство, но основные его количества расходуются для синтеза антидетонатора бензинов— тетраэтилсвинца РЬ(С2Н5L. Реакцией хлористого водорода с ацетиленом получают хлористый винил: СН = == СН + НО -> СН2 - СНО. Это основной продукт для производства поливинилхло- рида и перхлорвиниловых смол. А это и искусственная кожа, и покрытия для полов, это пленки, листы, трубы и химически очень стойкое и негорючее волокно «хлорин», это изоляция проводов и кабелей, защитные лаки и игрушки. Гидрохлорированием винилацетилена получают хлоропрен: Н2С = СН — С = -СН + НС1->Н2С = СН — СО = СН2 — исходное вещество для производства син- Иг Трудно представить себе более простой аппарат, чем колонна синтеза хлористого водорода. Это — труба высотой с двухэтажный дом и диаметром от 0,5 до 1,0 метра. Внизу аппарата установлена горелка специальной конструкции, в которую по внутренней трубе подается хлор, а по наружной — водород. Специальное устройство поддерживает строго определенное соотношение скорости подачи обоих газов. Аппарат изготовлен из углеродистой стали (в этом случае срок его службы составляет всего один-два года, а соляная кислота сильно загрязняется хлорным железом) или из нержавеющей стали. Для получения более чистого ИС1 (в производстве реактивной соляной кислоты) аппарат может быть футерован кварцем тетического каучука неопрена или найри- та, отличающегося повышенной теплостойкостью. Резина из такого каучука по прочности превосходит резину из натурального каучука. Взаимодействием контактных газов сернокислотного производства с хлористым водородом получают хлорсульфоно- вую кислоту HSO3O (то есть производное серной кислоты, в которой группа ОН замещена на О). Хлорсульфоновая кислота очень широко применяется в производстве различных полупродуктов и красителей, искусственных волокон и ионообменных Химия и Жизнь, № 9 83
Эти чертежи заводской установки для получения соляной кислоты заимствованы из «Основ химии» Д. И. Менделеева. Слева показана муфельная печь для разложения NaCl серной кислотой, ef — топка, через бункер Ь загружают хлористый натрий3 по трубе поступает серная кислота. Справа — установка для поглощения хлористого водорода водой. Хлористый водород проходит через последовательно расположенные поглотители Н по трубкам В. Непоглотившийся остаток НС1 в смеси с проникающим через неплотности воздухом проходит через коксовую башню D — прообраз современных насадочных колонн. Кокс выбран как насадка, не разрушаемая соляной кислотой. Сверху коксовая башня орошается водой из бака Е. Из коксовой башни газ выходит по трубам М и N в высокую дымовую трубу смол, в фармацевтической промышленности, для очистки минеральных масел и приготовления холодильных смесей. Соляную кислоту используют для получения хлоридов различных металлов — марганца, цинка, железа, а также хлористого аммония (нашатыря). Все эти вещества очень нужны и химической, и другим отраслям промышленности. При гидролизе древесины и переработке продуктов гидролиза получают такие ценные вещества, как уксусную и муравьиную кислоты, метиловый, этиловый, бутиловый и некоторые высшие спирты, глюкозу, лигнин, активированный уголь, этиленгликоль, глицерин и другие. А для проведения реакции гидролиза нужна соляная кислота. Значительные количества соляной кислоты расходуются на очистку поверхности металлов от продуктов коррозии. Стальные детали, полученные ковкой или штамповкой, а также детали, долгое время находившиеся в неблагоприятных условиях, протравливают в 4—10% -ной соляной кислоте до полного снятия с них окалины или ржавчины. А чтобы предотвратить растворение стали при травлении, в кислоту добавляют так называемые ингибиторы. Часто для травления используются смеси соляной и серной кислот. Соляная кислота, наконец, чрезвычайно широко применяется в лабораторной практике, в гидрометаллургии благородных металлов, в медицине, при дублении и крашении кожи, при пайке и лужении. Словом, хотя большинство положений менделеевских «Основ химии» справедливы и для наших дней, его слова «соляная кислота иногда вовсе не ценится» относятся к прошлому. Конечно, кислота с формулой НО — вещество весьма обыкновенное, и не дорогое к тому же. Но очень ценное и нужное. 34
Бетонная балка, съеденная коррозией НЛУКЛ — ПРОИЗВОДСТВУ КАК ЛЕЧАТ БЕТОН Кандидат технических наук Л. М. СУЛИМЕНКО Не только специалисту, но и любому человеку известно, что даже жизнь металлов — этих наиболее прочных материалов — не вечна. Каждый видел ржавчину и знает, что металлы разрушаются от коррозии. Но то, что коррозии подвержен и бетон, известно немногим. В НЕДАЛЕКОМ ПРОШЛОМ Главная составная часть бетона — вяжущее вещество: портландцемент. Этот материал, без которого немыслимо современное строительство, начали использовать всего лишь 100 лет назад. Казалось, наконец-то найдено универсальное вяжущее — дешевое, прочное, устойчивое и на суше, и в реке, и в море. Но прошло некоторое время, и постройки, в которых был применен новый материал, начали разрушаться. Первыми такая участь постигла морские сооружения— молы, дамбы. На глазах у всех гибли миллионы, а вместе с ними — репутация портландцемента. Его производство резко сократилось, а готовый цемент не находил покупателя. В чем же была причина непрочности бетона, в состав которого входило новое вяжущее вещество? Русский ученый Алексей Романович Шуляченко летом 1902 года объехал половину Европы, в каждом порту обошел пешком все молы, дамбы, массивы; спускался на дно в водолазном костюме для проверки 5* 35
Эти образцы хранились шесть б — 0,2% CaSOA; в — 0,3% месяцев в растворах сернокис- /W*2S04 лых солей: а — 0,08% AlgS04; подводной части сооружений; прочитал сотни журналов, где описаны условия бетонирования; опросил рабочих и инженеров— участников строительства. В конце концов, он пришел к выводу, что постройки были сделаны из плохо перемешанной, плохо утрамбованной сырьевой смеси. «Невежество и небрежность, — писал Шуля- ченко, — могут выставить в неблагоприятном свете любой строительный материал. Но погубить портландцемент я не позволю.» «БЕЛАЯ СМЕРТЬ» Основной материал, входящий в состав портландцемента — трехкальциевый силикат CCaO-Si02). Чем больше в материале этого минерала, тем быстрее твердеет бетон и тем выше его прочность. Значит, такой бетон лучше? Лучше, если он не подвергается действию воды. Когда бетон затвердевает, часть окиси кальция превращается в известь. Если бетонная смесь недостаточно плотная, то вода, проникая внутрь ее, растворяет известь. Это ослабляет связь между частицами цемента, между цементом и заполнителем бетона. Прочность его уменьшается. Чем тоньше стенка и чем больше напор воды, тем скорее происходит разрушение. Признаки губительного действия воды можно увидеть даже невооруженным глазом. Раствор извести, вытекающий из внутренних слоев бетонного блока, оседает на его поверхности, образуя белые пятна. Наступает, как смерть» бетона. БЕТОН И МОРЕ иногда говорят, «белая Разрушения бетонного камня еще больше, когда вода засорена различными промышленными отходами или в ней растворены какие-нибудь соли. А соли в воде не редкость: в 1 тонне речной воды, которую мы называем пресной, растворено до 1,5 кг солей. Еще больше солей C5 кг/т) растворено в морской воде. Из катионов наиболее серьезный враг бетона — катион магния. Гидрат окиси магния менее растворим в воде, чем Са(ОН)г. Поэтому катионы Mg2+ вступают с растворенной известью в необратимую реакцию, значительно уменьшая концентрацию иона Са2н в растворе. Чтобы концентрация восстановилась, необходимы новые порции извести. Когда же весь Са(ОН)г растворится, то магний начинает извлекать окись кальция из сложных соединений, входящих в состав бетона — гидросиликатов и гидроалюминатов, вызывая их разрушение. Такова сущность магнезиальной коррозии бетона. Среди анионов тоже скрывается опасный враг бетонного камня — анион S042~- С известью этот анион образует гипс (CaS04-2H20). Гипс вступает в реакцию с минералами, входящими в состав бетона, образуя новые вещества, объем которых почти в три раза больше объема исходных. Внутри цемент- 86
10%-ный раствор MgSOi за год превратил цементные призмоч- ки в причудливые фигуры Внизу — кристаллы «цементной бациллы» (при увеличении в 300 и 1000 раз) 37
При изготовлении этих образцов к цементу добавили 30% сишто- фа — вещества, повышающего устойчивость бетона к воде. При малой концентрации MgSOA @,2—0,5 %) они неплохо сохранились за 16 месяцев, но уже 3% этой соли превратили их в бесформенную массу (справа) Здесь уже поздно говорить о «лекарствах» — коррозия настолько разрушила плотину, что вода беспрепятственно проникает сквозь нее ного камня прорастают разветвленные кристаллы этих соединений и разрывают уже сросшиеся частицы бетона. Внешне они очень похожи на некоторые виды болезнетворных бацилл, поэтому их именуют цементными бациллами. В бетоне образуются трещины — результат так называемой сульфатной коррозии. «ЛЕКАРСТВА» ДЛЯ БЕТОНА Главная причина появления и «белой смерти», и «цементной бациллы» — вода. Поэтому, казалось бы, проще всего отделить бетон от воды, исключить возможность проникновения ее в глубь монолита и тем самым предотвратить все процессы разрушения. Для этого бетон покрывают различными водонепроницаемыми покрытиями: битумом, пластмассами, керамическими плитками и т. п. Это метод гидроизоляции. Он действительно самый простой, но, к сожалению, не самый дешевый. К тому же он не гарантирует длительной защиты. Как только покрытие отстает от бетонного массива или в нем появляются трещины, разрушение бетона становится неизбежным. Есть еще один способ, основанный на том соображении, что чем плотнее бетон, тем тяжелее воде проникнуть в него и, соответственно, меньше ее разрушающее действие. Бетонную массу уплотняют спе- 38
циальными вибраторами. Однако и этот метод не решает проблему полностью. Еще А. Р. Шуляченко писал: «Мало уплотнить бетон, надо изменить самую природу цемента, сделать его менее подверженным разрушительному действию воды». Сейчас есть более совершенный метод повышения водостойкости бетона — химический. Он основан на введении в цемент специальных добасок, повышающих устойчивость бетона в воде. Чаще всего такие добавки — пуццолановые вещества, содержащие активную двуокись кремния: трепел, трасс, опока. Подобные пуццолановые добавки дали и название этому методу защиты бетона — пуццоланизация. Si02 ! взаимодействует с выделяющейся известью, образуя новые вещества — гидросиликаты, которые уже не растворяются в воде и не взаимодействуют с анионом SO42". Особенно ценно, что известь связывается не только на поверхности, но и внутри всей массы бетона. Эти добавки дешевы, их достаточно и в природных условиях, встречаются они и среди отходов промышленности. Поэтому с введением их бетон становится не только водостойким, но и более дешевым. Такие водостойкие бетоны применяют сейчас для строительства самых разнообразных сооружений, соприкасающихся с морской водой. Что вы знаете и чего не знаете о бетоне ЧТО ТАКОЕ БЕТОН Бетон — искусственный материал, представляющий собой затвердевшую смесь вяжущего вещества (чаще всего портландцемента), воды и различных заполнителей. Песок, мелкий гравий, измельченный шлак, кирпичный и каменный щебень — вес это может быть заполнителем. Введение подобных веществ в бетон позволяет регулировать его свойства: усадку, объемный вес, теплопроводность. НЕ УКРАДИ Первое письменное упоминание о бетоне встречается в трудах римского ученого Катона за 200 лет до нашей эры. Правда, тогда бетон называли цементом, а вяжущим материалом была известь. Из рукописи становится ясной разница в этих терминах (а заодно и нравы древнего Рима): «Главнейшая причина развалин нашего города есть та, что известь (при строении) крадут и составляют цемент без связующего вещества». БЕТОННЫЙ КУПОЛ ПАНТЕОНА Строили из бетона уже в глубокой древности. По свидетельству Плиния Старшего, еще за 3600 лет до новой эры из бетона были построены галереи египетского лабиринта и пирамиды Ни- муса. Из мелких камней, связанных цементирующим раствором, возведены стены древнего Вавилона. В государстве Урарту в VIII веке до новой эры строили крепости, храмы и ирригационные сооружения из бетона. Этот же материал использовали при строительстве большей части Великой Китайской стены. А римляне применяли бетон даже для подводных сооружений. До нашего времени сохранился мол из бетонных массивов в Поццуоли близ Неаполя (так называемый мост Калигулы). В начале нашей эры римляне возвели знаменитый Пантеон и перекрыли его бетонным куполом диаметром 42,7 метра. ДОМА НА КРОВИ До изобретения гидравлических вяжущих, обладающих устойчивостью к действию воды, мастера пытались с помощью различных добавок сделать известь водостойкой. Они использовали для этого бычью кровь (образующую с СаО нерастворимый в воде аль- 30
буминат кальция), свежий творог, коровье молоко, костяную золу и яичные белки. Каждый зодчий хранил свой рецепт в строжайшем секрете. Памятники прошлого — свидетели их мастерства: Софийский собор в Новгороде, Дмитриевский собор во Владимире, Киево-Печерская лавра и множество церквей и церквушек, спрятавшихся и среди городских зданий, и в далеких лесных уголках России. ЖЕЛЕЗОБЕТОННАЯ ЛОДКА Железобетон первыми увидели посетители Всемирной выставки в Париже в 1855 году. Здесь была показана изготовленная французом Ламбо лодка из металлической сетки, обмазанной цементным раствором. Люди заметили необычную лодку, но вскоре это изобретение было забыто. Гораздо удачливее оказался другой француз — садовник Монье. Он вставил проволочный каркас в форму для изготовления бетонных цветочных кадок. Идея армирования бетона вскоре принесла ему большую выгоду. Запатентовав в 1867 году свое изобретение, Монье стал затем обладателем целой серии патентов на железобетонные чаны, балки, плиты^ лестницы, трубы, своды и шпалы. Люди украшали свои жилища, храмы и другие общественные здания задолго до нашей эры. Большинство этих строений не устояло перед временем; до нас дошли только легенды, повест- вующие, например, о величественных зданиях Вавилона или о красоте дворца Ашоки в Индии, отделанного тонкой резьбой по дереву, золотыми и серебряными украшениями. В более поздние времена мастерством отделки построек прославились арабы, греки, аборигены американского континента. Замечательные украшения зданий оставили нам русские резчики по дереву, узбекские мастера мозаики. Декоративные работы в ар- ПОДРОБНЕЕ О СУЛЬФАТНОМ КОРРОЗИИ В неплотно уложенную бетонную массу просачивается вода. И если в воде много ионов S042- то в толще бетона образуется твердый гипс. Объем его грамм- молекулы в 2,24 раза больше, чем объем грамм-молекулы извести, из которой он образовался. Процесс образования гипса идет в уже затвердевшем камне, поэтому в бетоне возникают напряжения, которые могут его разрушить. Чаще же количество ионов S042~ в воде невелико, поэтому гипс остается в растворе. Гипсовый раствор вступает в реакцию с одним из составляющих бетонной массы — гидроалюминатом кальция: ЗСаО • А1203 • Ш20 + + 3CaS04 + 25Н20 = = ЗСаО • А1203 • 3CaSCL . ЗШ20. Объем грамм-молекулы получившегося гидросульфоалюмината кальция в 3 раза больше объема грамм-молекул исходных веществ. Появление таких больших молекул расширяет бетон, и он разрушается. ПРИРУЧЕНИЕ «ЦЕМЕНТНОЙ БАЦИЛЛЫ» Объем цементной массы при за- хитектуре не утратили своего значения и сейчас, но уже на других строительных материалах. На Выставке достижений народного хозяйства в Москве демонстрируются образцы отделки зданий из бетона. Специальной обработкой бетонных панелей можно выявить невидимый ранее заполнитель (например, светлый известняк), окраска которого хорошо сочетается с темно-серым цветом основного материала. Можно вводить в наружный слой бетона различные краски: перхлорвиниловые, силикатные и цементные. Такую обработку часто сочетают с отделкой каменной крошкой, цветной галькой и разноцветными стеклянными осколками. твердевании уменьшается — происходит так называемая усадка бетона. Причин несколько: при затвердевании бетона испаряется избыточная вода, объем новых соединений меньше объема исходных веществ, и, наконец, бетон, разогретый при гидратации1 остывает и уменьшается, как и всякое другое тело. За первый год усадка бетонного монолита — около 0,2 — 0,4 мм. Это немного, но вполне достаточно, чтобы появились трещины. Вот тут-то и вспомнили про «цементную бациллу». Она разрушает бетон, прорастая в уже затвердевшем камне. А что если ее ввести в еще незатвердевший материал? В 1943 году впервые был применен цемент В. А. Михайлова, в котором размножению «бациллы» не только не препятствовали, но, более того, ее растили искусственно. В вяжущее вводили специальную затравку из гипса и гидроалюмината кальция. Затравка расширяла тесто, а затем глиноземистый цемент — другой компонент вяжущего — скреплял бетонную массу. Залитый в трещины, такой бетон намертво скреплял стенки трещин. Сейчас расширяющиеся цементы применяют в самых различных областях техники. На вклейке — образцы такой отделки. Здесь вы видите образцы бетонных панелей, покрытых осколками бутылочного стекла (мелкие зеленые вкрапления), разноцветными кусочками стекла (красные и коричневые осколки) и мраморной крошкой (белые осколки). На поверхности других образцов видны большие куски разноцветного стекла и камня — это железобетонные' плиты с обнаженным, как говорят строители, крупным заполнителем. Одно из декоративных украшений — выпуклый рисунок на плитах (на вклейке — круглые шашечки на поверхности бетонной плиты) 40
m ^Ш^ИИР тот* * , «л v. •*■ -^v;.vA" L ***** -»,*-■' *ч ***** , V ** "V*
ОКЕАН И ЧЕЛОВЕК «Снова нам в лица ветер подул, 3 а пах соленый неся в безлюдье, Снова мы слышим далекий гул — Вздох океана широкой грудью...» Эдуард Багрицкий Океан занимает больше 70% поверхности Земли, его средняя глубина — 3800 метров, а объем — 1380 миллионов кубических километров. Он почти так же стар, как и сама Земля, покрытая этим водяным одеялом большую часть своей жизни. Миллионы лет дожди омывают поверхность суши, миллионы лет реки выносят смытые с нее вещества в растворенном или взвешенном виде в океан. Континенты (в сущности — большие острова в непрерывном океане) опускаются под воду; горы воздвигаются и разрушаются. Между двумя оболочками земли — водяной и воздушной — идет непрерывный газообмен. Все эти процессы поддерживают состав растворенных веществ в равновесии, то есть поступление и убыль их компенсируют ДРУГ друга. Без преувеличения можно сказать, что морская вода — самый сложный химический раствор *, с которым когда-либо имели дело технологи. В ней обнаружено * Подробнее о химии морской воды можно прочесть в статье С. А. Патина «Морская вода», опубликованной в «Химии и жизни» A967, № 5). Богатства океана — вот та неисчерпаемая кладовая, откуда люди смогут добыть продукты питания, горючее и строительные материалы, если их на суше станет недостаточно. Н а вклейке — схематически изображено все то, что можно извлечь из океанской воды, водорослей, морских животных, донных отложений и океанских недр 77 элементов, начиная от хлора (концентрация 1,9%) до радона, концентрация которого не превышает 0,6-10~1У °/о. Некоторые из этих элементов (например, натрий, магний, кальций, стронций) человек уже добывает из морской воды. Но богатства океана этим не исчерпываются. Люди постепенно проникают все дальше в его глубины и отнимают у него сокровище за сокровищем. «Море телом просверлив, Человек нырял на дно...» Эдуард Багрицкий В течение тысячелетий глубины моря были доступны только профессиональным ныряльщикам — ловцам губок и искателям жемчуга. Сравнительно недавно в таинственную пучину начали погружаться водолазы в тяжелом снаряжении. (Первый скафандр со шлемом и костюмом был сконструирован в 1871 году.) Затем появились батискафы, и вот уже человек может жить в подводном доме месяц и даже дольше. Газы, которыми дышит ныряльщик, растворяются в его крови. И чем выше внешнее давление, то есть чем больше глубина, на которую погружается человек, тем больше газа растворится. Когда водолаз подымается на поверхность, растворенные газы выделяются из крови. Если подъем идет слишком быстро, в крови появляются пузырьки. Это вызывает серьезное недомогание и может привести к смерти. Поэтому человека поднимают с глубины медленно, давая ему возможность пройти длительную и тщательно контролируемую декомпрессию. Время декомпрессии зависит от состава дыхательной смеси, от глубины и продолжительности погружения. Но когда насы- 6 Химия и Жизнь, № 9 41
щение крови газами на определенной глубине закончено, декомпрессия перестает зависеть от длительности пребывания под водой. Значит, удобнее провести сутки в подводном помещении (где насыщение крови газами не меняется) и совершать оттуда короткие экскурсии, чем несколько раз опускаться на глубину и затем проходить декомпрессию. Огромное значение имеет состав смеси, которой дышит ныряльщик. Избыток кислорода вредно действует на центральную нервную систему и уменьшает газообмен в легких. Парциальное давление этого газа нужно поддерживать между 150 и 400 мм рт. ст., поэтому с увеличением глубины содержание кислорода в смеси снижают. Парциальное давление углекислоты не должно превышать 7 мм рт. ст., а избыток ее нужно непрерывно удалять во избежание отравления. Азот на глубинах больше 30 м действует как наркотик, вызывая помрачение сознания, поэтому его иногда заменяют гелием. Но у гелия есть два принципиальных недостатка. Во-первых, его высокая теплопроводность (в шесть раз превышающая теплопроводность азота) вызывает усиленную потерю тепла организмом. Во-вторых, в атмосфере гелия возрастает частота звуков — произнесенные слова становятся совершенно неразборчивыми. Правда, после некоторой тренировки можно научиться довольно сносно улавливать смысл сказанного, но все-таки часто приходится пользоваться специальными преобразующими устройствами. Наконец, гелий может проникать сквозь некоторые твердые материалы: например, во французском подводном убежище «Кон- ; шельф II» из-за этого вышел из строя ре- t генератор воздуха, кроме того, гелий вы- : теснил воздух из теплоизоляции и во мно- i го раз снизил ее способность удерживать г тепло. Гелий натекал в телевизионные г трубки, которые портились из-за этого че- ^ рез три дня. Пришлось искать другие е заменители азота. Для глубины до 200 м 5 более надежной оказалась смесь кислорода э с неоном, а смесь кислорода с водородом >э собираются применить, когда станет до- :о ступной тысячеметровая глубина. Чтобы человек мог довольно долго жить N и работать под водой, смесь газов, которой ю он дышит, надо возобновлять. Один из интересных методов решения те этой проблемы — восстановление смеси с помощью полупроницаемых мембран. Например, изготовлена и испытана пленочная мембрана из силиконовой резины, через которую кислород проходит в несколько раз быстрее, чем инертные газы. Интересно, что морские обитатели — киты, тюлени, дельфины — совсем не нуждаются в декомпрессии, хотя и дышат атмосферным воздухом. Почему это так, пока неизвестно. Можно только предполагать, что со временем и человеку удастся избавиться от необходимости составлять экзотические газовые смеси и подвергаться длительной декомпрессии. «Плавучие вместилища чудес...» Николай Заболоцкий С тех пор, как существует мореплавание, известно, что морская вода — агрессивная жидкость. Поэтому все оборудование, которое так или иначе соприкасается с морской водой, изготовляют из специально подобранных материалов: там, где нужен металл, используют медные сплавы (например, монель, латунь, бронзу); а для строительства пристаней и других сооружений применяют железобетон. Но мировые запасы меди истощаются, а она фигурирует почти во всех сплавах, устойчивых к действию морской воды. Это заставляет искать новые материалы. В подводных конструкциях широко используют пластмассы: полиэтилен, полипропилен, полиэфиры и нейлон (например, нейлоновый трос хотя и менее прочен, чем стальной, зато намного легче его). Стеклопластики, стекло и керамика не боятся даже очень больших глубин. Лучшим материалом для подшипников, работающих в морской воде, оказались сплавы молибдена, а лучшая смазка для них — соединения серы, главным образом сульфиды. Бетон сейчас считают наиболее подходящим материалом для строительства подводных жилищ. Он хорошо переносит давление воды и действие растворенных в ней солей. Оконные стекла в таких домах лучше всего делать из акриловых пластмасс. У этих полимеров есть одно интереснее свойство — в них происходит так называемое «холодное течение»: полимер затекает в щели и заполняет их, делая помещение герметичным. Строители глубоководных судов (батискафов) сталкиваются с еще большими трудностями — на глубине 300 м давление 4-2
