химия
со
X
а
жизнь
В ЭТОМ НОМЕРЕ:
Человек растет на Земле
Микроэлектроника
Пути, ведущие к открытиям
Элемент № 79: золото
Эксперимент спрашивающий
Крылатка—полосатый тюлень
Сверхтяжелый гелий
Полезные советы химикам
а
ЕС
Е
О
с
о
X
>
со
X
си
X
а
5
1 1966
'3
2
X
а
ос
>
с
о
с
I
о
X
У
>
со
X

химия
жизнь
В НОМЕРЕ:
М. М. Федорович. ПРИВЕДЕМ В ДЕЙСТВИЕ РЕЗЕРВЫ 2
Фотографии рассказывают. ШАИМ — ТЮМЕНЬ — РЯЗАНЬ 6
Очерки наших дней. Г. Макаревич. НАША СЕБАЦИНКА 7
Проблемы и методы современной науки С. Г. К а р а-М у р з а. ВИРУС НА КРЮЧКЕ 11
Ф. А. Кузнецов. МИКРОЭЛЕКТРОНИКА: ОТ «ТРАНЗИСТОРА» К КАРМАННОЙ
ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ МАШИНЕ 16
Ю. Ш и ш и н а ЧЕЛОВЕК РАСТЕТ НА ЗЕМЛЕ 22
Наука — производству. Е. В. Г р у з и н о в. ХИМИЧЕСКАЯ СВАРКА . 26
М. X. Карапетьянц. И МЕРИТЬ, И СЧИТАТЬ 29
Страницы истории. И. Сергеева. НИКОЛАЙ ЩЕГЛОВ 34
В. М а л е в а н н ы й. ИЗ ИСТОРИИ ПРОИЗВОДСТВА САХАРА В РОССИИ .... 37
О. Шкуренкова. КОМПЛЕКСОНЫ И КОМПЛЕКСОНО'МЕТРИЯ 38
Элемент № 79: ЗОЛОТО. Статья Е. И. РуденкоиП. Р. Таубе 40
Наука о живом. В. С. Т о н г у р. ЭКСПЕРИМЕНТ СПРАШИВАЮЩИЙ 46
Л. Солодки н. КРАСКИ ЖИВОГО 50
Дж. П. Т о м с о н ПУТИ, ВЕДУЩИЕ К ОТКРЫТИЯМ 54
Р. Н. Нурмухаметов. КАК МЫ ВИДИМ 60
К. Крылов. ПРЕДСКАЗАНИЕ ПОДТВЕРДИЛОСЬ: СВЕРХТЯЖЕЛЫЙ ГЕЛИЙ ... 64
Рассказы о лекарствах. Р. Подольный. ТОЧКА ОПОРЫ 65
Словарь науки. В. Р и ч. ГОРЬКАЯ ЗЕМЛЯ 69
Полезные советы химикам. А. А. Жданов и М. М. Левицкий.
ИНФОРМАЦИЯ НА СПИЦЕ: МЕХАНИЧЕСКАЯ ПАМЯТЬ НА СТОЛЕ ИССЛЕДОВАТЕЛЯ .... 71
Учитесь переводить. Английский — для химиков. СЛОВА, УСТАНАВЛИВАЮЩИЕ
ЛОГИЧЕСКИЕ СВЯЗИ 75
Клуб Юный химик. ВИКТОРИНА: ПАТЕНТ XVIII ВЕКА. ТАЙНА ПЕЧНОЙ ТРУБЫ.
ПОЧЕМУ МЕДЬ ЗЕЛЕНЕЕТ! ОПЫТЫ БЕЗ ВЗРЫВОВ. БИОХИМИЯ, ЗАНЯТИЕ ПЕРВОЕ.
ХОТИТЕ ПОДГОТОВИТЬСЯ К ЭКЗАМЕНАМ ПОЛУЧШЕ. ЗАГАДКА ОСТРОВА ОНЕ-
КОТАН 78
Наш практикум: СОРТ СТЕКЛА, РЕЗКА СТЕКЛА 85
Страница садовода и огородника. ПЛЮС НЕСКОЛЬКО ШАНСОВ. ВСЕГО ЛИШЬ
БУМАГА 88
Уголок фотолюбителя. О. Милюков. АМИДОЛ. ГИПОСУЛЬФИТ 91
Книжная полка. ХЛЕБ ДЛЯ ВСЕХ. ЖУРНАЛ МЕНДЕЛЕЕВСКОГО ОБЩЕСТВА ... 93
ЕЩЕ О КРАСКАХ ЖИВОГО: КРЫЛАТКА — ПОЛОСАТЫЙ ТЮЛЕНЬ. Рассказывает
Э. А. Тихомиров 96
НАУЧНО - ПОПУЛЯРНЫЙ м А * 1 » 6 6
журнал MS 5
АКАДЕМИИ НАУК СССР год издания 2-й

Май — месяц праздников.
Начинается он с Первомая,—
который празднует все прогрессивное
человечество. Все народы мира
отмечают и другой майский
праздник — День победы над фашистской
Германией.
5 мая — День печати,
установленный в ознаменование выхода в
свет в 1912 году ленинской
«Правды». Вместе с нами День печати
празднует еще по крайней мере 180
миллионов читателей — таков тч-
раж всех центральных газет и
журналов, вышедших в стране в 1965
году.
В этом году впервые у нас и
наших читателей появился еще один
«личный» праздник, установленный
советским правительством — День
химика. Он празднуется в
последнее воскресенье мая, в этом году —
29 числа.
В проведении Дня химика пока
еще нет никаких традиций. Если у
вас есть какие- J1 i6o интересные
предложения по гтому поводу,—
поделитесь с нами. Но одна общая для
всех праздников традиция
существует — это традг ция
поздравлений,— которые редакция и
приносит всем читателям.
ПРИВЕДЕМ
XXIII съезд КПСС поставил задачу —
более чем вдвое увеличить к концу пятилетки
прибыль в промышленности. В решении этой
задачи химии предстоит сыграть важную
роль, так как прибыльность химической
продукции очень велика.
В Директивах по пятилетнему плану
записано, что химики должны увеличить выпуск
продукции вдвое. И все же потребность в
ней народного хозяйства и советских людей
будет удовлетворена еще не полностью.
Значит, нужны дополнительные
источники. Естественно, что прежде всего
необходимо использовать собственные, внутренние
резервы химической промышленности.
О них, в первую очередь, и пойдет речь
в этой статье.
ТОВАРНОСТЬ
Первый крупный резерв — повышение
товарности. Одна часть продукции обычно
используется как полуфабрикаты или
полупродукты в самом химическом
производстве, другая — поступает в продажу. Повысить
товарность — это и значит увеличить вторую
часть.
Товарная продукция химической
промышленности сейчас составляет немногим
более половины. Но в основной химии,
например, она не достигает и 30%, а в
промышленности органического синтеза и того
меньше — 21,5%.
Какие же существуют пути для
повышения товарности! Заводы должны экономно
расходовать химическую продукцию на
собственные нужды, снижать и ликвидировать
потери. А возможности для этого есть
повсюду.
Чтобы в этом убедиться, следует срав-

В ДЕЙСТВИЕ РЕЗЕРВЫ!
нить расходы сырья и полупродуктов на
разных заводах, выпускающих одну и ту же
продукцию. Например, на производство
каждой тонны серной кислоты Черноречен-
ский завод тратит 12 кг азотной кислоты, а
Невский химический завод — больше 14 кг.
На остальных же заводах этот расход еще
выше.
И расход колчедана, например в
контактном производстве серной кислоты, на
разных заводах — разный. На
Новомосковском химическом комбинате — 730 кг на
тонну кислоты, на Самаркандском
суперфосфатном заводе — 838 кг, а на других
предприятиях — еще больше.
Так же выглядит статистика и по многим
другим продуктам. Легко представить себе,
какие возможности экономии и выпуска
дополнительных товаров кроются в подобных
цифрах!
КАЧЕСТВО
Второй не менее важный резерв —
качество химической продукции. Его значение
легко показать на простом примере: если
благодаря хорошей резиновой подошве
ботинки дольше носятся, то это равносильно
увеличению их выпуска.
В 1965 г. наша промышленность
изготовила 26,4 миллиона автомобильных и
мотоциклетных покрышек. В 1970 г. выпуск
покрышек составит уже 38—40 миллионов
штук (т. е. увеличится в 1,5—1,6 раза). Но к
этому же времени заводы будут выпускать
в 2,2—2,5 раза больше автомобилей и в
1,4—1,5 раза больше мотоциклов, чем
сейчас! И покрышек нынешнего качества
потребовалось бы гораздо больше, а значит,
пришлось бы строить новые заводы. В
действительности же значительная часть
потребности в шинах будет удовлетворена
благодаря тому, что шины станут в полтора
раза долговечнее.
Другой пример. Можно вырабатывать
все больше минеральных удобрений,
например, простого порошкообразного
суперфосфата, содержащего около 20% Р^О .
Но гораздо лучше и выгоднее выпускать
двойной суперфосфат, в котором
содержание Р205 доведено почти до 50%. Для
перевозки такого удобрения требуется
меньше транспорта, а кроме того, чтобы внести
в почву необходимее количество пятиокиси
фосфора, нужно затратить гораздо меньше
труда.
ВТОРИЧНОЕ
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ
Третий резерв — вторичное
использование химической продукции, которая так или
иначе уже однажды поработала.
В наше время ежегодно выходит из
строя и устаревает множество
разнообразных изделий из полимеров. Чаще всего их
выбрасывают.
Практически у нас используют вторично
только покрышки и камеры, да и то всего
50—60%. Остальная старая резина почти
целиком пропадает. Более того, на заводах
резиновых изделий бракованную продукцию
просто сжигают.
Мы только начинаем перерабатывать
вышедшие из эксплуатации капроновые
изделия— сети, чулки и т. п. Вторичный капрон
успешно используют для замены ценной
буковой древесины для катушек, для
различных деталей машин вместо цветных и
черных металлов.
Подобные возможности существуют для
многих видов химических материалов.
3

отходы —
ДОПОЛНИТЕЛЬНОЕ
СЫРЬЕ
Следующий резерв — использование
отходов и отбросов самой химической
промышленности и других отраслей.
Увеличить выпуск многих продуктов не
позволяет узость сырьевой базы,
недостаток исходного сырья. Чтобы увеличить
добычу этого сырья необходимы крупные
капиталовложения. Государство не всегда
может выделить их в том объеме, как того
хотели бы химики. В то же время сырье,
необходимое химической промышленности,
пропадает при переработке нефти и в
металлургическом производстве; гибнет на
лесозаготовках и сырье для лесохимии.
Например, сероводород, который
получают при переработке нефти, — самое
экономичное сырье, содержащее серу.
Себестоимость серной кислоты, полученной из
такого сырья, очень низка. Между тем,
количество неиспользованного сероводорода
нефтеперерабатывающих и коксохимических
заводов сейчас составляет (в пересчете на
серу) около 500 тысяч тонн в год и
продолжает увеличиваться.
Отходящие сернистые газы заводов
цветной металлургии и аглофабрик черной
металлургии — тоже дешевое сырье для
серной кислоты. Но используется пока не более
половины этих газов. С другой половиной,
вылетающей в трубу, теряется около
полутора миллионов тонн серы в год.
Очистка сточных вод и отходящих газов
химических заводов не только улучшает са-
нитарйо-гигиенические условия окружающей
местности — одновременно она
возвращает производству ценное сырье.
В районе Кемеровского азотно-тукового
завода воздух был загрязнен хлористым
водородом, аммиаком, окислами азота и ту-
манообразной серной кислотой, а
водоемы — сероводородом, цинком,
дихлорэтаном и другими химическими соединениями.
Причины — бесконтрольный выброс
отходов производства в атмосферу и со
сточными водами, нарушения технологического
режима.
Но в последние годы на этом заводе
разработано и применено несколько
методов очистки, благодаря которым
загрязнение атмосферы и вод резко уменьшено. Эти
методы неразрывно связаны с улавливанием
и регенерацией ценных продуктов.
Например, степень очистки коксового газа от
сероводорода достигает 70%, и содержание
сероводорода в протекающей здесь реке
снизилось до санитарной нормы. А очищая
сточные воды от цинка, завод улавливает
до 250 кг металла в сутки.
ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ
ТРУДА
Еще один — важнейший резерв —
производительность труда. Именно за счет ее
роста можно и должно перевыполнить
задание по выпуску химической продукции на
действующих предприятиях без
дополнительных капиталовложений.
Для этого необходимо как можно лучше,
полнее использовать машины,
оборудование, производственные сооружения.
Плановики и экономисты часто пользуются
понятием фондовооруженности труда.
Фондовооруженность — это стоимость основных
производственных фондов предприятия (ее
физическое выражение —машины,
аппараты, здания и сооружения), приходящаяся на
одного работающего. Увеличение
фондовооруженности означает, что каждый
трудящийся получает в свое распоряжение
больше технических средств.
Поясним это примером. На Ореховозу-
евском заводе «Карболит» среднегодовая
стоимость основных производственных
фондов в 1964 году была 13,07 миллионов
рублей.
На заводе работало 5010 человек, и
фондовооруженность одного работающего
составляла 13 070 000 : 5010 = 2609 руб.
Производительность труда — выработка
валовой продукции на одного работающего
в оптовых ценах — была равна 13 400 руб.
Сопоставим эти цифры с данными за 1963 г.
1963 г. 1964 г. Ро«, %
Фондовооруженность, руб* 2J20 2609 3,6
Производительность
труда, руб. . . ч . „, . 12247 13400 9,4
Здесь производительность труда
обогнала рост фондовооруженности. Это
правильно и закономерно. К сожалению, в хи-
4

мической промышленности в целом
положение совсем иное:
1960 г. 1964 г. 1965 г.
Фондовооруженность, %] 100 143,7 157
Производительность
труда, % ЮР 122,5 128
Очевидно, производительность труда
повысилась (на 28%) только за счет
фондовооруженности, рост которой (на 57%) был к
тому же использован только наполовину.
Этот простой расчет показывает, что
химическая промышленность располагает
огромными резервами роста
производительности труда. Их необходимо привести в
действие.
АВТОМАТИЗАЦИЯ
О ее экономической эффективности
можно судить по проекту Воронежского
завода синтетического каучука. После того, как
будет введена система централизованного
автоматического управления, число людей
на заводе уменьшится почти наполовину, а
производительность труда возрастет на
73%
Если учесть уменьшение потерь сырья и
полупродуктов, то суммарный
экономический эффект достигнет, как полагают,
3,8 миллионов рублей в год.
В 1966—1970 гг. в химической
промышленности автоматизация должна быть
внедрена на многих действующих заводах и
предусмотрена в проектах всех строящихся
предприятий.
РАСХОДОВАТЬ ЭКОНОМНО!
И еще один резерв — он в руках тех,
кто не производит, а потребляет химические
продукты. Например, наше сельское
хозяйство испытывает острую нужду в
минеральных удобрениях. Но почти четверть всех
удобрений гибнет из-за плохой организации
перевозок и хранения. Потери эти равны
продукции нескольких крупных заводов! То
же самое происходит в сельском хозяйстве
с ядохимикатами.
Строители не всегда по-хозяйски
используют пластические массы и синтетические
смолы, краски, олифы и многое другое.
Расточительно расходуются эти материалы и
во многих других отраслях народного
хозяйства. Поэтому часто потребность в
химической продукции завышается, появляются
раздутые заявки.
Экономное расходование химических
веществ и материалов — не менее
эффективный способ покрытия наших потребностей,
чем увеличение выпуска этой продукции. И
этот наш резерв очень важен и велик.
Конечно, в этой статье перечислено
далеко не все. Но если привести в действие
только упомянутые резервы, то уже в
ближайшие годы удастся удовлетворить
потребность народного хозяйства и советских
людей в химической продукции гораздо
полнее.
Заслуженный деятель науки РСФСР,
доктор экономических наук
М. М. ФЕДОРОВИЧ
е>

ФОТОГРАФИИ РАССКАЗЫВАЮТ *
• /# —
J!h7

-О
<
О.
.о
ш
z:
2
<
3
I
Несколько лет назад на берегу
небольшой сибирской реки Кон-
ды геологи нашли богатейшие
залежи нефти. Богатейшие, но
труднодоступные. Зимой —
сорокаградусные морозы, летом — болота
и гнус преграждали путь к
сибирской нефти.
На первом фото — первая
вышка Шаимского месторождения и
пейзаж этих необжитых мест.
Вскоре неподалеку выросли и
другие вышки. Но мало добыть
нефть — ее еще надо доставить на
перерабатывающие заводы.
Первые тонны «черного золота» Шаи-
ма вывозили по реке: железной
дороги здесь нет.
Весной 1964 года началось
строительство первого в Сибири
нефтепровода Шаим — Тюмень.
400 километров сквозь тайгу и
болота строители прошли меньше,
чем за полтора года. На этой
стройке была впервые применена
массовая перевозка труб
вертолетами.
В декабре прошлого года был
сделан последний стык,
нефтепровод Шаим — Тюмень вступил
в строй действующих.
К открытию XXIII съезда
партии шаимские нефтяники
обязались добыть 125 тысяч тонн нефти,
а всего в этом году здесь будет
извлечено из недр около
миллиона тонн.
Первым предприятием,
принявшим нефть из Тюмени, стал
Рязанский нефтеперерабатывающий
завод, один из цехов которого вы
видите на втором фото. Это
молодое растущее предприятие.
Интересная деталь: первые
тонны шаимской нефти здесь были
переработаны в первый же день
нового— 1966 года.
На третьем фото — один из
моментов прокладки трубопровода
Шаим — Тюмень.
X
Е£
X
3
<
х
г
ас
о.
ш
з-
О
I
НАША
СЕБАЦИНКА
Г. МАКАРЕВИЧ
НЕЙЛОН И КАСТОРКА
«Перед бензоколонкой постелили
роскошный ковер. За три месяца по нему
проехало более 12 тысяч автомобилей и
мотоциклов. Разумеется, ковер быстро
покрылся грязью, масляными пятнами. А потом
его отправили в химчистку, и он опять стал
как новый».
Так одна западногерманская фирма
рекламировала новые образцы своей
продукции — ковры из особо прочного нейлона.
Прочитав это рекламное сообщение, мой
товарищ — знаток полимеров — сказал в
то время загадочную для меня фразу: «тут
без касторки не обошлось».
Какая связь между касторкой и
нейлоном? Оказывается, вот какая. Из
касторового масла химики получают себациновую
кислоту. А из себациновой кислоты —
высококачественный нейлон, хорошо
сохраняющий свойства во влажном состоянии.
Но себациновая кислота это не только
нейлон. Это и кабель, оболочка которого не
боится даже антарктических морозов. И
синтетические смазочные масла для
турбореактивных двигателей. И... многое другое,
без чего техника не может существовать.
Касторовое масло получают из семян
клещевины — очень теплолюбивого
растения, которое в нашей стране удается
выращивать лишь в некоторых южных
районах. Поэтому касторовое масло обходится
очень дорого.
Значительно выгоднее разводить
клещевину в тропических странах, — но за
ввозимое оттуда касторовое масло нам
приходится расплачиваться золотом.
А нельзя ли вообще отказаться от
касторки?
КРИТЕРИЙ — СТОИМОСТЬ
Я электрохимик, а не химик-органик.
Но даже для меня не составит большого
тРУДа набросать на бумаге несколько
различных схем синтеза себациновой кислоты.