приблизительно 30 атмосфер, а на 3000 м — примерно 300 атмосфер. Этим судам придают форму толстостенных сфер сравнительно небольших размеров, чтобы получить определенное отношение веса к вытесняемому объему воды. Легкие органические жидкости, заполняющие специальные камеры, делают батискафы плавучими. В последних французских батискафах использован гексан, по своим свойствам (например, сжимаемости и изменению плотности с глубиной) он близок к воде. Подходят для этой цели и некоторые твердые вещества — пенопласты или легкий металл литий (если, конечно, его надежно изолировать от воды). «Под великой одеждою моря...» Николай Заболоцкий Минеральные ресурсы океана делят на пять типов (в зависимости от местонахождения): растворенные в воде, сконцентрированные в прибрежных наносах, содержащиеся в недрах на шельфе, скопившиеся в донных отложениях и коренных породах. О коренных породах океанского дна известно очень немного, так как пока извлечено мало образцов этих пород. Осадки из глубоких частей океана тоже недоступны сейчас для промышленной разработки и вряд ли будут доступны в ближайшем будущем. Континентальная отмель, или шельф, составляет примерно десятую часть площади Мирового океана (около четверти всей суши) и хранит в себе огромные минеральные богатства, например, нефть, природный газ. Запасы нефти здесь превышают 100 миллиардов тонн, что примерно равно запасам нефти на суше. Еще один, пока малоиспользованный дар моря — это раковины, которые состоят из чистого карбоната кальция. Из них и других кальцийсодержащих осадков получают известь и портландцемент. Раковины — редкое минеральное сырье, способное возобновляться «само по себе» со скоростью, близкой к интенсивности годовой добычи. В соляных куполах у побережья Северной Америки наряду с нефтью находят и серу. С морского дна вблизи устья Оранжевой реки в Юго-Западной Африке добывают алмазы. А в Индии, Индонезии, Таиланде и Малайзии давно уже налажена добыча оловянной руды из подводных россыпей. 6* 43
стран ощущается нехватка дешевых фосфатов, поэтому так важна разведка фосфоритов в океане. «Там водорослей прохладный лес. Крабы ползут и цветут кораллы. Мчится макрель в голубом огне...» Эдуард Багрицкий Морское рыболовство родилось задолго до возникновения письменной истории человечества. Сейчас продукция рыболовства во всем мире составляет около 50 миллионов тонн. Примерно пятая часть этого количества идет на производство рыбьего жира и рыбной муки. Рыбий жир получают главным образом из сельдевых рыб, из китов и кашалотов. Рыбий жир состоит, в основном, из триглицеридов непредельных кислот, есть в нем холестерин, фос- фатиды, следы йода и витамины А и Д; из всех жиров и масел он самый дешевый. Жир морских животных — это полиненасыщенные эфиры нормальных высших моноспиртов. Из него приготовляют маргарин, краски и смазочные масла. Китовый жир применяют т^акже в кожевенной промышленности, а из жира печени получают витамины А и Д. Рыбной мукой сейчас кормят животных. Но производство ее так просто и дешево, что со временем эта мука может Волны, приливы и течения сортируют песок по удельному весу, и постепенно в прибрежных наносах появляются россыпи тяжелых металлов. В морских песках (особенно в устьях существующих или исчезнувших рек) можно найти золото и платину, монацит, рутил, ильменит, циркон, магнетит, алмазы и оловянные руды. Монацит используют для производства тория, из рутила получают титан, а циркон применяют как формовочный песок и ог- неупор. Во всех океанских осадках в окислительных условиях образуются марганцевые конкреции. Это круглые слоистые образования черного цвета весом до нескольких килограммов. В основном, они состоят из двуокиси марганца и окислов железа, иногда в их состав входят кобальт и никель. Существуют и так называемые баритовые конкреции, в состав которых входит около 77% сульфата бария. Их находят у берегов Калифорнии и Цейлона. Широко распространены фосфористые конкреции — тяжелые, разноцветные образования диаметром до метра, содержащие 20—30% Р2О5. Фосфористые осадки покрывают около 10% континентальной отмели, то есть по меньшей мере 2,5 миллиона квадратных километров океанского дна! В значительной части тихоокеанских 44
стать серьезным подспорьем в борьбе с белковым голоданием, от которого страдает сейчас чуть ли не половина человечества. Человек извлекает пользу не только из морских животных, но и из морских растений. Красные и бурые водоросли собирают во многих странах. Некоторые из них — традиционные блюда у жителей Японии, Кореи, Китая; другие используют как корм для животных. Из водорослей получают агар-агар, альгин и карраген. Эти вещества применяются как загустители, особенно в пищевой промышленности. В Японии, Малайзии и на Филиппинах извлекают из моря богатства и другим способом: выращивают искусственный жемчуг, который постепенно вытесняет с рынка значительно более дорогой естественный жемчуг. И еще несколько слов о морских организмах. Некоторые из них вырабатывают сильнодействующие яды. Одно из самых сильных обезболивающих веществ — тет- родотоксин находят в рыбе фугу. Яды морских животных могут быть опасны для человека. Например, от яда морской осы (вид медузы) нет противоядия: ожог ее вызывает смерть. Морские организмы часто обладают антисептическими свойствами, чем издавна пользуется восточная медицина. Недавно были даже испытаны медикаменты, полученные из морских организмов. В частности, установили, что экстракт из моллюска абалона убивает в организме мышей вирусы гриппа и полиомиелита. Население земного шара растет. Не пройдет и ста лет, как на Земле будет жить около 10 миллиардов человек. Богатства океана — вот та неисчерпаемая кладовая, откуда люди смогут добыть продукты питания, горючее и строительные материалы, если их на суше станет недостаточно. Вклейка В. ЯНКИЛЕВСКОГО ИТОГИ КОНКУРСА В мартовском номере журнала был объявлен «Конкурс на конкурс». Цель его — с помощью читателей журнала найти тему нового интересного и полезного состязания, в котором могло бы принять участие максимальное число читателей журнала независимо от возраста и профессии. Редакция рассмотрела и обсудила все поступившие предложения, которые, в соответствии с объявленными условиями, были высланы в редакцию не позднее 15 мая. По результатам тайного голосования победителем признан автор предложения, присланного под девизом «М»: объявить конкурс на составление лучшего номера журнала из напечатанных в 1968 году материалов — «Если бы я был редактором журнала «Химия и жизнь»... После вскрытия запечатанного конверта установлено имя автора: Мейлуте НИСТЕ- ЛИТЕ, ученица X класса школы № 5 города Шауляй Литовской ССР. Победителю присужден приз — пишущая машинка «Москва». |s *J\ sjs SJS sf\ sp> sy\ sf\ sj\ sj\ sy\ sj\ sf\ I4 -T4 -T4 -T4 -T4 'Г» -T^ >T* Ф "^ st* '^Ч"Т>1Ч"Т1,Т'1Ч'']Ч'/]4 I4 I4 I4 'I4 ■'I4 /J4 -Т4 -Т4 'JN •T4 -Т4 -Т4 F4-T^^T4/TS Редакция отметила также два предложения: 1. Девиз «Феб» — конкурс на составление задач-рассказов «Парадоксы химии». 2. Девиз «Дилетант» — конкурс рассказов о химии в своей жизни и о своей жизни в химии. Авторам этих предложений кандидату химических наук Аполлону Шалвовичу АВАЛИАНИ из Тбилиси A) и слесарю при- бороремонтного завода Нисону Михайловичу РОЙТМАНУ из Харькова B) решено присудить поощрительные призы — подписку на журнал «Химия и жизнь» ил 1969 год. Редакция приносит благодарность все/л читателям, принявшим участие в конкурсе. Подробные условия конкурса, предложенного М. Нистелите, будут напечатаны в декабрьском номере журнала за 1968 год. Итак, уважаемые читатели, готовьтесь к конкурсу «Если бы я был редактором журнала «Химия и жизнь»... -ж- * +5
ТЕХНОЛОГИ, ВНИМАНИЕ! ТЕХНОЛОГИ, ВНИМАНИЕ! ТЕХНОЛОГИ, ВНИМАНИЕ! ЖЕЛЕЗУ НЕ ПРОЙТИ К лакокрасочным покрытиям, применяемым в производстве особо чистых веществ, предъявляют особые требования. С одной стороны, они должны выдерживать действие агрессивных сред; с другой — нельзя, чтобы через покрытия проходили ионы железа от стальной или чугунной детали; полученное вещество не будет тогда особо чистым... Сейчас применяют чугун или стель, покрытые силикатной эмалью, футеровкой или слоем ре2ины. Это не всегда приносит желаемый результат. Нужны, лаки и краски, которые выдерживали бы по меньшей мере 500 часов в растворах кислот и щелочей, нагретых до 100СС. Такие материалы есть — их выпускает наша промышленность. Исследовав множество вариантов покрытий, специалисты рекомендовали составы лаков, стойких к кислотам и щелочам и непроницаемых для ионов железа. Среди них — эпоксидный лак с графитовым наполнителем и лаки на основе эпоксидной смолы и поли- винилхлорида. «Лакокрасочные материалы и их применение». 1967. № 2 КАБЕЛЬ ПЕРЕМАЛЫВАЕТСЯ В ТРУХУ Медь дефицитна. На планете ее меньше, чем алюминия, чем титана. И, увы, изделия из меди, как и все в мире, стареют, а при вторичной термической переработке часть металла гибнет. Одна из английских фирм раз- I работала экономичный метод извлечения меди из старых элек- [ трических кабелей. Этот метод > основан на широко известном i принципе «кипящего слоя». Пришедший в негодность кабель измельчают на специальных мельницах и затем через полученную труху из металла и покрытия пропускают под давлением воздух. Легкие частицы изоляционных материалов удаляются воздухом, медь остается на месте. «New Scientist», 1967, № 574 АРГОН И ГЕЛИЙ ВМЕСТО АЗОТА И ВОДОРОДА Фирмой «Метко» разработан метод плазменного напыления покрытий на детали из титана. Прежде для этой цели использовалась азотно-водородная смесь. Однако водород при длительном его воздействии на поверхность титана образует соединения, резко снижающие прочность металла. По новой методике азот и водород заменены более дорогой смесью аргона и гелия. Скорость нанесения и равномерность покрытий несколько снижены, однако прочности титана аргон не меняет. «Product engineering», 1967, №11 АЦЕТИЛЕН —ИЗ МЕТАНА В химической промышленности все шире применяют процессы в электрических разрядах, особенно — в нефтехимии, при крекинге углеводородов с целью получения ненасыщенных соединений. «Journal of Applied Chemistry» A967, № 11) сообщает, например, о разработанном недавно процессе получения ацетилена из метана в тлеющем разряде. Реакцию крекинга проводят в кварцевой трубке с двумя графитовыми электродами, к которым подведен ток высокого напряжения. Новый процесс производи- 40 тельнее, чем применявшиеся до сих пор в промышленности. Кроме того, реакционный газ получается с более высокой концентрацией ацетилена, что облегчает выделение последнего. Реакция протекает при более низкой температуре, чем при дуговом процессе, а это упрощает аппаратуру. О другом способе получения ацетилена — из угля — сообщает японский журнал ссКогё кагаку дзасси» A967, № 10). Японские исследователи использовали аргоновую, аргоно-водородную и водородную плазмы. Наиболее эффективно процесс протекает в водородной плазме: 65% содержащегося в угле углерода превращается в ацетилен. Лучшие результаты получены с углями, содержащими много летучих веществ и мало кислорода. КРУПНЕЙШАЯ В МИРЕ По сообщению журнала «Chemical Processing» A967, № 10), одна из английских фирм изготовила крупнейшую в мире машину для центробежного формования изделий из пластмасс. Высота изделий может достигать 3 м, диаметр — 3,66 м. Работает машина так. Форму, наполненную порошком пластмассы и вращающуюся вокруг двух взаимно перпендикулярных осей, быстро нагревают, чтобы расплавленная пластмасса могла растечься по стенкам, а потом столь же быстро охлаждают. Так можно перерабатывать полиэтилен, поликарбонат, ацетобути- рат целлюлозы, поливинилхлорид и нейлон, а также изготовлять из этих материалов слоистые и армированные изделия. Формование обходится на 10—40% дешевле, чем при традиционных способах, так как резко сокращается цикл формования (до 3—4 минут), а сами формы стоят недорого — их можно отливать из алюминия. Новая машина полностью автоматизирована. Рисунки Р. МУСИХИНОЙ
перегонный куб из лаборатории м. в. ломоносова В 1745 году М. В. Ломоносов писал в рапорте, поданном в канцелярию Петербургской Академии наук: «Хотя имею я усердное желание в химических трудах упражняться и тем отечеству честь и пользу приносить, однако без лаборатории принужден только одним чтением химических книг и теориею довольствоваться, а практику вовсе оставить и для того со временем отвыкнуть.» В ответ на этот, уже не пер- НАУЧНЫЕ РЕЛИКВИИ вый, рапорт принято было, наконец, решение: построить в столице, Санкт-Петербурге, новую химическую лабораторию. Она создается по собственному проекту Ломоносова, при его прямом участии. В декабре 1745 года основные работы закончены. Ломоносов пишет новый рапорт: «Печи все и горны складены, нужно теперь запасти дров сухих для просушки здания и в расход на зиму и нанять служителя для охраны лаборатории и содержания ее в порядке». В лаборатории сооружены печи — плавильная, пробирная, перегонная, сильного дутья, финифтяная, для варки стекла. Ломоносов проводит в лаборатории исследовательскую работу, читает лекции студентам- химикам, «понеже химии никоим образом научиться невозможно, не видав самой практики и не принимаясь за химические операции». 47
Клеймо на стенке куба Химическая лаборатория М. В. Ломоносова. Рисунок и план архитектора Шумахера A748 г.) Оборудование для лаборатории изготовлялось в мастерских Академии наук, а также «приторговывалось» на стороне, у частных поставщиков. В 1748 году для нужд лаборатории был куплен и «медный куб в четверть ведра», как записана в лабораторных книгах, — один из немногих предметов из оборудования лаборатории, сохранившихся до наших дней. Заплачено было за куб три рубля шестьдесят копеек. Где, кем и когда он был изготовлен? Об этом рассказывают три клейма, обнаруженные на дне куба. На одном из них выбито латинское слово «sibir». Нам удалось установить, что это слово — заводское клеймо уральских заводчиков Демидовых. На втором клейме стоит год отливки куба — «1748». Третье клеймо — прописные буквы «МФК». По предположению профессора К. В. Кострина, это первые буквы слов «Мастер Федот Киселев». При изготовлении куб не предназначался для нужд лаборатории. Это была обычная «четвертина», которых немало изготовлялось тогда в России. Их использовали для перевозки и хранения жидкостей. Сам куб сделан из красной, крышка — из зеленой меди. Уже в лаборатории в крышку куба была впаяна пароотводная трубка. Там же гладкая поверхность стенок куба украсилась затейливым узором, изображением двуглавого орла и надписью в круглом клейме: «М. В. Ломоносов Academie S* Piter Burch.» В химической лаборатории первый русский химик исследовал нефть (в журнале сохранилась запись: «три фунта нефти для анализа») и продукты перегонки нефти («каменное масло сибирское»). На стенках куба сохранились налеты от нагревания. Вероятно, именно с его помощью Ломоносов перегонял нефть и масла. Профессор Кост- рин утверждает, что в «современных нефтетехнологических лабораториях для разгонки нефти применяются кубы примерно тех же форм и размеров», что и красномедный куб. Случайно (возможно, оттого, что на кубе сохранилась фамилия «Ломоносов») куб уцелел, а не был переплавлен вместе с другим старым лабораторным оборудованием, отслужившим свой век. Он сохранен близкими великого ученого и стал экспонатом Государственного исторического музея. .. Е. ДМИТРИЕВА, Государственный исторический музей 48
Влияние оптической изомерии на «закрученностъ» нитевидных образований (литиевая соль 12-оксистеариновой кислоты): а) L-форлха (условное обозначе- Некоторые органические вещества обладают замечательной особенностью: их растворы способны вращать плоскость поляризации проходящего через них света. Это значит, что по мере проникновения светового луча в глубь такого раствора плоскость, в которой происходят колебания световой волны, непрерывно поворачивается в одну и ту же сторону — или вправо, или влево, — как бы ввинчиваясь в это вещество. Такие вещества называют оптически активными; этим свойством они обязаны особенностям пространственного строения своих молекул. У каждого вещества, вращающего плоскость поляриза- НАБЛЮДЕНИЯ КАК ЗАКРУЧЕНА МОЛЕКУЛА? 6 ние одного из оптических изо- лгеров) образует спиральки, закрученные влево; б) D-форлга (другой оптический изолгер) образует спиральки, закрученные ции, есть изомер, вращающий плоскость поляризации точно на такой же угол, но только в противоположную сторону. Такие изомеры принято называть оптическими или (поскольку их молекулы отличаются друг от друга точно так же, как предмет отличается от своего зеркального отражения) зеркальными. По внешнему виду вещества, представляющие собой зеркальные изомеры, можно отличить только в кристаллическом состоянии: обычно они образуют кристаллы, относящиеся друг к другу как предмет и его отражение в зеркале. Но ни одну из этих кристаллических форм нельзя объективно отнести к 49 в вправо; в) DL-форма (смесь равных количеств D- и L-форм, оптически неактивна) спиралек не образует «правой» или «левой» (как это можно, например, сделать в случае винта или спирали), в то время как, изучая прохождение плоско поляризованного света через оптически активное вещество (или его раствор), это вещество можно вполне объективно отнести к право- или ле- вовращающему ряду. Поэтому кажется совершенно удивительным сообщение, опубликованное в японском журнале «Journal of Japan Oil Chemists Society» A966 г., № 2). Авторы этого сообщения изучали литиевые соли оптических изомеров 12-оксистеариновой кислоты; при определенных условиях эти соли выпадали в виде микрокристаллических нитевидных
образований. И вот что самое замечательное: форма этих образований непосредственно зависела от того, какой из зеркальных изомеров был использован! В одном случае эти образования представляли собой спиральки, закрученные влево, в другом случае — спиральки, закрученные вправо; если же вещество представляло собой смесь равных количеств обоих изомеров, то нитевидные образования вовсе не были закручены (фото на стр. 49). Пожалуй, зто ярчайший (и в своем роде уникальнейший) пример того, как интимные свойства молекул проявляются во внешнем облике вещества. Рисунок Е. ДАНМЛЬЦЕВА Вращение плоскости поляризации света раствором оптически активного вещества: а) вещество вращает плоскость поляризации света влево (с точки зрения наблюдателя); б) вещество вращает плоскость поляризации света вправо; в) вещество не вращает плоскость поляризации света РАЗНЫЕ РАЗНОСТИ РАЗНЫЕ РАЗНОСТИ РАЗНЫЕ РАЗНОСТИ РАЗНЫЕ РАЗНОСТИ ОСТОРОЖНЕЕ С АНТИБИОТИКАМИ! Сразу же после того, как были открыты антибиотики, они стали «модным» лекарством: их стали применять повсюду — не только там, где обойтись без них было невозможно, но и там, где могли помочь и обычные лекарственные препараты. В результате многие микроорганизмы «привыкли» к ранее смертельным для них веществам. Интересно, что почти любой человек — даже если он сознательно и не пользуется антибиотиками, принимает участие в подобном «приучении» микроорганизмов. Дело в том, что антибиотики широко используются в сельском хозяйстве как добавка в корм скоту. Человек, потребляя мясо этих животных, получает с ним незначительные дозы антибиотиков; в результате этого, находящиеся в его организме микробы (а там они есть всегда!), постепенно к ним «привыкают». Чтобы этого не происходило в будущем, медикам и животноводам придется, по-видимому, договариваться, какие антибиотики следует применять в сельском хозяйстве, а какие — в медицине. 50
Этъен Франсуа Жоффруа A672—1731) VI718U *але*** Э. Ф. ЖОФФРУА *» Л9683 В 1718 году в Парижскую Академию наук была представлена работа, озаглавленная «Таблица наблюдаемых в химии отношений между различными веществами». Ее автор, член Академии, профессор химии в Королевском ботаническом саду, Этьен Франсуа Жоффруа поставил перед собой трудную задачу — найти способ предвидеть, пойдет ли химическая реакция, если смешать два различных вещества. Он писал: «В химии наблюдаются между различными телами некоторые отношения, являющиеся причиною того, что тела легко соединяются друг с другом... Всякий раз, когда два вещества, имеющие стремление соединиться друг с другом, оказываются соединенными, то если прибавить к ним третье, которое имеет более близкое отношение к одному из них, то оно соединяется с последним, отнимая его от другого... Закон этот имеет громадное значение в химии: в ней нельзя сделать ни шагу, чтобы не натолкнуться на такие отношения.» Жоффруа называет «отношением» то, что уже много веков было известно химикам под наименованием «сродство» (по- латыни affinitas). Это понятие встречается, например, в трактате «Пять книг о металлах и минералах» немецкого алхимика Альберта Великого A193—1280), писавшего «Сера сжигает металлы вследствие сродства своей природы к ним». Альберт Великий называл «сродством» причину химического взаимодействия веществ. Сущность этой причины трактовали различно. Исаак Ньютон в «Оптике» 51
«Таблица наблюдаемых в химии отношений между различными веществами» Э. Ф. Жоффруа, опубликованная в «Записках Парижской академии наук» в 1718 г. Lr\, lev г И 1— ~ ъ У& V э Д о_ ►ф г/ 9 Ti £ ; э -ф 4 ev е* V .сГ 9 ! Э 5 >Ф гФ г° ^ >ф KD >е Ф £ е* >ф- >ф >е SM -е >ф >ф * ?1 е^ гГ 9 iti ,э ЕЗ 0 1° £ о э Ъ 9Н к1 \13 51 э г _ и 9 PC э1 К 9 2 1 г о] о" *? 1 i "vl 5] ~ё| Условные обозначения: 1) Кислые спирты (кислоты) 2) Кислота морской соли (соляная) 3) Селитряная (азотная) кислота 4) Купоросная (серная) кислота 5) Нелетучая щелочная соль (поташ, сода) 6) Летучая щелочная соль (аммиак) 7) Поглощающая земля 8) Металлические вещества 9) Ртуть & 10) Королек сурьмы О 11) Золото 3 12) Серебро 9 13) Медь >е >ф SM Q </ ъ. ъ. ъ PC £ 4- Ф V е V 14) Железо 15) Свинец 16) Олово 17) Цинк 18) Галмей (минерал, содержащий ZnO) 19) Ископаемая сера 20) Маслянистое начало или серное начало 21) Уксусный спирт (уксусная кислота) 22) Вода 23) Соль 24) Винный спирт или горючие спирты A704 г.) видел причину химического взаимодействия во взаимном притяжении частиц реагирующих веществ. Но Парижская Академия наук не признавала взглядов Ньютона, и Жоффруа, чтобы не навлечь на себя подозрения в ньютонианстве, решил воспользоваться названием «отношение», разумея под ним «сродство». Таблица Жоффруа состоит из 16 столбцов. В каждом из них знаки веществ расположены в порядке уменьшения их сродства к веществу, знак которого стоит в самом верхнем квадрате столбца. Например, первый столбец слева говорит о том, что наибольшее сродство к «кислым спиртам» (кислотам серной, соляной и азотной) имеют «постоянные щелочи» (едкие кали и натр, поташ, сода); за ними следуют «летучая щелочь» (водный аммиак), «поглощающая земля» (мел, известняк) и металлы. Из первого столбца видно, что нелетучие щелочи вытесняют аммиак из нашатыря 52
(хлористый аммоний), а раствор аммиака осаждает растворы хлоридов, нитратов и сульфатов тяжелых металлов. Первое впечатление от работы Жоффруа было благоприятным. Непременный секретарь Академии Б. Фонтенель в своем отчете писал: «Эта таблица становится как бы пророческой, ибо она позволит предвидеть эффект и результат смешения веществ». Но тот же Фонтенель вскоре после смерти Жоффруа заявил: «В 1718 г. он составил какую-то странную систему и таблицу химического сродства. Это «сродство» огорчило некоторых лиц, которые опасались, как бы оно не оказалось скрытым притяжением, тем более опасным, что некие ловкачи уже сумели придать ему заманчивые формы». Как видно, маскировка термина «сродство» не помогла Жоффруа! Тем не менее, таблица химического сродства получила широкую известность. У Жоффруа нашлось много подражателей, особенно в германских государствах и в Швеции. Химики как бы соревновались в составлении таблиц сродства. Уж очень заманчива была возможность предвидеть ход химических реакций, не делая опытов! Таблицы сродства, гораздо более подробные, чем у Жоффруа, можно найти чуть ли не во всех руководствах по химии второй половины XVIII века... Против увлечения этими таблицами возражали лишь немногие ученые. В их числе был французский химик и горный генерал-инспектор А. Монне. В своем трактате «О растворении металлов» (Париж, 1775) он заявил: «Система сродства — прекрасная химера, более пригодная для развлечения химиков-схоластов, чем для содействия успехам химии»; он назвал сторонников таблицы «нашими болтунами, нашими таблицеделами». Слов нет, в таблицах было немало ошибок и противоречий. Некритическое пользование ими иногда приводило к печальным результатам. Ж. Б. Дюма в «Лекциях по химической философии» A836 г.) приводит такой случай. В революционной Франции остро ощущался недостаток едкого натра, так как сырьем для его производства служила сода, ввоз которой из Испании был прекращен. Решили получать едкий натр действием гидроокиси бария на хлористый натрий. С большим трудом разработали экономически выгодный способ приготовления гидроокиси бария из минерала барита (сернокислого бария). Было получено несколько сот килограммов гидроокиси бария; казалось, все трудности преодолены и успех обеспечен. Но вопреки всем таблицам сродства, гидроокись бария не реагировала с поваренной солью... Правильную оценку работ Жоффруа дал французский химик П. Ж. Макер во втором издании «Химического словаря» (Париж, 1778). Приводим ее в русском переводе, опубликованном в 1788 г.: «Господин Жоффруа... первый издал в свет сию таблицу под названием Таблица отношения или Сродства химические. Невозможно было, чтобы опыт в сем роде с самого начала и через самого изобретателя доведен был до совершенства. Сия таблица г. Жоффруа имела два недостатка: первый, что она была не полна, второй... есть тот, что представлены здесь некоторые предложения, которые не совсем справедливы, потому что они весьма общи. Сии недостатки открылись по мере, как химия получала успехи, и многие превосходные химики... умножили и исправили таблицу г. Жоффруа... Итак, если сии таблицы... не имеют всей возможной правильности, то одно только следствие, которое может оттуда извлечь умный человек, состоит в том, что химия еще беспредельно удалена от своего совершенства...» И действительно, в то время (и свыше ста лет спустя) химия не имела самого главного — меры химического сродства. До развития учения о химическом равновесии такой мерой сперва считали скорость реакции, а затем количество тепла, выделяющегося при химическом взаимодействии. Успехи химической термодинамики показали ошибочность обоих мнений и открыли путь к установлению возможности самопроизвольного протекания химической реакции. Мерой химического сродства между веществами стала, по мысли Я. Г. Вант-Гоффа, наибольшая работа, которую дает реакция, протекающая обратимо между ними. В современной химии термин «сродство» почти совсем забыт. Но не забыто имя Жоффруа, который 250 лет тому назад впервые попытался дать химикам способ предвидеть направление химических реакций, хотя и не смог полностью разработать его вследствие несовершенства науки того времени. Доктор химических наук, профессор С. А. ПОГОДИН 58
НАШИ КОНСУЛЬТАЦИИ НАШИ КОНСУЛЬТАЦИИ НАШИ КОНСУЛЬТАЦИИ НАШИ ■ правило марковникова Читатель В. ТИТОВ из города Павловский-Посад пишет: «Как известно из «правила Марковникова», при действии водоро- досодержащих веществ на оле- фины атом водорода пр исоеди- няется к более гидрогенизирован- ному атому углерода. Недавно я услышал, что существует теория, опровергающая это правило. Как на самом деле присоединяется втом водорода к олефинам! Прошу на страницах вашего журнала рассказать об этом». Отвечает доцент П. И. СТАРОСЕЛЬСКИЙ. Каждому химику у нас и за рубежом со студенческой скамьи известно «правило Марковникова», которое уже почти сто лет не сходит со страниц учебников органической химии. В. В. Марковниковым была установлена закономерность порядка присоединения элементов галогеноводородных кислот и некоторых других веществ к несимметричным олефинам (получившая известность как «правило Марковникова»). Представим себе, что какая- нибудь галогеноводородная кислота НХ реагирует с несимметричным непредельным углеводородом, например пропиленом СНз—СН = СНг. Элементы галоге- новодородной кислоты — водород и галоген — присоединяются к пропилену в месте разрыва двойной связи. Однако, как указывал Марковников, ссявляется вопрос: который из углеродов более способен соединяться с галоидом * и который с водородом?» Возможны два направления реакции: СН3 — CH = CH2-f- „СН3 — СИХ — СН3 VCH3-CH2-CH2X * По современной терминологии — с галогеном. — П. С. На основании опытов, Марков- ников установил, что галоген присоединяется к менее гидрогенизи- рованному, а водород — к более гидрогенизированному атому углерода. Примером может служить реакция присоединения к пропилену йодистоводородной кислоты: сн3 — сн =- ели + ш -> ->СН3 —CJ1.I — СН3. Марковников рассматривал открытое им правило присоединения элементов галогеноводородных кислот к несимметричным олефинам как одно из частных проявлений общего закона, определяющего взаимное влияние атомов в молекулах органических соединений. Правило Марковникова фиксировало явление, но не объясняло, почему элементы галогеноводородных кислот присоединяются так, а не иначе. В свете современных электронных представлений это стало вполне ясным. Под влиянием соседних ал- кильных групп происходит поляризация двойной связи в молекулах несимметрично построенных олефиновых углеводородов. Например, в молекуле пропилена СНз—СН = СНг под влиянием ме- метильной группы СНз электронная пара смещается в сторону более гидрогенизированного атома углерода (СНг). Вследствие поляризации двойной связи молекула пропилена превращается в электрический диполь, в котором отрицательный полюс — это более гидрогенизированный, а положительный — менее гидрогенизированный атом углерода. Таким образом, более гидрогенизированный атом углерода (СНг) характеризуется повышенной, а менее гидрогенизированный (СН) — пониженной электронной плотностью. Взаимное влияние атомов связано с изменением распределения электронной плотности. Возможно и другое объяснение правила Марковникова. Реакция между галогеноводородными кислотами и ненасыщенными соединениями протекает в две стадии — сначала в месте разрыва двойной связи присоединяется катион водорода, затем к образующемуся промежуточному продукту присоединяется анион галогена. При этом образуется более устойчивый промежуточный продукт. При взаимодействии галогеноводородных кислот с некоторыми ненасыщенными соединениями, например с акриловой кислотой НООС—СН = СН2, правило Марковникова «дает осечку» — анион галогена присоединяется к более гидрогенизированному, а катион водорода, соответственно,— к менее гидрогенизированному атому углерода. Эта «аномалия» долгое время оставалась загадочной. А ларчик открывается просто: дело в том, что в акриловой кислоте под влиянием соседней карбоксильной группы СООН, обладающей сильным электронооттягивающим действием, меняется направление поляризации двойной связи — электронная пара смещается в сторону менее гидрогенизированного атома углерода, который приобретает отрицательный заряд, тогда как более гидрогенизированный атом заряжается положительно. В этом случае, вопреки правилу Марковникова, анион галогена присоединяется к более гидрогенизированному, а катион водорода,— к менее гидрогенизированному атому водорода. Теперь правило формулируется так: При реакции присоединения к несимметричным ненасыщенным соединениям катион реагента связывается с отрицательно заряженным атомом углерода (повышенная электронная плотность), а анион реагента — с положительно заряженным атомом углерода (пониженная электронная плотность). В этой интерпретации правило Марковникова сохраняет свое значение и в современной науке. 54
ПРИГЛАШЕНИЕ К СТОЛУ Интерес к любому объекту (в том числе и к тому, который мы едим) может быть чисто познавательным: вдумчивый читатель хочет знать, что, как и из чего делают. Есть и иной подход — более утилитарный: а как зто можно использовать? Такой подход к продуктам питания, вероятно, вполне оправдан. По крайней мере, письма с откликами на статьи нашей рубрики «Что мы едим» свидетельствуют о неугасающем интересе читателя к сугубо практической стороне дела В частности, после опубликования в июньском номере журнала материалов о технологии сыроделия, о биохимических процессах, протекающих в сыре, в редакцию пришли письма с пожеланиями более подробно рассказать о некоторых сортах сыра, о его кулинарном использовании. Не претендуя на глубокое освещение этих вопросов, попытаемся хотя бы частично удовлетворить эти пожелания. Приглашаем к столу! СЫР ПО-ДРЕВНЕРИМСКИ Самые питательные, но трудно перевариваемые — это сыры из коровьего молока, за ними следуют сыры из овечьего молока. Менее питательны, но легче всего перевариваемы сыры из козьего молока. Варрон Рецепт свежего сыра — оксига- лы — приводит римский писатель и агроном Колумелла в своей книге «О сельском хозяйстве». Отметим сразу, что этот сыр — не сычужный, а кисломолочный: он близок к творогу. В поваренных книгах, насколько нам известно, этот рецепт не воспроизводился; поэтому каждый, воспользовавшийся им, может надеяться, что сыр получится не совсем обычным. Сначала, — советует Колумелла, — нужно взять чистый глиняный кувшин и просверлить в его дне отверстие. Заткнув отверстие пробкой, в сосуд наливают свежее овечье молоко (надо надеяться, что без ущерба для дела его можно заменить коровьим). Затем в сосуд кладут растительные приправы — связанные в пучки майоран, мяту, лук и кориандр. Связывающая травки ниточка должна плавать на поверхности молока. Спустя пять дней осторожно вынимают затычку из дна кувшина и сливают сыворотку. Как только появляется сгусток, пробку быстро вставляют на место. Через три дня эту процедуру повторяют и вдобавок выбрасывают травы. Через два дня сыворотку спускают вновь и добавляют (без расчета, по вкусу) соли. После зтого массу хорошо перемешивают и кувшин закрывают крышкой — сыр готов. СЫР КОРОЛЕЙ И КОРОЛЬ СЫРОВ Так называют рокфор — сыр с давней и не совсем обычной историей. Рокфор упоминается впервые в хронике монастыря в Конке, датированной 1070 годом. Мальчик, пасший стадо овец в горах Севенны, оставил свой завтрак — хлеб и сыр — в одной из прохладных пещер близ Рокфора. Он надеялся к полудню вернуться к пещере и подкрепиться, но буря задержала его в горах. Он вернулся домой окольной дорогой и вспомнил об оставленном завтраке лишь несколько недель спустя. Хлеб, который он оставил в пещере, безнадежно испортился, а сыр покрылся зеленоватыми жилками. Мальчик мог его попросту выбросить, но, к счастью для ценителей сыра, он рискнул попробовать его. Вкус сыра настолько ему понравился, что сн принялся повторять свой нехитрый опыт. Потом мальчик рассказал о своем открытии одному из обитателей монастыря в Конке, и предприимчивые монахи вскоре начали производить в пещерах новый сыр, который под названием «рокфор» распространился во всем мире. Даже плесени, которая развивается в этом сыре, много веков спустя дали название «пенициллиум рокфорти». Рокфор — весьма капризный сыр: он должен созревать в строго определенных условиях — именно таких, которые сама природа создала в пещере близ Рокфора (в этой пещере были расщелины, в которые проникал ветер с моря). Кстати, и поныне в некоторых странах сыр оставляют созревать в пещерах. У нас рокфор делают, разу- 55
меется, на заводах. В сырную массу вносят культуру плесени и головку сыра протыкают во многих местах иглами, потому что плесень хорошо развивается лишь при доступе воздуха. Плесень придает пикантность сыру не только сама по себе, но и потому, что она глубоко расщепляет жиры, а продукты разложения обладают острым вкусом. К рокфору до сих пор некоторые относятся с недоверием. В тридцатых годах был даже случай, когда санитарный врач одного из областных городов распорядился сжечь партию рокфора, решив, что сыр испорчен. Единственный способ преодолеть предубеждение к рокфору — это попробовать его хоть однажды. НЕ АРИФМЕТИКОЙ, ТАК МОЛИТВОЙ... Швейцарский сыр, который часто называют первым среди сыров (не по возрасту, а по качеству), на своей родине зовется эмментальским, потому что делать его начали в альпийской долине Эмменталь. Это было давно — эмментальский сыр упоминает хроника XV века. До начала прошлого века держалось мнение, что этот сыр можно получить лишь из «альпийского» молока. Однако когда попробовали делать его в других местах, то он получился не хуже, и сейчас такой сыр изготовляют во многих странах — независимо от того, есть там горы или нет. В средние века швейцарский сыр готовили весьма примитивно. В углу сыродельни разжигали костер, над ним вешали медный котел. Когда молоко нагревалось (а определяли зто рукой), его свертывали вытяжкой из телячьего желудка. Крепость ее должна быть такой, чтобы молоко свернулэсь за то время, пока сыродел сосчитает до ста; а если он не силен в арифметике, то счет можно заменить молитвой «Отче наш». Сгусток дробили молодой елочкой; прессовали сыр, накладывая на него камни... Швейцарский сыр — сладковатый. Этот вкус создают про- пионовокислые бактерии, которые превращают молочную кислоту в пропионовую. При температуре 10—12СС эти бактерии гибнут, поэтому швейцарский сыр созревает только в теплых подвалах, при температуре не ниже 16—18°С. И длится зто довольно долго — около полугода. ПОИСТИНЕ СТАРЫЕ РЕЦЕПТЫ Я вчера обедал в гостях, и хозяева непрерывно угощали меня сырными лепешками. Апулей Судя по дошедшим до нас описаниям римской кухни, она была отнюдь не легкой и надо было иметь тренированный желудок, чтобы переваривать тогдашнюю пищу. Впрочем, даже Апулей, описывая сырные лепешки, замечает: «Не желая терять времени, я легкомысленно проглотил большой кусок этого липкого теста, который застрял у меня в глотке и прервал мое дыхание...» Полагаясь на благоразумие и умеренность наших читателей, рискнем все же воспроизвести некоторые рецепты римской кухни более чем двухтысяче- летней давности. Вот как, согласно Катону, нужно готовить пирог с сыром (вероятно, имеется в виду молодой сыр, похожий на тот, который описан в заметке «Сыр по-древнерим- ски»). «Этот пирог состоит из основного слоя или лепешки, на который укладывают небольшие шарики из вымешанного теста. Чтобы приготовить основной слой, надо смешать два фунта ржаной муки с четырьмя фунтами овечьего сыра, не кислого и не содержащего много спирта. Муку с сыром вымачивают в воде, которую меняют три раза; затем смесь хорошо вымешивают, просеивают и добавляют муку. Поместив на стол, делают лепешку и натирают листьями лавра для аромата. Маленькие шарики приготовляют, смешав четыре фунта грубой муки, смоченной водой, с четырьмя фунтами отсеянной мелкой муки; сделав шарики, их натирают материей, смоченной в растительном масле, и дают им высохнуть в корзине. Затем их кладут на слой приготовленного теста и пекут все под углями.» Другое блюдо с сыром, именуемое «савиллум», пожалуй, более приемлемо для наших желудков: берут полфунта мелкой муки, смешанной с 2,5 фунтами сыра и четвертью фунта меда. К этой смеси добавляют яйцо и перекладывают ее в глиняную глазурованную посуду, смазанную маслом. Лепешку пекут под углями, поливают маслом и посыпают сверху маком. И еще один вариант кулинарного использования сыра — в супе. (Правда, это уже рецепт не римлян, а карфагенян). Делать суп довольно просто: фунт муки вымачивают в теплой воде, и когда мука размокнет, добавляют к ней 4 фунта свежего сыра и полфунта меда. Эта немудреная смесь варится в горшке до готовности. Если вы рискнете воспроизвести эти давно забытые блюда, то, во-первых, имейте в виду, что необязательно отмерять продукты фунтами — лишь бы пропорции сохранились, а во- вторых, дайте нам, пожалуйста, знать, вкусно ли получилось... ВПОЛНЕ СОВРЕМЕННЫЕ РЕЦЕПТЫ Тем, кто все же не рискнет готовить блюда римской кухни, 5G
рекомендуем воспользоваться другими рецептами. Для них понадобится натертый сыр. Существуют специальные терочные сыры — они долго созревают и поэтому наиболее остры и пикантны. К сожалению, их у нас сейчас почти не выпускают. Если не удастся купить терочный сыр (например, горноалтайский, кавказский высшей зрелости), можно взять обычный, но наиболее зрелый, например швейцарский или советский. Такой сыр — достаточно сухой и легко измельчается на терке. Натертый сыр подается к горячим блюдам — супам, макаронам, картофелю; им можно посыпать картофель или макароны, запекаемые в духовке. Для двух последних блюд подходит и менее зрелый сыр. Он лучше расплавляется на поверхности запекаемого блюда, образуя тонкую корочку. А вот несколько более сложных блюд. ШАРИКИ ИЗ КАРТОФЕЛЯ С СЫРОМ 200 г картофеля, 15 г сливочного масла, половина чайной ложки горчицы, 80 г тертого сыра, специи, взбитые яйца, хлебные крошки, жир для жарения. Варят картофель и толкут его, пока он еще горячий. Добавляют масло, горчицу, сыр, специи и достаточное количество яйца для связи. Из этой смеси делают шарики, обмазывают их яйцом и обваливают в хлебных крошках. Жарят в горячем жире, пока не подрумянятся. Шарики можно подавать к столу горячими, либо холодными, с салатом. МАКАРОНЫ С СЫРОМ 60 г макарон, 30 г масла, 30 г муки, 400 г молока, острый соус, немного готовой горчицы, соль, 100 г тертого сыра. Макароны разламывают на кусочки одинаковой длины и варят в сильно кипящей соленой воде. Тем временем готовят соус: растапливают масло в кастрюле, размешивают в нем муку и добавляют молоко. Доведя до кипения, прибавляют около чайной ложки острого соуса, немного готовой горчицы и соли и кипятят 10 минут. Размешивают в масле тертый сыр, оставляя некоторое количество для того, чтобы посыпать сверху, добавляют хорошо слитые макароны. Смесь посыпают сверху тертым сыром и слегка поджаривают в духовке. СЫРНЫЙ ПУДИНГ 400 г молока, 60 г свежих хлебных крошек, 1—2 яйца, 100 г тертого сыра, соль, перец, 15 г масла. Нагревают молоко и наливают его поверх хлебных крошек. Молоку дают впитаться в течение 20—30 минут, затем добавляют взбитые яйца, большую часть сыра, перец и соль, кладут масло. Разделяют смесь на отдельные кусочки, посыпают их оставшимся сыром и запекают в умеренно нагретой духовке около 45 минут. СЫР И ФРАНЦУЗСКАЯ КУХНЯ Тертый сыр — излюбленный ингредиент классической французской кухни. В некоторых горячих закусках сыр — одна из главных составных частей. Рекомендуем, например, приготовить «фондю Франш-Кон- те». Один-два очищенных зубчика чеснока раздавите, залейте стаканом сухого белого вина и варите до тех пор, пока вино не упарится наполовину. Тем временем натрите 250 г твердого сыра и смешайте его в глиняной или эмалированной посуде с 6 сырыми яйцами, 60 г разо- 57 гретого сливочного масла, щепоткой молотого черного перца и четвертью чайной ложки соли. Туда же вылейте, предварительно процедив, вино, в котором варился чеснок. Все это поставьте на слабый огонь и, непрерывно размешивая, подогревайте. Как только масса достигнет густоты не очень крутой каши, — снимайте и подавайте на стол. В недавно вышедшей книге «Рецепты французской кухни», откуда и почерпнут этот рецепт, приведенная раскладка рассчитана на 4—6 человек — очевидно, с утонченным вкусом и умеренным аппетитом. Многочисленные эксперименты упорно свидетельствуют о том, что такого количества едва хватает на троих... КАК ПОДАТЬ СЫР К СТОЛУ Вовсе не обязательно в виде бутерброда к кофе или чаю. Лучше всего подать сыр двух- трех видов на фарфоровом или деревянном блюде. Сыр нужно нарезать кусочками или ломтиками. С сыром хорошо гармонирует охлажденное вино. Если зимой требуется красное вино с выраженным ароматом, то летом доставляет удовольствие сухое белое, в меру охлажденное вино. Хорошо проявить некоторую фантазию и составить ассорти из разных сыров, украсив его зеленью, овощами или салатом. Некоторые молодые сыры, например закусочный (непонятно, кстати, почему так переименовали камамбер — им никогда не закусывают), никакой особой сервировки не требуют — их едят, так сказать, в натуральном виде. Раздел «Приглашение к столу» подготовили инженер-технолог А. МАРЬИНСКИЙ и А. РАЗБЕГАЕВ
НОВОСТИ ОТОВСЮДУ НОВОСТИ ОТОВСЮДУ НОВОСТИ ОТОВСЮДУ НОВОСТИ ОТОВСЮДУ БОЯРЫШНИК И СЕРДЦЕ О целебном действии экстракта из высушенных плодов и цветов боярышника известно очень давно. Содержащиеся в растении тритерпеновые кислоты способствуют улучшению кровообращения в сердечной мышце и сосудах мозга. Было известно также, что какие-то неизученные компоненты несколько усиливают сокращения сердечной мышцы, но получить эти вещества в чистом виде и изучить их до последнего времени не удавалось. Как сообщает журнал «Arznei- mittel-Forschung» A967, № 4), польские фармакологи недавно выделили из боярышника неизвестную ранее фракцию. Оказалось, что полученное в чистом виде действующее начало, основу которого составляет полимер флован, по эффективности превосходит многие хорошо известные сердечные средства. Новый препарат в концентрации 40 мкг/мл повышает амплитуду сердечных сокращений на 42 процента! При мерцательной аритмии он восстанавливает нормальную деятельность сердечной мышцы. ВМЕСТО ЛИНКРУСТА И ДЕРЕВА Новый японский листовой декоративный материал «декола» делается так: листы бумаги обрабатываются по специальной методике меламиновой термореактивной смолой и спрессовываются под высоким давлением при высокой температуре. Из-под пресса выходят листы прочного и красивого пластика, устойчивого к воздействию тепла, легко поддающегося обработке. По сообщению журнала «Japan Plastics Age» A967, № 5), в мебельной промышленности «декола» пойдет на изготовление крышек столов и прилавков, полок и дверок для буфетов и шкафов. Материал будет применяться и в строительстве — для отделки стен в вестибюлях и коридорах, а также для отделки железнодорожных вагонов. Правда, в сообщении о новом декоративном материале ничего не сказано о подробностях Технологии... ПОЧТИ «PERPETUUM MOBILE» Во Франции появились «вечные батареи», в которых вещество электродов и электролита непрерывно обновляется. Анодом и катодом служат внутренняя и внешняя поверхности длинной ленты шириной около 20 мм. Сердцевина ленты — пористая прослойка. Сматываясь с цилиндра со скоростью около 5 мм/мин., лента проходит через резервуар с электролитом, и благодаря этому в реакцию постоянно вступают все новые ее части. При этом достигается высокая плотность энергии — 400 вт-ч на 1 кг вещества. Другое простое и надежное в эксплуатации устройство — «батарея Магер». В ней анодом служит пластинка магния, электролитом — малосоленая вода, катодом — кислород воздуха, поглощаемый пористой стенкой батареи. Совокупность из 23 таких ячеек дает напряжение 24 вольта в течение 12 часов при плотности энергии 1000 вт-ч на 1 кг вещества. Перезарядка после 12-часовой работы батареи предельно проста: достаточно сменить соленую воду и магниевые пластинки. Пористые катоды способны служить без замены более 1000 часов. ОБЛЕГЧЕННЫЙ САМОЛЕТ Один из основных конструкционных материалов, применяемых в современной авиационной технике, — алюминиевые сплавы. В последнее время габариты самолетов и вертолетов заметно увеличились, в связи с этим понадобились новые сплавы, которые одновременно были бы легкими, стойкими к коррозии и прочными. Важна еще одна характеристика: материал должен обладать высокой «усталостной прочностью». В журнале «Металловедение и техническая обработка металлов» A968, № 3) помещена статья, авторы которой сообщают, что новый алюминиевый сплав 01420, разработанный группой научных сотрудников под руководством И. Н. Фридляндера, можно считать наилучшим из сплавов этого класса. Он вынослив, прочен, стоек к коррозии и при этом легче, чем сплавы типа дюралюминия и авиоля. Использование его принесет экономию в весе около 12—20%. ВЕЗДЕСУЩИЕ МИКРОБЫ В нефтяных топливах и других углеводородных средах могут 58