Каждая такая схема займет не больше
по л странички. Она будет выглядеть как
вереница химических формул, связанных
друг с другом стрелками.
Схема дает общее представление о том,
как от одного вещества перейти к другому.
Но надо еще знать, какие потребуются кат
тализаторы, какое давление, какая
температура, как выделять полученное
вещество из реакционной смеси, какой материал
можно использовать при конструировании
реактора. Ведь именно от этого зависит
возможность реализовать схему на
практике.
Внимательно вглядевшись в формулу
себациновой кислоты, наметанный глаз
химика усмотрит привлекательную деталь:
она очень похожа на формулу другого
вещества — адипиновой кислоты, синтез
которой промышленностью уже освоен, — и
отличается от нее лишь удвоенным числом
метиленовых групп С№:
Себациновая кислота — НООС(СН2)ьСООН.
Адипиновая кислота — НООС (СНфСООН.
Существует очень простой в принципе
способ превращения адипиновой кислоты
в себациновую — электросинтез.
В нескольких словах — вот его суть.
Молекула адипиновой кислоты в растворе
диссоциирует — распадается на ионы,
например, Н и НООС(СНфСОО . Если
через раствор пропускать ток, то
отрицательно заряженные ионы HOOCfCH^COO ~
устремятся к положительно заряженному
электроду, отдадут ему свои электроны и
превратятся в радикалы НООС(СН2LСОО • .
Эти радикалы, в свою очередь, распадутся;
при этом выделится углекислый газ и
появятся новые радикалы НООС(СН2L # 9
между прочим, тоже неустойчивые.
Однако, если они соединятся друг с другом,
то возникнет стабильная молекула,
содержащая в два раза больше звеньев С№, чем
молекула первоначально взятого вещества.
Обратите внимание: для синтеза не
понадобилось ни высокой температуры, ни
высокого давления, ни катализаторов, ни
сложной аппаратуры. Все происходит под
действием тока, проходящего через
электролизер — бак, в который спущены
электроды. На аноде выделяется углекислый
газ, а на катоде — водород. При этом
раствор как бы кипит. Это очень кстати — не
надо заботиться о перемешивании
электролита.
ПЕРВЫЕ КАВЕРЗЫ
С чего начинается работа над новой
темой в лаборатории? Прежде всего надо
установить: брался ли уже кто-то за
проблему; если да, то где, когда, как, что из
этого получилось. А это значит — нужно
перерыть гору научной литературы:
монографий, статей, реферативных
журналов, провести разведку в патентной
библиотеке.
Выяснено: в годы войны немцы
занимались электросинтезом себациновой
кислоты. Подробности неизвестны.
(Забегая вперед, скажу — позднее
оказалось, что над себацинкой работали и в
Менделеевском институте. Но тогда мы об
этом не знали).
Готовится первый эксперимент. С ним
связано много надежд — и много опасений.
Эксперимент увенчивают радужные
минуты — в пробирке белеют первые граммы
синтетической себациновой кислоты.
Успех? В дело вступают карандаши и
логарифмические линейки. Результат под™
счетов удручает. Лишь незначительная
часть адипиновой кислоты превращается в
себ ацино в у ю.
Вслед за первым экспериментом ста-^
вится второй, третий, десятый, сотый.
Исследователи стремятся выжать из
реакции все, что она может дать. Но с каждым
новым опытом выясняется, что очень уж
много тут не возьмешь.
Работа начинает казаться
бесперспективной. Может, поставить на ней крест?
Но тут возникает идея изменить
условия эксперимента — вместо водного
раствора применить метанольный. Метанол —
это метиловый или древесный спирт.
С метанолом дело пошло лучше —
выход себациновой кислоты увеличивался от
опыта к опыту. Исследователи подбирали
наиболее выгодный состав электролита,
оптимальную плотность тока, температуру,
боролись за каждую десятую долю
процента — ведь это тонны, если иметь в виду
масштабы промышленного производства.
Казалось уже, что работа близка к
завершению. Но тут один из лаборантов
обратил внимание на платиновый анод.
Действительно, анод уже не блестел, как
прежде. Неужто платина растворяется?
Взвесили и убедились: еще как
растворяется. На каждой тонне себациновой
8

кислоты будет теряться примерно 15
граммов драгоценного металла.
Сокрушительный удар!
Снова запущены в работу все
лабораторные электролизеры. Нельзя ли
уменьшить потери платины? Меняются режимы
электролиза, состав электролита — на*рас-
ходе платины это почти не сказывается.
Неудачной оказалась попытка заменить
платиновые электроды более дешевыми.
Перебрали всю платиновую группу в
Менделеевской таблице — родий, иридий,
палладий. Все они растворялись еще лучше,
чем платина. Проверили титан, тантал,
графит. Ничего хорошего. На одних
электродах электролиз шел с очень малыми
выходами; другие, растворяясь, загрязняли
продукт.
В конце концов стало ясно: без
платиновых электродов не обойтись. Не избежать
и растворения платины. Единственное, что
оставалось — попробовать извлекать
растворенную платину из электролита.
Содержание растворенной платины в
электролите лабораторной установки
составляло несколько стотысячных долей
грамма. Даже в водном растворе, для
которого можно применить известные методы
анализа, точно измерить такое количество
платины не так-то просто. А для сложного
органического раствора это целая
проблема. Но определить, даже очень точно
количество растворенной платины — это
только полдела. Чтобы научиться извлекать
платину, нужно было знать, как она ведет
себя в ходе процесса, распределяется ли
она равномерно или концентрируется в
каких-то компонентах электролита.
Помогли новые методы анализа.
...Когда тяжелый контейнер был
доставлен с аэродрома в институт, из него
извлекли платиновый электрод, который
по виду ничем не отличался от тех, что
висели в лабораторных электролизерах. Но
только по виду. Перед тем, как его
отправили к нам в институт, он побывал в чреве
атомного реактора.
В специальном боксе со стенками,
облицованными свинцом, контейнер был
вскрыт. Тонкие пальцы манипулятора
извлекли из него электрод и перенесли в
находящийся тут же электролизер. Щелкнул
рубильник, вздрогнули стрелки приборов,
пошел электросинтез.
Период полураспада у платины 18
часов. С момента облучения прошло уже
около суток. С каждой минутой
радиоактивность платины уменьшалась. Пока она еще
чувствуется, нужно выжать из
радиоактивного анода все, что можно.
Ночь с субботы на воскресенье, все
воскресенье, и еще две ночи и два дня длился
этот эксперимент. Спали по очереди, ели
на ходу.
Метод меченых атомов позволил ясно
представить картину того, что происходит
с платиной. Стало ясно — ее можно
извлекать из электролита почти полностью.
Трехдневный эксперимент решил
судьбу нашей себацинки.
НОВЫЕ БАРЬЕРЫ
Конечно же, я знал, что путь от
лабораторного синтеза к заводскому — отнюдь
не гладкая дорожка. Вернее, думал, что
знал. Но только на заводе, когда мне
пришлось участвовать в отработке — да и то
лишь одной стадии процесса —
электролиза, — я по-настоящему почувствовал, что
же это такое — перенос реакции из
лаборатории в цех.
Большой и поначалу показавшийся мне
неуютным экспериментальный цех. В углу
два электролизера. Поворот рубильника —
пошел электросинтез. У установки
колдуют рабочие-аппаратчики. В первый день
нам приходится довольствоваться ролью
наблюдателей.
На следующий день начинаются
неприятности. Девушка из заводской
лаборатории принесла результаты анализа. Вроде
все в порядке, но настораживает цвет
кислоты — какой-то грязноватый. У себя, в
Северодонецке, мы получали белоснежную.
Просматриваем записи в рабочих
журналах— нет, режим не нарушался. Может,
ничего страшного? Посмотрим-ка, что
будет дальше.
Но дальше — еще хуже. Уже и
электролит черный, а о самой себацинке нечего и
говорить. Собираемся в кабинете
начальника цеха. Ломаем головы, пытаясь
сообразить— что же стряслось? Самое
правдоподобное предположение — загрязнены
исходные продукты.
У нас на глазах в лаборатории делают
анализы. Странно, но все в норме. В чем
же тогда дело?
9

Начинаем перебирать различия между
лабораторией и цехом. Ну, прежде всего:
у нас установка была из стекла, здесь —
металл. Стоп! Не коррозия ли виновата?
Вместе с механиком цеха заново
осматриваем с пристрастием всю установку. Он
показывает: здесь нержавейка, тут титан,
насос тоже нержавеющий, и трубопроводы,
и вентили, и... не может тут быть коррозии!
Для очистки совести просим заводских
аналитиков проверить, нет ли в
электролите железа. Данные анализа не радуют:
есть, и довольно много. Значит, все-таки
коррозия!
Разбираем всю установку,
подозрительно разглядываем каждый фланец, каждый
болт: не сунули ли по ошибке простую
сталь? Нет, все, как положено.
Кому-то на глаза попадается насос.
Не мешало бы и его проверить. Механик
машет руками: где я сейчас слесарей
возьму, знаете, сколько с ним работы, да и
впустую все, вот паспорт на насос.
Листаем, и действительно, все узлы насоса —
из нержавейки. Проверить паспорт? Нет,
давайте разберем насос!
Хорошо, что мы настояли на своем.
В руках у меня крыльчатка насоса —
вернее, то, что от нее осталось. Лопасти
безобразно разъедены, местами сквозные
дыры. Да и не удивительно — ведь это чугун.
Вопрошающе смотрим на механика. Тот
разводит руками^ видимо, насос когда-то
побывал в ремонте, и по недосмотру
поставили «чужую» крыльчатку.
Ставят новый насос. Совсем другое
дело: себацинка теперь как сахар. Несколько
дней ходим с праздничными лицами.
Но скоро праздник кончается.
Прикинули КПД процесса — и получили
удручающую цифру, заметно меньше той,
которая получалась у нас в лаборатории.
А ведь в решении вопроса — быть или
не быть нашей себацинке — решающую
роль играют соображения экономичности.
Принимаемся искать причину более
низкого выхода. Она оказалась
неожиданно простой и не имеющей
непосредственного отношения к химии.
Много себацииовой кислоты уходило на
анализы — ведь процесс только
отлаживался, и их делали один за другим. В
одном месте готовый продукт рассыпали и
потом не очень тщательно собрали, в
другом — опрокинули флягу с электролитом;
в каждом случае потери были
незначительны, но все вместе — дали ошутимый
результат. Со стороны могло бы
показаться, что эти казусы — результат
недосмотра, что их могло бы и не быть, если бы
заранее все продумать и предусмотреть.
Но « том-то и трудность, что в любом
новом деле всего предусмотреть нельзя.
ЭСТАФЕТА ПЕРЕДАЕТСЯ
СТРОИТЕЛЯМ
Узнав обо всех этих горестях и
радостях, легче понять научных сотрудников,
которые буквально не выпускали из
объятий канистры с первыми десятками литров
диметилового эфира себациновой кислоты,
полученной с немалым трудом на
опытной установке.
Электросинтез, которому я уделил
столько внимания — главный этап при
получении себацинки. Главный, но не
единственный. Кроме него есть еще много
других стадий. О каждой из них можно
рассказать не меньше интересного, чем об
электросинтезе.
Недавно я снова побывал в институте,
где работал раньше. Конечно же, первым
делом друзья повели меня посмотреть, как
они получают себацинку. Повели не в
лабораторию, а в цех модельных установок.
Я сразу узнал электролизеры — они
были знакомы мне еще по заводу. Все
остальные узлы были для меня внове:
путаница трубопроводов, внушительных
размеров баки, реакторы.
На этой опытной установке наработаны
уже сотни килограммов себациновой
кислоты. Качество продукта — выше
требований ГОСТа. Теперь можно сказать с
уверенностью: промышленное производство
себациновой кислоты пойдет. Уже готов
проект цеха. Химики передают эстафетную
палочку строителям.
Вы познакомились с кусочками
биографии одного из сотен веществ, которые
освоены или осваиваются химией. Для
одних слова «себациновая кислота» почти
ничего не значат. Для других — это просто
название важного и нужного продукта. Но
для тех, кто давал ей путевку в Большую
Химию, для А. И. Турьяна, Ю. М. Тюрина,
Е. Л. Ковсмана и их помощников — это
частичка души. Поэтому и называют они ее
нежно — себацинка.
ю

Вирус на „крючке
а
Химик всегда был верным помощником
врача. Без замечательных лекарств,
созданных при его участии, нельзя представить
себе современную медицину.
Однако, хотя химик успешно находит
средства борьбы с болезнетворными
бактериями, он пока практически бессилен
защитить человека от другого врага — вируса.
И вирусные заболевания до сих пор
остаются самыми массовыми и опасными...
ПРЕЖДЕ ВСЕГО — ГРИПП
Грипп — болезнь, которая, вероятно,
дороже всего обходится человечеству. Во
время пандемии 1918—1919 гг. в мире
переболело гриппом 550 миллионов человек,
болезнь унесла в могилу 20 миллионов (это
в 2 раза больше, чем погибло на всех
фронтах первой мировой войны!). С тех пор
прошло немало лет, были побеждены многие
заболевания, прежде казавшиеся
неизлечимыми, а грипп был и остается опаснейшим
врагом здоровья человека.
Что же осложняет ведение «химической
войны» с этим коварным вирусом?
На заре развития науки о химических
средствах борьбы с болезнями, один из ее
основоположников, немецкий ученый Эрлих,
считал, что лекарство должно быть «вол-
Так в электронном микроскопе выглядят вирусы гриппа, адсорбированные на
поверхности эритроцита. Большое черное пятно в центре — место сосредоточения
гемоглобина, белка, содержащего железо. (Фотография сотрудника Института вирусологии
АМН СССР С. М. Клименко)
11

шебным снарядом», уничтожающим
болезнетворную субстанцию (бактерий, вирусов),
но не трогающим «хозяина» — человека.
Именно этот принцип и лежит в основе
действия всех современных лекарственных
препаратов.
Ну, а вирус гриппа? Разве нельзя найти
вещество, токсичное для него, но
безвредное для человека?
К сожалению, для вирусов таких
действенных средств пока что не найдено и
бороться с ними приходится биологическими
методами — при помощи антисывороток.
Но против вируса гриппа и зти средства
оказываются недостаточно эффективными.
Дело в том, что вирус гриппа обладает
совершенно феноменальной способностью
изменяться.
Эта изменчивость настолько велика, что
можно даже сказать, что мы каждый раз
болеем «новым» гриппом! Естественно, что
из-за этого борьба с заболеванием крайне
усложняется: для каждой «разновидности»
гриппа (а их известны десятки!) надо
создавать специальное лекарство...
Из этого можно сделать только один
вывод: эффективный антивирусный
препарат должен быть своеобразной панацеей,
излечивающий человека от заболевания
любым сортом гриппа. А для этого
лекарство должно быть не «волшебным
снарядом», а... «волшебным крючком», с
помощью которого можно поймать вирус и
держать его до тех пор, пока с ним не
разделаются защитные системы организма хозяина.
Собственно говоря, такие волшебные
крючки есть у каждого живого существа. Когда
вирус гриппа попадает в организм человека
вместе с вдыхаемым воздухом, на его пути
встает первая преграда — слизистые
оболочки. Но часть вирусов все же
преодолевает этот барьер и попадает в кровь. И тут
в бой вступают эритроциты.
На их поверхности действительно
имеются специальные «крючки» — рецепторы.
Попавшись на такой «крючок» (или, как
говорят, адсорбировавшие ь), вирус
может быть обезврежен другими
защитниками организма.
Но... вирус вступает с эритроцитом в
схватку, и довольно успешно. Дело в том,
что белковая оболочка вируса обладает
особым свойством — при соприкосновении
с ней эритроциты слипаются друг с другом,
образуют комочки, перестают выполнять
Агглютинация (склеивание) эритроцитов, вызванная
клетками ткани, в которой содержатся вирусы гриппа
свои функции. Происходит
агглютинация эритроцитов (агглютинация —
дословно означает «склеивание»), эритроциты
гибнут.
Было бы не так обидно, если бы своей
гибелью они препятствовали развитию
болезни — увлекали бы за собой и вирус. Но,
к сожалению, вирус обладает еще одним
могучим оружием. На своей поверхности
он несет специальный фермент (при
помощи электронного микроскопа даже найдено
его расположение), назначение которого —
разорвать связь вируса с рецептором
эритроцита, «откусить крючок» и дать вирусу
возможность смыться (термин «смыться»
применяется здесь в буквальном смысле
слова; вирус, как говорят, элюируется,
то-есть смывается, отмывается с
эритроцита). Этот фермент называют сокращенно
RDE (Receptor Destroying Enzyme —
фермент, разрушающий рецепторы). Этот же
фермент имеется не только у вируса
гриппа, но и у многих других
микроорганизмов— например, у холерного вибриона,
у возбудителя дифтерии, и газовой
гангрены, у вируса чумы птиц.
RDE позволяет получать вирусы в
чистом виде. Для этого вирус гриппа
выращивают в жидкости, которая окружает
зародыш куриного яйца. Затем в эту жидкость
вносят суспензию эритроцитов — вирус
адсорбируется на них — и эритроциты, вместе
с прикрепленными к ним вирусами,
отделяют центрифугированием и промывают.
Затем суспензию эритроцитов помещают в
особый раствор и прогревают при 37° С. При
12

этом действует RDE и вирусы отделяются
от эритроцитов.
Итак, RDE — это самое мощное оружие
вируса, позволяющее ему выходить
победителем из схватки с защитными силами
организма, причем оружие это — чисто
химическое.
Поэтому в первую очередь надо было
выяснить, какова химическая природа
«крючка», с помощью которого эритроциты
вылавливают вирусов.
ПЕРВЫЕ ШАГИ
В 1936 году шведский ученый Г. Блике
выделил из подчелюстной железы быка
необычное вещество, которое он назвал
«кислым углеводом I», а впоследствии,
в 1952 году, «сиаловой кислотой».
В последнее десятилетие этот углевод
привлек пристальное внимание биохимиков
и медиков — а за ними и химиков — своей
широкой распространенностью в живой
природе и важной биологической ролью.
Было установлено строение этого
соединения, названного уже нейраминовой
кислотой (впрочем, за всем классом ее
производных было сохранено общее
название «сиаловые кислоты»). Вот какова ее
структурная формула:
Н
ch1gonhL_u coqK
н Л Г он
он н
н -j-он
н 4~ он
снгон
Нейраминовая кислота — одно из
сложнейших природных соединений. Она
представляет собой углевод, состоящий из
девяти углеродных атомов. Но углевод этот
необычный — с редкостным сочетанием
различных группировок, каждая из которых
вносит свою особенность в свойства
молекулы: у третьего углеродного атома нет
гидроксильной группы — это дезоксисахар
(совершенно особый класс углеводов); в
молекуле имеется карбоксильная группа
и аминогруппа (значит это одновременно и
аминокислота).
Как правило, нейраминовая кислота
встречается не в свободном состоянии, а
входит в состав различных низко- и
высокомолекулярных соединений, причем, многие
из них играют очень важную биологическую
роль. Например, нейраминовая кислота
содержится в некоторых ферментах и
гормонах, причем они полностью теряют свою
биологическую активность после
отщепления нейраминовой кислоты. Очень богаты
ею вещества, из которых состоят слизистые
оболочки, особенно те, которые выстилают
дыхательный тракт. Много нейраминовой
кислоты содержится в нервной ткани, а
также в углевод-белковых соединениях
крови, которые участвуют в выработке
иммунитета к болезням.
И, наконец, оказалось, что именно
нейраминовая кислота играет крайне важную
роль в борьбе с вирусной инфекцией.
Именно она и представляет собой, образно
говоря, «острие крючка» — того самого крючка,
с помощью которого вирус адсорбируется
на поверхности эритроцита. Этот крючок, в
свою очередь, соединен с пептидной цепью,
прикрепленной к поверхности эритроцита.
Вещества такого типа (то есть содержащие
одновременно углеводные и пептидные
остатки) называются гликопептидами.
ОБМАНУТЬ, А НЕ УБИТЬ
Как мы уже знаем, ни вещества
слизистых оболочек, ни эритроциты не могут
достаточно долго удержать вирус, так как он
обладает ферментом, разрушающим
рецепторы — RDE. Значит, фермент RDE — это
нейраминидаза, то-есть фермент,
отщепляющий от эритроцита нейраминовую
кислоту.
Вирус вооружен хорошо:
нейраминидаза — очень мощный фермент. Подсчитано,
что один эритроцит содержит около 300
рецепторов, способных адсорбировать 300
вирусных частиц (между прочим, все эти
рецепторы занимают всего около двух
процентов поверхности эритроцита). Однако
уже три адсорбировавшихся вируса могут
разрушить все рецепторные точки...
Что же можно сделать, чтобы помочь
организму бороться с вирусной инфекцией?
Было бы неплохо, если бы удалось
помешать вирусу «откусить крючок» и элюи-
роваться с рецепторов первых барьеров —
слизистых оболочек и эритроцитов. Но ви-
13

рус может элюироваться только благодаря
действию нейраминидазы. Значит главная
задача — лишить его этого оружия!
Чтобы понять, как этого можно добиться,
нам придется коротко коснуться вопроса о
ферментах вообще, и о способах
торможения, ингибирования ферментативных
реакций.
Лишить фермент активности и, тем
самым, предотвратить ферментативную
реакцию можно, например, при помощи
жесткого физического или химического
воздействия. Действительно, прогретый вирус гриппа
теряет способность отщеплять нейрамино-
вую кислоту. Но на вирус, попавший в
организм, такое сильное воздействие оказать,
конечно, нельзя — этого не выдержит,
прежде всего, сам хозяин, организм
больного,
Значит, надо идти по другому пути —
подобрать ингибитор, вещество,
специфически подавляющее активность
нейраминидазы и не оказывающее вредного
воздействия на ферментные системы организма
человека.
По современным представлениям
ферментативная реакция протекает в две
стадии. Первый этап заключается в
образовании комплекса фермента с веществом, на
которое направлено его действие (это
вещество называется субстратом). Второй
этап — это достижение конечного
результата, распад фермент-субстратного
комплекса с образованием новых продуктов
(в нашем случае, это приводит к
расщеплению связи вирус — эритроцит).
Но если в среду, в которой протекает
реакция фермента с субстратом, добавить
второй субстрат (с которым тоже могут
протекать обе стадии ферментативной
реакции), то реакция с первым субстратом
замедлится. Это понятно, так как теперь
фермент реагирует с двумя веществами,
оба субстрата как бы конкурируют из-за
фермента, и поэтому такое торможение
ферментативной реакции называется
конкурентным ингибированием.
Однако, сколько бы мы ни добавили второго
субстрата, прекратить совсем реакцию с
первым не удастся — ведь после окончания
второй стадии реакции фермент все время
высвобождается.
Другое дело, если мы добавим не
настоящий субстрат, а его аналог, который
способен лишь к образованию комплекса с
ферментом. Теперь каждая молекула аналога,
можно сказать, отравит молекулу
фермента: комплекс образуется, а распасться не
сможет. Естественно, что это тоже вызовет
замедление реакции с субстратом. А если
мы добавим аналога достаточно много
(столько же молекул, сколько молекул
фермента, или больше), то реакция с субстратом
прекратится совсем — ведь весь фермент
будет связан в комплекс с аналогом
субстрата. Такое торможение называется
неконкурентным ингибированием, а
такой аналог субстрата — неконкурентным
ингибитором.
Изучение ингибиторов ферментов очень
важно как с научной, так и с практической
точки зрения. Сравнивая структуру
молекулы субстрата и его конкурентных и
неконкурентных ингибиторов, мы можем установить,
какие группы и элементы структуры
ответственны за образование
фермент-субстратного комплекса и необходимы для
протекания реакции, в чем заключается то подобие,
которое обманывает фермент. На основе
этого можно создать специфический
ингибитор, который не действует на ферментные
системы человеческого организма, но
подавляет жизненно важные процессы обмена
веществ микроорганизмов, что ведет к
прекращению их роста и размножения, к
гибели. Например, известные сульфамидные
препараты — это аналоги парааминобензой-
ной кислоты, используемой бактериями для
синтеза необходимой для их роста фоле-
вой кислоты. Появление в крови
сульфамидных препаратов блокирует ферментную
систему, ответственную за этот синтез.
ДАВАЙТЕ ПОФАНТАЗИРУЕМ!
В принципе можно создать ингибитор и
для вирусной нейраминидазы. Для этого,
прежде всего, надо знать, каковы субстраты,
на которые она может действовать, какова
ее специфичность. А затем очередь за
химиками — надо так изменить молекулу
субстрата, чтобы она образовывала с
ферментом комплекс, но не могла бы
участвовать во второй стадии реакции.
Изучению нейраминидазы вирусов и
бактерий посвящено большое число
научных работ, и сейчас уже известно, что она
отщепляет нейраминовую кислоту,
связанную с другим сахаром например так, как
14