НОВОСТИ ОТОВСЮДУ НОВОСТИ ОТОВСЮДУ НОВОСТИ ОТОВСЮДУ НОВОСТИ ОТОВСЮДУ жить микроорганизмы. Они поселяются в водном слое на дне топливных резервуаров и питаются углеводородами из топлив. Микроорганизмы могут стать причиной коррозии, могут закупорить фильтры и просто портят топливо. Журнал «Химия и технология топлив и масел» A968, № 4) сообщает, что самое действенное средство против таких микробов — смесь диметилдиалкилам- монийхлорида и диметилалкил- бензиламмонийхлорида. Эти вещества приостанавливают рост и уничтожают все виды микроорганизмов. В эту смесь вводят также олеат хрома и дисалицилолеат хрома, которые повышают электропроводность нефтепродуктов и тем самым уменьшают возможность образования статического электричества. Свойства топлива при этом не изменяются. НЕ ПЫЛИТ ДОРОГА... Дороги, покрытые гравием, быстро изнашиваются, на их поверхности образуется много пыли. Облака поднимаемой пыли увеличивают опасность аварий, водителям тяжело работать на таких трассах, да и машины в таких условиях раньше еыходят из строя. Как сообщает журнал «Автомобильные дороги» A968, № 4), дорога становится более прочной, если ее поверхность будет постоянно влажной. Чтобы влага сохранялась как можно дольше, в состав покрытия вводят гигроскопические соли (например, хлористый кальций). На проселочных дорогах применяют обезвоженные порошки СаОг, а для дорог в населенных пунктах пучше использовать растворы солей. Дороги с таким покрытием меньше изнашиваются, уход за их состоянием более дешев и легок. ЛЕКАРСТВО ДЛЯ КОЛОСЬЕВ При хорошей погоде и обильно удобренной азотом почве колосья иногда не выдерживают собственной тяжести и, как говорят агрономы, полегают. Это затрудняет уборку и много зерна остается на земле. Недавно синтезирован новый химический препарат ТУР (хлорхолинхлорид) — настоящее лекарство для ослабевших стеблей. Этим веществом опрыскивают растения; после такой обработки стебли становятся толще и прочнее. В павильоне «Земледелие» на Выставке достижений народного хозяйства в Москве можно получить консультацию по применению нового препарата, выпускает его Кемеровский азотнотуковый завод. ЧТО ПЛОХО ЧЕЛОВЕКУ, ТО НЕДУРНО ОВОЩУ... Мы с вами без кислорода не проживем. А овощи и фрукты гораздо лучше чувствуют себя в атмосфере не с обычным, а с резко пониженным содержанием кислорода. Например, слива Виктория лучше всего сохраняется в атмосфере, содержащей всего 1 % кислорода, а яблоки — при 2—2,5% кислорода. 59 Сложные способы хранения и транспортировки фруктов, овощей, цветов в искусственной атмосфере, например в трюмах и контейнерах, заполненных одним азотом, все чаще применяются сейчас во многих странах. РАСТВОР ДЛЯ РЕМОНТА В последнее время все чаще используют метод хромирования для ремонта различных деталей машин. В журнале «Техника в сельском хозяйстве» A968, № 4) помещено сообщение о так называемых саморегулирующихся электролитах. Основные компоненты одного из них: хромовый ангидрид и труднорастворимые соли — сернокислый стронций и кремнефтористый калий. Саморегулирование состоит в том, что добавленные в электролит соли служат источником ионов S042~ » SiF4 2~ , которые поступают в раствор, как только их там становится недостаточно. Применение новых электролитов увеличило производительность процесса примерно в два раза, и даже при значительных колебаниях температуры получается однородное металлическое покрытие, имеющее нужную толщину. НИ ГРИБКОВ, НИ КЛЕЩЕЙ Для борьбы с грибковыми заболеваниями растений советские ученые предложили препарат фе- нотил (его полное имя — П-хлор- фенил-,1 -цианэтилсульфид). Этот препарат был известен раньше — как инсектицид. Но испытания показали, что фенотил борется и с грибками — не хуже, чем хорошо известная бордос- ская жидкость. Рисунки Р. МУСИХИНОЙ
ЛИТЕРАТУРНЫЕ СТРАНИЦЫ ДВОЙНАЯ СПИРАЛЬ Дж. Д. УОТСОН овершенно неожиданно меньше чем через неделю интерес Крика к ДНК опустился почти до нуля. Причиной этому послужило его решение выдвинуть против одного из своих коллег обвинение в пренебрежении к его идеям. Обвиняемым был не кто иной, как сам профессор Брэгг. Все это произошло одним субботним утром, когда еще и месяца не прошло со дня моего приезда. Накануне Макс Перутц дал Фрэнсису рукопись написанной им и сэром Лоуренсом новой статьи о конфигурации молекулы гемоглобина. Быстро пробежав статью, Фрэнсис пришел в бешенство: он заметил, что часть доводов основывается на теоретической идее, высказанной им месяцев девять назад. Хуже того, Фрэнсис прекрасно помнил, что он с энтузиазмом сообщал ее каждому в лаборатории. И тем не менее в статье его участие никак не было оговорено. Ворвавшись к Максу и Джону Кендрью и сообщив им об этом возмутительном случае, он немедленно помчался в кабинет к Брэггу, чтобы потребовать у него если не извинений, то по крайней мере объяснений. Однако Брэгг к тому времени уже ушел домой, и Фрэнсису пришлось дожидаться следующего дня. К сожалению, эта оттяжка никак не способствовала смягчению разговора. Сэр Лоуренс решительно заявил, что не знал о работе Фрэнсиса и глубоко оскорблен предположением, что он якобы исподтишка воспользовался чужими идеями. Фрэнсис же никак не .мог поверить, что Брэгг настолько глуп, чтобы не обратить внимания на эту не раз повторенную им мысль, и он тут же выложил это Брэггу. Дальнейший разговор был невозможен: не Продолжение. Начало в № 7 и 8. прошло и десяти минут, как Фрэнсис вылетел из кабинета профессора. Для Брэгга этот разговор, по-видимому, был последней каплей в его отношениях с Криком. Несколькими неделями раньше Брэгг пришел в лабораторию и с большим волнением рассказал об одной идее, которая пришла ему в голову накануне вечером и которую они с Перутцем впоследствии включили в свою статью. Случилось так, что когда он говорил об этом с Перутцем и Кендрью, к ним подошел Крик. К крайнему неудовольствию Брэгга, Фрэнсис вместо того, чтобы сразу же согласиться, заявил, что он сейчас пойдет и проверит, прав Брэгг или неправ. Брэгг тут же вышел из себя и с повышенным давлением отправился домой, по-видимому, для того, чтобы сообщить своей супруге о новой выходке этого непутевого дитяти. Последнее столкновение могло оказаться полной катастрофой для Фрэнсиса, и он был заметно расстроен, когда спустился в лабораторию. Выпроваживая его из кабинета, Брэгг сердито сказал, что всерьез подумает о том, оставить ли Фрэнсиса в своей лаборатории после защиты им диссертации. Естественно, Фрэнсиса встревожила перспектива поисков нового места работы. Последовавший за этим разговором лэнч в «Орле» — закусочной, где мы обычно ели, был довольно мрачным и не оживлялся обычным весельем. Фрэнсис понимал, что у него есть все основания для беспокойства. Хотя он знал, что умен и способен давать новые идеи, он все еще не мог похвастаться сколько- нибудь определенными достижениями и до сих пор не имел докторской степени. Он начал работу над диссертацией, когда разразилась война. Как почти все английские 60
ученые, он перешел в военное ведомство и был включен в научный аппарат при Адмиралтействе. Здесь он с большим энтузиазмом принялся за работу, и хотя многим не нравились его беспрерывные разговоры, но войну нужно было выигрывать, а он приносил большую пользу при разработке хитроумных магнитных мин. Когда же война окончилась, некоторые из его коллег решили, что постоянно пребывать в его обществе нет необходимости, и ему дали понять, что в гражданских научных учреждениях ему в ближайшее время места тоже не найдется. Кроме того, у него пропала всякая охота продолжать работу в области физики, и он решил попытать свои силы в биологии. С помощью физиолога А. В. Хилла осенью 1947 года ему удалось получить небольшую стипендию в Кембридже. Сначала он занимался чистой биологией в лаборатории фирмы «Стрэнджуэй», но это показалось ему слишком тривиальным, и два года спустя он перешел в Кавендиш, где стал работать вместе с Перутцем и Кендрью. Здесь он снова заинтересовался наукой и решил, что ему, пожалуй, пора заняться диссертацией. Он поступил в аспирантуру при Кэйюс-колледже к Максу Перутцу. Погоня за докторской степенью была в известной степени тяжким бременем для его ума, слишком быстрого, чтобы находить удовлетворение в скучной исследовательской работе, необходимой для диссертации. С другой же стороны, такое решение принесло ему непредвиденную выгоду: в этот критический момент, после размолвки с Брэггом, его трудно было выставить, пока он не получит степень. Макс Перутц и Джон Кендрью тут же бросились на выручку Фрэнсису и вступили в переговоры с профессором. Джон подтвердил, что Фрэнсис действительно делал что-то по данному вопросу, и Брэгг согласился с тем, что одна и та же идея пришла в голову одновременно обоим. К этому времени Брэгг поостыл, и вопрос об уходе Крика был положен под сукно. Брэггу было нелегко оставить Крика у себя. Однажды в минуту отчаяния он признался, что у него от Крика начинается звон в ушах. Более того, он никак не был убежден, что Крик вообще им нужен. Ведь он уже, вероятно, тридцать пять лет как не переставая разговаривает, а почти ничего ценного из этих разговоров пока не получилось... ойти в обычную форму Фрэнсис смог благодаря тому, что ему представилась новая возможность теоретизировать. Через несколько дней после его фиаско с Брэггом кристаллограф В. Вэнд прислал Максу письмо с теоретическими соображениями относительно дифракции рентгеновских лучей спиральными молекулами. Спирали в то время были в центре интересов лаборатории, в основном благодаря а-спирали Полинга. И все же общей теории, которая позволяла бы проверять новые модели и подтвердить некоторые тонкие детали «-спирали, еще не было. Вэнд как раз и надеялся, что его теория поможет это сделать. Фрэнсис быстро обнаружил один серьезный недостаток в наметках Вэнда, тут же воспылал намерением найти правильную теорию и помчался наверх, чтобы поговорить с Биллом Кокрэном, маленьким тихим шотландцем, в то время преподававшим кристаллографию в Кавендише. Билл был самым умным из кембриджской молодежи, занимавшейся рентгенокристал- лографией, и хотя он не принимал участия в работах над биологическими макромолекулами, у него всегда находили понимание частые теоретические экскурсы Фрэнсиса. И уж если Билл говорил Фрэнсису, что идея неудачна или ничего не даст, то Фрэн- ТЕОРИЯ ДИФРАКЦИИ рентгеновских лучей на спиральных молекулах была разработана Кокрэном, Криком и Вэндом, показавшими, что рентгенограмма любой спиральной молекулы характеризуется особым узором в расположении дифракционных максимумов, описываемых определенными математическими зависимостями. Эта теория была важным шагом к определению структуры ДНК: на ее основе стало возможно, анализируя саму геометрию рентгенограмм и вычисляя по формуле Брэгга межплоскостные расстояния, определять два важнейших параметра спирали — число одинаковых групп атомов, приходящихся на один виток, и величину витка. ei
Сие мог быть уверен, что это не вызвано профессиональной завистью. На этот раз, однако, Билл не высказал никакого скептицизма, поскольку и сам обнаружил ошибки в статье Вэнда и начал прикидывать, каким же должно быть правильное решение. Уже несколько месяцев и Перутц, и Брэгг приставали к нему с просьбой разработать теорию спиралей, но он до сих пор так за это и не взялся. Сейчас же, при дополнительном нажиме со стороны Фрэнсиса, он начал всерьез задумываться над нужными для этого расчетами. Остаток этого утра Фрэнсис вел себя тихо, погруженный в математические выкладки. За лэнчем в «Орле» у него разболелась голова, и вместо того, чтобы вернуться в лабораторию, он ушел домой. Но сидеть в безделье дома ему стало скучно, и он снова принялся за расчеты. И к своей радости, он скоро обнаружил, что решение найдено. Тем не менее занятия пришлось прекратить: Фрэнсис вместе со своей женой Одил был приглашен на дегустацию вин к Мэтьюзу — одному из лучших виноторговцев Кембриджа. К тому времени Фрэнсис и Одил были женаты уже третий год. Первый брак Фрэнсиса продлился недолго, и за его сыном Майклом присматривали мать и тетка Фрэнсиса. В одиночестве Фрэнсис прожил несколько лет — до тех пор, пока в Кембридж не приехала Одил, которая была лет на пять моложе его. Она и ускорила его разрыв со скучными обычаями среднего КОКРЭН, Уильям — английский кристаллограф, крупный специалист в области теории рентгеноструктурного анализа и стереохимии сложных молекулярных структур, в частности соединений нуклеотидной природы. Хотя исследованиями строения высокомолекулярных соединений Кокрэн никогда специально не занимался, и проблема дифракции рентгеновских лучей на спиральных молекулах представляла для него интерес лишь как абстрактная математическая задача, тем не менее его участие в создании теории, позволившей определить в конечвом счете структуру ДНК и многих других соединений биологической природы, было очень ценным. 62 класса, предающегося невинным удовольствиям вроде парусного спорта или тенниса, которые совершенно исключают возможность вести беседу. Политика и религия Фрэнсиса также не интересовали. Последняя была, несомненно, унаследованным от прошлых поколений заблуждением, которое он не намерен был разделять. Правда, полное отсутствие интереса к политике у Фрэнсиса и Одил мне было не совсем понятно. Возможно, тут сказалось влияние войны, мрачные стороны которой они теперь старались вычеркнуть из памяти. Во всяком случае, «Тайме» за завтраком они никогда не читали, куда больше внимания уделялось модному журналу «Вог». Но на дегустации, к полному разочарованию Фрэнсиса и Одил, их сотрапезниками оказались преподаватели колледжей, которые только и делали, что беседовали об одолевавших их скучнейших административных проблемах. Они отправились домой рано, и Фрэнсис, вопреки ожиданиям трезвый, снова принялся думать над решением проблемы. На следующее утро он пришел в лабораторию и объявил Максу Перутцу и Джону Кендрью о своем успехе. Через несколько минут туда же явился Билл Кокрэн, и Фрэнсис принялся снова рассказывать все сначала. Но не успел он развернуть свою аргументацию, как Билл сообщил, что ему тоже удалось найти ответ. Они тут же начали сравнивать свои расчеты и обнаружили, что решение Билла изящнее, чем у Фрэнсиса. Однако, ко всеобщей радости, оказалось, что конечный ответ получается один и тот же. Тогда они сопоставили а-спираль с рентгенограммами Перутца. Совпадение было таким хорошим, что стало ясно: и модель Лайнуса, и их теория правильны. Не прошло и нескольких дней, как тщательно отшлифованная рукопись была торжественно отправлена в журнал «Нейчер». Одновременно один экземпляр был отправлен Полингу. Этот первый несомненный успех был выдающимся триумфом Фрэнсиса. середине ноября, когда приближался доклад Рози о ее работе с ДНК, я достаточно освоился в области кристал-
лографии, чтобы суметь уловить смысл ее сообщения. И что еще более важно, я знал уже, на что следует обратить особое внимание. После шестинедельных бесед с Фрэнсисом я понял: вопрос состоит в том, подтвердят ли новые рентгенограммы, полученные Рози, спиральную структуру ДНК. Действительно важными были лишь те- подробности, которые помогли бы строить молекулярные модели. Однако достаточно было послушать Рози всего несколько минут, чтобы понять, что она решительно избрала совершенно другой путь. Годы кропотливых бесстрастных кристаллографических исследований наложили на Рози свой отпечаток. Она не затем получила строгое кембриджское воспитание, чтобы заниматься пустяками. Для нее не было никаких сомнений в том, что единственным путем к установлению строения ДНК был чисто кристаллографический подход. И так как построение моделей никак ее не интересовало, то и о триумфе Полинга с ct-спиралью она не упомянула ни единым словом. Пользоваться какими-то детскими игрушками в качестве моделей для раскрытия биологических структур, очевидно, было по ее мнению последним делом. Рози, конечно, знала об успехе Лай- нуса, но не видела никаких оснований для копирования его приемов. Сами его прошлые достижения были достаточным основанием, чтобы избрать любой иной метод: только гений такого масштаба способен прийти к правильному решению, играя, как десятилетний ребенок. Свой доклад Рози рассматривала как предварительное сообщение, которое само по себе не должно было служить подтверждением каких-либо фундаментальных предположений о структуре ДНК. Бесспорные факты могут быть получены только после того, как будет накоплено достаточно данных, чтобы провести более тонкий кристаллографический анализ. Это отсутствие оптимизма относительно ближайшего будущего полностью разделяла небольшая группа работников лаборатории, которая пришла ее послушать. Никто и слова не сказал о том, что для раскрытия структуры неплохо было бы использовать молекулярные модели. Сам Уилкинс задал Рози лишь несколько вопросов технического характера, и дискуссия очень быстро закончилась. После краткого и, как я понял позднее, характерного для Рози нервного разговора ■с ней мы с Морисом Уилкинсом отправились пешком по Стрэнду к ресторану Чоя в Сохо. Морис был удивительно общителен. Подробно и неторопливо он рассказывал, каких малых успехов добилась Рози за время работы в Кингз-колледже, несмотря на ее тщательные кристаллографические исследования. Хотя ее рентгенограммы были несколько резче, чем у него, она так и не могла сказать ничего более определенного, чем уже высказанное им самим. Правда, она точнее измерила содержание воды в образцах ДНК, но и здесь Морис сомневался, действительно ли ее измерения столь точны. К моему удивлению, мое присутствие как будто вдохновляло Мориса. Отчуждение, которое было между нами в Неаполе, когда мы впервые с ним встретились, исчезло. Его ободряло то, что я, специалист по фагам, придаю его работам важное значение. Мориса ничуть не радовала поддержка его коллег-физиков. Он не мог доверять суждению даже тех из них, кто считал его решение заняться биологией разумным. В конце концов, они ведь ничего в биологии не понимали, и их одобрение лучше всего было воспринимать как простую вежливость, а возможно, и снисходительность по отношению к человеку, не одобрявшему жестокого соревнования, которое царило в послевоенной физике. Правда, он получал активную и насущно ему необходимую помощь со стороны некоторых биохимиков. Если бы не это, он так никогда и не смог бы заняться своими исследованиями. Кое-кто из них снабжал его высокоочищенными препаратами ДНК, без которых он совершенно не мог обходиться. Но, с другой стороны, большинство специалистов в этой области никак не походило на тех талантливых людей, с которыми ему довелось работать над бомбой. Иногда они даже не понимали, насколько важна ДНК. И все-таки они знали больше, чем большинство биологов. В Англии, если не во всех других странах, большинство ботаников и зоологов — довольно бестолковая публика. Даже занимая университетские кафедры, многие из них не решаются вести научную работу, а кое-кто тратит время и силы на бессмысленные полемики о возникновении жизни или о том, как установить достоверность научного факта. И что «3
еще хуже, диплом об университетском образовании по биологии можно получить, совершенно не изучив генетику. Да и от самих генетиков особенной помощи ждать не приходилось. Можно было бы надеяться, что люди, столько говорящие о генах, должны поинтересоваться тем, что же такое эти самые гены. Но почти никто из них, казалось, так и не воспринимал всерьез данных, свидетельствующих о том, что гены состоят из ДНК. Этот факт, по их мнению, относился к компетенции химиков. А им хотелось лишь направлять своих студентов на изучение недоступных пониманию подробностей в поведении хромосом или выступать по радио с элегантно построенными и туманными рассуждениями о том, какую роль играет генетика в наш переходный век переоценки ценностей. Поэтому, узнав, что специалисты по фагам относятся к ДНК серьезно, Морис начал надеяться, что времена изменятся и ему не придется на каждом семинаре мучительно объяснять, почему его лаборатория подымает такой шум вокруг ДНК. Когда наш обед подходил к концу, он уже явно был настроен продолжать свои исследования. Но тут же совершенно неожиданно в разговоре снова всплыла Рози, и возможность действительно мобилизовать усилия его лаборатории медленно отступила на задний план. Мы расплатились и вышли на ночную улицу. ХОДЖКИН, Дороти Кроуфут (р. 1910; в некоторых изданиях встречаются другие написания ее фамилии — Хотчкин и Хоч- кин) — английский химик и кристаллограф. Химией впервые заинтересовалась еще в десятилетнем возрасте. Одновременно увлекалась и археологией, вместе со своим отцом-археологом участвовала в нескольких экспедициях. Изучение химического состава археологических находок было темой первых самостоятельных исследований Ходжкин по химии, проведенных ею на первом курсе Оксфорда. Однако вскоре у Ходжкин появился интерес к проблемам кристаллографии, которой она окончательно посвятила себя после двух лет работы в лаборатории профессора Дж. Д. Бернала в Кембридже A932—1934). Вернувшись в Окс- v*_^ v_x а следующее утро я встретился с Фрэнсисом Криком на вокзале. Мы должны были ехать в Оксфорд. Фрэнсис хотел поговорить с лучшим кристаллографом Англии Дороти Ходжкин, а я обрадовался случаю впервые увидеть Оксфорд. Фрэнсис сел в поезд в наилучшем настроении. Он рассчитывал во время этого визита рассказать Дороти об успехе, которого они с Биллом Кокрэном добились в разработке теории дифракции на спиралях. Теория эта была слишком элегантной, чтобы удержаться от соблазна изложить ее лично. Слишком уж редко попадаются такие люди, как Дороти,—достаточно умные, чтобы немедленно понять все значение такой теории. Как только мы уселись в купе, Фрэнсис начал расспрашивать меня о докладе Рози. Мои ответы часто оказывались слишком туманными, и Фрэнсиса явно раздражала моя привычка всегда доверяться собственной памяти и никогда не делать никаких записей. Обычно, если предмет меня интересует, я могу вспомнить все, что мне нужно. На этот раз, однако, дело было плохо, потому что я еще недостаточно разбирался в языке кристаллографов. Особенно неприятно было то, что я не смог сообщить точные данные о содержании воды в образцах ДНК, на которых Рози делала свои форд, продолжала кристаллографические исследования. Установила структуру пенициллина A941—1946), витамина В12 A948— 1956). За эти работы в 1964 была удостоена Нобелевской премии по химии, став третьей в мире женщиной — лауреатом этой награды (после Марии Склодовскон-Кюри и Ирэн Жолио-Кюри). Сейчас руководит лабораторией химической кристаллографии в Оксфорде и успешно развивает рентгенографические исследования структуры белка инсулина. 04-
Дороти Кроуфут Ходжкин измерения. Вполне возможно, что я ошибался на целый порядок. Да, не того человека послали, чтобы слушать выступление Рози! Если бы вместо меня приехал Фрэнсис, то никаких неясностей не осталось бы. СОДЕРЖАНИЕ ВОДЫ в молекуле ДНК имело важное значение для определения ее I структуры. По рентгенограммам макромолекул можно определить размеры элемен- I тарных кристаллических ячеек, а по плот- I ности изучаемого вещества можно судить, I какая масса приходится на одну такую элементарную ячейку. В зависимости от того, какую долю этой массы составляет вода, I всегда содержащаяся в препаратах ДНК, I вес периодического элемента структуры I ДНК получается больше или меньше. А по I весу этого элемента определяют, из сколь- I ких же цепочек состоит молекула ДНК. Поэтому, чтобы установить структуру ДНК I на основе рентгеновских данных, необходи- j мо точно знать, сколько молекул воды свя- I зывает ДНК. I 65 Единственное, за что мог немедленно ухватиться Фрэнсис, — это было содержание воды, о чем размышлять было легче всего. Вскоре у него начали появляться какие-то идеи, и он принялся что-то писать на обороте рукописи, которую читал. К этому времени я уже не понимал, куда он гнет, и занялся чтением «Тайме». Однако не прошло и нескольких минут, как Фрэнсис заставил меня забыть об окружающем мире, заявив, что только очень небольшое число формальных решений совместимо одновременно с теорией Кокрэна— Крика и с экспериментальными данными Рози. Он принялся быстро чертить графики, чтобы показать мне, насколько все это просто. Хотя математические выкладки и не доходили до меня, суть дела понять было нетрудно. Нужно было решить, сколько полинуклеотидных цепей содержит молекула ДНК. С первого взгляда было ясно, что рентгенографические данные могут соответствовать наличию или двух, или трех, или четырех цепей. Вопрос заключался лишь в том, под каким углом и с какими радиусами эти цепи обвивают центральную ось. К моменту, когда наше полуторачасовое путешествие окончилось, Фрэнсис не видел никаких причин, почему бы нам в ближайшее же время не решить проблему. Всего лишь неделю нужно было как следует повозиться с молекулярными моделями, чтобы окончательно убедиться, что наш ответ верен. И тогда всему миру станет ПОДХОД КРИКА И УОТСОНА к решению проблемы структуры ДНК состоял в использовании метода построения точных моделей с учетом всех требований стереохимии. Однако чтобы строить такие модели для ДНК, необходимо было иметь достоверные отправные данные. По рентгенограммам ДНК можно было, опираясь на теорию Кокрэна, Крика и Взнда, найти основные параметры ее спирали. Далее по данным о плотности ДНК и размерам ее элементарной ячейки, также определяемым рентгенографически, можно было определить, из скольких цепочек состоит молекула. В случае удачи, этих данных могло оказаться достаточно для того, чтобы построить правильную модель структуры молекулы.
ясно, что не только Полинг способен заглянуть во внутреннее строение биологических молекул. Темп, в котором мы обсуждали возможные типы строения ДНК, с течением дня все возрастал. Совершенно не обращая внимания на то, кто оказывался нашим собеседником, Фрэнсис быстро подводил итог нескольких прошедших часов, объясняя, почему мы остановились на моделях с сахаро-фосфатным скелетом в основе молекулы. Только так можно было получить достаточно регулярную структуру, соответствующую рентгенограммам, которые наблюдали Морис и Рози. Правда, предстояло еще учесть нерегулярную последовательность оснований на наружной поверхности молекулы; однако эта трудность будет преодолена, если только будет правильно установлено внутреннее расположение. Оставался еще вопрос, что же нейтрализует отрицательные заряды фосфатных групп в скелете ДНК. Фрэнсис, как и я, почти ничего не знал о том, каким образом неорганические ионы располагаются в пространстве. Приходилось считаться с тем печальным фактом, что самым крупным в мире авторитетом в области структурной химии ионов был не кто иной, как сам Лайнус Полинг. Поэтому если вся суть проблемы заключалась в необходимости установить необычайно хитроумное расположение неорганических ионов и фосфатных групп, то мы оказывались в крайне невыгодном положении. К полудню нам позарез понадобилась классическая книга Полинга «Природа химической связи». В этот момент мы обедали неподалеку от Хай-стрит. Не тратя времени на кофе, мы помчались по книжным магазинам, пока не нашли книгу. Быстро были прочитаны соответствующие разделы. Мы узнали точные размеры нужных нам неорганических ионов, но не получили ничего такого, что позволило бы сдвинуться с мертвой точки. Когда мы наконец добрались до лаборатории Дороти, наша маниакальная одержимость почти прошла. Фрэнсис вкратце рассказал о спиральной теории, посвятив лишь несколько минут нашим успехам в области ДНК. Разговор в основном касался последних работ Дороти с инсулином. Поскольку уже начинало темнеть, мы решили больше не отнимать у нее время и отправились в Магдален-колледж, куда были приглашены на чай к Эвриону Мит- чисону и Лесли Оргелу. За пирожными Фрэнсис вел разговор на самые обыденные темы, а я втихомолку мечтал о том, как здорово было бы когда-нибудь пожить так, как живут преподаватели этого колледжа. Продолжение следует УЧИТЕСЬ ПЕРЕВОДИТЬ АНГЛИЙСКИЙ— ДЛЯ ХИМИКОВ | Recently] an explosion Lwas ( | unfortunately | Г found") to have taken place [ at the chemical plant [""however , {Однако | | к сожалению | (Выяснилось., что недавно I на химическом заводе I произошел взрыв ее
Перед вами два предложения — одно английское, другое русское. Смысл у них одинаковый, но насколько различна их структура! Спрашивается: а нельзя ли сформулировать конкретные правила, которые позволяли бы совершить при переводе такую перестановку слов, чтобы содержание обоих предложений было адекватным? Два года назад * мы предложили читателям частную формулу перевода; в этой статье мы дадим более общее решение вопроса о порядке слов в английском и русском языках. Когда нужно установить, в какой части предложения заключена основная информация, помочь может логика. В любом суждении имеется логический субъект и логический предикат; центр информации находится в предикате. Еще в 1662—1664 годах французские монахи Арно, Лансело и Николь отождествили подлежащее с субъектом, а сказуемое — с предикатом. Но спустя примерно 200 лет лингвисты показали, что центр информации может быть не только в сказуемом, но и в подлежащем, дополнении и обстоятельстве; представители этого направления считали возможным даже полностью исключать сказуемое из центра информации. А в 1904 году возникла теория, согласно которой предложение должно строиться по единому логическому принципу — от известных фактов к неизвестным, и центр информации должен находиться в конце предложения. По этой же теории в одних языках (русском, например) логическая конструкция совпадает с грамматическим строем, а в других языках (английском, французском) противоречит ему. Возможность такого разрыва между логическими и грамматическими категориями мышления отрицается представителями так называемого логико-грамматического направления, возникшего совсем недавно **. Представители этого направления считают, что информацию, заложенную в предложении, надо рассматривать комплексно, так как логические и грамматические категории всегда находятся в диалектическом равновесии. С этой точки зрения предложения на различных языках, несущие одну и ту же информацию, должны обладать одной и той же логико- грамматической структурой. Эта новая теория дает возможность для билингвистического исследования порядка слов в любой паре языков ***. * См. «Химия и жизнь», 1966, № 11. ** См. работу С. 3. Панфилова «Грамматика и логика», М., 1963. — А. П. *** Подробнее о методе билингвистического исследования см. А. Л. Пумпянский. «Чтение и перевод английской научной и технической литературы». М., 1968, издание 3-е. При разработке формул перевода английских предложений на русский язык необходимо уметь разграничивать логико-грамматический предикат и логико-грамматический субъект, исходя из следующих соображений: логико-грамматический предикат несет основную информацию, а логико-грамматический субъект — вспомогательную информацию; в русском языке степень информации возрастает к концу предложения, что не обязательно для английского языка; логико-грамматический предикат и логико- грамматический субъект могут быть выражены не только одним членом предложения, но и комплексным образованием, включающим два или больше членов предложения. ЛОГИКО-ГРАММАТИЧЕСКИЙ ПРЕДИКАТ Сказуемое — организующее звено предложения. Но на протяжении длительной исторической эволюции языка и мышления глагол, обычно олицетворяющий собой сказуемое, резко ослабился как носитель информации, «оброс» дополнениями и обстоятельствами, которые взяли на себя часть смысловой нагрузки, а подлежащее, обычно представленное именем существительным, «обросло» определениями и значительно повысило свою информационную роль. Поэтому хотя сказуемое всегда и входит в логико-грамматический предикат, оно большей частью только «организует» его, образуя информационный комплекс с другими членами предложения. (Основная масса глаголов, встречающихся в языке научной и технической литературы, имеет ослабленное значение, так как сама по себе не несет конкретной информации: быть, существовать, появляться, исчезать, начинать, кончать и т. д.) В английской научной и технической литературе логико-грамматический предикат чаще всего выражен: 1. Смысловым глаголом-сказуемым. 2. Именным сказуемым. 3. Комплексом сказуемое 4- дополнение. 4. Комплексом сказуемое + обстоятельство. 5. Комплексом подлежащее + сказуемое. 6. Комплексом сказуемое + подлежащее. Приведем примеры. 1. The catalyst was filtered off and the filtrate was evaporated. «Катализатор отфильтровали и фильтрат упарили». These compounds generally decomposed. «Эти соединения обычно разлагались». Then the concentration of diamine fell. «Затем концентрация диамина снижалась». 2. The most obvious example is the O-inethoxy* 67
compound which is less reactive than the unsuInstituted compound. Наиболее очевидным примером служит О-мет- оксисоединение, которое менее реакционноспо- собно, чем незамещенное соединение». 3. Fraction of the mixture gave three glucosamine derivatives. «Фракционирование смеси привело к трем производным глюкозамина». Highly reactive ions undergo isomcrization. «Высокореакционноспособные ионы претерпевают изомеризацию». Corrosion of iron causes great economic losses. «Коррозия железа вызывает большие экономические потери». 4. This theory was advanced in the last century. «Эта теория была выдвинута в прошлом столетии». The reaction is run in the cold. «Реакцию проводят на холоду». The solution was boiled for 3 h. «Раствор кипятили три часа». 5. То overcome this difficulty various means were tried. «Чтобы преодолеть это затруднение, были испробованы различные средства». A number of derived and related compounds were prepared and tested. «Был приготовлен и испытан ряд производных и родственных соединений». Both the solid and liquid phase were investigated. «Были исследованы как твердая, так и жидкая фазы». 6. In table VII are entered the relative rates. «В таблице VII приведены относительные скорости». То the mixture was added 0,5 g of methanol. «К раствору было прибавлено 0,5 г метанола». Considered in the next section are the most important conditions of the reaction. «В следующем разделе рассматриваются наиболее важные условия этой реакции». Among these factors is pressure. «В число этих факторов входит давление». As far as this theory is concerned there are different views. «В отношении этой теории существуют различные мнения». Подведем итоги. В случаях 2, 3 и 6 при переводе трудностей не возникает. Именное сказуемое B> и комплекс сказуемое + дополнение C) несут основную информацию и в обоих языках стоят в конце предложения; в обоих языках в случае 6 подлежащее стоит после сказуемого, свидетельствуя тем самым о том, что именно оно и несет основную информацию. (Кстати, это пример того,, что в английском языке не всегда соблюдается так называемый твердый порядок слов.) Случаи 1 и 5 формально совпадают, но в <1> основную информацию несет сказуемое, а в E> сказуемое ослаблено и входит в комплекс с подлежащим, которое на этот раз и несет основную информацию; поэтому мы сначала переводим сказуемое, а затем — подлежащее. Случай 1 встречается в основном в экспериментальной части научных статей, в то время как случай 5 вообще характерен для английской химической литературы, равно как и для научной и технической литературы вообще, когда изложение ведется не от первого, а от третьего лица в безличной и неопределенно-личной форме. А вот случай 4 вызывает затруднения при переводе из-за логико-грамматической многофункциональности обстоятельства; об этом мы расскажем в следующий раз при рассмотрении способов выражения логико-грамматического субъекта. Доцент А. Л. ПУМПЯНСКИЙ ЖИВЫЕ ЛАБОРАТОРИИ БЕЗВРЕМЕННИК Осенью, когда доцветают в садах последние цветы, на лугу только-только распускаются крупные лиловые цветки, будто воткнутые в землю — без листьев и стеблей. А если попробовать выкопать странный цветок, то окажется, что глубоко под землей он выходит из толстого клубня, одетого, как луковица, плотными коричневыми чешуями. Это растение, состоящее лишь из цветков и подземных клубнелуковиц, цветущее как будто совершенно не вовремя, называют безвременником. Его можно встретить в диком виде в Литве, Западной Белоруссии, на Украине. А на субальпийских лугах Кавказа 68
Удивительное растение безвре- весны, а летом, как и зимой, менник: цветет он осенью, пло- прячется под землю... ды и листья образует в конце
оно в сентябре образует целые лиловые ковры. На самом деле безвременник цветет не поздно, а напротив, рано: у других многолетников цветки, тоже закладывающиеся весной, проводят в виде бутона еще и зиму. А плоды его созреют лишь на следующий год. Организм растения хорошо приспособлен к такому необычному режиму: над поверхностью почвы находится лишь верхняя часть цветка — лепестки, тычинки и рыльца, а длинная нижняя часть цветка — узкая трубочка, образованная нижними частями лепестков, и столбик — уходят глубоко в землю. Завязь, из которой зимой, под снегом, будет развиваться плод, надежно спрятана в чешуях клубнелуковицы и защищена как от морозов, так и от вредителей. Приходит весна, и стебель безвременника разрастается, поднимаясь на 20—30 см над землей. Он покрывается крупными широкими листьями, а на своей верхушке несет одну или несколько плодов-коробочек. В это же время старая, прошлогодняя клубнелуковица постепенно сморщивается, отдавая запасенные вещества созревающим плодам, а на смену ей в основании стебля развивается новая. Приходит лето, и с безвременником происходит еще одна, последняя метаморфоза. Его коробочки раскрываются, обнажая зрелые семена, а листья начинают вянуть. Стебель увядает и отмирает, место безвременника занимают травы. Клубнелуковицы этого своеобразного растения полны алкалоидов — колхицина и колха- мина. Подобно всем алкалоидам, они ядовиты и вырабатываются растением для защиты от травоядных животных. Как ядовитое растение безвременник известен уже давно. Но нет ядовитых растений, которые не были бы и лекарственными, и безвременник — не исключение, в народной медицине им давно пользуются как средством от подагры. Колхицин выделили из безвременника осеннего французские фармацевты Ж. Пельтье и Ж. Б. Каванту еще в 1826 г., а в 1937 г. было обнаружено самое удивительное свойство этого алкалоида: оказалось, что он задерживает деление клеток. Уже удвоившиеся хромосомы при этом не расходятся в две дочерние клетки, а остаются в одной. Действуя колхицином на делящиеся клетки, можно получать полиплоидные организмы, все клетки которых содержат вдвое, втрое, в несколько раз больше хромосом, чем обычно *. Увеличение числа хромосом резко изменяет свойства растительного организма: увеличиваются размеры всего растения и отдельных его клеток, возрастает масса корнеплодов, плодов, листьев; может повыситься содержание в них нужных нам веществ. Ясно, какую рюль может играть и играет в сельском хозяйстве колхицин. Полиплоидные сорта кок-сагыза, сахарной свеклы, винограда, гречихи, * Подробнее о полиплоидии рассказано в статье В. К. Шумного и В. Д. Рудя «Вторжение в растительную клетку», опубликованной в № 8 «Химии и жизни» за 1966 г. мяты и многих других культур выведены именно благодаря этому веществу. Способность колхицина задерживать клеточное деление наводила на мысль использовать его и для лечения рака — безудержного размножения клеток организма. Но колхицин очень ядовит, он вызывает паралич центральной нервной системы. Колхамин — второй алкалоид безвременника — был обнаружен только в 1950 г. Он отличается от колхицина тем, что вместо ацетильной группы при атоме азота у него метильная. Но благодаря этому отличию колхамин в 7—8 раз менее ядовит, чем колхицин, а рост раковых клеток задерживает столь же успешно. Колхаминовыми препаратами лечат рак кожи; их применяют и при лейкемии — белокровии. Колхицин же находит себе применение в медицине, как и в средние века, только для лечения подагры... А. П. ХОХРЯКОВ, Главный ботанический сад АН СССР Рисунок Ю. КУПЕРМАНА Фото М. МАЗУРЕНКО 70
ИНФОРМАЦИЯ ИНФОРМАЦИЯ ИНФОРМАЦИЯ ИНФОРМАЦИЯ ИНФОРМАЦИЯ ИНФОРМАЦИЯ ИНФОРМАЦИЯ е X О X < ш CQ О U Совещание по применению новейших физических методов |ЭПР, ЯМРГ гамма-резонансная спектроскопия и др.) изучения координационных соединений. Октябрь. Кишинев. (Институт химии АН Молдавской ССР) 4-я всесоюзная конференция по поверхностным явлениям в расплавах. Октябрь. Кишинев. (Кишиневский университет) 15-е всесоюзное совещание по физике низких температур. Октябрь. Тбилиси. (Институт физики АН Грузинской ССР) 4-е всесоюзное совещание по полярографии. Октябрь. Алма-Ата. (Институт химических наук АН Казахской ССР) 7-я конференция по теории элементарных частиц. Октябрь. Ужгород. (Ужгородский университет) Совещание по механизации процессов расфасовки и упаковки товаров бытоаой химии и реактивов. Октябрь. Ташкент. (НИПТХИМ) Совещание по автоматизации производства в азотной промышленности. Октябрь. Рустави. (ГИАП) Семинар по получению серной кислоты контактно-башенным способом. Октябрь. Одесса. (Одесский суперфосфатный завод, НИИУИФ) Международный симпозиум по проблеме «Первичные и начальные механизмы биологического действия ионизирующих излучений». Октябрь. СССР, Ереван. 2-й международный конгресс по фотографии и кинематографии в промышленности. Октябрь. ФРГ, Кельн. 5-й международный конгресс по реологии. Октябрь. Япония, Токио. 5-й международный симпозиум по химии цемента. Октябрь. Япония, Токио. 6-й международный конгресс по стекпоэмапи. Октябрь. Австрия, Вена. 7-й европейский конгресс по ал- лергенологии. Октябрь. Западный Берлин. Всемирный конгресс по удобрениям. Октябрь. Португалия, Лиссабон. X В ближайшее время выходят в издательствах «Наук а»: Кинетика и механизм образования и превращения макромолекул. Сборник докладов. 1 р. 40 к. 3. С. МЕДВЕДЕВА. Халькогениды элементов 1МБ группы периодической системы. 70 к. А. И. САРАХОВ. Весы в физико- химических исследованиях. 1 р. 50 к. «М и р»: Биохимия природных соединений. Под ред. Дж. Харборна. 3 р. 44 к. А. ВАССЕРМАН. Реакция Дильса — Альдера. 51 к. К. НЕНИЦЕСКУ. Общая химия. 5 р. 70 к. Новое в производстве химических аолокон. Сборник статей. 1 р. 28 к. Т. ТЕРНИ. Механизмы реакций окисления — восстановления. 1 р. 28 к. кХ и м и я»: Д. А. КАРДАШЕВ. Синтетические кпеи. Изд. 2-е. 2 р. 26 к. Ф. Ф. КОШЕЛЕВ и др. Общая технология резины. Изд. 3-е. 1 р. 47 к. Л. М. ПОЛОЦКИЙ, Г. И. ЛАП- ШЕНКОВ. Основы автоматики и автоматизации производственных процессов в химической промышленности. (Руководство к лабораторным работам). 97 к. Руководство к практическим занятиям по рвдиохимии. Под. ред. Ан. Н. Несмеянова. 2 р. А. А. ТАГЕР. Фмэико-химия полимеров. Изд. 2-е. 1 р. 43 к. CQ < U А а Выставка электронных приборов и оборудования. Устроитель — фирма «Рошар Электроники, Франция. 19 сентября — 2 октября. Москва, Московский дом научно-технической пропаганды. Выставка научных приборов. Устроитель — фирма «Вариан- АГ», Швейцария. 7—11 октября. Москва, Химический факультет МГУ. Выставка прецизионных приборов. Устроитель — внешнеторговое предприятие иДойче Экспорт унд Импортгезельшафт Файнме- ханик-Оптик», ГДР. 8—19 октября. Таллин, Певческая эстрада. Выставка медицинских электронных аппаратов. Устроитель — фирма «Сого Боэки Кайша Лтд», Япония. 8—18 октября. Москва, Институт онкологии. Выставка вычислительной техники и промышленной измерительной аппаратуры. Устроитель — внешнеторговое предприятие «Метронекс», Польша. 15—25 октября. Тбилиси, Выставочный павильон. Советско-чехословацкая выставка химических реактивов. Октябрь. Ереван. 71
ФАНТАСТИКА ЭТИЧЕСКИЕ УРАВНЕНИЯ Мюррей ЛЕЙНСТЕР Рисунок Ю. КУПЕРМАНА ОЧЕНЬ, ОЧЕНЬ СТРАННО. Конечно, Этические уравнения устанавливают связь между поведением человека и теорией вероятности и математически доказывают, что при той или иной системе поведения возрастает вероятность совершенно определенных совпадений. Но никто никогда не ждал от них прямой практической пользы. Считалось, что это просто теория, которая едва ли способна на кого-то повлиять. Прежде всего, уравнения эти очень сложны. Они учитывают, что система поведения, идеальная для одного человека, для другого оказывается далеко не луч- глей. К примеру — и это вполне естественно— у политического деятеля понятия о чести совсем иные, чем у того, кто работает в Космическом патруле. И все же, по крайней мере в одном случае... ГОСТЬ ИЗ ДАЛЕКОГО КОСМОСА был длиною в полторы тысячи футов и около ста пятидесяти в поперечнике, а странно вздутая носовая часть, напоминавшая рыбью голову, еще шире — двести футов с изрядным лишком. Чуть позади этой вздутой части находились какие-то клапаны, совсем как жабры, а в целом, если посмотреть со стороны,— точь в точь безглазая чудовищная рыба плавает в черной пустыне за Юпитером. Но приплыла она из бездны, где уже не ощущалось притяжение Солнца, двигалась явно не по замкнутой орбите — для этого ее скорость была чересчур велика — и медленно, бесцельно, бестолково поворачивалась вокруг своей оси. Маленький космокрейсер «Арнина» осторожно подбирался ближе. Фредди Холмс, который от самого Марса был на положении отверженного, теперь позабыл обо всех своих горестях, о загубленной карьере и, стиснув руки, в волнении смотрел на эту диковину. — На сигналы оно не отвечает, сэр, — доложил связист. — Мы вызывали его на всех частотах. Радиации не обнаружено. Есть очень слабое магнитное поле. Температура на поверхности — четыре градуса выше абсолютного нуля. Командир «Арнины» что-то буркнул себе под нос. Потом сказал: — Подойдем к борту. Потом он посмотрел на Фредди Холмса и процедил сквозь зубы: — Впрочем, нет. Принимайте командование, мистер Холмс. Фредди вздрогнул. От волнения у него даже на минуту вылетело из головы, в какой он попал переплет. Однако нескрываемая враждебность во взгляде' капитана и всех, кто был в рубке, сразу ему об этом напомнила. — Теперь командуете вы, мистер Холмс,— с горечью повторил капитан. — У меня такой приказ. Вы первый обнаружили эту штуку, и ваш дядюшка просил в Штабе, чтобы вам предоставили право руководить исследованиями. Власть в ваших руках. Приказывайте! В голосе капитана звучало бешенство. В самом деле, ему, капитан-лейтенанту, велено стать под начало младшего по чину. Уже и это не сладко. А главное, впервые человечество встречается с иным разумом, пришельцем из другой солнечной системы— и заправлять встречей поручено какому-то лейтенантишке, только потому, что у него есть своя рука в правительстве! Фредди сглотнул комок, застрявший в горле. — Я... я... — он снова глотнул и сказадг жалобно: — Сэр, я уже пытался объяснить... Теперешнее положение вещей мне так же неприятно, как и вам. Я хотел бы... 73