в гликопептиде, который находится в
подчелюстных железах. Строение концевой части
молекулы этого гликопептида изображено
на рисунке:
Н
OUCONK
н-
н-
н н
ссон
рн н
он
он
СНгОН
о—сн2
НО J—(v r-0—CHrCH-CONH-" пептид
н т—т н NH
И ЫНСОСНз
ПЕПТИД
Если от этого соединения отщепить
пептидный остаток (например, действием
разбавленной щелочи или специального
фермента), получится дисахарид,
содержащий нейраминовую кислоту. Соединения
такого типа — субстраты для
нейраминидазы, и, естественно, в их присутствии
агглютинация эритроцитов замедляется. Но это
конкурентные ингибиторы, и они лишь
задерживают агглютинацию, пока не
отщепится их нейраминовая кислота.
Сам собой напрашивается вывод — надо
так изменить молекулу дисахарида, чтобы
она не расщеплялась ферментом...
Специалист в области химии углеводов
может разными способами и в различной
степени изменять структуру и нейраминовой
кислоты, и второго сахара, а специалист в
области ферментов — испытывать действие
нейраминидазы на полученные соединения.
Не будем сейчас гадать, какие изменения
в молекулу должен внести химик, чтобы
превратить такие дисахариды в ингибиторы
нейраминидазы. Можно лишь
предположить, что любое изменение, внесенное
в структуру нейраминовой
кислоты, должно оказать
сильное действие на
активность нейраминидазы,
потому что все ферменты,
разрывающие связи между
углеводами (они называются
гликозидазами),
чрезвычайно чувствительны к
изменениям строения
углевода, находящегося слева от
разрываемой связи. А ней-
раминидаза относится как
раз к гликозидазам.
Трудность, видимо, будет заключаться
в том, чтобы не изменить структуру
вещества настолько, что невозможной станет и
первая стадия реакции — образование
фермент-субстратного комплекса. Уловить
разницу в требованиях, которые предъявляет
фермент к структуре субстрата на первой и
на второй стадии, не так-то просто. Здесь
нужны настойчивые поиски.
Но, как говорится, игра стоит свеч: ведь,
если удастся создать безвредный для
человека неконкурентный ингибитор
нейраминидазы, то это будет ценным вкладом в
проблему борьбы с вирусами.
С. Г. КАРА-МУРЗА,
научный сотрудник
Института химии
природных соединений
АН СССР
МЕЖДУНАРОДНЫЙ КОНГРЕСС ПО КОРРОЗИИ МЕТАЛЛОВ
Современный арсенал средств защиты металлов от коррозии разнообразен. Но
развитие техники и огромный ущерб, который все еще продолжает наносить
коррозия, требуют непрерывного пополнения этого арсенала.
В середине мая в Москве состоялся III Международный конгресс по коррозии
металлов. В его работе приняло участие около тысячи ученых и инженеров почти из
тридцати стран, которые обсудили свыше 250 докладов по различным аспектам
проблемы защиты металлов от коррозии. Некоторые из наиболее интересных работ
участников конгресса будут освещены на страницах нашего журнала.

жшт
КРОЭЛЕКТРОНИКА:
ОТ „ТРАНЗИСТОРА"
К КАРМАННОЙ
ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ МАШИНЕ
Когда несколько лет назад на прилавках
радиомагазинов появились первые
«транзисторы», на них смотрели как на чудо.
Казалось непостижимым, что внутри
маленькой коробочки может уместиться начинка
целого приемника.
Но уже сейчас полупроводниковые
приборы считаются вчерашним днем
электроники. Мы не зря сказали о карманной
вычислительной машине. Например, академик
В. М. Глушков в статье «Сегодня и завтра
электронных машин» (Сборник «Наука и
человечество», 1963 г.) сообщает о
вычислительной машине размером чуть
побольше обычного кирпича. Эквивалентная
этому устройству машина, использующая
полупроводниковые элементы, имела бы
объем несколько кубических метров, а
машина на вакуумных радиолампах занимала
бы большую комнату. А. Т. Белевцев в кни-
IG

ге «Микроминиатюризация
радиоэлектронной аппаратуры» A965 г.) приводит данные
о другой вычислительной машине размером
со школьную чернильницу. Она
эквивалентна устройству, содержащему 8500
элементов! Если построить аналогичную машину на
транзисторах, она будет занимать в 150 раз
больший объем.
Эти уникальные устройства построены с
использованием новейших достижений
науки и техники — тонкопленочных
элементов и твердых схем.
МАШИНА — РЕЗУЛЬТАТ
ХИМИЧЕСКОГО СИНТЕЗА
Теперь, видимо, пришло время
объяснить, почему разговор об электронных
машинах ведется на страницах химического
журнала.
Среди большого числа различных
специалистов — физиков, математиков,
логиков, технологов, инженеров, —
привлеченных к решению проблемы
микроминиатюризации, химикам отведена трудная и
почетная роль. Потребности электроники
требуют решения ряда химических проблем
принципиальной важности: в то время кйк
при создании классических
радиоэлектронных устройств типа вакуумных радиоламп
главная роль отводится операциям чисто
механическим (пайка, клепка, сварка и т. д.),
при изготовлении микроминиатюрных
устройств используется технология, для
описания которой лучше всего подходит сло^о
синтез.
На основе полупроводниковых пленок в
комбинации с пленками из металлов и
диэлектриков можно создавать структуры
различной степени сложности. В частности,
это может быть многослойная схема,
изображенная на рис. А (см. следующую
страницу). : i
При создании таких устройств первая и
самая серьезная задача состоит в том,
чтобы иметь возможность контролировать
химический состав каждого слоя. В
зависимости от функции слоя это — либо предельно
чистое вещество, либо вещество, в которое
введено строго заданное количество
нужной добавки, определенным образом
распределенной в объеме пленки.
Вторая задача —i это создание слоя с
заданной структурой! По-видимому,
структура пленки не всегда должна быть
максимально упорядочена; порой необходимо,
чтобы пленка содержала определенное
число нарушений идеальной кристаллической
решетки (дислокаций, точечных дефектов).
И наконец, еще одна проблема состоит
в том, что переход между соседними
слоями не должен сопровождаться разупорядо-
чением структуры. Слои на всем своем
протяжении должны иметь атомно-тесный
контакт.
Все это показывает, что процессы,
используемые для создания тонкбпленоч-
ных элементов, должны разыгрываться на
атомном уровне.
В ЛАБОРАТОРИИ ХИМИКА;
СИНТЕЗИРУЮЩЕГО
МАШИНЫ
Способы синтеза и выращивания тонких
пленок разнообразны по
физико-химической природе и методическому
оформлению. Вот некоторые из них:
Конденсация вещества, испаренного
в вакууме. '
Катодное напыление вещества в
вакуумной аппаратуре.
Кристаллизация из газовой фазы под
воздействием высокочастотных
полей и из Спазмы. |
Электролитическое осаждение слоев
из подходящих электролитов.
Кристаллизация вещества из расплава.
Осаждение вещества вследствие
'прохождения химической реакции р
газовой фазе.
Для контролируемого синтеза и
выращивания кристаллических пленок наиболее
перспективна последняя из перечисленных
групп методов. В частности очень
популярен метод химических транспортных
реакций. Суть его легко пояснить на
примере выращивания пленок германия (рис. Б).
Германиевую пленку осаждают на
монокристаллическую подложку; исходный по-
пикристаллический германий находится в
специальном патроне. Подложку и патрон
помещают в кварцевый реактор, в средней
части которого находится еще один патрон,
содержащий кристаллический йод. Реактор
нагревают в печи со сложным
«температурным профилем», пропуская через него
очищенный инертный газ: проходя через
«заряд» йода, поток насыщается его парами, и
эти пары реагируют с «зарядом» германия.
2 Химия и Жизнь. № 5
17

Б
•1кр~*^-2 газ GeHp+J2 гаэ "^GeJa + Ge^
2GeJ2-*GeHD+GeJ4
Гаэ-
носитель
GeJ2
■Г>
Инфранрасные
нагреватели
Е
Аи
Кремний
V Т1=Ю-20°О
Инфранрасные
нагреватели
Si-Au
Нремний
Si-Au
Кремний
Si-А*
Кремний
18

Рис. А. Пример многослойной схемы. Слои,
изготовленные из разных материалов,
заштрихованы по-разному.
Рис. Б. Схема нанесения пленки германия с
помощью транспортной реакции
(«открытый метод»). Ток газа-носителя, проходя
через патрон с йодом A), насыщается
его парами. Эти пары реагируют затем
с расположенным далее
кристаллическим германием B), в результате чего
поток содержит уже семь летучих
соединений. На подложке C),
расположенной в конце устройства,
происходит выделение металлического
германия.
Рис. В. Схема нанесения пленки арсенида
галлия. В качестве исходных веществ
используются чистые мышьяк и галлий.
Один из потоков газа-носителя
насыщается парами йода A) и затем
проходит через патрон с галлием; здесь
протекает реакция, в результате которой
образуются летучие соединения галлия.
Одновременно с этим в патроне C)
другой поток газа-носителя насыщается
парами мышьяка. В зоне D) оба потока
смешиваются, содержащиеся в них
вещества реагируют друг с другом и на
подложке E) растет пленка арсенида
галлия.
Рис. Г. Нанесение пленки германия «закрытым»
методом. В одной части запаянной
ампулы A) находится кристаллический
германий; в другой части B) — подложка.
За счет разности температур
германий, образующий с введенными в
ампулу парами йода летучие соединения,
переносится на подложку и отлагается
на ней в виде тонкого слоя.
Рис. Д. «Сэндвич-метод». За счет разности
температур материал источника переносится
на подложку (пространство между ними
заполнено парами
вещества-транспортера).
Рис. Е. Выращивание кристаллических «усов».
Реакция восстановления четыреххлори-
стого кремния водородом протекает
только на поверхности капельки золота.
Когда концентрация кремния в его
сплаве с золотом достигает максимально
возможной величины, кремний начинает
кристаллизоваться из расплава и «ус»
растет.
в результате чего образуются летучие
соединения GeJ2 и GeJ4. Далее поток попадает
в охлажденную зону над подложкой и
дииодид германия диспропорционируется
по схеме:
2GcJ2 <газ)~">Се(крист.) + GeJ4 (газ)'
Благодаря этой реакции и растет
кристаллическая пленка.
Аналогичные процессы используются
для синтеза пленок кремнияг
полупроводниковых соединений типа AJ11BV (GaAsr
GaPf InAs, Iприсоединений типа A"BVI
JZnS, CaS, ZnTe, CdTe и др.].
Существует несколько вариантов такого
метода синтеза полупроводниковых пленок.
В описанной выше методике осаждаемое
вещество — готовый полупроводник; но
иногда в качестве исходных веществ
используют не готовое соединение, а составляющие
его чистые элементы.
Примером может служить процесс
синтеза ппенок арсенида галлия,
используемых сейчас очень широко и в
электронике, и в технике квантовой электроники.
В этом случае исходными веществами
.служат металлический галлий и элементарный
мышьяк; принципиальная схема метода
приведена на рис. В (на том же рисунке
показан типичный температурный профиль
установки при использовании в качестве газа-
носителя водорода).
Образование пленки GaAs происходит
по реакции:
3GaJ(ra3) + As2 (газ) ~* 2С"а4»(крист.) + GaJ3 (газ).
Газ-носитель, проходя через нагретый
патрон с элементарным мышьяком,
насыщается его парами; второй поток газа-носителя
проходит сначала через патрон с
кристаллическим йодом, насыщается его парами и
поступает в другой патрон, где происходит
реакция йода и галлия. На выходе из этого
патрона в потоке содержится в основном
GaJ и следы GaJ3. Затем оба потока
смешиваются и поступают в «зону роста», где
и протекает приведенная выше реакция.
Хотя последняя методика более сложна
в сравнении с ранее описанной, она
позволяет гибко регулировать процесс. Так, в
зоне роста можно создавать смеси с
разным соотношением Ga и As: это позволяет
варьировать химический состав пленки.
Кроме того, очень часто элементы, входящие
в состав полупроводникового соединения.
2*
10

содержат меньше примесей, чем готовый
продукт. Естественно, что синтез
полупроводников прямо в установке для
выращивания пленок позволяет получать более
чистое вещество.
Синтезировать пленки элементарных
полупроводников можно также из исходных
веществ другой химической природы.
Например, для получения германиевых и
кремниевых монокристалпических ппенок
широко применяют метод парофазного
синтеза, основанный на реакциях:
0еС1Л(газ) ' 2Н2 0(крист.) ' 4Н™(га3),
Этот процесс, как правило, ведут на
установках, в которых подложку разогревают
токами высокой частоты. При этом реакция
происходит только на нагретых
поверхностях.
Все рассмотренные выше методы (они
называются открытыми] имеют одну
общую особенность — над растущей
пленкой проходит поток реагирующих веществ,
и создается этот поток принудительно, при
помощи газа-носитепя. Но для
выращивания монокристаллических пленок
используется и другая группа методов,
называемых закрытыми. В этом случае реактор
представляет собой запаянную ампулу,
концы которой нагреты до разных температур.
Вот, например, как выглядит в этом
случае процесс переноса германия йодом.
В ампулу, показанную на рис. Г, помещают
поликристаллический германий и подложку,
а также вводят некоторое количество
кристаллического йода. При нагревании йод
взаимодействует с германием и в газовую
фазу переходят йодиды GeJ2 и GeJ4. Если
бы температура вдоль ампулы была
постоянной, процесс на этом бы и остановился.
Но из-за различия температур происходит
интересное явление: в зоне подложки, при
более низкой температуре, отношение
количества GeJ4 к количеству Gel больше, чем
в зоне германиевого «заряда». И поэтому
реакция
2GeJ*2 (газ) - Ge (крпст) GeJ* (газ)
в зоне подложки и зоне «заряда» идет в
разные стороны, и германий переносится
из зоны «заряда» в зону подложки.
В последнее время разработаны еще
две разновидности метода транспортных
реакций, о которых нельзя не упомянул».
Первый метод носит название «сэндвич-
метода» (или метода малого
промежутка]. Суть его заключается в том, что
подложку, на которую необходимо нанести
пленку, располагают параллельно
источнику вещества на расстоянии 1 миллиметр или
того меньше (рис. Д]. Между подложкой и
источником создается небольшая разность
температур A0—20 С] и в пространство
между ними вводится
вещество-транспортер (в приведенных выше примерах —
йод).
Этот метод обладает замечательными
особенностями: во-первых, скорости роста
здесь значительно выше, чем в других; и,
во-вторых, вырастающая пленка иногда
повторяет рельеф источника в мельчайших
деталях. Природа последнего эффекта еще не
ясна, однако очевидно, что он может быть
использован для создания устройств
сложной геометрии.
Второй метод представляет собой
остроумную комбинацию методов
выращивания кристаллов из газовой фазы и из
расплава. Здесь на подложку наносят слой
металла, дающего при температуре опыта с
переносимым веществом раствор не очень
высокой концентрации. Затем такую
подложку помещают в реактор, где и
происходит транспортная реакция. При этом
вещество не сразу кристаллизуется на подложке,
а сначала образует раствор с покрывающим
подложку металлом и начинает
выкристаллизовываться только тогда, когда его
концентрация достигнет предела.
Использование этого приема позволяет снизить
температуру, необходимую для процесса
(например для кремния с 1200" до 800 С). Можно
полагать, что таким путем можно сразу
получать трехслойное устройство типа:
полупроводник I (подложка) —
полупроводник II — металл.
Интересно применение этого метода для
выращивания фасонных кристаллов
(например, кремния]. В этом случае на подложку
из монокристаллического кремния наносят
капельку золота. Кремний растворяется в
золоте и на поверхности образуется
капелька жидкости — раствора Si—Au. Далее
на подложку подается смесь водорода и че-
тыреххлористого кремния; темперагура
подложки поддерживается такой, чтобы
рост кристалла кремния за счет реакции
SiClMra3)-i 2H2 икрист.) I *НС1(газ)
2©

происходил очень медленно. При этом в
месте, где расположена капелька раствора,
реакция каталитически ускоряется и
происходит локальный рост кристалла:
образуется кристаллический «ус» с диаметром,
равным диаметру капепьки раствора. Капелька
раствора приподнимается растущей
областью и в дальнейшем доращивание
кристалла идет лишь через эту капельку. На рис. Е
дана схема процесса. Этот метод
перспективен также для синтеза устройств сложной
формы.
Перечисление всех методов,
применяемых для синтеза элементов
микроминиатюрных устройств заняло бы очень много
места. Мы лишь отметим, что приемы, о
которых здесь рассказано, — это только
примеры, и они далеко не исчерпывают
арсенала полупроводниковой технологии.
ЗА ЧЕМ ЖЕ ЗАДЕРЖКА!
При чтении предыдущего раздела у
читателя могло сложиться впечатление, будто
дело лишь за тем, чтоб построить завод и
объявить заинтересованным организациям
и лицам о месте, где можно приобрести
вычислительную машину, умещающуюся в
кармане.
Но... несмотря на успехи физики, химии
и технологии микроминиатюрных
элементов, большая часть созданных
радиоэлектронных устройств этого типа еще далека от
совершенства. И это не удивительно. На
пути создания «карманной» вычислительной
машины лежит еще множество препятствий.
В частности, очень важно уметь точно
задавать толщину слоя. В свою очередь, это
означает, что надо знать зависимость
скорости роста кристалла от условий синтеза.
Вопрос этот далеко не прост.
Достаточно сказать, что лишь в редких случаях,
когда исследователи применяли
специальные меры, скорость роста кристалла из
газовой фазы воспроизводилась с точностью
5—10 процентов; обычный же разброс
составляет 20—50 процентов...
Показателен такой пример. При
выращивании кристаллических пленок арсенида
галлия на арсениде галлия (при создании
так называемых автоэпитаксиальных
переходов] подложку из
монокристаллического GaAs перед началом осаждения
некоторое время прогревают в токе
водорода. Оказалось, что в зависимости от
температуры, а также продолжительности этой
операции скорость роста пленки меняется
в 3—4 раза! Как выяснилось, причиной
этому служит очень небольшое давление
диссоциации GaAs: с поверхности улетает
мышьяк. А это и приводит к существенным,
но не контролируемым изменениям
состояния поверхности.
Но как уже говорилось, получить слой
кристаллического вещества с заданными
свойствами — это значит не только задать
его толщину. Здесь в первую очередь
следует говорить о реальной структуре
кристаллического слоя.
Известно, что кристаллы при всех
температурах выше абсолютного нуля
характеризуются некоторой степенью
разупорядоченности решетки, возрастающей с
увеличением температуры. Причина этого —
повышающаяся с температурой вероятность
перехода атомов из положений в узлах
идеальной решетки в состояния с большей
энергией: возникают так называемые
равновесные точечные дефекты кристаллов.
Кроме того, в реальных кристаллах целые
группы атомов могут быть смещены из
своего нормального положения. В
кристаллах могут быть также включения инородных
веществ, области нарушения непрерывности
решетки, микротрещины и т. д. Одним
словом, характер реальной структуры
монокристаллических слоев определяется
многими, порой мало изученными факторами.
Не удивительно поэтому, что изучение
зависимости разупорядоченности кристаллов
от условий их получения представляет
собой крайне важную, хотя, одновременно, —
и крайне сложную задачу.
Так значит ли это, что реальное создание
микроминиатюрных устройств — дело
отдаленного будущего! Нет, эта техника реально
существует, ее плоды начинают
конкурировать с техникой фантастических романов.
И писателям надо принимать срочные меры,
чтобы сохранить первенство.
Кандидат химических наук
Ф. А. КУЗНЕЦОВ,
Институт неорганической химии
СО АН СССР

A **?.
/><■
OU-
0
'':>>
Так выглядит наша страна в
изображении биогеохимика.
Карта биогеохимического
районирования, составленная
лауреатом Ленинской премии
проф. В. В. Ковальским.
Условными знаками на карте
обозначен химический состав почв.
Это помогает установить,
какие из зон Земли нуждаются в
искусственном подкармливании
отдельными элементами.
Человек растет
на Земле
Лишь немногим из жителей наглей планеты
повезло хоть раз в жизни «вырваться за порог
родного старого дома», покинуть Землю и
посмотреть на нее со стороны, через иллюминатор
космического корабля. Тем же, кто не летал в
Космос, Земля, по школьной привычке, кажется
похожей на знакомый с детства пузатый глобус,
облепленный со всех сторон голубыми океанами
да рыжими материками.
На политической карте мира Земля выглядит
закутанной в пестрое, сшитое из разноцветных
кусочков одеяло.
Геологи более тщательно фиксируют на карте
не границы между государствами, а спрятанные
в недрах Земли полезные ископаемые.
Биогеохимики, напротив, не углубляются в
недра. В их изображении Земля — это сложная
мозаика химических элементов, входящих в
состав ее наружной оболочки, граничащей с
космическим пространством, — биосферы.
22
МОЗАИКА ЭЛЕМЕНТОВ
Химический состав биосферы — почв, вод,
воздуха, совокупности живых организмов,
неразрывно с ними связанных, — не однороден в разных
местах земной поверхности. Поэтому геохимик,
в зависимости от содержания тех или других
химических элементов, условно подразделяет
поверхность планеты на отдельные «провинции».
В одних провинциях сравнительно мало
кальция, фосфора, кобальта, меди, йода, бора
(например, в таежно-лесной нечерноземной зоне СССР).
В других — не хватает калия, марганца, фосфора
(например в лесостепной и степной
нечерноземных зонах). Для третьих, наконец, характерен
избыток бора, молибдена, нитратов и сульфатов
(скажем, для полупустынной и пустынной зон).
Из своеобразной мозаики разных элементов и
складывается в отдельных провинциях свой
геохимический режим. Он влияет, в свою очередь,
на живущих в этих зонах животных, людей и