Разрешите, я опять передам вам командование, сэр, а сам буду подчиняться... — Нет уж! — мстительно оборвал капитан. — Командуйте сами, мистер Холмс. Ваш дядюшка нажал наверху все кнопки, чтоб это устроить. Мне велено выполнять ваши распоряжения, а нянчиться с вами, ежели для этой работы у вас кишка тонка, я не обязан. Взялись, так справляйтесь! Какие будут приказания? Фредди стиснул зубы. — Что ж, хорошо, сэр. Это явно корабль и, судя по всему, покинутый. Будь на нем команда, он не вошел бы в нашу солнечную систему с выключенным двигателем и не мотался бы так бестолково. Держитесь на том же расстоянии. Я возьму бот, одного добровольца,— подыщите мне кого-нибудь,— и осмотрю этот корабль. Холмс повернулся и вышел. Две минуты спустя, когда он втискивался в скафандр, в отсек ввалился веселый, оживленный лейтенант Бриджес. — Мне разрешили отправиться с вами, мистер Холмс,— бойко доложил он и расплылся в блаженной улыбке. — Ну и здорово же! Через три минуты от крейсера отвалил космический бот — крохотное открытое суденышко, предназначенное для быстрой переброски людей и материалов. Странно было сидеть в этой скорлупке, похожей на паука,*и смотреть, как приближается гладкий, слепой корпус неведомого исполина. Словно перебравшись через чудовищный ров, полный не водою, а звездами, они приблизились к заколдованному замку. Однако «замок» был вполне реален. Ролики бота мягко коснулись металла. — Притягивает! — пробормотал Бриджес, очень довольный. — Можно стать на магнитный якорь. Дальше что делать? — Поищем входной люк,— ответил Фредди. И прибавил: — Эти отверстия, похожие на жабры, скорей всего — дюзы. Они у него в головном конце, а не в хвосте. Автопилота у этих пришельцев, видимо, нет. Бот пополз по металлической шкуре великана-чужака, точно муха по выброшенному на берег киту. — Никаких люков, сэр!—превесело объявил Бриджес. — Может, прорежем дырку и залезем внутрь? — Гм-м,— задумчиво промычал Фредди. — У наших кораблей двигатель в хвосте, а рубка впереди; груз поступает в среднюю часть, и тут мы с вами искали люк. Но у этого двигатель расположен в головной части. Тогда рубка, наверно, в середине. А если так, то загружаются они, пожалуй, с кормы. Ну-ка, поглядим. Бот пополз к корме чудовища. — Вот он! —сказал Фредди. Ни у одного корабля в солнечной системе не было таких люков. Дверца мягко скользнула вбок. Была и вторая, внутренняя дверь, но и она открылась так же легко. Не засвистел, вырываясь наружу, воздух, и вообще непонятно было, должен ли этот тамбур играть роль воздушного шлюза. — Воздуха не осталось,— сказал Фредди. — Ясное дело, корабль покинут. Магнитные якоря бота намертво прилипли к чужаку. Два лейтенанта вступили внутрь корабля. Огромная загадочная махина, необыкновенно похожая на слепую рыбину, по- прежнему плавала в пустоте. Свет далекого Солнца, хоть и очень слабый здесь, за Юпитером, отражаясь от металлической поверхности, все же слепил глаза. Казалось, чужак недвижно повис в пространстве, окруженный со всех сторон бесконечно далекими, немигающими звездами. Крейсер Космического патруля, точеный, опрятный, держался наготове за полторы мили от пришельца. Словно бы ничего необычайного не происходило. КОГДА ФРЕДДИ ВОЗВРАТИЛСЯ в капитанскую рубку, лицо его было немного бледно. На лбу еще виднелся красный след от шлема. Вслед за Холмсом вошел лейтенант Бриджес. Минуту все молчали. Потом Бриджес бойко отрапортовал: — Разрешите доложить, сэр, из добровольной вылазки прибыл, возвращаюсь на свой пост. Капитан угрюмо поднес руку к фуражке. Бриджес четко повернулся на каблуках и вышел. Капитан поглядел на Фредди с бессильной яростью, какую может испытывать только старший по чину, когда ему велено доказать, что "его подчиненный болван, а на поверку в дураках остался он сам вместе с теми, кто отдал ему этот приказ. Поневоле взбесишься! Фредди Холмс, желторотый юнец, офицер без году неделя, едва попав на Луну, на Станцию наблюдения за астероидами и метеоритными потоками, заметил небольшое неизвестное тело, приближающееся из-га Нептуна. Для постоянного обитателя нашей солнечной си- 74
стемы скорость тела была слишком велика, и Холмс сообщил, что это пришелец извне, и предложил немедленно его исследовать. Но младшим офицерам не положено совершать открытия. Это нарушает традицию, а в Космическом патруле традиция — это своего рода Этическое уравнение. И Холмсу порядком влетело за самонадеянность. Но он дал сдачи, объяснив, что Этические уравнения, безусловно, относятся и к научным исследованиям. Первый же предмет, попавший в нашу солнечную систему извне, должен быть исследован. Ясно и недвусмысленно. И Фредди ловел себя так, как отнюдь не подобает младшему в Космическом патруле: он не стал держать язык за зубами. Отсюда все и пошло. У Фредди имелся дядюшка, который занимал какой-то там государственный пост. Дядюшка предстал перед Управлением Космической патрульной службы и учтиво намекнул, что племянник сделал важное открытие. Далее он доказал, как дважды два, что отмахиваться от значительного открытия только потому, что сделал его младший офицер, попросту смехотворно. И Управление, разъяренное посторонним вмешательством, распорядилось доставить Фредди Холмса к обнаруженному им предмету, по прибытии на место полностью передать названному Холмсу командование крейсером и произвести предложенные им исследования. По всем законам вероятности, нахал вынужден будет доложить, что глыба вещества, залетевшая откуда-то извне, ничуть не отличается от глыб, которые летают в пределах нашей солнечной системы. И уж тогда Управление отыграется! Будут знать дядюшка с племянником, как совать свой нос, куда не просят! А между тем оказалось, что глыба вещества — не простая глыба, а похожий на огромную рыбу космический корабль, создание иной цивилизации. Оказалось, сделано важное открытие. И все складывалось так, что человеку, проникнутому традициями Патрульной службы, впору скрипеть зубами от злости. — Это космический корабль, сэр, — ровным голосом сказал Фредди. — Двигатели у него атомные, реактивные, расположены где-то в носовой части. Управление, видимо, только ручное. И, видимо, в машинном отделении был взрыв, и большая часть горючего потеряна — оно улетучилось через дюзы. После этого корабль оказался беспомощным, хотя машины кое- как залатаны. Сейчас он по инерции падает к Солнцу, и можно рассчитать, что в теперешнем состоянии он находится уже примерно две тысячи лет. — В таком случае, насколько я понимаю, на борту никто не остался в живых, — язвительно заметил капитан. — Это как раз одна из сложностей, которые тут возникают, сэр,— ровным голосом произнес Фредди; он все еще был очень бледен. — В помещениях корабля воздуха нет, но резервуары полны. В отсеках, где, видимо, хранится продовольствие, осталось еще много всего. Команда не умерла с голоду и не задохнулась. Просто корабль потерял почти весь запас горючего. Тогда, видимо, команда подготовила его к тому, чтобы он мог сколько угодно времени дрейфовать в пространстве и... (Фредди запнулся) и похоже, что все они погрузились в анабиоз. Они на борту, в таких прозрачных ящиках... и к ящикам подсоединены какие-то механизмы. Может быть, они надеялись, что их рано или поздно подберут свои же корабли. Капитан озадаченно поморгал: — Анабиоз? Они живые? — и вдруг резко спросил: — А что это за корабль? Грузовой? — Нет, сэр,— ответил Фредди. — Тут еще одна сложность. Мы с Бриджесом сошлись на том, что это военный корабль, сэр. Там установлены в ряд генераторы, и они питают какие-то штуки... безусловно, это оружие, ни на что другое не похоже. Судя по всему, оно работает по принципу притяжения и отталкивания... и там есть электронные лампы, но они, очевидно, действуют при холодных катодах. Судя по кабелям, которые к ним подсоединены, там сила тока достигает тысяч ампер. Так что сами понимаете, сэр. Капитан шагал по рубке — два шага туда, два обратно. Огромное, потрясающее открытие! Но ему дана совершенно ясная инструкция. — Командуете вы,— сказал он упрямо. — Что будете делать? — Буду работать, пока не свалюсь, — уныло ответил Холмс. — И, наверно, еще несколько человек загоняю. Хочу облазить эту махину вдоль и поперек с измерительными приборами и телекамерами, все осмотреть, заснять и передать вам сюда. Мне нужны операторы, а наши специалисты на борту пускай дают им указания, 75
каждый по своей части. Я на этом корабле ни к чему не притронусь, пока у меня каждая заклепка и каждая проволочка не будет снята на пленку. — Что ж, это не так глупо, — проворчал капитан. — Хорошо, мистер Холмс, будет сделано. — Спасибо,— сказал Фредди, двинулся было к выходу и остановился. — Надо поосторожнее отобрать, кого посылать с приборами,— прибавил он. — Впечатлительные люди не годятся. Те, на корабле... с виду они даже чересчур живые, и на них не слишком приятно смотреть. И потом... э-э... саркофаги, в которых они лежат, открываются изнутри. Это еще одна сложность, сэр. Он вышел. Капитан заложил руки за спину и свирепо зашагал из угла в угол. Первый предмет, который залетел к нам из звездных пространств, оказался космическим кораблем. Вооружение у него такое, что и представить трудно. Надо его исследовать,— а ты, заслуженный капитан-лейтенант, изволь подчиняться мальчишке только-только из академии. А все политика! Капитан «Арнины» скрипнул зубами. И вдруг до него дошло то, что сказал напоследок Фредди. Пластиковые саркофаги, где в анабиозе лежит команда чужого корабля, открываются изнутри. Изнутри! На лбу у капитана проступил холодный пот. ТЕПЕРЬ КОРАБЛИ СОЕДИНЯЛИСЬ гибким тросом, и их вместе несло к Солнцу. Рядом с огромным чужаком крейсер казался мошкой. До Солнца было очень далеко, разумеется, оно светило ярче любой звезды и излучало беспощадную радиацию, но нисколько не грело. Со всех сторон виднелись невообразимо далекие искорки света — звезды. В поле зрения только одно небесное тело обладало сколько-нибудь заметными размерами. Это был Юпитер — его узкий серп, словно только что народившийся месяц, светился на двадцать миллионов миль ближе к Солнцу и на восемьдесят миллионов миль в стороне. Все остальное было пустота. Крохотный космобот, словно паучиш- ка, скользил по тросу между двумя кораблями. Причалил к крейсеру, вышли люди в скафандрах, тяжело затопали магнитными подошвами к люку. Нырнули внутрь. Фредди вошел в рубку. Капитан сказал хрипло: — Мистер Холмс, разрешите обратиться с просьбой. По приказу Управления вы командуете «Арниной», пока не кончите изучать тот корабль. — Да, сэр. А в чем дело? — рассеянно* отозвался Фредди. Он осунулся, лицо у него было измученное. — Я хотел бы отослать подробный доклад обо всем, что вы уже обнаружили, — настойчиво сказал капитан. — Поскольку здесь командуете вы, я не могу это сделать без вашего разрешения. — Я предпочитаю, чтобы вы этого не делали, сэр,— сказал Фредди и, несмотря на усталость, упрямо выпятил подбородок. — Если говорить начистоту, сэр, я думаю, в этом случае они отменили бы теперешний приказ и распорядились совсем иначе. Капитан прикусил губу. Он именно этого и хотел. Телекамеры уже передали полное и точное изображение чуть ли не всего, что только можно было увидеть на чужом корабле. И все это есть на пленке. Капитан уже видел и самих пришельцев — ну и чудища! Специалисты по электронике на «Арни- не» бродили в каком-то восторженном обалдении, что-то чертили, рассчитывали, показывали друг другу и почтительно пялили глаза на то, что у них получалось. Артиллерист корпел над схемами и чертежами оружия, о каком прежде не мог и мечтать, и, просыпаясь по ночам, торопливо шарил — здесь ли они, не привиделись ли во сне... Техника, чьим детищем был чужой корабль, опередила земную на десять тысяч лет. Ее секреты стремительно перекачивались на крейсер землян. Но саркофаги, где покоилась в анабиозе команда пришельца, открывались изнутри... — И все-таки, мистер Холмс, я вынужден просить разрешения отослать рапорт,— взволнованно повторил капитан. — Но сейчас командую я,— устало сказал Фредди. — И я намерен командовать и дальше. Я подпишу приказ, который запретит вам отсылать рапорт, сэр. Если вы его нарушите, это будет бунт. Капитан побагровел. — А вы понимаете, что провода от этих 76
гробов ведут к термобатареям во внешней обшивке корабля? Чудища знали, что без энергии им не выжить, и знали, что в любой солнечной системе они энергию получат! Вот они и рассчитали так, чтоб подойти поближе к нашему Солнцу при минимальном расходе энергии, оставили в запасе, сколько надо для посадки, а сами погрузились в анабиоз, а когда придет время браться за работу, термобатареи их разбудят! — Правильно, сэр,— все так же устало подтвердил Фредди. — По крайней мере, мужества у них хватало. А как бы теперь поступили вы? — Доложил бы в Главный штаб! —- яростно крикнул капитан. — Доложил бы, что это — военное судно, которое способно разнести в пыль весь наш Патрульный флот и взорвать наши планеты! Сообщил бы, что экипаж — чудовища, что сейчас они, к счастью, беспомощны, но у них еще хватит горючего, чтобы сманеврировать и приземлиться. И просил бы разрешения выкинуть их вместе с гробами с корабля и уничтожить! А потом я бы... — Я сделал проще,— сказал Фредди. — Отключил термобатареи. Сейчас эти существа ожить не могут. А теперь уж простите, я пойду несколько часов посплю... Он ушел к себе в каюту и повалился на койку. Окончание следует Перевела с английского Нора ГАЛЬ ШФОРЦАЦИЯ ИНФОРМАЦИЯ ИНФОРМАЦИЯ ИНФОРМАЦИЯ ИНФОРМАЦИЯ ИНФОРМАЦИЯ ИНФОРМАЦИЯ 2 л с; х в О X X ас В октябре студия «Центрнауч- фильм» выпускает в прокат фильмы: «Великое содружество» B части, цветной) — о развитии химической промышленности за 50 лет Советской власти. «Лаборанты, осторожно» B части, цветной)— о технике безопасности при работе в лабораториях институтов и промышленных предприятий. В Киеве в октябре состоится смотр — фестиваль фильмов, посвященных технике безопасности в химической науке и промышленности. о. О О О X X к? Семинары: Новые оптические материалы и их применение. Октябрь. Павильон «Машиностроение». Безокислительный нагрев в печах, работающих на природном газе. Октябрь. Павильон «Газовая про- тябрь. Павильон «Строительные мышленность». Новые строительные материалы для лолов, отделки внутренних и наружных панелей зданий. Ок- материалы». Получение молока высокого санитарного качества. Октябрь. Павильон «Ветеринария». ш X X ш 3 О О и В сентябре 1968 года исполняется 50 лет со дня основания издательства «Химия» (в 1918 году оно называлось НХТИ — Научное химико-техническое издательство). Сейчас издательство выпускает отечественную и переводную литературу по всем разделам химии, химической технологии, нефтепереработки и нефтехимии, а также восемь отраслевых журналов — «Химическая промышленность», «Химия в сельском хозяйстве», «Химия и технология топлив и масел», с<Пластиче- ские массы», «Химические волокна», «Лакокрасочные материалы и их применение», «Каучук и ре- Зина», «Журнал Всесоюзного химического общества им. Д. И. Менделеева». В издательстве работает тринадцать отраслевых книжных редакций. Книги издательства «Химия» переведены на иностранные языки в 42 странах мира. 77
СПОРТПЛОЩАДКА ОПИРАЯСЬ НА СТЕКЛОПЛАСТИК... М. ГУРЕВИЧ Рекорды рождаются по-разному. Одни связаны с новыми научными методами тренировки, другие возникают в соперничестве выдающихся атлетов. Все зто было и в прыжках с шестом. Тренеры увеличивали нагрузки, подбирали для своих питомцев особые упражнения. За каждый сантиметр боролись друг с другом американцы — «тарзан» Дональд Брзгг и «летающий пастор» Боб Ричарде, советские прыгуны Виктор Булатов и Ян Красовскис. И планка медленно, сантиметр за сантиметром ползла вверх. К 1960 году она поднялась до 4 метров 80 сантиметров. И вдруг, неожиданно для спортивных прорицателей, за какие-нибудь 8—10 лет мировой рекорд в прыжках с шестом вырос больше чем на полметра. Если только позволительно такое сравнение, эти 50 сантиметров эквивалентны целой секунде в беге на 100 метров... Как, вероятно, догадывается читатель, без химии здесь не обошлось. В 1959 году в спортивных отчетах впервые появилось слово «фибергласе». Фибергласе — по-английски «стеклянное волокно»; новые шесты были сделаны из синтетического материала... И в первый же год рекорд мира подскочил вверх на целых 15 см. Высокий стройный атлет легко бежит по дорожке. Как камертон, вибрирует в его руках пятиметровый шест. Неуловимое движение — и человек взмывает к небу, парит над полосатой планкой. Все зто занимает немногим более секунды и воспринимается зрителем как единое целое. Зрителем, но не тренером' Специалисты разбивают прыжок на несколько фаз, каждая из них длится мгновенье, счет идет на сотые и даже тысячные доли секунды. И если сравнить отдельные фазы прыжков со старым дюралевым шестом и современным фиберглассовым, можно найти много различий. А главное — в том, что пластмассовый шест, сгибаясь под весом спортсмена и разгибаясь под действием упругих сил, работает как катапульта: выбрасывает атлета вперед — вверх. В отдельные моменты прыжка стрела прогиба фиберглассового шеста достигает 130 сантиметров. Конечно, ни бамбуковый, ни дюралевый шесты на это не способны. И те прыгуны, которые не спешили обзаводиться новыми, фиберглассовыми шестами, не могли рассчитывать на успех в крупных соревнованиях... Советским прыгунам до войны (Н. Озолин) и в послевоенные годы (В. Булатов, Я. Красовскис) принадлежали европейские рекорды. Но стоило тренерам чуть замешкаться с освоением нового снаряда (еще пять лет назад в стране было всего три фиберглассовых шеста), как наши атлеты перешли на седьмое место в Европе. Когда стало ясно, что фибер- глассовому шесту уготовано большое будущее, американцы практически засекретили его технологию. Конечно, шест для прыжков не назовешь открытием века, но монополия на него сулила американским легкоатлетам золотые медали олимпиад. А кроме того, торговать шестами по 90 долларов. за штуку — дело весьма прибыльное... Но монополия была недолгой — фиберглассовые шесты научились делать во многих странах. Первый советский пластмассовый шест был изготовлен во Всесоюзном научно- исследовательском институте 78
Высота взята — и прыгун выпускает из рук фиберглассовый шест. Фото Е. ВОЛКОВА W 79
Фиберглассовый шест сгибается ■под весом прыгуна и, как пружина, выбрасывает атлета над планкой- Если нарисовать фиберглассо- вый шест, точно соблюдая пропорции, нельзя наглядно передать сигарообразную форму снаряда. Поэтому пришлось нарисовать шест в весьма утрированном виде. А ниже показана заготовка из стеклоткани для стеклянной катапульты. Размеры клина зависят от «весовой ■категории» шеста 7Ш777777Т77777 J / J ) / > j j j ,. j j >,,,,.., j, ,,,, ^ ft<M<f<y&/L£L /£4btJ спортивного и туристского инвентаря. А некоторое время •спустя технологи освоили производство фиберглассовой «катапульты», не уступающей многим зарубежным шестам. И хотя рекорд СССР, установленный Геннадием Близнецовым, уступает на целых 18 сантиметров лучшему мировому достижению E метров 38 сантиметров), советским прыгунам уже не раз удавалось побеждать заокеанских соперников. Так что же представляет собой -этот капризный снаряд и почему его так трудно изготовить? На первый взгляд — это самая обычная труба диаметром около четырех сантиметров и длиной чуть меньше пяти метров. Но если, вооружившись штангенциркулем, обследовать шест повнимательней, можно обнаружить интересные подробности: во-первых, концы шеста и меют разный диаметр (правда, эта разница меньше миллиметра), а, во-вторых, ближе к широкому концу есть небольшое утолщение (две-три десятых миллиметра), придающее снаряду сигарообразную форму. Это не случайно. Наибольшие нагрузки испытывает нижняя, опорная часть шеста, поэтому ее делают толще. Верхняя часть должна быть более гибкой и упругой — она тоньше. А утолщение около опорного конца нужно для того, чтобы пружинил не весь шест, а вполне определенная его часть. Тренеры не предъявляют каких-либо особых требований к телосложению прыгунов. Скажем, у Близнецова высокий рост и могучее сложение, а 80
; j y.t Игорь Фельд — невысок и худощав. Понятно, что каждый фи- берглассовый шест должен быть рассчитан на определенный вес спортсмена. Подобно скрипачу-виртуозу, прыгун-мастер должен иметь несколько инструментов: иногда бывает нужно тренироваться с шестом более мягким по сравнению с «боевым», иногда, наоборот, с более жестким. Каждый шест предназначен для определенной весовой категории: 60—65 кг, 66—75 кг и т. д. Любопытно, что невооруженным глазом снаряды разных «весовых категории» отличить невозможно: диаметры отличаются десятыми долями миллиметра. Шест должен быть не только упругим, но и очень прочным — поломка шеста, когда спортсмен взлетает на пяти метровую высоту, чревата неприятными последствиями. Материал, который делает шест упругим и прочным — стекло, вернее, ткань из стеклянных волокон. Другой компонент — эпоксидная смола, весьма хрупкая сама по себе. Сочетание этих двух материалов и создает пластмассу со свойствами, столь непохожими на свойства каждого материала в отдельности. Но выбрать материал — это еще не все. (Собственно, материалы, которыми пользовались американцы, были известны.) Суть — в технологии. Первая технологическая операция — раскрой. Форма «выкройки» шеста — клин. Раскроенную заготовку из стеклоткани наматывают на барабан пропиточной машины и пропускают через валки в ванну со смолой. Потом приступают к ключе- 81
Стальная лента плотно наматывается на сырую заготовку. На рисунке — схема намоточной машины вой операции — намотке. Пропитанную смолой заготовку наматывают на стальные или дюралевые трубы-оправки с зеркальной поверхностью. А чтобы шест можно было снять с оправки, на нее предварительно наносят слой органической смазки или же обматывают ее парафинированной бумагой. Полотно стеклоткани наматывают на оправку, непрерывно натягивая его — на шесте не должно быть ни морщинки. Есть и другой способ: пропитанную ткань предварительно сушат, а затем, пропуская между горячими вальцами, подают на намотку. Но какой бы тщательной ни была намотка, между слоями ткани могут оказаться пузырьки воздуха, слои могут лечь неровно. А неоднородности материала и прочие «местные дефекты» непременно украдут у спортсмена несколько десятков сантиметров высоты: шест потеряет необходимую гибкость и упругость. Кроме того, снаряд с неоднородной структурой может раньше времени сломаться (вообще долговечность стеклянной катапульты зависит от предела усталости стеклопластика; как правило, хорошие шесты выдерживают до 30 тысяч сгибаний). Поэтому шест перед термообработкой опрессовывают. Снаряд зажимают во вращающихся патронах. Вдоль шеста ползет катушка с узкой стальной лентой, и зта лента плотно наматывается на будущий шест. А вслед за катушкой ползет груз, уплотняющий стальную скорлупу шеста. Вот так, запеленутый в сталь, шест попадает в длинную печь, где его греют около 10 часов, поднимая температуру от 80° до 140 С. После термообработки остается снять стальную ленту, вынуть оправку, отполировать поверхность снаряда и покрасить его. Почти десять лет господствует в легкоатлетических секторах стадионов мира фиберглассо- вый шест. И все зто время не прекращают с ним борьбу его противники. Вот и совсем недавно, когда английский прыгун Дзвид Стивенсон установил рекорд своей страны, легкоатлетическая федерация Великобритании вновь выступила за запрещение хитрого снаряда. У противников фибергласса два аргумента. Во-первых, шест слишком дорог и довольно хрупок: он может сломаться при транспортировке или разбиться, ударившись о стойки. Во-вторых, не слишком ли много берет на себя современная техника, не оттесняет ли она на второй план спортсмена? Что касается первого обстоятельства, то оно, безусловно, временное — шесты станут дешевле и прочнее. А современная техника, по всей вероятности, не оттесняет спортсмена, а помогает ему. Такие процессы необратимы, попробуйте заставить современных футболистов играть мячом, набитым тряпками! Прогресс техники невозможно остановить даже директивными решениями; несомненно, фибергласе —• не последнее ее слово. Уже сейчас, например, ставят опыты с нейлоновыми шестами. Перелетая через полосатую планку, прыгун-шестовик бросает стеклянную катапульту, чтобы через доли секунды вновь оказаться в объятиях новейших синтетических материалов: ямы, в которые приземляются спортсмены, наполнены уже не привычными и довольно жесткими опилками, а обрезками поролона. Такой уж это современный вид спорта — прыжки с шестом. 82
КЛУБ ЮНЫЙ ХИМИК ВНИМАНИЮ НОВИЧКОВ! Устав клуба состоит всего из двух пунктов. ПУНКТ ПЕРВЫЙ. Членом клуба может быть каждый школьник. ПУНКТ ВТОРОЙ. Ответы на вопросы викторины нужно присылать в редакцию до выхода в свет следующего номера журнала (потому что в этом следующем номере ответы будут уже напечатаны). Десять школьников, которые пришлют лучшие ответы в течение учебного года, будут премированы подпиской на наш журнал на следующий год. Имена победителей викторины прошлого учебного года напечатаны на стр. 87. А теперь начинаем новую викторину 1968/69 учебного года. ВИКТОРИНА ДАЙТЕ НАУЧНУЮ РЕЦЕНЗИЮ Приведенный ниже текст далеко не безупречен с научной точки зрения. Вам предстоит обнаружить и исправить имеющиеся в нем неточности и ошибки, то есть выполнить работу научного рецензента. Однако не думайте, что это очень просто. Каждый факт из текста нужно тщательно сопоставить с данными научной литературы, иначе... Иначе ошибки оригинала вы рискуете дополнить своими собственными ошибками! Для удобства анализа отдельные части текста пронумерованы. ЖЕЛЕЗО В ПРИРОДЕ Железо представляет собой самый распространенный элемент нашей планеты A). Обладая довольно высокой химической активностью, оно встречается в природе исключительно в виде различных соединений B). В химически чистом виде железо находят только в обломках метеоритов C). Вот самые распространенные соединения железа D): формулы мшические названия Г FeO бурый железняк окислы | FeA соли Fe304 FeCG3 Feb» красный железняк магнетит сидерит марказит Первая из названных солей интересна тем, что образует единственный минерал, обладающий магнитными свойствами; вторая соль содержится в воде целебных источников. Последнее соединение представляет собой соль сероводородной кислоты, причем железо здесь имеет необычную валентность, равную четырем E). Исключительно велика биологическая роль железа. Оно входит в состав хлорофилла зеленого листа и гемоглобина крови. И зеленая окраска листа, и красный цвет крови связаны с присутствием железа F). Однако избыток железа для растений вреден: листья желтеют, развивается болезнь, называемая хлорозом G). Много железа содержится в различных фруктах. Так, если разрезать яблоко и оставить его на воздухе, можно увидеть, как свежий срез постепенно буреет, приобретая цвет ржавчины. Это результат окисления содержащегося в плоде железа (8). Так как железо входит в состав гемоглобина, а гемоглобин содержится в крови всех животных, можно сказать, что без железа не было бы на Земле ни одного живого существа (9). 83
Что это такое? '(Отпет на стр. 87) ХОТИТЕ ПОДГОТОВИТЬСЯ К ЭКЗАМЕНАМ ПОЛУЧШЕ! ЗАДАЧИ С „ПОДВОХОМ" Каждый раз, когда в этом разделе вы находите новые задачи, вряд ли вы задумываетесь над вопросом: а кем именно эти задачи придуманы? По-видимому, рассуждаете вы, на то и есть преподаватели, чтобы задавать вопросы, на которые иногда бывает так трудно ответить... А вот задачи, помещенные в этом номере, составлены десятиклассником (теперь уже бывшим) из города Грозного — учеником средней школы № 2 Владимиром ИСТОМИНЫМ. Они интересны тем, что на первый взгляд их условия кажутся недостаточными для однозначного решения; однако решить их, конечно, можно. Для этого только придется не забывать, что помимо данных, оговоренных в условии, вы располагаете обширными знаниями по химии... Задача № 1 7,14 г смеси карбоната и бикарбоната одновалентного металла растворили в воде, 84
а затем к полученному раствору прилили избыток соляной кислоты. При этом выделилось 0,672 л газа (условия нормальные). Определить качественный и количественный состав смеси. Задача № 2 В закрытом сосуде с кислородом сгорел кусочек простого вещества. Затем сосуд остыл до первоначальной температуры, и оказалось, что давление в нем не изменилось. Продукт сгорания не имел никакого запаха. Определить, какое вещество сгорело ОПЫТЫ БЕЗ ВЗРЫВОВ К одной из полученных редакцией статей было приложено письмо следующего содержания: «Львовская областная станция юных техников просит опубликовать в разделе «Клуб Юный химик» статью членов химического кружка учащихся Ю. Олейника, И. Шварца, А. Кудинова, выполненную под руководством аспиранта Львовского ордена Ленина политехнического института, руководителя кружка Воронова С. А.» Мы выполняем эту просьбу и печатаем статью. В нашем кружке уже много лет ведется работа по воспроизведению и разработке новых составов фотолюминофоров, которые могут использоваться, например, как светящиеся в темноте покрытия. Хорошо воспроизводимые в условиях школьной лаборатории рецепты люминофоров приведены во многих работах. Наша задача состояла в том, чтобы разработать новые рецепты и подобрать новые активаторы. ПРИГОТОВЛЕНИЕ ШИХТЫ Для синтеза люминофоров должны использоваться реактивы химически чистые (х. ч.), и поэтому все компоненты подвергались очистке известными методами. Шихта составлялась из основания (карбонаты щелочноземельных металлов), плавня (сульфаты калия, натрия, бура), восста- (его объемом по сравнению с объемом сосуда можно пренебречь). Задача № 3 Некоторый металл А проявляет одинаковую валентность в двух карбидах — АгС и АСг. При взаимодействии этих веществ с водой выделяются два разных углеводорода. Определить металл А и получившиеся газы, если известно, что все растворимые соединения металла имеют сладковатый вкус, но сильно ядовиты. Решение задач — на стр. 88 новителя (сахарозы) и активатора в виде 0,2 — 0,5-процентного раствора в воде или спирте (азотнокислые соли меди, марганца, висмута). Смесь компонентов тщательно растиралась в фарфоровой ступке, а затем в нее пипеткой добавлялся раствор активатора. СУШКА И ПРОКАЛИВАНИЕ ШИХТЫ Шихта переносилась в тигель, уплотнялась стеклянной палочкой или пестиком, закрывалась асбестовым кружком или крышкой тигля, подсушивалась в сушильном шкафу при 70 — 80°С, затем вносилась в нагретую печь (школьная № 7 или МП-2У) и прокаливалась 15 — 40 минут, в зависимости от состава. Таким способом мы получали фотолюминофоры, которые после насвечивания (солнечный свет, свет горящего магния) светились в темноте с оттенком, зависящим от типа активатора. В качестве активаторов широко известны соли Си, Mn, Bi; менее известны соли Pb, Co, Ni, Sb. Мы разработали составы фотолюминофоров, в которых в качестве активаторов использовались соли Li, Cd, Cs, а также комбинации активаторов типа Li/Cd, Li/Cu и т. д. Разработаны также новые рецепты с известными активаторами; эти рецепты приведены в прилагаемой таблице. СВЕТЯЩИЕСЯ В ТЕМНОТЕ СОСТАВЫ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ 85
1 Цвет свечения Зеленый . . . Голубой . . . Фиолетовый Синий .... Сине-зеленый Желтый . . . Оранжевый . . Темно-зеленый Темно-красный Голубой . . . Фиолетовый Свет л о-зе л еный Состав шихты (в граммах) основание С С 1 5 5 1 1 1,5 1 7 1 о" СО 9 3 5 2 5 1,5 1,5 3,5 1 4 3 1 8" ей М 2 3 2 8,5 8,5 8,5 9 3 разрыхлитель 8 2,5 1,5 2 3 3 3,5 3,5 3,5 2,5 0,5 2 1 плавень С cz 3 1 <u 1,5 1 0,2 0.5 0,25 о. 3 1 0,1 1,5 3 0,0 0,5 0,25 с 3 0,1 1 0,2 R, я' 0,5 2 1,5 1.5 1,5 0,6 0,01 СО 2,5 3 1 2,5 1,8 1 1 0,7 0,7 1,5 3 1,25 Восстановитель (сахароза) 3 0.5 0,5 1,5 0,6 0.5 0.5 0,7 1 0,09 0,2 0,1 Активатор Bi (N03K » » » Cu(N03J » Co(N03)o CsNO, Cd (N(K)o Bi (N03):; Cu(N03J, LiN03 Количество (в мл) 3 2 1,5 1,5 1,3 0,7 0,7 1,2 1 0,25 2,5 1,2 |0,8 к >. cz ь m с: s « ей .-, 700 » » 750 » 650 600 700 » » 650 » i i 1 1 J S >- 1 £ ^ s 1 35 30 35 30 30 20 25 30 30 15 30 зо ПРИМЕНЕНИЕ СВЕТЯЩИХСЯ СОСТАВОВ Как видно из таблицы, водные растворы азотнокислых солей кадмия и цезия могут служить активаторами; вызываемое ими свечение имеет оттенки от голубого до красного. Новые составы с известным активатором Cu(N03J имеют оттенки свечения от желтого до оранжевого. Указанные рецепты использовались нами для изготовления светящихся покрытий и пластмасс. Нами был изготовлен портрет Т. Г. Шевченко, написанный светящимися красками (работа экспонировалась на республиканской выставке 1967 года в Киеве). Для изготовления краски брался цапонлак (широко используется в авиамодельных кружках) и смешивался со светосоставом до получения однородной массы. Эта краска наносилась кисточкой. Если фотолюминофор смешать со стиролом, а затем провести полимеризацию (для этого требуется нагревание при 100°С в течение 6 — 8 часов в присутствии 0,01 процента перекиси бензоила), получается полистирольная пластмасса белого цвета, которая способна светиться в темноте после насвечивания. Заливая стирол в формы, можно получать светящиеся ручки управления к приемнику, телевизору и т. д. Все светосоставы дают светящуюся в темноте красивую «эмаль» белого цвета. Для изготовления подобной эмали брали 2 весовых части парафина и 1,5 весовых части цинковых белил (ZnO) и сплавляли их на газовой горелке в фарфоровой чашке до получения однородной массы; затем добавляли 0,5 — 1 весовых части светящегося состава и после повторного перемешивания наносили массу на жесть, металл и т. д. Получается светящееся в темноте покрытие типа эмали. Нами начаты работы по получению люминофоров методом сожжения шихты на асбестовой сетке. Этот метод очень прост и удобен для лабораторий, где отсутствует муфельная печь. Для этого готовится шихта следующего состава (в граммах): СаСОз—10; MgCOs—0,6; S —4; Na2S04 — 0,7; K2SO4— 0,7; V205 —0,2; сахарозы —1; ЫаЫОз — 8. Шихта поджигается газовой горелкой, воспламеняется и горит 1—3 минуты. Полученные светосоставы имеют зеленое свечение., ЛИТЕРАТУРА 1. С. А. ФРИДМАН, А. А. ЧЕРЕПНЕВ. «Светящиеся составы постоянного и временного действия». Изд. АН СССР, М., 1945. 2. Л. А. ЛЕЩЕНКО, А. П. МИНЬКО. Приготовление светящихся составов временного действия. «Химия в школе», 1964, № 6. 3. И. КАМАРЗИНА. Приготовление светящихся красок. «Юный техник». 1960, № 11. 4. Л. Я. МАРКОВСКИЙ, Ф. М. ПЕКЕРМАН, Л. Н. ПЕТОШИНА. «Люминофоры». Изд. «Химия», М., 1966. 5. «Руководство по препаративной неорганической химии», под ред. Г. Брауера, М., 1956. 86
Что это такое? (См. стр. 84) Это кусок обыкновенного черного хлеба. Обыкновенного? Посмотрите на него глазами химика и перед вами откроется удивительный мир: ведь путь от муки к душистому караваю, покрытому хрустящей корочкой, лежит через великое множество химических превращений. Тут и сложнейшие ферментативные реакции, и интереснейшие физико-химические процессы, и процессы чисто химические. Поэтому без преувеличения можно сказать: в этом куске обыкновенного черного хлеба заключена вся современная наука о веществе и его превращениях... ИТОГИ ВИКТОРИНЫ Подведены итоги очередной, третьей по счету, викторины клуба Юный химик. Вот фамилии десяти победителей, которых редакция премирует годовой подпиской на журнал «Химия и жизнь»: Владимир ЖУНЬ (Калуга), Алексей ТЕПЛОУХОВ (гор. Орджоникидзе), Сергей ШЕВЧЕНКО (Сестрорецк), Владимир СОКОЛОВ (Калуга), Илья АВ- РУТОВ (Грозный), Сергей КУЗНЕЦОВ (Москва), Вера ПЛАКИДИНА (гор. Рубежное Луганской обл.), Надежда БРЫЛКИНА (гор. Сим Челябинской обл.), Лариса САТЛЕЙКИНА (гор. Навашино Горьковской обл.), Владимир НАБАТНИКОВ (гор. Анжеро-Судженск Кемеровской обл.). Как и в прошлом году, мы приводим имена и тех участников викторины, чьи ответы, в основном, были правильными. Это Григорий СНОВСКИЙ (Гомель), Андрей ТЯЖЕЛОВ (гор. Усолье Иркутской обл.), Владимир ТЮРИН (гор. Гудермес Чечено-Ингушской АССР), Игорь СУДАКОВ (гор. Канск Красноярского края), Алексей ИСКРА (село Среднее Закарпатской обл.). 87
РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ (См. стр. 84) Задача № 1 Обозначим одновалентный металл буквой А (а его атомный вес — х) и напишем уравнения реакций: А2СОа *- 2НС1 = 2АС1 -l II2U f- С02 f, Ансо3, нс1 =aci -ь н2о; <:о2(. Из этих уравнений видно, что как один грамм-моль карбоната, так и один грамм- моль бикарбоната металла дают по одному грамм-молю углекислого газа. Но молекулярный вес карбоната больше молекулярного веса бикарбоната, и поэтому один грамм карбоната дает меньше углекислого газа, чем один грамм бикарбоната. Следовательно: а. При взаимодействии с соляной кислотой 7,14 г карбоната уггхекислого газа выделится меньше, чем при взаимодействии с кислотой такого же количества смеси, то есть меньше 0,672 л. Так как молекулярный вес карбоната равен 2 • х + 12 + 3 • 16 = 2х + 60, то 2х + 60 г карбоната, реагируя с избытком соляной кислоты, дадут 22,4 л С02, a 7,14 г карбоната—yi л С02, откуда 22,4 . 7,14 У, = — < 0,в72 J1 2х-, КО и, следовательно, х>89. б. При взаимодействии с соляной кислотой 7,14 г бикарбоната углекислого газа выделится больше, чем при взаимодействии с кислотой 7,14 г смеси, то есть больше 0,672 л. Так как молекулярный вес бикарбоната равен х + 1 + 12+3-16 = х +61, то х-1-61 г бикарбоната, реагируя с избытком соляной кислоты, дадут 22,4 л С02, а 7,14 г — уг л С02, откуда 7,14 • 22,4 У2 — >0,В72 х , Ы и, следовательно, х<177. Иначе говоря, атомный вес искомого элемента находится в промежутке между величинами 89 и 177. А теперь, пользуясь периодической системой элементов Д. И. Менделеева, находим, что таким металлом может быть только цезий, и, следовательно, смесь состоит из солей CsHC03 И CS2CO3. Наконец, определим количественный состав смеси. Пусть в смеси содержалось а грамм-молей CsHC03 (то есть его было 194* а граммов) и b молей Cs2C03 (то есть 326 • b граммов). По условию вес смеси 7,14 г; значит, 194-а + 326-Ь = 7,14. Далее. Если 1 моль CsHC03 дает 22,4 л С02, то а молей дают а • 22,4 л С02, а если 1 моль CS2CO3 дает 22,4 л С02, то b молей дают b • 22,4 л С02. Так как по условию выделилось 0,672 л газа, то (а + Ь) • • 22,4 = 0,672. Итак, мы получили систему уравнений: 194 • а ; 326 ■ Ь=7,14, (а , Ь) • 22,4 = 0,072 . Решив эту систему, находим, что а =0,02 моля и b = 0,01 моля. Задача № 2 Пусть сгорел какой-то элемент Э и образовалось соединение 3xOv. Запишем уравнение реакции горения: 2хЭ , у02 = 2ЭхОу. Полученное вещество ЭхОу должно быть газом, в ином случае давление в сосуде понизилось бы. Но давление осталось прежним лишь потому, что число молекул газа в сосуде до и после реакции не изменилось. Следовательно, у = 2, и после реакции получится газ Эх02. Заметим, что металлы в сосуде гореть не могли, ибо при обычных условиях окислы металлов тверды. А поэтому искомый элемент Э — не металл, а вещество Эх02 не может быть перекисью (то есть в нем нет связи О — О). Величина х может принимать только значения 1, 2, 4 (при х = 3 валентность элемента будет дробной, а при х>4 она будет меньше 1). Но если х = 2 и 4, то валентность элемента будет соответственно 2 и 1, а такие валентности имеют металлы (исключение — водород, но при обычных условиях он газ); если же х = 1, то валентность элемента Э в соединении Э02 равна 4. Теперь ясно, что газообразными окислами Э02 могут быть только N02, S02 и С02 (см. периодическую систему элементов Д. И. Менделеева), 88
В нашем случае N02 получиться, естественно, не мог; SO2 тоже отпадает в связи с тем, что имеет резкий запах. Остается С02 — газ, не имеющий запаха. Следовательно, в сосуде сгорел кусочек угля. Задача № 3 В веществах А2С и АС2 углерод четырехвалентен. Мы можем утверждать, что металл А не одновалентный: в противном случае углерод в карбиде А2С был бы двухвалентным. Но если элемент А — двухвалентный, то карбиды А2С и АС2 имеют следующие структурные формулы: сС ид/н. ^А \ С При взаимодействии этих соединений с водой металл А будет замещаться на 2 атома водорода, то есть: А н i н Cf 1- 4I10II > С<; +2А(ОНЬ, А * ЧН /V Н метай МЫСЛИ Вступительные экзамены в вузы — позади. И для абитуриентов, и для преподавателей. Конечно, преподаватели запомнили главным образом тех, кто в сентябре пришел в аудитории и лаборатории; но они не забыли и тех, кто... одним словом, тех, кто на следующий год, возможно, вновь будет сдавать приемные экзамены. Но преподаватели очень не хотели бы вновь услышать от них ответы (порой и очень смешные!), подобные нижеследующим. Ответ на вопрос «Что такое свинцовое стекло?»: — Это стекло, содержащее свинец. Такое стекло не будет прозрачным, так как свинец — металл. Решение задачи, начинающейся (вполне намеренно) словами «Возьмем насыщенный раствор H9SO4...»: — Насыщенного раствора H2S04 быть не может, так как H2SO4 — жидкость, и поэтому она не может выпадать в осадок. 89 /С Н —С А< III 4- 2ЫОН - HI f- A @HJ. ХС Н —С ацетилен Хорошо известно, что в реакцию с водой вступают карбиды активных металлов. В соединениях типичных активных металлов с неметаллами атомы металла не образуют химической связи друг с другом (из металлов только атомы меди и ртути могут образовать между собой химическую связь, например О — Hg — Hg — С1). Поэтому в карбиде АгС нет химической связи между атомами металла, откуда и следует, что металл А не может иметь валентность больше двух. (Углерод ведь четырехвалентен!) Из всех активных металлов, проявляющих в своих соединениях валентность, равную двум, только все растворимые соединения бериллия ядовиты и сладки на вкус. Известно также, что бериллий образует карбиды ВегС.и ВеСг. ПО ПОВОДУ..» Ответ на вопрос «К каким кислотам — сильным или слабым —; следует отнести уксусную кислоту?»: — Конечно, к слабым. Ведь при нагревании она разлагается. Ответ на вопрос «Что такое «горячие атомы»?»: — Горячие атомы — это атомы, нагретые до температуры плавления. Из решения задачи, в которой предлагается воспользоваться горячим раствором ледяной уксусной кислоты: — Если раствор уксусной кислоты горячий, то не может быть этот же раствор ледяным! Ответ на вопрос «Что такое «горячий лед»?»: — Это лед, полученный замораживанием вспененной воды. Такой пенолед можно использовать как термоизолятор.