растения. Ведь ткани живых организмов —
молекулы белков, жиров, углеводов, нуклеиновых
кислот — в конечном счете слагаются из тех же
самых кирпичиков — атомов разнообразных
элементов, из каких построено тело самой Земли.
СТИМУЛЯТОРЫ СТИМУЛЯТОРОВ
Взгляните на Менделеевскую таблицу.
Большинство обозначенных в ней элементов уже
обнаружено в живых организмах. В зависимости
от количеств, в которых они присутствуют в
живых тканях, различают макро- и
микроэлементы.
Макроэлементы — это углерод, кислород,
водород, азот, сера, фосфор, кальций, натрий.
Микроэлементы — марганец, медь, цинк, кобальт,
никель, фтор, йод, бром, молибден и т. д., а также
уран и радий.
Микроэлементов в организмах ничтожно мало:
10 3—10~12процента. Тем не менее, сейчас никто
уже не считает, что зто случайные сорные
примеси или, как их называли прежде, <: следовые»
элементы.
Биологическая активность микроэлементов
отнюдь не находится в прямой зависимости от их
количества в организме. Многие из них
чрезвычайно активны. Нередко их называют даже
«стимуляторами стимуляторов», потому что они
стимулируют работу гормонов, ферментов,
витаминов, пигментов. Впрочем, иногда они могут и
тормозить работу биологических катализаторов.
Несмотря на ничтожное содержание в тканях,
микроэлементы придают обмену веществ
определенный темп, настрой, характер. Роль
отдельных микроэлементов далеко еще Не изучена.
Непонятно, скажем, зачем железы внутренней
секреции накапливают уран. Какое отношение
к интенсивности жизненных процессов имеет
радий? Почему некоторые виды простейших
организмов пристрастны к определенным элементам:
лучевики — к стронцию, корненожки — к барию,
моллюски, гребешки — к кадмию?
КЛАССИФИЦИРОВАТЬ
ПО СОСТАВУ!
Эти факты пока ждут объяснения. Но уже
сейчас очевидно, что химия организмов разных
видов настолько индивидуальна, что могла бы
быть использована, как полагает академик
А. П. Виноградов, для биологической
систематики.
Это совершенно неожиданный на первый
взгляд подход к классификации живой природы.
И подход чрезвычайно интересный.
Растения, питающиеся соками Земли, зависят от
химического состава почв. Оскудевает Земля —
хиреют и растения. Химический состав почвы
через растения влияет на здоровье домашних
животных.
С помощью рентгенофотометрического метода
ветеринары определяют степень минерализации
скелета животного, нарушение нормального
солевого обмена. По плотности маленького участка
кости ветеринар судит о степени минеральной
насыщенности всего скелета.
Рентгенография рога коровы на
животноводческой ферме
С л е в а — роговой отросток. Точкой 1
обозначено место рентгенографического анализа.
Справа — пястная кость теленка. Точкой 2 обозначено
место рентгенографического анализа.
23

До сих пор на протяжении столетий,
наука систематизировала :кизнь, основываясь на
вариациях формы живых существ. Но сегодня
даже неисчерпаемое многообразие проявлений
жизни уже не заслоняет от научного сознания
единой химической основы живого вещества,
постоянно обменивающегося атомами с
окружающей средой. Наиболее наглядна эта сеязь со
средой у растений. Впитывая корнями соки
почвы, растение сразу же хиреет, как только
оскудевает кормящая его земля. В отличие от деревьев,
люди не прикреплены пожизненно к одному
месту. Тем не менее наша «химическая свобода» все
же ограничена. Конечно, мы стараемся
удовлетворить потребность организма во всех
необходимых ему химических веществах. Однако
освободиться от влияния геохимических особенностей
того места, где мы живем, полностью нам все
же не удается. И порой нехватка в воде и пище
одного единственного микроэлемента приводит к
появлению очагов болезней чисто геохимического
происхождения. В тех районах, где нет йода,
возникает эндемический зоб; нехватка фтора
Ведет к кариесу зубов, избыток его же — к
другому заболеванию зубов — флюорозу. А в
районах с повышенной жесткостью воды или
слишком большим содержанием кремния либо свинца,
нередки случаи мочекаменной болезни...
Казалось бы, удивительно. Не хватает
«пустяка» — всего одного элемента. Но в организме
любой химический элемент не существует сам по
себе. Он лишь один из инструментов,
вплетающий свою неповторимую партию в игру
биохимического оркестра. И его молчание расстраивает
весь оркестр. Кобальт, например, необходим для
синтеза витамина В12. Стронций мешает костям
усваивать кальций, вследствие чего возникает
«стронциевый рахит».
Основоположник геохимии и бисгеохимии
ученый-мыслитель Владимир Иванович Вернадский
еще в 20-х годах в статье «Химический состав
живого вещества» писал:
«Присутствие или отсутствие атомов, большое
или малое количество атомов разного строения в
любом природном теле, в том числе и в
организме, не может не быть важным, если только это
явление повторяющееся, не случайное».
И еще:
«Мы знаем, что организмы не случайно
берут наблюдаемые в них элементы. Есть ряд
приспособлений в их структуре и жизни, которые
обусловливают захват ими того или иного
химического элемента, в том или ином нужном
количестве в их среду и образование из него нужных
ему продуктов, в конце к«нцов, с помощью
космической энергии, полученной ими из солнечных
лучей».
В. И. Вернадского понимали вначале лишь
немногие современники. Но жизнь идет вперед.
РЕНТГЕНОВСКИЕ ЛУЧИ
И БИОГЕОХИМИЯ
Идеи Вернадского признаны современной
наукой. Биологи скрупулезно изучают различия в
функциях и количественном составе живого в
разных геохимических провинциях.
На состоявшемся недавно в Ленинграде
Всесоюзном совещании по проблемам медицинской
географии около тридцати докладов Было
посвящено биогеохимическим эндемиям (болезням,
связанным с нарушением химизма среды). В
частности, в докладе группы сотрудников
Института антропологии им. А. Н. Анучина
Московского государственного университета специально *
разбирался вопрос о зависимости между
минеральным составом почв и «минеральным
статусом» человека, наиболее наглядно и четко
отражающим огромное и непрестанное влияние
геохимической среды на наш организм.
Для определения насыщенности скелета
человека солями антропологи Т. И. Алексеева и
О. М. Павловский избрали рентгенофотометри-
ческий метод исследования. Этот метод у нас
известен сравнительно мало, хотя он был
разработан еще в 1937 году. Заслуга его внедрения
в практику у нас в стране принадлежит доктору
ветеринарных наук И. Г. Шарабрину. То, что
метод нашел применение в ветеринарии раньше,
че^1 в медицине, объясняется легко: ведь
обеднение почв солями сразу же приводит к
заболеваниям домашнего скота, снижению удоев,
потере ценных рабочих качеств. А у человека
связи с почвой ослаблены и проследить их гораздо
трудчее.
СОЛИ — ОСНОВА КОСТИ
Напомним, что из всех минеральных веществ,
поступающих в наш организм с водой и пищей,
98 процентов уходят на то, чтобы цементировать
внутренний, опорный каркас тела — скелет, и
только два процента остается на долю остальных
органов и тканей. Кристатлы фосфорно-кальцие-
вых солей — основной строительный материал
кости. От них зависит ее прочность, способность
к сопротивлению большим нагрузкам. Степень
упитанности кости солями — показатель ее
здоровья, прочности, надежности. Солевой голод, как
правило, ведет к заболеваниям костно-суставно-
24

го аппарата, а различные болезни, в свою
очередь, нарушают минерализацию кости. Особенно
чувствителен к минеральной недостаточности
растущий несозревший организм.
Как же обнаружить солевое голодание? В
отличие от обычного голода, оно не сразу дает о
себе знать. А врач обязан заметить его первые
признаки, когда пациент еще ничего не
подозревает. Каким же миноискателем выявить скрытую
минеральную недостаточность?
С ПОМОЩЬЮ Х-ЛУЧЕЙ
Начиная с самого первого рентгеновского
снимка, — Рентген сфотографировал в
х-лучах руку своей жены — кости сделались
излюбленным объектом исследований рентгенологов.
Кость насыщена солями, плотна. Чтобы увидеть
кость на экране или на снимке, рассмотреть все
детали ее внутренней архитектоники, нет нужды
вводить в организм специальные контрастные
вещества, усиливать контрастность.
Чем более «просолена» кость, тем больше
задерживает она рентгеновские лучи, тем плотнее
ее тень на снимке.
Таким образом, степень минерализации
скелета соответствует плотности тени. На этом
собственно и основан метод рентгенофотометрии. На
снимках костей исследователя интересует в
данном случае не форма и не рисунок тени, как
обычно, а ее плотность. В рентгеновских
лучах фотографируют участок кости — скажем,
третью фалангу среднего пальца правой кисти —
а затем оценивают интенсивность тени,
сравнивая ее со специальным эталоном при помощи
микрофотометра. Так определяется степень
минерализации скелета без каких-либо других
лабораторных анализов.
ПЕРВЫЕ ИТОГИ
Для начала исследований Татьяна Ивановна
Алексеева и Олег Михайлович Павловский
избрали три геохимические провинции:
Воронежскую область — зону оптимальных соотношений
минеральных солей; Ярославскую область, где не
достает кобальта, йода, фосфора, кальция, и
один из районов Таджикистана, где всех
элементов хватает, а некоторые присутствуют даже в
избытке, но где соотношения их не оптимальны
для жизни человека. В частности, здесь
многовато стронция, а стало быть, нередки и
поражения костей и суставов.
Разница в «минеральном статусе» жителей
разных провинций обнаружилась довольно
быстро. Скелет жителей первой провинции оказался
«просолен» основательнее, чем в двух остальных.
Конечно, это не значит, что жители районов с
худшим соотношением элементов должны
обязательно болеть — речь идет о вариантах
нормального содержания солей в костях. Но ученые
решили исследовать также больных.
В городке Исфара Таджикской ССР были
обследованы дети, страдавшие рахитом.
Насыщенность их скелета солями оказалась примерно
вдвое ниже, чем у детей здоровых. При не
резких формах рахита обнаружить нехватку в
костях кальция другим методом гораздо труднее.
Кровь, «зеркало организма», в этом случае не
отражает почти ничего. А рентгеновские лучи
обнаруживают минеральную недостаточность
даже в самом начале болезни.
Таковы первые итоги объединения
антропологии, биогеохимии и медицинской географии.
БОЛЬШОЕ БУДУЩЕЕ
Биогеохимические эндемии, в отличие от
некоторых других заболеваний, поддаются уже
сегодня не только изучению. Получив тревожный
сигнал о нехватке солей, врач всегда может
восполнить их недостаток.
Но в целом проблема биогеохимических
эндемий — это, конечно, проблема не узко медицин-,
екая. Чтобы знать, где гнездятся эндемии, враЧ
должен получить от географов, геологов,
геохимиков, почвоведов нужные сведения о
геохимическом режиме той или другой части нашей
огромной страны.
Химическое здоровье почвы, как теперь
становится все более очевидным, — это не только
условие для успешного развития сельского
хозяйства, но и необходимый показатель здоровья
человека.
Ю. ШИШИНА

I —
» Химическая сварка
Нет, это не результаты работы трудолюбивых пчел. Детали даже
такой сложной конфигурации легко соединяются химической сваркой
20

Применение синтетических
полимеров становится все шире.
В каждом самолете Ту-104 около
120 тысяч различных деталей из
пластиков и резины, в
современном автомобиле — около 200.
Детали из полимерных
материалов объединяются в узлы и
агрегаты. От того, каким способом
соединены между собой эти
детали, во многом зависят
прочность и надежность всей
конструкции.
Технике известно несколько
способов скрепления различных
материалов и деталей. Из них
сварка — один из самых
надежных. При сварке твердые тела
сплавляются или совместно
деформируются таким обрезолл, что
между их молекулами возникают
прочные связи.
Долгое время сварка была
привилегией металлов. Правда,
детали из термопластов —
пластических масс, обладающих
способностью размягчаться при
нагревании, — сваривать довольно
просто: места контакте двух
деталей разогревают, молекулы
полимеров становятся более
подвижными, начинают взаимно
диффундировать, переходить из
одной детали в другую. При
охлаждении «спутанность» молекул
сохраняется и детали прочно
соединяются между собой.
Но далеко не все полимеры
обладают термопластичностью.
Множество синтетических
пластиков — термореактивны.
Будучи однажды отвержденными,
они утрачивают способность
размягчаться под действием
температуры. Детали из этих
материалов скрепляют винтами, болтами,
заклепками, склеивают между
собой. Однако эти способы
соединения можно применить не
всегда. В одном случае портится
внешний вид изделия, в другом—
не достигаются нужные
характеристики, такие например, как
длительное сохранение прочности
или малый вес.
Долгое время сварка
термореактивных пластмасс казалась
невозможной. И лишь совсем
недавно группа химиков
Московского авиационного
технологического института (кандидаты
технических наук В. А. Шишкин и
Г. В. Комаров и инженер Г. С.
Головкин под руководством
профессора Е. Б. Тростянской)
создала новый метод соединения
деталей из термореактивных
пластмасс, получивший название
химической сварки. Сущность его
заключается в продолжении
химической реакции отверждения
главного компонента
пластмассы — связующего — под
действием ультразвука или токов
высокой частоты.
Внешне химическая сварка
выглядит далеко не так эффектно,
как электросварка или газовая
сварка металлов. Здесь не
увидишь ослепительных голубых
вспышек. Свариваемые детали из
термореактивных пластмасс
помещаются между пластинами
рабочего конденсатора
высокочастотной установки или подвергаются
облучению ультразвуком.
Ультразвук и токи высокой частоты
обладают специфическим
действием: они разогревают место
соединения, почти не повышая
температуру внутри деталей.
Впрочем, и здесь, в месте
сварки, развивается температура, во
много раз меньшая, чем при
электросварке — всего около
180°С, хотя это больше, чем
температура, при которой обычно
отверждаются пластмассы.
Но какая может быть связь
,между температурой
отверждения пластика и температурой
химической сварки? В некоторых
случаях — самая
непосредственная. Для пластиков, полученных
реакцией поликонденсации (а это
чуть ли ни половина всех
существующих пластмасс), каждой
температуре соответствует
определенная степень отвержденности
пластической массы. На любом
этапе отверждения в ней
сохраняется какое-то количество реак-
ционноспособных групп. Эти
«неизрасходованные» группы
распределены по всему объему
материала. Часть их
находится в поверхностных слоях
деталей.
Под действием температуры
сварки, которая всегда выше
температуры предыдущей термооб-
«Как лучше сварить такую конструкцию?» — размышляет
кандидат технических наук Герман Комаров — один из создателей
химической сварки
<w 4

работки пластиков, поверхность
соприкосновения деталей
приобретает некоторую пластичность.
Одновременно свариваемые
детали плотно прижимаются одна к
другой. Под действием
температуры и давления начинается
реакция доотверждения связующих, в
которую вступают оставшиеся
свободными активные группы.
Эта реакция приводит к
образованию химических связей между
молекулами свариваемых
пластмасс. Процесс сварки длится не
больше трех минут. Прочность и
теплостойкость образующегося
шва такая же, как у материалов,
из которых изготовлены детали.
Но как быть в том случае,
если реакционноспособные группы
на поверхности деталей все-таки
отсутствуют? Тогда их создают
искусственно. На поверхность
свариваемых деталей наносят очень
тонкий слой вещества, которое
Давление
V/ШЖ)
t^^^y
Давление
1 — свариваемый материал,
2 — зона прогрева
материалов токами высокой частоты
или ультразвуком, где
осуществляется химическая
сварка
содержит реакционноспособные
группы в достаточном количестве.
(Например, детали из резины на
основе нитрильных каучуков
покрывают тонким слоем жидкого
ненасыщенного мономера —
стирола, в который добавлена
перекись бензоила. Под действием
температуры перекись
разлагается с образованием свободных
радикалов, которые инициируют
реакцию полимеризации молекул
стирола. При этом они
«прививаются» к цепи основного
полимера — каучука — в той и в другой
детали и как бы сшивают их.)
Химическая сварка
заканчивается задолго до того, как
материал начинает изменять свои
свойства под влиянием температуры.
Поэтому она не отражается на
качестве детали.
Этот способ соединения
пластмассовых деталей применим к
изделиям практически любых форм
и размеров.
Инженер
Е. В. ГРУЗИНОВ
СТО КРАТЕРОВ
НА ВОЛОСКЕ
НОВОСТИ ОТОВСЮДУ
На одно только мгновение
вспыхивает искра — и образец
для исследования уже готов.
Ионы, вырванные искрой с
поверхности материала, поступают в
масс-спектрограф, который
сортирует их в магнитном поле. Разряд
продолжается лишь миллионную
долю секунды, но он успевает
создать 100 микроскопических
кратеров на отрезке,
сопоставимом с толщиной волоса.
О таком методе исследования
веществ сообщил журнал «Science
Journal» |1965, № 8). Способ
очень удобен дпя исследования
тончайших пленок, поскольку
быстрый электрический разряд не
успевает их пробить. Искровым
методом заинтересовались и
биологи, исследующие состав
наиболее сложных биополимеров.
ХРАНИТЬ
В ИНЕРТНОМ ГАЗЕ...
Литий — на редкость активный
металл. В химической активности
ацетиленовых углеводородов
тоже не приходится сомневаться.
Нетрудно представить, как будет
вести себя такой углеводород, в
котором все водородные атомы
замещены атомами пития.
Перпитиопропин — так
называется недавно синтезированное
вещество. Его тяга к химическим
реакциям столь велика, что
исследовать его приходится в
атмосфере инертного газа.
Предполагают (aScience News
Letter», 1965, № 12), что
перпитиопропин найдет применение в
производстве синтетических
каучуков и пластических масс.
НОВОСТИ ОТОВСЮДУ •• .TV?
J2h
2b

И мерить,
и считать
«Чтобы все обнять, надо метод
сравнительный...»
Д. И. Менделеев
В ходе любого исследования часто
бывают нужны сведения о свойствах самых
разнообразных соединений. Представим
себе, что для этой цели решено составить
таблицы, в которых собраны константы всех
известных нам веществ. Каждая строчка
отведена одному веществу, каждый
столбец— одному свойству...
Мы знаем о существовании примерно
трех миллионов веществ; будем считать
также, что вещество можно исчерпывающе
охарактеризовать двумя сотнями свойств
(это не так много, как может показаться на
первый взгляд: помимо нескольких
«ходовых» есть еще множество сравнительно
редко применяемых констант, в
совокупности всесторонне характеризующих
вещество). Если считать, что в каждом томе такого
издания будет несколько сот страниц, то
общее число томов достигнет многих тысяч!
Но не это плохо. Плохо то, что бо|лее
чем 99,9 процента страниц нашего
гигантского справочника окажутся... пустыми!
Ведь даже свойства наиболее
исследованного вещества — воды — и то известны фще
далеко не полно! Свойства же многих сотен
тысяч веществ до сих пор практически,
неизвестны. Если же учесть, что численные
значения свойств, полученные в разных
работах, нередко неточны и противоречивы,
то станет очевидным колоссальный разрыв
между числом известных и числом
действительно изученных веществ.
Вот к какому сверхскромному итогу
привели усилия столь многих поколений
исследователей!
Эта диспропорция, — к сожалению,
непрерывно возрастающая, — очень часто не
позволяет не только решать, но даже и
ставить многие научные и технические
проблемы, затрудняет критический анализ и
обработку имеющихся экспериментальных
данных, зачастую делает невозможными
теоретические обобщения.
Каков же вывод из создавшегося
положения? Каким образом можно ускорить
столь необходимое накопление сведений о
свойствах веществ?
ПУТЬ ПЕРВЫЙ — ОПЫТ
Слов нет — эксперимент, как правило,
сразу же дает искомую величину. Однако
для этого требуется применять и надежную
методику, и совершенные приборы и
оборудование, и достаточно чистые препараты.
Надо учесть и затруднения, связанные с
возможной нестойкостью веществ, их
токсичностью, с коррозией аппаратуры. Прибавьте
к этому и все возрастающий интерес к
свойствам веществ при таких температурах и
давлениях, когда постановка опыта
становится весьма сложной задачей, и к
свойствам веществ, которые получены в
количествах, исчисляющихся ничтожными долями
миллиграмма.
Одним словом, в этом деле нельзя
надеяться только на эксперимент.
путь второй —
теоретический расчет
Можно ли возлагать большие надежды
на вычисления с помощью теоретических
уравнений? Казалось бы — да. Тем более,
что этот метод обычно дает
безукоризненные по точности результаты.
Однако и этот путь не обещает
радикального решения проблемы...
Во-первых, в форму теоретических
уравнений, в настоящее время облечены
зависимости лишь между некоторыми свойствами.
29

Так, мы не имеем теоретического уравнения
для определения взаимосвязи между
давлением, температурой и объемом (или
плотностью) вещества — например, газа; мы не
знаем точной зависимости вязкости от
температуры и давления...
Во-вторых, даже в тех случаях, когда нам
известны теоретические уравнения, ими
далеко не всегда можно воспользоваться.
Дело в том, что применять их можно в том
случае, если достоверно известны все
свойства, которые входят в эти уравнения
наряду с искомыми. А для этого в свою очередь
нужны многочисленные экспериментальные
исследования.
Представим себе, например, что
необходимо знать температуры кипения какого-
либо вещества при различных давлениях.
Можно ли эту величину вычислить? Да, мы
располагаем абсолютно точным
уравнением, связывающим температуру кипения
с давлением. Однако, как это ни
парадоксально звучит, этим уравнением почти никто
не пользуется — ведь помимо исходной
величины в него входят и другие (плотность
кипящей жидкости, плотность сухого
насыщенного пара, теплота парообразования),
которые для подавляющего большинства
веществ, увы, неизвестны.
ПУТЬ ТРЕТИЙ —
ЗАКОНОМЕРНОСТЬ
Вот почему все более существенное
значение приобретает третий путь — отыскание
свойств веществ с помощью приближенных
закономерностей.
Пусть вас не настораживает слово
«приближенный». Ведь если есть возможность
ценой небольшой затраты времени найти
нужную величину с удовлетворительной для
практических целей степенью точности, то,
право, не следует этим пренебрегать. Тем
более, что точность — понятие
относительное...
Одни приближенные закономерности
имеют очень узкую область применения,
относясь к одному свойству отдельных
веществ, другие могут быть рекомендованы
для определения значений данного свойства
многих веществ; одни из них дают
ориентировочные результаты, другие — более
точные.
МЕТОДЫ СРАВНИТЕЛЬНОГО
РАСЧЕТА
Эти методы (всего их известно шесть)
получили в последние годы широкое
распространение. Основаны они на
сопоставлении свойств изученных и неизученных
веществ и представляют собой продолжение
и развитие методов исследования,
примененных Д. И. Менделеевым для
предсказания свойств элементов *.
Вот два примера.
На рис. 1 сравниваются теплоты
образования Q хлоридов МеСЬ и бромидов МеВгг
элементов ПА-подгруппы периодической
системы при температуре 25СС и давлении
в одну атмосферу. Это — пример первого
метода сравнительного расчёта; он основан
на сопоставлении при данных условиях
значений одного свойства в двух рядах
сходных веществ.
"Q МеВг2
180
160
140
120
ЮО
80
110
Рис. 1.
130
150
170
190
210
' QlVIeCl.
Сопоставление теплот образования
(Q, ккал/моль) хлоридов и бромидов
элементов МА-подгруппы
периодической системы Д. И. Менделеева в одних
и тех же условиях B5°С, 1 атм)
* См., например, подборку к статье «Скандийм
(«Химия и жизнь», 1965, № 7—8).
30

Рис. 2 иллюстрирует другой
(четвертый) метод расчета — когда
сопоставляются значения одного свойства (в данном
случае — теплоты парообразования L) двух
веществ (здесь — бутилена и пропилена) в
зависимости от условий (в этом примере —
в зависимости от давления Р).
Заманчивость применения методов
сравнительного расчета состоит в том, что им
отвечают уравнения прямых линий; это
крайне упрощает их использование.
Оказалось, что многие уже описанные
в научной литературе закономерности
представляют собой частные примеры методов
сравнительного расчета. Благодаря этому
удалось обобщить различные зависимости,
считавшиеся ранее разрозненными, а также
предложить несколько десятков новых.
Более того. Оказалось, например, что
некоторые из приближенных зависимостей
имеют весьма широкую область примене-
женного на рис. 3. Подобная же
зависимость будет справедлива для самых
различных свойств веществ (в частности, давления
пара, электропроводности, вязкости) и
также характеристик разнообразных
процессов (в том числе процессов диффузии,
адсорбции, химического взаимодействия).
Это—пример второго метода
сравнительного расчета — сопоставления значений
двух свойств в ряду сходных объектов.
Методы сравнительного расчета
позволяют несложным путем найти в широком
интервале условий (температур, давлений,
концентраций) значения самых
разнообразных свойств чистых веществ и растворов,
различные характеристики физических,
физико-химических и химических процессов.
Зачастую они дают возможность рассчитать
трудно измеряемую величину по легко
измеряемой, а иногда и найти искомую
величину при отсутствии опытных данных.
L пропилен
0,1 мм рт.ст.
1СЮ
i атм^
15.
25
L V=>Qbax№j
L бутилен
Рис. 2. Сопоставление теплот парообразования
(L, ккал/моль) бутилена и пропилена
в зависимости от давления (Р)
ния. Представим себе, что по оси абсцисс мы
отложили теплоту растворения Е ряда
родственных веществ в данном растворителе
(или одного вещества в ряду сходных
растворителей), а по оси ординат—в
логарифмической шкале—их растворимость со.
Тогда получится зависимость вида, изобра-
«gCc
-1 1 1 L_
-I
-I 1 1 i ■
I
Рис. З. Сопоставление растворимостей
некоторых газов (ее) и теплот растворения
(Е, ккал/моль) в этаноле
Например, используя эти методы,
удалось за короткий срок найти значения
важнейших свойств более чем полутора тысяч
веществ. К этим свойствам относятся
удельный вес, теплоемкость, теплота
парообразования, температура кипения, давление
насыщенного пара, расстояние между атомами
в молекулах, теплота образования веществ,
недолюбливаемая студентами энтропия и
многие другие. В частности, не прибегая
к эксперименту, удалось удвоить фонд
данных по теплотам парообразования
различных жидкостей.
Методы сравнительного расчета
успешно применяются и для машинного прогноза
характеристик веществ, в частности, для по-
31

лучения информации о материалах,
обладающих заданным набором свойств.
Помимо большой практической ценности система
методов сравнительного расчета важна и с
теоретической стороны. Анализ находимых
с ее помощью закономерностей позволяет
судить о строении вещества и о механизме
самых различных, например,
физико-химических процессов.
В вузах очень много внимания уделяется
изложению теоретических основ различных
дисциплин, как общеобразовательных, так
и специальных, тратится немало усилий для
ознакомления студентов с методикой
постановки и проведения опытов. Все это
совершенно необходимо. Но, на мой взгляд,
недостаточно внимания уделяется
обучению будущих специалистов методам
приближенных вычислений. А ведь как важно
для инженера и исследователя — будь это
химик, нефтехимик или углехимик,
металлург, теплофизик или энергетик —
приобрести устойчивые навыки расчетов, получить
вкус к ним, умение их применять!
Ограничусь лишь одним примером.
Известно, что среди элементов водород — это
«двуликий Янус», он сочетает в себе
свойства и металлов, и неметаллов. Но допустим,
надо решить вопрос, где же его место — в
1
300
200
100
0
100
200
и
-
" н2
*2
*Не
L
Ne
С12
1
J2/
Вг2/
/ Кт
ГАг
At2
уГЯт)
-25
-200
'50 -100
50
Рис. 4. Сопоставление температур кипения
элементов подгруппы гелия (tj) и водорода
и галогенов (tjj)
первой или седьмой группе периодической
системы элементов? Тщательно
проанализируйте свойства водорода, и вы придете к
выводу, что он более галоген, нежели
металл. Прибавьте к этому результаты
применения методов сравнительного расчета
(например, результаты, представленные на
рис. 4, где сравниваются температуры
кипения элементов подгруппы гелия tg и
водорода и галогенов tn), и вы придете к
бесспорному выводу: хотя водород занимает
особое положение и обладает рядом
специфических свойств, его следует считать
неполным аналогом фтора, а не собратом
щелочных металлов. Поэтому правильнее
всего помещать водород над фтором и —
по справедливости! — одновременно (но в
скобках) над литием.
НЕСКОЛЬКО СЛОВ.
В ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Говоря обо всем этом, я далек от мысли,
что методы сравнительного расчета
представляют собой некую панацею, ибо область
их применения не безгранична. Я лишь хр-
тел обратить внимание на то, что их всегда
можно использовать наряду с другими
приближенными методами. Это следует иметь
в виду и инженерам, и исследователям, и
проектировщикам, и студентам, и
аспирантам, и преподавателям. >
Конечно, все сказанное не означает тогр,
что приближенные закономерности всегда
предпочтительнее опыта или
теоретического расчета; все три пути равноправны и не
заменяют друг друга. Следует взвешивать
все «pro» и «contra» и всегда выбирать
оптимальный в данных условиях метод или
различные их сочетания.
Вместе с тем мне кажется, что путь
приближенных вычислений и, в частности,
применение методов сравнительного расчета
занимает первое место среди равных, и уже
сейчас следует ставить вопрос о такой
организации исследований, чтобы, определив с
возможно большей точностью некоторый
минимум величин опытным путем, находить
остальные с помощью вычислений.
Профессор М. X. КАРАПЕТЬЯНЦ,
Московский, химико-технологический
институт им. Д. И. Менделеева
32

НОВОСТИ ОТОВСЮДУ
ХИМИЧЕСКАЯ ПОЛИРОВКА
НЕРЖАВЕЮЩЕЙ СТАЛИ
В последнее время для
некоторых металлов удалось заменить
электрохимическую полировку
химической. При химическом
способе не требуется затрат
электрического тока, способ технологически
проще и дешевле. Для алюминия,
например, электрохимический
способ полировки уже почти во всех
случаях заменен химическим.
Советский «Журнал
прикладной химии», 1965, № 38 сообщил
о химической полировке изделий
из нержавеющей стали марки
1Х18Н9Т. Сталь полируют в смеси
соляной, азотной и серной кислот,
содержащей добавку красителя
«кислотного черного».
Установлено, что микроструктура при
увеличении в 10 000 раз одинакова
для образцов с химической и
электрохимической полировкой.
Меняя соотношение
компонентов в смеси, поверхность изделий
из нержавеющей стали можно
полировать, осветлять, травить или
пассивировать.
ДЕШЕВАЯ «НЕРЖАВЕЙКА»
Чтобы сделать сталь
нержавеющей, в нее добавляют, как
правило, хром. Этот металл не так
уж дешев, да и технология
получения хромистой стали достаточно
сложна. Но поскольку без хрома
пока что не обойтись,
исследователи ищут способы удешевления
хромистых сталей. Об одном из
таких способов сообщает журнал
«Usine nouvellen A965, Н° 46).
В герметическую камеру
загружают детали из обычной стали.
Детали «пересыпают» гранулами
хромирующего вещества —
пористого феррохрома с химическими
добавками. Эти добавки при
нагревании подхватывают частички
хрома и переносят их к деталям.
Хром проникает в деталь на
глубину 0,05—0,06 мм, и в этом слое
его содержание приближается к
20%. Стойкость к коррозии таких
хромированных сталей не хуже,
чем обычной нержавеющей стали
с 17%-ным содержанием хрома.
ПОЛИМЕРИЗАЦИЯ
ПОД ДЕЙСТВИЕМ ВЗРЫВА
Желая получить золото,
алхимики применяли самые
неожиданные методы. Например, били
по железной наковальне кувалдой
в надежде, что золото
образуется из железа в месте удара.
Но, оказывается, ожидая, что
в момент удара при мгновенном
сжатии в веществе наковальни
произойдут химические
изменения, алхимики были не так уж
неправы. Журнал
«Высокомолекулярные соединения», 1965, № 8
сообщает о работе советских
ученых, показавших, что силу удара
действительно можно
использовать для химического синтеза.
В Институте химической физики
АН СССР проведена
полимеризация мономерных веществ — ме-
такриламида и триоксана — в
ударной волне от взрыва.
Если удастся в этом процессе
повысить выход полимера, то
будет создан промышленный
способ полимеризации, протекающей
со скоростью взрыва.
НАТРИЕВЫЕ
ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫЕ ЛАМПЫ
В январе 1966 года фирма
«Дженерал Электрик» начала
выпуск новых осветительных
люминесцентных ламп мощностью
400 ватт, наполненных парами
натрия. Натриевые люминесцентные
лампы дают на 50% больше света,
чем обычные лампы той же
мощности, наполненные парами ртути.
Срок службы таких ламп 6000
часов. В конце срока службы ламла
дает такой же яркий золотисто-
белый свет, как и в начале.
Натриевые лампы — не
новинка, но их старые типы не годились
для осветительных целей. Пары
натрия светятся интенсивным
резким желтым светом, и такие
лампы можно было использовать
только для реклам и указателей.
Выпуск новых эффективных
натриевых люминесцентных ламп,
дающих свет близкий к свету
обычных ламп накаливания и
пригодный для освещения
помещений, стал возможен благодаря
созданию специальной керамики.
Эта керамика легко поддается
обработке, из нее можно формовать
трубки, заменяющие стеклянные
баллоны старых натриевых ламп.
Эти трубки из белой
просвечивающей керамики служат фильтром,
превращающим желтый свет
паров натрия в свет, пригодный для
освещения.
ВОДОЛАЗЫ-МАЛЯРЫ
Окрасить океанский корабль
ниже ватерлинии — нелегкая
работа. Корабль приходится ставить
в док и краску наносить на
высушенное днище.
Норвежские специалисты
недавно предложили краску,
которую можно наносить на металл
под водой. Водолазы,
выступившие в необычной роли маляров,
утверждают, что такая работа не
вызывает особых затруднений.
Слой краски приставал к
подводной части судна за 20 сек.
Новая краска на основе
эпоксидных смол состоит из двух
компонентов. Благодаря ее особым
свойствам, вода, остающаяся
между слоем краски и металлом, при
застывании краски постепенно
выдавливается. Подводная окраска
корабля будто бы не уступает
обычной, «сухой».
НОВОСТИ ОТОВСЮДУ
Jilt
•••••••••
3 Химия и Жизнь, № 5
33

•Q? 'ОТ
/7&S—/as/
Получив от природы
пытливость, трудолюбие и
неутомимость в деятельности, Щеглов
показал разительный пример,
как усилия одного человека,
без великих открытий,
расширяют область науки.
Г. А. Плетнев
« Двадцатипятилетие
Санкт-Петербургского
университета »
ИАЧАЛЬИЫЛ OCHOBAHIfl
X ИМ I И,
НЭДАННЫЯ
Нчколаемъ 11£*г*о*ыллъ,
<*&3*^Jq№
Пгофъссоюшъ НМПЕРАТОРСКАГО САмкгаггггдогсшо
Уинжрстшгл ** .»*знм&* Учж«мк* Оэдцхтяъ Члндал,
ВАЖНЕЙШИЕ ТРУДЫ
Н. П. ЩЕГЛОВА
Общая физика, СПб, 1822.
Хозяйственная ботаника, СПб,
1825.
О пользе соединения
с земледелием мануфактурной
и заводской промышленности.
СПб, 1828.
Руководство к химии. СПб,
1829.
Руководство к физике. СПб,
1830.
Наставление о приготовлении
хлористых солей. СПб, 1830.
Начальные основания химии.
СПб, 1830.
САНКТПЕТЕРВУРГЪ.
печатано Ш% T«nor»4*t« И* r^A»*wot*.
1650.

Профессор Петербургского
университета Николай
Прокофьевич Щеглов принадлежит
к числу тех русских
просветителей начала XIX века, чьи
имена, по стечению многих
обстоятельств, почти стерлись из
памяти последующих
поколений.
Щеглов родился и вырос в
семье священника во
Владимире. Отец собирался сделать его
также священником и послал
учиться в духовную семинарию.
Но сын оказался непокорным:
вскоре он перебрался в
Петербург и поступил на естественный
факультет Главного
педагогического института. Блестяще
окончив его двадцати лет,
Щеглов получил степень магистра
и через три года успешно
прошел конкурс на должность
адъюнкт-профессора. С 1819
года Щеглов преподает химию и
физику в Петербургском
артиллерийском училище, а с 1822
года — химическую технологию в
Петербургском университете.
В течение всей жизни он
совмещает занятия наукой с
разнообразной общественной
деятельностью.
«Одаренный разного рода
способностями, он мог
исполнять разного рода
должности», — вспоминает
современник. В 1824 году Н. П. Щеглов
читает в университете курс
физики, «следуя собственному
учебнику этого предмета»
«Основания общей физики». В том
же 1824 году выходят в свет его
труды — двухтомник
«Минералогия» и книга «О драгоценных
камннх и способах
распознавания оных».
Николай Прокофьевич был
известен широкой эрудицией в
области естественных наук.
Профессор В. В. Григорьев,
описывая жизнь
Петербургского университета за первые
пятьдесят лет его существования,
писал о нем: «По всем этим
наукам (физика, химия,
минералогия, ботаника, биология,
технология — И. С), видим мы,
оставил он память о себе в
отечественной литературе и за
ходом их, как свидетельствует
издававшийся им «Указатель
открытий», следил неустанно,
можно сказать, страстно».
Журнал «Указатель
открытий по физике, химии,
естественной истории и
технологии» был основан Н. П.
Щегловым также в 1824 году. Идея
зтого издания показывала
глубокое понимание насущных
нужд науки. Мы можем
утверждать, что это был первый в
истории реферативный журнал *.
Быстрый отклик на
появившиеся в печати научные
достижения и добросовестность
переводов снискали этому
изданию заслуженную славу как
в России, так и в странах
Западной Европы.
Николай Прокофьевич
выпускал «Указатель открытий»
в одиночку. Оформление
журнала отличалось скромностью
и деловитостью. Журнал
выходил регулярно, хотя не получал
от царского правительства
почти никакой помощи —
издателю было выдано
единовременно 2000 рублей, а главному
училищному управлению предпри-
сано приобретать ежегодно по
160 экземпляров «Указателя».
В 1825 г. Щеглова избирают
почетным членом и
натуралистом Государственного Адми-
* Имя Н. П. Щеглова так
основательно забыто, что когда
в наши дни, в связи с
зарождением теории научной
информации, обратились к вопросу о
возникновении реферативных
журналов, то первым — как в
зарубежной, так и отечественной
литературе — сочли немецкий
журнал «Pharmaceutisches Zentral-
blatt», выходивший пишь с 1830
года
ралтийского департамента, в
1826 г. — членом Морского
ученого комитета. В 1828 году
профессора Петербургского
университета избирают его
инспектором студентов; в том же году
Щеглов становится
непременным секретарем Вольного
экономического общества.
«В сие же время, —
вспоминал позднее его современник, —
неутомимый наш физик
издавал «Хозяйственную ботанику»,
которая заключает в себе
описание употребительных и
вредных растений в России,
присовокупив великое число
изображений, раскрашенных с
особым тщанием... Чтобы
сочинение сие было полезно не токмо
в отношении к сельскому
домоводству, но и для училищ,
изложил (ое) ботанический
разбор частей растений, так что
с помощью «Хозяйственной
ботаники» преподающий сию
науку может... обеспечить успехи
слушателей в теории, но
вместе с тем доставить нужные
сведения о всех важнейших
растениях».
Николай Прокофьевич был
чрезвычайно озабочен
«неудовлетворительным состоянием
земледелия в России,
составляющим главное основание
народного богатства». Одну из
причин зтой беды он видел «в
недостатке сочинений —
руководств на русском языке». Он
полагал, что рядом с
определением вида растения всегда
следует помещать его верное
изображение, «раскрашенное
сходно с живой природой». За
неимением специальных
словарей такая иллюстрация, по его
мнению, — единственное
средство для сопоставления
иностранных наименований с
русскими. Это застраховало бы
русских предпринимателей от
соблазна закупать умело
рекламируемые Европой семена
люцерны, голландского и швей-
3*
35

ХОЗяЪгТВБЩИЯ БОТАНИКА.
Г» * Г .' Ю Ч А К) »'■ *
в v сгве
ОПЙСАШН И И ЮБГЛ,КЕИ1Я П«.1Г,!НЫ\? -И ! Р*
С tHKTff r.Tt ГБ> I» I b.
царского клеверов, английского
райгреса: «Они бы увидели, что
под сими пышными именами
разумеются самые
обыкновенные почти во всех местах
России травы; они бы увидели, что
высокопоименитые клеверы и
райгресы известны в нашем
отечестве под смиренными
именами кашки, дятлины, плевела
и т. п. и преклоняют повсюду
униженно голову свою под
стопы нашего неведения».
Введение к «Хозяйственной
ботанике», скромно аттестуемое
автором как «понятия о
строении и систематическом
расположении растений», излагает
первоначальные основы
ботаники. Затем следуют два
объемистых фолианта:
«Хозяйственные растения» и
«Врачебные растения». Для каждого
растения автор приводит
обстоятельное описание,
указывает возможное местонахождение,
хозяйственные применения,
исследует этимологию названия.
Он уделяет внимание
многочисленным сопутствующим
проблемам: как распахивать
землю, когда и каким количеством
семян засевать.
Исследуя в «Хозяйственной
ботанике» растения, известные
по их технологическому
употреблению, Щеглов пишет, что
Россия не нуждается в
дорогостоящих заграничных
красителях, так как ее собственные
запасы еще далеко не познаны.
И в дальнейшем Н. П. Щеглов
неоднократно возвращается к
практическим вопросам,
затронутым в этой книге. В 1828
году он публикует «Наставление
о возделывании свекловицы и
добывании из оной сахару», в
1829 — «Наставление о
рафинировании сахара», а в 1830 —
еще один труд — «Об открытиях
и усовершенствованиях,
сделанных в течение последнего
года в свекловично-сахарном
производстве».
Универсальность интересов
и познаний позволяла
Николаю Прокофьевичу серьезно
выступать по весьма
различным, казалось бы, вопросам.
В 1827 году в университете он
делает доклад на тему «О
влиянии естественных наук на
нравственность, хозяйство и
политические отношения
народов».
Но главным делом ученого
было преподавание в
университете. Повествуя об
университетской жизни тех лет, профессор
В. В. Григорьев пишет: «В
рассматриваемое нами время
самой блестящей личностью в
физико-математическом
факультете был профессор
Н. П. Щеглов. Лекции по
своему предмету читал он
превосходно, следя за всеми успехами
за границей, излагая ясно,
отчетливо, занимательно,
приучая одинаково и любить
отвлеченное знание, и стремиться
к практическому его
приложению... Лекции такого горячего
и многостороннего человека,
о чем бы ни читал он,
естественно не могли
ограничиваться одною его специальностью.
Из физики беспрестанно
забегал он в химию, в технологию,
каждое замечательное
открытие в области знаний, которой
он занимался, увлекало его, и
он не мог воздержаться, чтобы,
при малейшем к тому поводе,
не сообщить его слушателям.
Оживление на его лекциях
царствовало неизменно».
Но у Щеглова часто не было
материалов и аппаратуры для
самых злементарных опытов.
«Длн приведения кабинета в
состояние сколько-нибудь
сообразное с назначением
высшего учебного заведения, —
докладывал Н. П. Щеглов, —
потребуется непременно до
15 000 р. (ассигнациями]),
впрочем и тогда еще нельзя будет
назвать кабинета сего богатым».
Существовала для порядка и
химическая лаборатория, но
едва ли кто-нибудь заглядывал
туда, кроме лаборанта. Какова
была ее деятельность, можно
судить по тому, что на ее
содержание, вместе с физическим
кабинетом, израсходовано было
в течение пяти лет A820—1824)
всего 200 р., и то, как
свидетельствует В. В. Григорьев, «150 р.
на починку приборов, а на
опыты — лишь 50 р.»
Щеглов все же старался
приохотить студентов к опытам.
«Химик только тогда может
сказать с уверенностью, что он
знает состав тела, — писал
он, — когда он может
произвести не только разложение, но
и составление его. Например,
когда он, с одной стороны,
разлагая киноварь, находит в ней
серу и ртуть, а с другой,
соединяя серу и ртуть, производит
киноварь, то может сказать,
что он точно знает состав сей
краски».
На основании химических
исследований, Н. П. Щеглов вы-