Ом, Кельвин, Рентген. Шаржи американского художника Дж. Снайдера СЛОВАРЬ НАУКИ ЧЕЛОВЕК МЕРА ВЕЩЕЙ Законы орфографии непререкаемы: имена собственные пишутся с заглавной буквы. И во множественном числе они употребляются крайне редко. И все же... Есть люди, именами которых мы пользуемся как мерой, — люди настолько большие, что их имена пишут с малой буквы. О некоторых из них мы рассказали в № 3 журнала. А сегодня речь пойдет о других, не менее знаменитых. Что такое ом, экзаменатор спрашивать не станет: даже самый ленивый ученик наверняка выучил определение этой единицы. Вернее, одно из ее определений, потому что омов существует целых три. Один из них — единица электрического сопротивления (сопротивление проводника, между концами которого возникает напряжение 1 вольт при силе тока 1 ампер). Два других ома — тоже единицы сопротивления, но уже не 00
электрического, и названы они так по аналогии; это ом акустический и ом механический. Не каждому ученому выпала честь дать свое имя целым трем единицам измерения, да еще в разных областях науки. А ведь имя Георга Симона Ома A787—1854), сына простого баварского слесаря, почти до самого конца его жизни вовсе не пользовалось известностью. Бедняк, не окончивший университета, хотя и сумевший защитить диссертацию, стал школьным учителем — преподавал кельнским сорванцам математику и физику. Казалось, и это уже немалое достижение. Но вечерами этот учитель спешил покончить с проверкой надоевших задач, решение которых ученики списывали друг у друга. Он решал другую задачу, ответ которой тогда могла подсказать только природа: как связаны между собой разность потенциалов, ток и электрическое сопротивление? И в конце концов он решил ее, установив в 1826 году очень простой закон — закон Ома. Опубликованные Омом выводы были встречены учеными мужами более чем прохладно. Ему пришлось оставить даже тот скромный пост, который он занимал. И только в конце жизни, когда время догнало его идеи, пришло признание, слава. А когда уже после его смерти понадобилось создать такую единицу сопротивления, которой было бы удобно пользоваться на практике, Международный конгресс электриков в 1881 году назвал эту единицу его коротким именем. Можно отсчитывать температуру от точки замерзания воды — от привычного нам «нуля» шкалы Цельсия. Можно и от абсолютного нуля, при котором тепловые колебания молекул прекращаются и тепло уже не передается от одного тела другому. Это и есть температурная шкала, в которой не может быть отрицательных величин — шкала Кельвина с градусами Кельвина. Только тот, кто это предложил, тогда еще вовсе не был Кельвином. Он носил простейшее английское имя Уильям 'Томсон, встречающееся на Британских островах не реже, чем у нас, скажем, Василий Федоров. В 22 года Томсон A824—1907) был уже профессором университета в Глазго. Широта его интересов просто поразительна. Здесь и электромагнетизм, и термодинамика, и гидродинамика, и астрономия, и геология, и «чистая» математика, и атомная теория, и кристаллография, и волновая механика, и далее — все ступени классической физики. И еще редкость: Томсон сочетал в себе выдающегося теоретика с незаурядным практиком — инженером и изобретателем. Он помогал укладывать первый в мире подводный трансатлантический телеграфный кабель. Сконструировав бездну остроумных приборов, он выполнил новые точнейшие измерения. Вот он заинтересовался сложным вопросом геофизики — проблемой приливов и отливов. В результате рождается не только новая стройная теория, но и практические указания мореплавателям, которые и без того обогащены томсоновскими изобретениями — компенсационным компасом и лотом особой конструкции. Монаршая милость не обошла Уильяма Томсона: он стал пэром Англии, лордом Кельвином. Но даже король не в силах назначить кого-нибудь... единицей измерения. Это делает история. Что такое рентген — знают все. Имя Вильгельма Конрада Рентгена A845—1923) — одно из тех, которые человечество не забудет. В тесной лаборатории Вюрц- бургского университета было темно. Тем заметнее брезжило слабое свечение, распространявшееся от нескольких циани- сто-бариевых кристаллов, помещенных около катодной трубки. Странное свечение это вызывали какие-то загадочные лучи. Он назвал их «икс-лучами», потому что не знал природы этого излучения. «Я никому не говорил о моей работе, — вспоминал он. — Только жене сказал, что люди, когда узнают, скажут: Рентген совсем рехнулся!» Икс-луча ми и до сих пор зовут это излучение в Англии и многих других странах. А мы с вами называем его рентгеновскими лучами и радиацию на Земле и в космосе измеряем в рентгенах — это такое количество рентгеновских лучей, при котором в 1 см3 воздуха при 0°С и давлении 760 мм ртутного столба образуются ионы, несущие 1 электростатическую единицу количества электричества каждого знака. Слава не лишила Рентгена ни скромности, ни демократических убеждений. Когда баварский король предложил ему дворянское звание, он отказался. Впрочем, всем очевидно: дворян было множество, а Рентген — один. Б. СИЛКИН 91
ЧТО ЕСТЬ ЧТО ЧТО ЕСТЬ ЧТО ЧТО ЕСТЬ ЧТО ЧТО ЕСТЬ ЧТО ЧТО «ДАЙНА» Если стирка белья — нелегкое ремесло, то подкрахмаливание стоит уже где-то на грани искусства. Причем искусство это недоступно большинству мужчин. Если бы их заставили крахмалить собственные рубашки, они наверняка предпочли бы носить мягкие воротнички... Впрочем, новым средством для подкрахмаливания белья «Дайна» смогут пользоваться и мужчины. Потому что пользоваться им чрезвычайно просто. «Дайну» выпускают в аэрозольной упаковке. Достаточно нажать клапан и направить струю «аэрозоля» на сухую рубашку (или любую другую вещь — вплоть до кружев) — вот, собственно, и вся работа. После этого остается лишь прогладить белье. В этом году опытный завод Специального конструкторского бюро химизации Латвийской ССР выпустит 50 тысяч флаконов «Дайны». Стоит один флакон 95 копеек. «ВЕЛТЕ» Это — тоже средство для подкрахмаливания, и выпускают его также в Латвии, на химическом заводе «Сподриба». Правда, это средство наносят на белье старым, привычным способом. А оригинальность «Вел- те» в том, что им можно не только подкрахмалить белье, но и подкрасить его в нужный цвет. Это весьма удобно, если, скажем, вам приелись ваши белые занавески и позарез необходимо, чтобы они гармонировали с новыми голубыми обоями... Удобно то, что средство «Вел- те» выпускают в полиэтиленовых флаконах соответствующего цвета — не нужно читать этикетку, чтобы понять, что содержимое данного флакона придаст белью желательный оттенок. В этом году в продажу поступит 60 тысяч флаконов средства «Велте». Один флакон, вмещающий 250 г препарата, стоит 57 копеек. «ЛУГА» И третье сообщение — тоже о средстве для подкрахмаливания. Как явствует из названия, 02
ЧТО ЕСТЬ ЧТО ЧТО ЕСТЬ ЧТО ЧТО ЕСТЬ ЧТО ЧТО ЕСТЬ ЧТО ЧТО его производят в Луге, на химическом заводе. В отличие от предыдущих препаратов, «Лугу» можно использовать не так часто — действие этого средства настолько сильно, что белье остается накрахмаленным даже после двух-трех стирок. Пользуясь «Лугой», не нужно прибегать к синьке — в состав препарата введены подсинивающие добавки. Лужский химический завод наметил выпустить в этом году 210 тысяч флаконов с новым средством. Стоит «Луга» 65 копеек. «ДАНА» Это — средство для чистки посуды: фарфоровой, стеклянной, пластмассовой. Впрочем, таких средств и раньше выпускалось немало. «Дана» отличается от них весьма удобной упаковкой. Порошок «Дана» заключен в пластмассовую коробочку с дырочками в крышке — наподобие перечницы. Хозяйки, которым не раз приходилось извлекать рукой или ложкой чистящие порошки из глубоких коробок, по достоинству оценят новую упаковку. Еще одно немаловажное обстоятельство: пользуясь средством «Дана», вовсе не обязательно надевать резиновые перчатки или смазывать руки кремом после того, как посуда вычищена. В состав препарата входит специальный компонент для смягчения кожи рук. Средство «Дана» будут выпускать на упомянутом уже заводе «Сподриба». Стоит это средство 61 копейку. В нынешнем году будет выпущена опытная партия препарата. БУМАГА ДЛЯ ЧИСТКИ ОБУВИ Собственно, название объясняет почти все Далеко не всегда под рукой есть сапожная щетка и гуталин. Пакетик же с тонкими листками бумаги, пропитанной чистящим средством, не займет много места в кармане. Если таким листком провести по обуви, то она станет гораздо чище — бумага не только снимает пыль, но и придает обуви блеск. Бумагу для чистки обуви делают в Ленинграде, на опытно-экспериментальном заводе НИПТХИМ. Один пакетик стоит 11 копеек. БУМАГА ДЛЯ ПРОТИРКИ ОЧКОВ Выпускают ее на том же заводе, что и бумагу для чистки обуви, и стоит она 9 копеек. Конечно, очки можно протирать и мягкой тканью, но, во-первых, пропитанная бумага очистит стекла лучше, а, во-вторых, некоторое время очки не будут запотевать — в состав пропитки входит препарат, предохраняющий от запотевания. В заключение отметит, что все упомянутые здесь новые товары бытовой химии экспонируются сейчас на Выставке достижений народного хозяйства СССР, в павильоне «Товары народного потребления». аз
НАШИ КОНСУЛЬТАЦИИ НАШИ КОНСУЛЬТАЦИЙ НАШИ КОНСУЛЬТАЦИИ НАШИ ■ ТОКОПРОВОДЯЩАЯ ПАСТА Дорогая редакция, пишут вам ученики восьмого класса БОГДАН Юрий и ЦИНДЕЛЬ Коля. Мы увлекаемся радиотехникой, и нас заинтересовал монтаж с помощью токопроводящей пасты. Сообщите, пожалуйста, в журнале состав токопроводящей пасты. Наш адрес: пос. Брусянка Тульской области... Заметим сразу, что «токопрово- дящие пасты» в специальной литературе гораздо чаще называют «электропроводящими клеями». Такое название точнее — ведь, по сути дела, главное в монтаже — это скрепить, склеить детали. А будет ли такой клей иметь консистенцию пасты или, скажем, жидкой сметаны — это дело второстепенное. И еще одна оговорка: не нужно думать, что электропроводящий клей следует применять для монтажа любых деталей, через которые должен проходить ток. Старая, испытанная пайка и проще, и доступнее, и дешевле. И что, пожалуй, самое важное, припои выпускает промышленность, а электропроводящий клей прихо* дится делать кустарным способом. Как бы то ни было, токопро- водящий клей стоит применять лишь тогда, когда материал либо не поддается пайке, либо нежелательно травление перед пайкой, либо детали нельзя нагревать (что при пайке неизбежно). Сами по себе синтетические смолы (а именно на их основе и делают электропроводящие клеи) ток не проводят. И поэтому в них вводят наполнители — высокодисперсные металлические порошки, например, золота, серебра, меди, никеля. Чаще всего применяют серебро. Для того чтобы клей стал проводить ток, металлического порошка приходится вводить очень много — примерно 70—75% общего веса клея. Естественно, что такой загущенный клей имеет консистенцию пасты. Удельное объемное сопротивление клеев во многом зависит от качества порошка, размеров зерен металла и колеблется в пределах 10~2—10~4 ом ■ см. Это не такой уже плохой показатель, хотя он и уступает соответствующему показателю для металлов (удельное объемное сопротивление, скажем, меди, равно примерно 3 - 10~6ом- см). Основные требования к металлическому наполнителю сводятся к тому, чтобы он не взаимодействовал с кислородом воздуха и связующим — основой клея. Поэтому-то и получили распространение порошки благородных металлов, и в первую очередь более дешевого из них — серебра. Никель же, предназначенный для клея, можно хранить только в атмосфере сухого воздуха: в присутствии влаги он покрывается толстой окисной пленкой и теряет проводящие свойства, а в сухом воздухе эта пленка тоньше и пробивается током. Существует множество способов получения порошка серебра. О некоторых из них рассказывалось в заметке «Клад в бутылке» («Химия и жизнь», 1967, № 7). Вот еще один способ, достаточно простой — восстановление из раствора формалином в щелочной среде. 0,1—1 н. раствор азотнокислого серебра смешивают с равным количеством 1 %-ного раствора формалина и нагревают до 70—80°С. Потом добавляют несколько капель 5%-ного раствора аммиака (нашатырного спирта). При этом выпадает черный осадок серебра, который надо отфильтровать, промыть на фильтре дистиллированной водой и высушить затем при температуре 105—150°С. Теперь — немного о связующем. В большинстве случаев — это эпоксидные смолы. Из отечественных эпоксидных смол подходит для клея смола ЭД-5. Пластификаторы снижают электропроводность клея но их все же нередко вводят, так как они разжижают смолу и позволяют ввести дополнительное количество металлического порошка. Вот один из возможных рецептов клея (в весовых частях): жидкая эпоксидная смола—100, порошок серебра — 250—300, дибу- тилфталат (пластификатор) — 10— 15, полиэтиленполиамин (отверди- тель) — 8—12. Нужно стараться, чтобы клей не попадал на руки или кожу; если это все-таки случится, необходимо сразу же смыть клей теплой водой с мылом. Отвердитель вводится непосредственно перед употреблением, и после этого клей надо использовать в течение часа, иначе он затвердеет. Остальные компоненты можно хранить в смешанном виде очень долго. Правда, тяжелый металлический порошок может осесть на дно; чтобы задержать этот процесс, в смесь добавляют иногда немного коллоидного графита. Клеевое соединение после нанесения клея желательно нагреть до 70—100°С и выдержать при такой температуре 1—5 часов. При этом электропроводность клея увеличится. И вот почему. При отверждении клеевой пленки из-за усадки в ней возникают внутренние напряжения. Появляются контактные усилия между соседними частицами металла, частицы прижимаются друг к другу и образуют как бы цепочки, по которым, собственно, и проходит электрический ток. При нагревании клей отверж- дается более полно, он становится прочнее, но одновременно увеличивается и усадка, и, как следствие этого, улучшаются электропроводящие свойства. В заключение еще раз отметим, что в кустарных условиях трудно получить «токопроводя- щую пасту» высокого качества. Приведенные выше рецепты получения серебряного порошка и клея на его основе надо рассматривать скорее как иллюстрацию, чем как практический совет. 04
АНКЕТЫ ВЕРНУЛИСЬ В ЖУРНАЛ (ЗАОЧНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ ЧИТАТЕЛЕЙ) В ЧЕТВЕРТОМ НОМЕРЕ «Химии и жизни» за этот год была напечатана анкета Заочной конференции читателей журнала. К 1 июля редакция получила 1627 ответов. Анкета была составлена иначе, чем в прошлом году. Как вы помните, в ней содержалось три группы вопросов: пять в первой (Чего вы ждете от журнала «Химия и жизнь?»), шесть во второй (Чем вы занимаетесь?) и семь в третьей (Ваше образование?). На каждый из этих вопросов можно было дать лишь один из двух ответов: или «да» (поставив рядом «галочку»), или «нет» (никак его не отметив). Кроме того, в анкете было место для письма. ПРИМЕРНО ТРЕТЬ АНКЕТ содержала письменные замечания о содержании и оформлении журнала. Вот, например, подборка высказываний о фантастике. ...Не могу читать фантастику... ...Почему исчезла фантастика?.. ...Нам фантастика не нравится... ...Нужно больше печатать фантастики... ...Единственное нежелательное в журнале — это фантастика... ...В каждом номере — немного фантастики... ...Поменьше научной фантастики... ...Научно-фантастические рассказы печатайте чаще... ...Фантастику с избытком можно найти в других журналах... ...Побольше бы фантастических рассказов... Как же все-таки быть редакции? Печатать фантастику, или не печатать? Решить этот вопрос можно, по-видимому, лишь подсчитав голоса «за» и «против». Но это — лишь один частный вопрос. А ведь журнал состоит из десятков разделов, в нем можно осветить тысячи тем, его читают десятки тысяч людей. Как же узнать: сколько чего печатать, чтобы каждый из этих читателей находил в журнале интересное и полезное для себя? Единственный выход состоял в том, чтобы максимально упростить и обобщить вопросы. Это и было сделано в нынешней анкете. И хотя каждый из читателей ставил всего от трех до шести — восьми «галочек», по этим ответам все же достаточно ясно можно судить о его интересах. Например, если читатель со средним законченным образованием работает в лаборатории и ждет от журнала помощи в работе, то это — лаборант, которого могут особенно интересовать разделы типа «Полезные советы химикам». Если же доктор химических наук жаждет занимательного досуга, то ему нужны «Литературные страницы» и тому подобное. Полный анализ анкеты состоял в том, что каждый приславший анкету читатель был как бы «разложен» на ряд самостоятельных «читателе-единиц» с разными интересами и разным образованием. Ведь если, скажем, химик с высшим образованием приобретает вторую профессию (физика, биолога), то он, с одной стороны, читает наш журнал как специалист- химик, а с другой — как студент-нехимик; преподаватель химии, ждущий от журнала помощи в работе и полезных советов для дома, тоже читает журнал как два разных читателя: один из них ищет — что можно использовать на уроках, а другой — как выводить пятна. Только такие совершенно условные «читателе-единицы» и можно статистически обрабатывать. Конечно, подобный способ анализа читательских анкет полностью обезличивает каждого реального человека; но только так и мож но пол учить совершенно объективное и наглядное представление о запросах читательской аудитории. Кстати, на этот раз читательская конференция была весьма представительной: на предложение редакции откликнулся один из каждых 87 читателей (в то время как в прошлом году на тысячу читателей приходилось всего 2—3 ответа). Все анкеты содержали около 15 000 ответов, и поэтому нечего было думать о том, чтобы обработать их вручную. На помощь пришла вычислительная техника: данные всех анкет были закодированы (ведь все ответы были совершенно однозначными — или «да», или «нет»), введены в память электронно-вычислительной машины и обработаны по специально составленной программе. А потом результаты этой обработки были сведены в одну таблицу. Ее мы и воспроизводим ниже. Все данные выражены в процентах от общего числа условных «читателе-единиц» (округленно). Из этой таблицы сразу видно, например, каково соотношение читателей с тем или иным образованием. 95
I ^^^-----s^ Интересы 1 ^**-*--^^^ 1 Ооразованце ^"Ччч«-^^ 1 Химиков с ученой 1 Нехнынков с учевой Аспирантов—химиков Химиков с высшим образованием . . . Нехнынков с высшим образованием . . . Студентов—химиков Студентов—нехнмп- ков Со средним законченным образованием Со средним незаконченным образованием ..... Есего , Помощи в работе в лаборатории 0,4 — 0,3 2,7 0,6 1,2 0,2 0,5 — 5,9 Помощи в работе на предприятии 0,2 0,2 1,3 0,4 0,6 0,1 0,5 — 3,3 1 Помощи в работе в сельском хозяйстве — — — — 0,1 — — 0,1 — 0,2 Помощи в работе в учре падении — — — 0,2 0,4 0,2 0,1 0,3 — 1,2 Помощи в педагогической раГютр 0.4 — 0,4 4.9 2.8 0.4 0.1 0,1 — 9.1 1 Помощи в учебе — — 0,4 0.8 0,8 5,1 1.3 4,6 4,5 17,5 1 ; Полезных советов для дома 0,4 0,1 0,5 4,9 5,0 2,2 1,2 2,7 1,9 18,1» 1 Удовлетворения любознательности 0,8 0,2 0,6 0,7 4,2 4,7 1,8 4,7 4,1 27.8 1 Занимательного досуга 0,8 0,1 0,4 £Л 2,5 2,4 1,0 2,3 2,2 16,1 ' Всего 3,0 0,4 2,8 25,9 16,8 16,8 5,8 15,8 12,7 100,0 Из этой же таблицы видно и общее соотношение интересов читателей, и поэтому можно точно сказать, какое количество материалов того или иного рода нужно публиковать, чтобы максимально удовлетворить каждого человека, ответившего на анкету журнала. Пользуясь этой таблицей, можно узнать и многое другое — кто читает тот или иной раздел (столбцы), какие разделы интересуют ту или иную группу читателей (строки). Сообразуясь с этой таблицей, редакция и будет планировать содержание следующих номеров «Химии и жизни». ...А КАК ЖЕ, ВСЕ-ТАКИ, письма конкретных читателей? Эти письма мы внимательно изучили, выписали содержащиеся в них замечания и пожелания и по мере возможности будем их выполнять. Но, разумеется, не все сразу... И в заключение, редакция благодарит всех участников Заочной читательской конференции и надеется, что и следующая конференция (возможно, она будет проводиться несколько иначе) также привлечет ваше внимание.
I окорит, что однажды дрсннсгрсчсский скульптор Но.ш- клст проделал такой опыт: начни ваять две одинаковые статуи, он одну из них покорно исправлял но желанию каждого, кто приходим посмотреть на его работу. Представляете себе, какая это no.iv4ii.iacb статлн? ...Заочная читательская конференция 1908 года (см.стр.95—9<») показала, что интересы читателей журнала «Химии и жизнь» не только разнообразны, но норой просто противоположны. Поэтому просим нас, уважаемый читатель, не забывать, что «месте с нами журнал читают еще по крайней мерс 139 999 челонек... Мы надеемся, что и ны находите на страницах «Химии и жизни» интересное н полезное для себя и, конечно, не забудете подписаться на. наш -журнал на 1909 год. Посоветуйте сделать то же самое гноим коллегам, друзьям п знакомым. Условия подписки напечатаны на последней странице облогккн. Редакции а а а а 3 а я
В журнаые „хиппи и жизнь- постоянно КЕДДТСЛ глидк.1ы Проблемы и методы соиремеиной науки Элемент Л«—. liau делнни не щи н исщестка Фантастика li.iyo Юны it химик Л чнтееь нерскодить Полезные ооиоты химикам Наука — ироилиодегну К лабораторних зарубежных ученых Наука о vkiihom • I и ториту рные страницы Паш ирак i и i;у и Наблюдении Ж|кшь замечательных ученых Рассказы о лскарстнах Наши консультации Полезные сонеты 11 H01ICHCHHH К НИМ Поносin отонеюду И МНОГИЕ ДРУГИЕ Подписка на журнал „ХИМИИ II ЖИЗНЬ-' принимается ВЕЗ ОГРАНИЧЕНИЙ к любом почтовом отделении. Индекс по каталогу „СОЮЗПЕЧАТИ" 71050. Цена поди пек и на год 3 руб. WI кон. Розничная продажа журнала, к сожалению, ограничена...