о дрм оц^нньисъ камняхъ
и
CIIOCOSAX'h РАЗПОЗИАЬАШЯ
о н ы х ъ.
И м н к. г а ■*■ о * с»: л г С Петербург ска i
у им** pawn pma Ffccrrrj*«4у(цн«рн;п v 1Ц
САНКТПЬТЕРЯуРГЪ,
*8а4 I « х
двинул собственную теорию
углеобразования,
подтверждавшую ломоносовские
представления. Решающая роль в ней
Свекловичный сахар
принадлежит в наше время к
числу важнейших пищевых
продуктов. Советский Союз
входит в число крупнейших в
мире производителей сахара;
история возделывания сахарной
свеклы в России насчитывает
около 150 лет.
Как огородное растение
свеклу выращивали на Руси с
незапамятных времен, но
свеклосахарная промышленность
зародилась лишь на грани
XVIII—XIX веков.
В 1792 году московский
аптекарь И. Я. Биндгейм поставил
опыты, в ходе которых
определил содержание сахара в
хлебных злаках, картофеле,
тыкве, свекле, арбузе и
капусте. В 1798 году ему удалось
извлечь из свеклы сахар.
«Сахар сей, — писал о результате
отЕсдилась метаморфизирую-
щим факторам — теплоте и
давлению. «Тот факт, что эта
теория оказалась
справедливой... подчеркивает большое
значение его работы для
развития науки о каустобиолитах», —
писал позднее геолог А. А.
Тихомиров.
Чтобы восполнить
недостаток в теоретических
руководствах на русском языке,
Щеглов пишет «Начальные
основания химии». Это была его
последняя крупная работа. Тогда
же, в 1830 году Щеглов основал
новое периодическое издание —
«Северный Муравей» —
еженедельную газету
промышленности, торговли, земледелия,
химических и физических наук,
единственным редактором
которой он оставался до самой
смерти.
Он умер в 1831 году, во
время вспышки эпидемии холеры.
В некрологе, напечатанном
опытов Биндгейма академ ик
Т. Е. Ловиц, — из белой свеклы
сделанный, по внешнему виду
совершенно походит на
чистейший Канарский сахар. Он имеет
надлежащую доброту и ни в
чем своими свойствами не
уступает сахару, из сахарного
тростника приготовленному».
Сам Т. Е. Ловиц также по
поручению Медицинской
коллегии проводил опыты, выделяя
из свеклы кристаллический
сахар. А в 1799—1801 гг. Я. С. Еси-
пов в селе Никольском
Московской губернии пытался
наладить сахарное производство.
В Западной Европе
присутствие сахара в соке свеклы
было установлено А. Марграф-
фом в 1747 году. Но открытие
это было вскоре забыто. Затем
оно было повторено в 1799 г.
К. Ахардом, сделавшим первую
в «Северной пчеле», видном
журнале того времени,
говорилось, в частности: «Усердие его
к общей пользе и успехам
наук, ревностное содействие
в распространении
общеполезных познаний не имели
пределов».
Профессор В. В. Григорьев
впоследствии писал о Щеглове:
«Огромные заслуги его в
отношении к распространению
естествоведения в России —
несомненны, и объясняются, при
коротком периоде его
деятельности, только страстною его
горячностью, которая и свела его
в раннюю могилу».
Так оборвалась короткая
жизнь самоотверженного,
неутомимого исследователя и
просветителя.
Николай Прокофьевич
Щеглов погребен в Ленинграде, на
Смоленском кладбище. Его
могилу можно найти и сейчас.
И. СЕРГЕЕВА
попытку использовать его на
практике. Ахард построил в
своем имении в Силезии
первый в мире свеклосахарный
завод, пущенный в ход в 1802
году. Однако попытка оказалась
неудачной, и завод вскоре был
закрыт из-за нерентабельности
производства.
Более успешно развивалось
сахароварение в России.
Отставной генерал-майор Егор
Бланкельнагель в своем
имении Алябьеве Тульской
губернии построил в 1802 году второй
в мире свеклосахарный завод,
который вскоре начал давать
продукцию. В той же Тульской
губернии помещиком
Казаковым был пущен еще один
свеклосахарный завод.
Развитие новой отрасли
промышленности в России
происходило, к сожалению, без
ИЗ ИСТОРИИ ПРОИЗВОДСТВА
САХАРА В РОССИИ
37

поддержки правительства. В
то же время во Франции, где
первый свеклосахарный завод
был построен в 1810 г., были
введены декретом Наполеона
специальные премии для
предпринимателей, развивавших
сахарное производство и
увеличивавших посевы сахарной
свеклы. В Германии, где
промышленное производство
сахара началось только с 1835 г.,
правительство также активно
поддерживало
сахарозаводчиков.
Как и всякан отрасль
хозяйства, свеклосахарное
производство не могло расти и
совершенствоваться без обобщения
научных знаний и
практического опыта. Первая в нашей
стране книга о сахарной свекле
и свеклосахарном
производстве — «Наставление о
возделывании свекловицы и
добывании из оной сахара» — увидела
свет в 1828 году. Ее автором был
Николай Прокофьевич Щеглов,
профессор химической
технологии Петербургского
университета. Труд Н. П. Щеглова вызвал
настолько большой интерес, что
уже в следующем году
«иждивением Больного
экономического общества» он был
выпущен вторым изданием — факт
для того времени весьма
редкий. Широта научных
интересов позволила ему стать своего
рода научным консультантом
новой для России отрасли
промышленности.
Николай Прокофьевич
написал два научных обзора по-
Анализ — это основа основ
химии. При помощи аналитических
методов были установлены все
основные химические законы;
без анализов немыслимы ни
современная
научно-исследовательская работа, ни современное
химическое производство.
Сейчас на вооружении
химиков-аналитиков имеется
множество физико-химических методов
анализа. Это и пламенная спек-
трофотометрия, и спектральный,
и рентгеноструктурный анализ, и
следних достижений в области
агротехники возделывания
сахарной свеклы, где
рекомендовал наиболее пригодные для
России сорта свеклы и описал
технологию производства
сахара. Обзоры были опубликованы
под названием «Об успехах и
усовершенствованиях в
свеклосахарном производстве» в
журнале «Указатель открытий по
физик е, химии, естественной
истории и технологии», который
издавался Щегловым с 1824 по
1831 год. В этом же журнале
в 1829 г. Щеглов опубликовал
работу «Наставление о
рафинировании сахара», которая
сыграла большую роль в
повышении качества сахара,
получаемого на русских заводах.
Наряду с пропагандой
передового опыта Щеглов сделал
очень много для популяризации
достижений современной науки.
Его журнал «Указатель
открытий по физике, химии,
естественной истории и
технологии» был одним из первых в
России научно-популярных
периодических изданий. На его
страницах, наряду со статьями
многих забытых в настоящее
время ученых, публиковались
статьи таких видных химиков,
как М. Ф. Соловьев,
написавший интереснейшую статью
«О Российской номенклатуре
химии», статья Балларда об
открытии брома и свойствах
этого вновь открытого
элемента.
«Указатель открытий»
пользовался большой популяр-
многое другое. Но все эти
методы связаны с необходимостью
пользоваться сложными и
дорогими приборами, причем работать
с ними могут, естественно, только
высококвалифицированные
специалисты. А нельзя ли в
некоторых случаях обойтись без всей
этой техники?
Один из традиционных
методов анализа принято называть
объемным. В двух словах суть
его состоит в следующем. Пусть,
например, требуется определить
ностью нс только в России, но
и за рубежом. С Щегловым
поддерживали тесную связь
редакторы таких известных
научных журналов, как
«Энциклопедическое обозрение»
(Германия), «Анналы физики» и
«Бюллетевь естественных
наук» (Франция) и ряда других
журналов. Многие из
публикаций, сделанных II. П.
Щегловым, перепечатывались в зтих
журналах.
Для пропаганды
естественнонаучных и
сельскохозяйственных знавий Щеглов с 1829 по
1831 год издает еженедельную
газету промышленности,
торговли, земледелия, химических
и физических искусств
«Северный Муравей».
В начале прошлого века в
большей части русского
общества господствовало убеждение,
что Россия должва быть
страной только аграрной. В
противовес этому мнению Н. П.
Щеглов утверждал:
«События доказали уже
разительным образом цену
таковых суждений и предали их
вечному презрению. Они
показали, что отечество наше
должно беспрерывно беднеть и
истощаться от избытка...
земледельческих своих произведений, что
сему жалкому состоянию
можно пособить только
размножением мануфактурных и
заводских промыслов».
В этих словах выражено
направление всей деятельности
Н. П. Щеглова.
В. МАЛЕВАННЫЙ
концентрацию раствора какой-
нибудь кислоты. Для этого нужно
приготовить раствор щелочи
с точно известной концентрацией
(в аналитической практике
концентрацию точных растворов
выражают в виде титра — числа,
показывающего, сколько граммов
вещества содержится в одном
миллилитре раствора). Щелочь
помещают в бюретку — трубку с
делениями — и медленно
прибавляют к исследуемой кислоте,
содержащей немного индикато-
КОМПЛЕКСНЫ И КОМПЛЕКСОНОМЕТРИЯ
38

р а (вещества, резко меняющего
свой цвет при изменении
кислотности среды).
Щелочь продолжают
прибавлять до тех пор, пока вся кислота
не окажется нейтрализованной
щелочью; этот момент (так
называемую точку
эквивалентности) замечают по изменению
окраски индикатора. По
израсходованному объему щелочи можно
легко рассчитать титр кислоты.
Именно поэтому вся операция
называется титрованием, то
есть установлением титра.
Этим методом можно
анализировать не только кислоту или
щелочь (в последнем случае готовят
раствор кислоты с известным
титром), но и множество других
веществ: надо только подобрать
подходящий титрант и найти
удобный индикатор.
Но если исследуемый раствор
содержит сложную смесь веществ
(именно с такой задачей
сталкивается химик-аналитик при
проведении практически важных
анализов), то изменение цвета
индикатора может маскироваться
различными окрашенными
примесями; кроме того, эти примеси могут
сами взаимодействовать с
реактивом, искажая тем самым
результаты анализа. Поэтому для того,
чтобы провести анализ такой
смеси обычным объемным методом,
вещества приходится
предварительно отделять друг от друга.
В 40-х годах нашего века
цюрихский профессор Г. Шварцен-
бах обратил внимание на
необычную способность некоторых
веществ — главным образом
органических аминополикарбоновых
кислот — образовывать растворимые
комплексные соединения с
ионами различных металлов —
катионами. Эти вещества он назвал
комплексонами.
Комплексоны почти мгновенно
реагируют с подавляющим
большинством катионов (исключения
составляют ионы щелочных
металлов и ион аммония), причем
устойчивость образующихся
комплексов порой так велика, что
с помощью обычных
аналитических методов в растворе не
удается обнаружить соответствующий
катион. Благодаря этому
комплексоны стали использовать как
реактив в объемном анализе
металлов; этот метод получил название
комплексонометрии.
Один из самых
распространенных в настоящее время комплек-
сонов, натриевая соль этилендиа-
минтетрауксусной кислоты (ее
торговое название — трилон Б),
представляет собой
кристаллическое вещество со
слабокислотными свойствами, легко растворимое
в воде и нерастворимое в
органических растворителях. С
катионами трилон Б образует так
называемые клешневидные
комплексные соединения.
Следует заметить, что всегда
один грамм-ион комплексона
связывает один грамм-ион металла,
независимо от валентности
последнего.
При комплексонометрическом
титровании в точке
эквивалентности свободные ионы металла
исчезают; это можно обнаружить
с помощью соответствующих ин-
Дальнейшее развитие ком-
плексонометрического метода
было основано на том, что
устойчивость образующихся
комплексных соединений существенно
зависит от природы металла —она
возрастает с увеличением заряда
ядра. Кроме того, оказалось, что
устойчивость комплексов зависит
от кислотности среды и ее
температуры. Благодаря этому стало
возможным проводить
количественный экспресс-анализ сложных
смесей катионов без их
предварительного разделения. А ведь с
такими смесями химику
приходится сталкиваться весьма часто при
анализах вод, рассолов, руд,
силикатов и многих других продук-
VH
12
/и
8
6
4
2
п
1д
, Г*
чЛ/
3.
Mi
т—
!
^J
СО
Р1
^l4
J
kNi
L
_. ■:
He]
W /5
Прочност
дикаторов. К комплексонометри-
ческим индикаторам предъявляют
особые требования: они должны
изменять окраску при изменении
концентрации катиона в растворе.
Поэтому их так и называют — м е-
таллоиндикаторы.
Для этой цели применяют
различные вещества, способные
быстро образовывать
растворимые окрашенные комплексы с
катионом; эти комплексы менее
прочны, чем соединение катиона
с комплексоном. Поэтому в
процессе прибавления раствора
комплексона с известным титром к
исследуемой пробе катион
высвобождается из менее прочного
комплекса с индикатором и
вступает в соединение с
комплексоном: в точке эквивалентности
окраска раствора резко изменяется.
20 25
ь комплекса
тов, применяемых в народном
хозяйстве.
Это иллюстрируется
приведенным рисунком, на котором по оси
абсцисс отложена прочность
комплекса (определяемая его
константой устойчивости), а по
оси ординат — так называемая
допустимая кислотность, то есть
кислотность, при которой 99,9%
всех катионов данного «сорта»
оказываются связанными в
комплекс.
Подробные сведения о
комплексонометрическом методе
анализа можно найти в книге Р. Прши-
била «Комплексоны в химическом
анализе» (Издательство
иностранной литературы, М., 1960 г.).
Инженер О. ШКУРЕНКОВА
39

40

В 1939 году замечательный советский поэт Михаил Светлов
написал пьесу «Сказка» о студентах-геологах и еще, как
говорит один из ее героев, «о золоте, о дружбе, о мужестве».
Золото светловской «Сказки» совсем не похоже на золото
клондайкских рассказов Джека Лондона или повестей
Д. Н. Мамина-Сибиряка. Новое время — новые песни...
Столетние деревья предо мной
Застыли в удивительном молчанье...
Я шел и шел... Я слышал под землей
Золота тяжелое дыханье.
Я шел и шел... Не помню, сколько дней.
Потом присел. Потом пришла усталость.
А золото все звало: «Моисей!
Я близко! Рядом! Я тебя дождалось!
В безмолвном протяжении веков
Я знало: ты возьмешь меня с любовью —
Не в пыльный плен тяжелых сундуков.
Не с криком голода, не со спезою вдовьей!
Для мужества высокого рожден.
Возьми меня! Возьми, хозяин, смело:
В руках у пограничника — ружьем.
Игрушкою — в руках ребенка сделай...»
Я шел тайгой. И дождь шумел ветвями.
И мне казалось все ясней, ясней.
Что счастье падает обильными
дождями
Над золотою родиной моей!..
Михаил СВЕТЛОВ
(Монолог Моисея из пьесы «Сказка»]
Трудно найти в мире другое вещество, которое играло бы
такую зловещую роль в истории цивилизации. Поднятый
трудом человека на пьедестал полновластного мерила ценности,
элемент № 79 стал в классовом обществе символом
бесчеловечности. В угожденье богу злата в пору средневековья были
без остатка уничтожены целые народы и созданные ими
великие цивилизации западного полушария. И сегодня еще
миллионы людей на земле живут в мире «желтого дьявола»,
который «окружает человека своей паутиной, глушит его,
сосет кровь и мозг, пожирает мускулы и нервы...»
Но, конечно, сам по себе элемент № 79 повинен во всех
этих злодеяниях не больше, чем элемент № 92 — в
уничтожении Хиросимы.
В погоне за драгоценным металлом было совершено
немало географических и иных открытий, был значительно
пополнен объем сведений, на базе которых впоследствии
возникла химия. В течение многих сотен лет алхимики,
воодушевленные заманчивой целью получения «царя металлов» из
более дешевых и доступных материалов, изучили тысячи
веществ и реакций.
В поисках «философского камня» они проделали
бесчисленное множество опытов, разработали технику химического
эксперимента и, в частности, разделения смесей и растворов,
^ «Скупой рыцарь». (С гравюры
В. А. Фаворского)
41

получили много ранее неизвестных веществ — кислот,
щелочей, солей. Полный крах многовековых попыток превратить
«несовершенные» металлы в золото привел к установлению
основного понятия химии — понятия о химическом элементе.
ЦЕРВЫЕ КРУПИЦЫ ЗОЛОТА попали в руки человека из
россыпей.
Самой богатой золотом страной древнего мира был
Египет. В тонне золотоносного песка и гравия в долинах Белого
и Голубого Нила содержалось до 80 граммов золота. Здесь
добывали драгоценный металл уже пять с половиной тысяч
лет назад. При фараоне Тутмесе III A501—1447 гг. до н. э.)
ежегодная добыча была около 50 тонн золота! (Для
сравнения можно упомянуть, что в рекордном для царской России
1910 году со всех приисков было получено 63 тонны.)
В Европе, уже в древние века, славился своим золотом
Пиренейский полуостров. Содержание рудного золота в
некоторых кварцевых жилах достигало там 100 граммов на тонну
кварца, однако основным источником металла служили
россыпи в долинах Тахо, Дуэро и других рек, где было извлечено
около 1500 тонн золота.
Россыпные месторождения были известны и в центре
Европы— в долинах рек Рейна и Роны. Рудное золото добывали в
Силезии, Богемии и Венгрии. В Силезии в 1211 году вблизи
месторождений золота возник город, в названии которого
отразилось его «золотое» происхождение — Гольдберг.
Впрочем, по количеству добытого золота, средние века не идут ни
в какое сравнение с древностью.
После открытия Америки золота в Европе становится все
больше. Однако золотой поток, хлынувший из Америки в
Европу, объяснялся не усиленной разработкой золотых
месторождений Нового Света, а грабежом золота, накопленного в
течение многих веков коренными обитателями Америки.
Именно тогда, в XVI—XVII веках, и погибли от рук испанских
и португальских конкистадоров государства ацтеков и майя.
После ограбления индейцев и вывоза их золота в Европу
начинается разработка золота в Южной Америке. Открытые
в первой четверти XVIII века бразильские месторождения
золота Минас-Жераис и Мату Гроссу на протяжении 50 лет
давали 50% мировой добычи золота.
В 1848 г. богатые россыпи были открыты в Калифорнии,
в 1851 г. — в Австралии, в 1886 г. — в Южной Африке,
затем— на Аляске.
Наиболее крупные зарубежные месторождения золота,
разрабатываемые в наше время, находятся в Канаде, США,
Австралии, Южной Африке. Африканские месторождения
дают более 50% мировой добычи золота, и не случайно
именно в ЮАР свирепствует сейчас наиболее откровенный
фашистский режим.
За все время своего существования человечество добыло
по одним подсчетам примерно 50 000, по другим — около
100 000 тонн золота. Ежегодно в капиталистических странах
добывают в наше время в среднем тысячу тонн золота.
Большая часть его поступает в подвалы банков для обеспечения
выпущенных в обращение бумажных и металлических денег.

ЦЕРВЫМИ ЗОЛОТЫМИ ДЕНЬГАМИ служили
просто-напросто куски или слитки драгоценного металла. Процесс
купли— продажи при этом был довольно сложным. Отправляясь
на рынок, продающая сторона, помимо товара, прихватывала
с собой весы с гирями, молоток, рубило и наковальню.
Сторговавшись с владельцем товара, покупатель отрубал от своего
слитка кусочек определенного веса. А так как на глаз трудно
было сразу отрубить нужный кусок, то операцию рубки и
взвешивания металла приходилось повторять несколько раз.
Дело значительно упростилось, когда на заранее
взвешенных кусочках золота стали ставить клеймо, удостоверяющее
чистоту металла и точность веса. Такие кусочки золота
принимали без взвешивания — их можно было просто считать.
Но у подобных денег вскоре обнаружился существенный
изъян: если отпилить или отрубить от них немного золота, то
на глаз такую кражу обнаружить было крайне трудно — ведь
никакой определенной формы у денег не существовало.
Только после того, как стали придавать деньгам «стандартную»
форму и покрывать всю их поверхность рисунками и
надписями, воровство золота из них потеряло смысл.
Первые золотые монеты появились 2500—2600 лет назад в
Лидии — государстве, возникшем в западной части Малой
Азии на развалинах Хеттского царства. После завоевания
Лидии персидским царем Киром чеканка золотых монет
распространилась и в других государствах Ближнего и Среднего
Востока.
По другой версии родиной монеты считается греческий
остров Эгина, входивший во владения аргосского царя Фей-
дона. Монеты появились здесь около 750 года до н. э.
Чистое золото чрезвычайно мягко, и сделанные из него
монеты легко стирались, утрачивая часть своей ценности.
Поэтому для повышения твердости монет к золоту стали со
временем добавлять другие металлы, в частности медь.
Однако по мере расширения торговых связей и роста
торговых оборотов, все больше выявлялись недостатки золотых
и вообще металлических денег: громоздкость, большой вес,
неудобства хранения и многие другие. Постепенно золотые
деньги уступили место бумажным, которые стали
своеобразным представителем золота — сплавленное в слитки, оно
оставалось лежать в кладовых банков. Таким образом, выйдя
непосредственно из сферы обращения, золото полностью
сохранило свою роль всеобщего эквивалента стоимости,
которым и сегодня измеряется все, созданное человеческим
трудом.
И в нашей стране, наряду с другими товарами, золото
служит средством обеспечения находящихся в обращении
денежных знаков. Один рубль — это 0,987412 грамма чистого золота.
ЦТО ЖЕ ТАКОЕ —ЧИСТОЕ ЗОЛОТО, где его находят и как
получают?
Химический элемент, занимающий в менделеевской
таблице семьдесят девятое место, встречается в природе
преимущественно в свободном состоянии. Самый большой
найденный на земле самородок был обнаружен в Австралии. Он
весил около 112 килограммов. Природное золото обычно со-

держит примеси других металлов, чаще всего серебра
(до 20%) и меди (также до 20%), значительно реже —
металлов платиновой группы.
Но иногда находят и соединения золота с другими
элементами, например теллуриды.
Золото есть всюду — в земле и воде, в древесине и
листьях, в крови и тканях живых организмов. Общее
количество золота в морях и океанах — не менее 500 миллионов
тонн, в земной коре — более 100 миллиардов!
В коренных месторождениях частицы золота размером
от микрона до миллиметра вкраплены в твердые горные
породы. При их разрушении золото вместе с песком и глиной
уносится водой в русла рек, где образуются иногда золотые
россыпи, из которых, главным образом, и добывали золото
вплоть до прошлого столетия. В настоящее же время
большую часть золота получают из коренных месторождений,
извлекая его из предварительно размолотых твердых пород с
помощью цианистых соединений.
Этот способ, дающий возможность извлекать золото даже
из очень бедных руд, предложил в 1843 г. русский инженер и
ученый Петр Романович Багратион. Измельченную породу
обрабатывают разбавленным раствором цианистого натрия,
в котором золото хорошо растворяется. Полученный
«золотой» раствор пропускают через мелко раздробленный цинк,
который выделяет золото в свободном состоянии. Для
дальнейшей очистки золота от случайных примесей его
обрабатывают горячей серной кислотой или применяют электролиз.
В СССР золотые месторождения находятся на Урале и в
Сибири, в Забайкалье, Якутии, на Колыме.
Чистое золото представляет собой желтый, блестящий,
мягкий (чертится ногтем), очень ковкий металл. Кусочек
золота величиной со спичечную головку можно вытянуть в
проволоку длиной в 3 километра или расплющить в прозрачный
голубовато-зеленый лист площадью 50 квадратных метров.
Золото — один из самых тяжелых металлов: один кубический
сантиметр его весит 19,3 грамма. При 1063 градусах по
Цельсию золото плавится, а при 2710 — закипает, образуя желто-
зеленый тяжелый пар.
Элемент № 79 обладает исключительной химической
стойкостью. На воздухе он не изменяется даже при сильном
нагревании. Не действуют на него щелочи и кислоты. Только
смесь соляной и азотной кислот — «царская водка» и, в
меньшей мере, хлорная вода растворяют золото. В химические
реакции золото вступает с трудом; продукты этих реакций
легко разлагаются — одни при легком нагревании, другие
самопроизвольно, причем иногда со взрывом.
Алхимики называли золото царем металлов. Но, лишившись
престола, перестав быть сокровищем, золото не потеряет
своей ценности — залогом тому его исключительные физические
и химические свойства, делающие элемент № 79 важным
техническим материалом.
Доцент Е. И. РУДЕНКО, профессор П. Р. ТАУБЕ
О применении золота в современной технике будет рассказано в
следующем номере журнала. Ред.

РАЗНЫЕ РАЗНОСТИ
ЗАКОН
ЕСТЬ ЗАКОН
Знатоки юриспруденции
подметили, что из законов, которые
когда-либо принимались в Англии,
лишь один ни разу не был
нарушен. Его подписал в X3V веке
король Генрих IV. Закон этот
гласит: «Никому, кто бы он ни был,
не разрешается превращать
простые металлы в зопото».
ЗОЛОТО
И ЛИНГВИСТИКА
Названия некоторых денежных
единиц произошли от формы
монет, надписей и рисунков на них.
Например, дукат — от латинского
слова «дукатус» — владыко,
входившего в надпись на монете;
пистоль — от слова «пистоле» —
плитка, форма испанской монеты;
гроши — от итальянского —
«гроссам — толстая,
характеризовавшего монеты, и т. д. В свою
очередь, от названия некоторых
монет произошли названия
предметов. Так, общеизвестное слово
«газета» произошло от
итальянского слова «газзетта», в
первоначальном значении относившемся
к монете мелкого достоинства, за
которую приобретались первые
такие издания. А слово «лепта»,
вошедшее в поговорку и
употребляемое в смысле
пожертвования, вклада в общее депо и т. п.,
происходит от мелкой греческой
монетки лепты.
Английская золотая монета
гинея получила название от золота,
добытого в Гвинее.
ЗОЛОТО
В РАСТЕНИЯХ
На почвах, покрывающих
золотоносные жилы, растут кусты
жимолости, в листьях которой
обнаруживается золото. Содержание
золота в растениях неодинаково:
в еловой древесине содержание
золота 1,27 мг тонну; осина
богаче ели — 2 мг тонну, а береза
беднее — всего 0,6 мг тонну.
В 1779 году Русель д'Арсе
обнаружил золото в виноградном
вине.
В РЕЧНОЙ ВОДЕ
Реки непрерывно уносят золото
в море. Например, Амур
выбрасывает в Тихий океан не меньше
8,5 тонн золота в год.
КУДА ИДЕТ
ЗОЛОТО
Основная масса добываемого
золота остается в подвалах
банков. Сравнительно небольшая
часть золота идет на изготовление
зубных протезов и различных
украшений, в которых обычно
применяются сплавы золота с
другими металлами, часто с медью,
реже с серебром и платиной. На
технические нужды и ювелирные
изделия расходуется ежегодно
150 тонн золота.
ПРОБЫ БЫВАЮТ
РАЗНЫЕ
На любом изделии из
драгоценных металлов ставится
небольшая печатка — эмблема и
трехзначное число. Это — проба. И
рисунок эмблемы, и цифры могут
быть разными. Золотые изделия
царской России метились клеймом
с профилем женской головки в
кокошнике. На изделиях из
драгоценных металлов, сделанных в
СССР до 1 июня 1958 года, стоит
клеймо, изображающее голову
рабочего, а на более поздних —
пятиконечная звезда с серпом и
молотом.
Трехзначная цифра пробы
характеризует весовое содержание
основного драгоценного металла
в каждом изделии. Проба чистого
металла — 1000. Для изготовления
ювелирных изделий в нашей
стране используют золото 375, 500,
583, 750 и 958-й пробы.
Самородное зопото,
очищенное от примесей
электролитическим методом, имеет чистоту не
ниже 999,9 пробы.
ЗОЛОТАЯ
ЗВЕЗДА
Из золота изготовляются
высшие награды СССР — орден
Ленина, золотые звезды Героя
Советского Союза и Героя
Социалистического труда, а также
«Маршальская звезда» — знак
отличия военачальников высшего
ранга.
•
КИНО
и золото
В 1963 году во время съемок
документального фильма
«Чукотское золото» кинооператор Даль*
невосточной студии Л. Личко
нашел золотой самородок весом
больше 350 граммов.
■■■ РАЗНЫЕ РАЗНОСТИ
45

Эксперимент
спрашивающий
Доктор
химических наук
В. С- ТОНГУР
Бывают два рода
экспериментов или открытий в
науке — спрашивающие и
отвечающие. Одни разрешают
неясные вопросы, устраняют
сомнения. Так, открытие
кислорода позволило выяснить
природу горения. А
сравнительно недавно, обнаружив
существование вирусов, ученые
смогли ответить на вопрос, в
чем причина многих
заболеваний.
Другие открытия или
эксперименты, наоборот, не столько
отвечают на вопросы, сколько
их ставят. Например, открытие
рентгеновских лучей сразу же
вызвало множество вопросов:
что они такое, каково их
происхождение, как можно их
использовать? Обнаружение в
солнечном спектре линии
нового, неизвестного до той поры
газа гелия вызвало
недоумение, почему он находится
только на Солнце? А нет ли его на
Земле?
А каковы его свойства?
Недавно в одном из
американских научных журналов
были опубликованы
результаты экспериментов, проведенных
американскими учеными Б. Дж.
Маккарти и Дж. Дж. Холлан-
дом. Эти опыты по своему
значению и масштабам, конечно,
ве идут ни в какое сравнение
с открытиями, о которых мы
только что говорили, но
несомненно одно: вопросов они
ставят, пожалуй, не меньше.
Для того чтобы все было
понятно, нам придется сделать
небольшой экскурс в
недалекое прошлое молекулярной
биологии — этой новой науки,
детища второй половины XX
века.
Читателям уже известно (об
этом много писали не только
в специальной, но и в научно-
популярной литературе, в том
числе и в журнале «Химия и
жизнь»), что несколько лет
назад молекулярной биологией
были открыты механизмы
синтеза белка. Эти открытия не
только подытожили целый этап
в развитии биологии, но и
открыли ее совершенно новую
главу, посвященную роли,
которую играют в жизненных
процессах два вида химических
соединений, называемых
нуклеиновыми кислотами, — дезокси-
рибонуклеиновая кислота
(ДНК) и рибонуклеиновая
кислота (РНК). Обе эти кислоты
или хотя бы одна из них
обязательно входят в состав
каждой живой частицы, каждой
клетки.
ДНК представляет собой
вещество наследствевности: в ее
молекуле хранится
информация о том, какие белки, какие
ферменты должны
синтезироваться в организме именно
данного специфического вида
живых существ.
Информацию, содержащуюся
в ДНК, клетка реализует с
помощью ферментов и РНК. В
клетке существуют три вида
РНК. Один из них —
рибосома л ьная РНК — вместе с
белком образует мельчайшие
частицы — рибосомы, в которых
и происходит синтез белка.
Функция второго вида РНК —
транспортной — состоит в том,
что она подносит в
рибосомы необходимые
аминокислоты, из которых здесь строится
белок. Третий вид РНК —
информационная РНК, или РНК-
посланник, называется так
потому, что содержит
необходимую информацию о том, какой
белок должен быть
синтезирован в рибосоме. Синтезируясь
на ДНК, эта РНК копирует ее
строение, а значит, и
информацию, в ней закодированную, а
потом перемещается к
рибосомам.
Когда все три вида РНК
собираются вместе, и
происходит «великое таинство» (как
говорит религия) — создание
молекулы белка, создание
жизни.
Как же все это происходит?
Для того чтобы ответить на
поставленный вопрос, нам
придется в этот драматический
момент немного отвлечься.
Представим себе, что все
действующие лица застыли, замерли,
как в остановившемся кадре
фильма.
Оставим их в таком виде на
время, а потом снова включим
проектор и продолжим показ
нашего фильма.
Давайте сейчас вспомним,
что представляет собой
информация, содержащаяся в
молекуле информационной РНК.
Она «записана» четырьмя
«буквами» — четырьмя нуклеотида-
ми, входящими в состав РНК *.
* Подробнее об этом
рассказано в статье В. Н. Лысцова «Язык
наследственности» («Химия и
жизнь», 1965, № 2). Ред.
46

Участок двуспиральной
молекулы ДНК. Порядок азотистых
оснований в одной цепи
комплементарен их
последовательности в другой цепи: против
аденина (А) всегда приходится
тимин (Т), против гуанина
(Г) — цитозин (Ц)
Сочетаясь в разнообразные
тройки, эти нуклеотиды
образуют кодоны — своеобразные
трехбуквенные
«слова»-приказы, которые и обусловливают
включение определенных
аминокислот в состав
синтезируемой молекулы белка. Кодоны
РНК, которая синтезируется на
ДНК, соответствуют ее ко до нам,
как негатив — оригиналу. Мы
говорим, что они
комплементарны друг другу.
Теперь мы можем снова
запустить кинопроектор и
продолжить показ нашего фильма
о синтезе белка. Итак, все три
вида РНК собрались вместе. Что
же происходит дальше?
Информационная РНК как
будто продернута сквозь
рибосомы — они прошнурованы ею
и двигаются по ней, как бусы
по нитке. К рибосомам по
очереди подходят все 20
существующих видов транспортной
РНК, каждая из которых несет
одну определенную
аминокислоту из двадцати, входящих в
состав белка.
Где-то на протяжении цепи
каждой молекулы транспортной
РНК есть антикодон — три
последовательных нуклеотида,
комплементарных к одному из
кодонов информационной РНК.
А на конце молекулы
транспортной РНК прикреплена та
или иная аминокислота,
которая должна войти в состав
синтезируемого белка.
Теперь все «просто».
Антикодон транспортной РНК может
присоединиться только к
вполне определенному участку —
кодону информационной РНК.
И последовательность этих
кодонов определяет расположение
аминокислот в образующейся
молекуле белка. Транспортные
РНК подходят к
информационной РНК и своим антикодоном
«отыскивают» нужный кодон,
как ключом — подходящее
отверстие в замке. Наконец, он
найден, и транспортная РНК
занимает свое место. Она
оставляет аминокислоту, которую на
себе несла, отправляется за
другой, и все повторяется сначала.
А в это время подходит другая
молекула транспортной РНК с
другой аминокислотой, которая
соединяется с предыдущей.
Подходят все новые
транспортные РНК, доставляя на нужное
место новые аминокислоты.
Процесс идет очень быстро: как
правило, время синтеза
белковой молекулы измеряется
секундами, а то и долями
секунды.
Итак, все было как будто
настолько ясно, что
биологический синтез белка удалось даже
воспроизвести вне клетки,
прямо в пробирке. Для этого
у живых клеток пришлось
«позаимствовать» только
рибосомы. К ним добавляли
информационную и транспортные РНК,
аминокислоты, ферменты, а
также соединения, служащие
источником энергии для
синтеза. Эту смесь выдерживали 10—
15 минут при температуре
живого организма C7е) и получали
белок.
И вдруг вся эта стройная
система спуталась. Причиной
Тот же участок в развернутом,
деспирализованном виде. Де-
спирализация позволяет
считывать информацию с любой из
цепей ДНК при ее
самовоспроизведении или при
образовании молекул
информационной РНК
тому послужили эксперименты,
о которых мы говорили в
самом начале статьи.
Маккарти и Холланд
сделали, казалось бы, простой опыт.
Они поставили задачу
выяснить: а нельзя ли
синтезировать белок без участия
информационной РНК, то есть без
посредника? Действительно,
ведь ДНК содержит всю
необходимую информацию. Может
быть, удастся обойтись без
РНК?
Для этого исследователи,
синтезируя белок в пробирке,
добавили к смеси вместо
информационной РНК дезоксирибону-
клеиновую кислоту — ДНК.
Надо сказать, что подобные
опыты делались и раньше, но
всегда безуспешно. Да это и
понятно: ДНК состоит иэ двух
цепей, а РНК из одной, а именно
одноцепочечная структура
позволяет рибосомам «садиться»
на РНК. Поэтому прежде, чем
добавить ДНК, Маккарти и
Холланд предварительно
прогрели ее. В результате
водородные связи между цепями
молекулы ДНК порвались, и цепи
отделились друг от друга. Вот
такую одно цепочечную ДНК
они и добавили в свою смесь.
47

На одной из цепей ДНК, как
на матрице, образуется
комплементарная ей
информационная РНК. Информация,
содержащаяся в последовательности
оснований в цепи ДНК,
передается РНК по тому же
правилу: против гуанина (Г) в цепь
РНК включается цитозин (Ц),
против тимина (Т) — аденин
(А), против аденина — урацил
(У), против цитозина — гуанин
(О
Образовавшаяся на ДНК ядра
клетки информационная РНК
передвигается в места синтеза
белка — рибосомы
Чтобы синтезировать белок в
соответствии с информацией,
которую несет
информационная РНК, рибосомы «садятся»
на ее молекулу и
передвигаются по ней от одного конца к
другому
Однако и одноцепочечная
ДНК не вызвала белкового
синтеза. Видимо, содержащаяся в
ней информация все еще была
недоступна.
Тогда экспериментаторы
прибавили в пробирку
антибиотик неомицин. Он относится к
аминоглюкозидам —
соединениям, которые, как было
известно и раньше, каким-то
непонятным образом влияют на
синтез белка. В их присутствии
чтение кода почему-то
путается, и в результате вместо
аминокислот, которые должны
были бы включаться в
белковую молекулу в соответствии
с кодом информационной РНК,
включаются совершенно другие
аминокислоты. Вероятно, Мак-
карти и Холла нд
предположили, что эта путаница, вносимая
неомицином, объясняется его
действием на рибосомы.
Очевидно, под действием этого
вещества они приобретают
способность считывать
информацию не с информационной РНК,
а прямо с одной иэ спиралей
ДНК.
И в са мо м деле, сто и л о к
«мертвой» системе в пробирке
добавить неомицин, как она
заработала с большой энергией,
синтезируя белок.
Однако нужно было еще
показать, что нуклеотиды ДНК
передают при этом ту же
информацию, что и нуклеотиды
РНК. Известно, что кодоны
ДНК и РНК состоят из четырех
нуклеотидов, которые
отличаются друг от друга входящими
в их состав сахарами и
азотистыми основаниями. В ДНК это
аденин, цитозин, гуанин и ти-
мин, а в РНК — те же аденин,
цитозин, гуанин и вместо
тимина — урацил. Это и есть те
«буквы», которыми записана
информация в молекулах
нуклеиновых кислот. Их тройки
и образуют кодоны. Для
большинства аминокислот они уже
Аминокислоты — строительный
материал, из которого будет
построена молекула белка,
доставляются в рибосомы
транспортными РНК. К одному концу
каждой из них присоединена
аминокислота, а где-то в цепи
РНК есть кодовое сочетание из
трех азотистых оснований,
схематически изображенное на
рисунке
ППШ щги шш
{аланин] |глн)тамин)
Своими кодонами
транспортные РНК отыскивают нужное
место на молекуле
информационной РНК и
пристраиваются к ней в нужном порядке.
Правило «чтения» то же
самое — комплементарность
Аминокислоты, оказавшиеся
выстроенными в нужной
последовательности,
соединяются между собой и образуют
цепь белковой молекулы.
Синтез белка закончен
48

ДНК
4 лапСО^ы
наш шиш ass
[М агн [ашо!
фения- МсьРинНиистЕин1—
АЛАНИИ' ' * ' '
ШЩ7 ЩГИ
1 «РЕНИЯ
1АЛАНИ
Пока молекула ДНК не
развернута (деспирализована),
рибосомы не могут «садиться»
на нее и считывать с нее
информацию
Это происходит только в
присутствии неомицина:
транспортные РНК считывают
информацию непосредственно с
одной из спиралей ДНК
При повреждении части кодо-
нов ДНК соляной кислотой
информация считывается только
с «исправных» кодонов. В
молекулу белка не может
включаться, например,
аминокислота цистеин, потому что в со-
I став ее кодона входит гуанин
однозначно прочтены исследо-»
в а тел я ми. Например, известно,
что включением в белок
аминокислоты фенилаланина
командует сочетание трех ураци-
ловых оснований, а включением
аминокислоты глютамина —
сочетание двух адениновых
оснований и одного цитозинового.
В распоряжении ученых был
простой и наглядный способ
проверить, сохраняются ли те
же значения троек, когда
информация считывается с ДНК,
а не с информационной РНК.
Дело в том, что обработка ДНК
соляной кислотой разрушает
часть азотистых оснований —
аденин и гуанин. Очевидно,
такая «подпорченная» ДНК
должна вызывать включение в белок
только тех аминокислот, кодо-
ны для которых не содержат
ни аденина, ни гуанина.
Эксперименты подтвердили
это предположение. После
обработки ДНК соляной кислотой в
молекулу синтезируемого
белка, действительно, не
включались аминокислоты,
кодируемые аденином и гуанином.
Значит, рибосомы и транспортные
РНК и в самом деле считывали
с ДНК ту же информацию,
какую они в обычных условиях
получали с информационной
РНК.
Простой, казалось бы,
эксперимент Маккарти и Холланда
сразу же ставит массу
вопросов. Происходит ли и в клетке,
в живом организме то, что
ученые наблюдали в пробирке? Не
может ли организм таким
образом обходиться без
информационной РНК? Какое
соединение в этом случае может играть
роль неомицина, которого, как
правило, в клетке нет? В каких
случаях природа использует
подобный путь синтеза белка и
какое биологическое значение
он имеет? Как теперь быть с
классическими
представлениями о роли информационной
РНК и вообще со всей схемой
синтеза белка, которая была
так тщательно разработана
молекулярной биологией? Какова
роль и каков механизм
действия неомицина? А может
быть того, что произошло в
пробирке, никогда в клетке не
бывает, и все это — только игра
искусных экспериментаторов,
путь, ведущий в тупик?
Ответов на эти вопросы пока
нет: они еще только поставлены.
Нам с вами придется проявить
терпение и подождать, когда
все здесь станет ясно. Нужно
надеяться, что ждать придется
не так уж долго. И тогда мы
обязательно расскажем, как
будет решена эта проблема.
4 Химия и Жизнь, № 5

КРАСКИ
Человек наделен замечательным свойством — видеть мир в красках. Нас
окружают поля и леса, населенные разноцветными насекомыми и птицами;
пестрыми и полосатыми зверями; водоемы, наполненные яркоокрашенньши живыми
существами — мир животных самых совершенных форм и окраски. В общении
с этим миром мы черпаем духовное богатство, учимся прекрасному.
Зачем животному окраска?
С давних пор биологи изучают, какую роль играет окраска в
жизнедеятельности животных. От краски и узора на шкуре зависит, сливается ли животное
с фоном и становится незаметным или, наоборот, выделяется и привлекает
к себе внимание. Покровительственная окраска помогает оставаться незаметным
и хищнику, например белому медведю, и добыче, скажем, зайцу. Иногда, правда
довольно редко, защитная окраска даже меняется в зависимости от
окружающих условий. Так шкура древесной лягушки принимает оттенок окружающей
зелени.
Оказывается, что и демаскирующая окраска иногда является защитной. Так
хищник узнает, что у ярко окрашенного животного неприятный вкус или что
оно может ужалить, как, например, морской анемон. Если бы птица так легко
не отличала невкусную бабочку по ярким крыльям, она бы склюнула ее, а потом
выбросила.
Характерная окраска помогает бабочке Urania, бородастику и множеству
других животных определить свой род во время спаривания и образования стад.
Иногда, например у павлинов, ярко окрашены только самцы. Яркие перья
павлиньего хвоста приманивают самок.
Изменение пигментации у животных может быть связано с возрастным
накоплением пигментов. Тело обычного огородного клопа к зиме окрашивается
в красный цвет с черным рисунком. Это изменение пигментации не связано
с переменой образа жизни клопа, ее приписывают обычно наступлению половой
зрелости.
У европейского речного угря смена окраски происходит два раза в жизни
и связана с перестройкой организма. Начав свою жизнь в виде прозрачной
бесцветной личинки в Саргассовом море у Бермудских островов, угорь дрейфует по
течению к берегам Европы, где в возрасте четырех лет поселяется в реках. Здесь
он приобретает желтую окраску кожи, которая к концу жизни, когда угорь
возвращается на нерест в Саргассово море, сменяется на серебристую.
В некоторых случаях роль той или иной окраски до сих пор не установлена
и кажется нам случайной. Мы пока совсем не знаем, каким образом
металлический блеск жука, красный и голубой цвета омара, зеленое или оранжевое
брюшко крабов, розовая окраска фламинго или узор гребешковой раковины
используются их владельцами. Но можно утверждать, что окраска внутренних
стенок раковины жемчужницы бесполезна, так как не видна при жизни моллюска.
ПРИРОДА ОКРАСКИ
Прежде чем рассказать о природе окраски, интересно отметить, что только
некоторые животные, главным образом такие высокоорганизованные
млекопитающие, как обезьяны, воспринимают те же цвета, что и мы. Большая часть
других животных «видит» гораздо меньше цветов. Но некоторые насекомые
реагируют на ультрафиолетовые лучи, которые мы различать не можем.
Животные, ведущие ночной образ жизни, цветов вообще не различают, для
них все окрашено в серые тона.
Окраска зависит либо от присутствия в организме того или иного пигмента,
либо от структуры покровов животного. Яркую окраску, вызванную не
пигментами, а особой структурой покровов животного, называют оптической или
структурной. Для нее прежде всего характерен блеск. Все металлически
блестящие окраски наеекомых — зто окраски структурного типа.

живого
Еще в прошлом веке английский физик Дж. Тиндаль объяснил, что голубую
окраску неба вызывает рассеивание мельчайшими пылинками в верхних слоях
атмосферы преимущественно коротковолновой части солнечного света.
Голубая окраска птичьих перьев, глаз и лица обезьяны-мандрилла
обусловлена таким же светорассеиванием. От рассеяния лучей с короткими длинами
волн зависит также и зеленая окраска птичьих перьев. Внешний слой зеленого
пера состоит из желтого пигмента. Этот пигмент поглощает синий, но
пропускает зеленый, желтый и красный компоненты белого света, попавшего на
перья. Зеленый свет рассеивается мельчайшими частицами воздуха в
полупрозрачном веществе перьев в большей степени, чем более длинноволновый
желтый и красный, которые поглощаются внутренним черным пигментом.
Подобными явлениями обусловлена и зеленая окраска шкуры древесной
лягушки и ящерицы. Их подкожные клетки содержат желтые масляные
капельки. Под ними находятся гранулы, способные рассеивать в основном
зеленый свет. Прошедший красный и желтый свет поглощается внутренним
черным пигментом. Структурную природу голубого и зеленого цветов перьев легко
доказать. Посмотрите на эти перья в проходящем свете. Голубая и зеленая
окраска исчезнут, останутся только красная и желтая.
Переливающиеся перья петуха и крылья бабочки Urania — иной тип
структурной окраски. Их цвет зависит от угла зрения. Здесь, как и в радужной
пленке мыльного пузыря или капле нефти на влажном асфальте, окраску
вызывает интерференция света. Интерференция возникает и в тонких,
прозрачных крыльях моли или птички колибри. Такие крылья прозрачны в
проходящем свете, но хорошо освещенные на черном фоне, например, на фоне тела
колибри, они окрашиваются в нежные спектральные цвета. Легко проделать
такой опыт. Осветите мыльный пузырь на фоне белого листа бумаги. Радужной
окраски почти не видно. Но стоит белый лист заменить на черный, пузырь
сразу же вспыхнет всеми цветами радуги.
Переливающуюся окраску крыльям мух придают прозрачные слои
кутикулы— самые верхние слои крыльев насекомых. У бабочки Urania
интерференцию создают слои прозрачных чешуек на крыльях, разделенные
воздушными прослойками. Стоит капнуть на крыло каплю эфира, который заполнит
воздушные промежутки между слоями, и окраска мгновенно исчезнет. Как
только эфир испарится, окраска восстанавливается.
До сих пор речь шла об оптическом — физическом типе окраски. Но у
большинства животных природа окраски химическая. Почти все живое
окрашено пигментами.
Пигменты — это вещества, которые благодаря своей химической природе
поглощают свет определенных длин волн и отражают свет других длин волн.
Естественно, этот отраженный свет и определяет разнообразные и часто очень
яркие цвета. Красный земляной червь, желтая канарейка, зеленая гусеница
и голубой омар окрашены пигментами.
Предмет кажется нам белым при отражении всего видимого света либо от
непрозрачных веществ особого строения — таких, например, как карбонат
кальция, либо от множества поверхностей прозрачного вещества любого
химического строения — снег, пена. А у белых бабочек свет отражают ребристые
чешуйки с полостями, частично наполненными воздухом, которые покрывают
крылья.
Полное поглощение света вызывает ощущение черноты. У животных такое
поглощение чаще всего связано с присутствием черного пигмента — меланина.
Меланин — широко распространенный пигмент. Он содержится в организме
саламандры, черных коров и кошек. Меланином окрашена черная кожа людей
и чернила, которые выпускает спрут, спасаясь от преследования. Именно
меланин поглощает длинноволновый свет в голубых и зеленых перьях птиц, в
шкуре зеленой лягушки.
Химическое строение меланина точно не установлено, но некоторые стадии
его синтеза известны. Исходным веществом для этого синтеза служит тиро-
4*
51

зин — аминокислота, содержащая ароматическое ядро. В организме под
действием ферментов тирозин окисляется в производные индола красного цвета.
В дальнейшем производные индола полимеризуются в черный меланин.
Альбиносы и птицы испытывают недостаток в таких ферментах, а у пегих
животных они находятся только в черных частях кожи.
Иногда в синтезе меланина участвует свет. В коже загорелого человека
больше меланина, чем в коже человека, не побывавшего на солнце. А у камбалы —
черная спинка и белое брюшко. Если осветить камбалу снизу, то в коже
брюшка тоже образуется меланин, и оно темнеет. Вообще у большинства животных
спина, на которую попадает больше света темнее, чем живот. Но для
образования меланина в кожном покрове негра, в чернилах спрута и в лягушачьих
яйцах свет не нужен.
Меланин — необычайно прочный пигмент. Именно меланиновые рисунки
нередко сохраняются у ископаемых форм животных. Например, у вымершей
формы насекомого Doridion mi rum четко видна меланиновая окраска крыльев
и брюшка.
Встречается несколько разновидностей меланина, причем некоторые из
них не черного цвета. Существует мнение, что цвет волос блондинок и окраска
шерсти у семейства кошачьих тоже обусловлена другой разновидностью
меланина.
Известна еще одна причина черной окраски некоторых животных. У жуков
она обусловлена фенолом, который под действием фермента окисляется
кислородом в хинон. Хинон вступает во взаимодействие с белком, превращая его в
твердый и нерастворимый продукт черного цвета. Такой же процесс дубления кожи
известен также для беспозвоночных.
ОТКУДА БЕРУТСЯ ПИГМЕНТЫ
Большая часть пигментов синтезируется в организме животного. Однако
существуют и такие, которые поступают в организм с растительной пищей. К ним,
в частности, относятся вещества, влияющие на окраску яичного желтка и
сливочного масла. Оказывается, она меняется в зависимости от диеты кур и коров.
Раньше зти пигменты называли липохромами, так как они растворимы в жирах,
липос — по гречески означает «жир». Теперь они шире известны как каротинои-
ды. Это название указывает на их связь с каротином — красящим веществом
моркови.
Каротиноиды широко распространены в растительном мире. Ими
окрашены многие цветы, овощи и плоды. Встречаются они и в зеленых частях
растений, но там их присутствие маскируется большими количествами хлорофилла.
Молекулы каротиноидов — это длинные углеводородные цепи с сопряженными
двойными связями на концах.
В желтых и красных перьях птиц, в их желтых клювах, а также в коже
лягушек содержатся каротиноиды. Кожа золотой рыбки и брюшко тритона
окрашены оранжевым каротиноидом, а тело лосося и перья фламинго —
розовым.
Очень часто каротиноиды соединяются с белками, образуя вещества нового
цвета, хорошо растворимые в воде — каротиноидобелки. Они окрашивают
голубой панцырь и красные усики омара, зеленые и оранжевые панцыри и тела
крабов. Вареный краб, рак или омар становятся ярко-красными, потому что
при нагревании белок коагулирует и при этом высвобождается красный каро-
тиноид. Встречаются иногда и бесцветные каротиноидобелки. Живая
креветка бесцветна, но при нагревании она краснеет, как рак или краб.
Принято считать, что животные получают все каротиноиды из растений, а не
синтезируют сами. Хищники получают их не прямо из растений, а съедая
травоядную добычу. Исключение представляет собой каротиноид астаксантин,
который в растениях содержится редко, а синтезируется ракообразными
(например, некоторыми креветками) из других растительных каротиноидов.
Красным астаксантином окрашены кожа и мышцы форели. Если кормить
пойманную форель пресноводными креветками, окраска сохраняется, а если кормить
мясом — исчезает. Если после линьки не давать фламинго креветок — его
обычной пищи, то у птицы вырастают белые перья. Красная окраска морских
анемонов также зависит от каротиноидобелков. Если после ампутации
щупальцев кормить анемон креветками, вырастают красные щупальцы, а при
кормлении бесцветной рыбой — бесцветные.
70 лет назад английский натуралист Гопкинс выделил из крыльев бабочек
вещество, похожее на мочевую кислоту. Это вещество, ныне известное под
названием птерин, позже было обнаружено во многих животных красителях.
Желтый ксантоптерин содержится в организме бабочки-лимонницы, осы и са-

1. Сервал (Африка)
2. Жуки. Структурный тип
окраски
3. Перо самца павлина
4. Дневная бабочка Urania rip-
hoeno (Мадагаскар)
5. Крабы
6. Морской анемон
7. Древесная лягушка
(Австралия)
8. Бородастик (Гималаи)
9. Перья птицы турако (Африка)

/ л

ламандры. Красный эритроптерин находят в пыльце бабочки-капустницы. Кожа
пресноводного карпа содержит белый ихтиоптерин. Некоторые птерины
флюоресцируют под действием ультрафиолетового излучения. Коллекция бабочек,
освещенная ультрафиолетовым светом, горит разноцветными огнями.
Другое химическое вещество ответственно за красноватую окраску раковин
морских ежей. Этот пигмент называется эхинохромом. Эхинохром представляет
собой производное нафтахинона — вещества, в молекуле которого два
конденсированных бензольных кольца. У других животных эхинохром не обнаружен, но
из растений получают другое производное нафтахинона, из которого изготовляют
хну — краску для волос. Известно только еще одно подобное вещество
животного происхождения — кошениль. Его получают из высушенных и растертых
женских особей кошенилей — насекомых, живущих на мексиканских
кактусах или на дубах в средиземноморской части Европы. Из них готовят
краситель кармин, который применяют в косметике и кондитерскол1
производстве.
Наиболее известный животный пигмент — гемоглобин. Это красящее вещество
нашей крови и красного мяса. Гемоглобин редко окрашивает все тело
животного полностью, но он присутствует не только в мышцах и крови теплокровных
животных, но и в земляных червях, водяных блохах и некоторых ракообразных.
Красная небелковая часть молекулы гемоглобина — гем в нашей крови
постоянно разлагается с выделением пигмента желчи, который удаляется из организма.
В зависимости от степени разложения образуется несколько видов пигментов
желчи с различной окраской. Один из таких пигментов окрашивает птичьи яйца
в голубой цвет, другой — кости морской рыбы саргана в зеленый.
Существует много зеленых насекомых: гусеницы, кузнечики, тля. Одно время
считали, что их окраска вызвана хлорофиллоподобными пигментами,
полученными из растительной пищи. Сейчас установлено, что это не так. Зеленая
окраска насекомых возникает в результате смешения в их крови и коже
желтого и голубого пигмента. Голубой пигмент насекомых относится к пигментам
желчи, а желтый — к каротиноидам. Оба они соединены с белками.
Подведем итоги. Голубой цвет перьев птиц, насекомых и наших глаз
обусловлен окраской структурного типа. Голубизна панцыря омаров зависит от
присутствия каротиноидобелковых пигментов, а тот же цвет у скорлупы птичьих
яиц получается, если в ней содержится пигмент желчи.
Зеленый цвет жуков и бабочек Urania, перьев птиц и кожи лягушек
возникает благодаря оптическим эффектам. Но у крабов он вызван каротиноидобел-
ками, а у насекомых — смесью каротиноидобелков с пигментами желчи.
В желтый цвет перья птиц окрашивают каротиноиды, волосы человека —
меланин, а саламандру и бабочек — птерин.
Красный цвет жуков — окраска структурного типа, а у морского анемона,
крабов, форели и фламинго окраска обусловлена каротиноидами. Бабочек в
красный цвет окрашивает птерин. Красные оттенки кожи и мяса теплокровных
животных зависят от присутствия гемоглобина.
Если перья птиц, человеческие волосы или кожа черного цвета, значит в них
содержится меланин, но жуков в черный цвет окрашивают дубленые белки.
Кроме пигментов, о которых мы рассказали, существуют красящие вещества,
химический состав которых до сих пор не установлен. Мастерская природы
продолжает задавать вопросы исследователям.
Л. СОЛОДКИН

ПУТИ, ВЕДУЩИЕ К ОТКРЫТИЯМ
Дж. П. ТОМСОН Все больше появляется книг, посвященных научным открытиям и людям, их
совершившим. Среди них особое место занимает опубликованная в 1961 году в
Англии книга выдающегося физика, открывшего явление электронной дифракции,
лауреата Нобелевской премии Дж. П. Томсона «Вдохновение научного поиска».
Особое потому, что Джордж Паджет Томсон рассказывает в ней не только о людях
науки, но и о «внутренних силах самой науки», о развитии научных идей, их
преемственности, логике научного поиска.
Такая задача по силам далеко не всякому автору. Широте его мысли должно
сопутствовать глубокое знание науки. Написать книгу Томсону помогло и то
обстоятельство, что он вырос в атмосфере «семейных научных традиций». Его
отец — признанный лидер физики рубежа девятнадцатого и двадцатого
столетий Джозеф Джон Томсон, широко известный как «Джи-Джи», человек страстного
научного темперамента и дерзкой мысли.
Мы публикуем несколько отрывков из книги Дж. П. ТОМСОНА в переводе
В. Н. ЛЫСЦОВА. Полный перевод книги «Вдохновение научного поиска» выйдет
в издательстве «Знание» (план 1967 г.).
К ЧЕМУ СТРЕМИТСЯ НАУКА!
По самой своей сути наука * — это поиски
истины.
В наши дни науку ценят и в то же время
боятся из-за тех последствий, к которым она
может практически привести. Но зто лишь один
ее аспект, и притом обычно не самый главный
для ученого.
Если ученый добросовестен — а я думаю,
большая часть их такова, — то он иногда невольно
задумывается: а имеет ли он право большую
часть жизни заниматься делом, которое
доставляет ему наслаждение?
Несомненно, здоровье и жизненные условия
людей в большей части мира значительно улуч-г
шились в результате работы его и его товарищей,
и без этих открытий современная цивилизация
была бы невозможна; он исполняет свой долг,
говоря об опасности некоторых открытий,
протестуя против действительного или возможного
неправильного их применения. Если ученый
работает в области прикладной науки, его очевидно
привлекает интеллектуальная сторона его
деятельности, где переплетаются нити, казалось бы,
совершенно разных проблем...
Наука является величайшим достижением
свободного человеческого ума и служит пробным
камнем для всех более широких теорий.
Философия естественных наук преследует в конечном
счете одну общую цель: познать мир и самих
себя. Наука начинает с детального рассмотрения
отдельных случаев, и, если это возможно,
переходит к более общим представлениям.
Философия начинает с общего и пытается объяснить
частное.
* Термин «наука» автор употребляет для
обозначения точных и естественных наук. — Прим.
перев.
Мне могут возразить, что наука не затрагивает
самых основ бытия. Действительно, методы
науки начинаются с простых, на первый • взгляд
даже тривиальных, наблюдений. Она прошла
долгий путь со времен древних греков и, однако,
до сих пор нет никаких признаков ее оскудения.
Наука воздвигает пирамиду с широким
основанием, прочно покоящимся на наблюдаемых
фактах.
ПОСТРОЕНИЕ КОНЦЕПЦИЙ
Все науки оперируют своими концепциями.
Концепция — это представление, получившее
наименование. Концепции определяют вопросы,
которые можно задать и таким образом они
предопределяют ответы, которые можно получить.
Концепции более фундаментальны, нежели
теории, которые формулируются в терминах
концепций.
Примерами концепций в физике являются
движение, масса, энергия, электрический заряд,
магнитные полюса, температура, волны, частицы.
Некоторые из концепций — это уточнения
обыденных представлений, более или менее
непосредственно постигаемых с помощью чувств.
Другие — нет, но все они так или иначе связаны
с опытами или опытом, хотя многие (по сути
дела, большая часть) не выявляются
непосредственно в опыте. Большое преимущество —
возможность выразить концепцию математически
и представить ее в отдельном случае числом или
набором чисел. Это редко удается в биологии,
и даже в физике есть некоторые концепции,
которые не могут быть выражены этим способом
(например, метеорологические концепции
циклонов, горячих и холодных фронтов и т. д.).
Но даже те концепции, которые поддаются
точному определению, не все строго соответ-
54

ствуют явлениям природы. Они могут отражать
приблизительные, упрощенные представления,
которые тем не менее очень полезны. Хороший
пример — концепция светового луча,
представляемого в виде математической линии, вдоль
которой распространяется свет. Однако даже если
забыть, что невозможно провести
математическую линию в физическом мире, эта
концепция только приблизительно согласуется с
фактами.
Если пытаться сужать пучок света, применяя
для его ограничения узкую щель или маленькое
отверстие, то проделывать это можно лишь до
тех пор, пока дальнейшее сужение щели или
уменьшение отверстия не заставит пучок,
наоборот, расшириться. Такое расширение светового
пучка и последующее его загибание за преграду
было известно еще с XVII столетия, а более
надежное объяснение этого явления в терминах
другой концепции, — волн, известно с начала
XVIII столетия. Но концепцией световых лучей
продолжают пользоваться и сейчас — для многих
лабораторных целей и даже в трудоемких
вычислениях, необходимых при конструировании
линз для фотокамер и микроскопов. Дело в том,
что с нею легче оперировать математически, чем
с более тонкой концепцией световых волн, и
всегда можно получить достаточно точные
решения, кроме нескольких специальных случаев, для
которых требуется вносить поправки.
Для прогресса науки характерно, что одна
концепция или группа концепций могут уступить
в философском плане место другим, но это не
скажется на существе тех конкретных явлений,
которые они описывали. Когда лучевые теории
в качестве объяснения световых явлений
уступили место представлениям о волнах в эфире,
все, или почти все, что сообщала лучевая теория
о конструировании оптических инструментов,
использующих линзы и зеркала, осталось
справедливым, но были созданы другие инструменты,
которые были бы немыслимы бе;? волновой
теории. Когда в свою очередь квантовая теория
сменила эфирные теории света, никаких изменений
в конструировании этих двух классов приборов
не произошло, но новая теория оказалась
важной для улучшения фотографических пластинок
и конструирования фотоэлементов.
Этот переход количественных результатов из
одной теории в другую — великая сила науки,
и эта сила внутренне ей присуща. Вначале
кажется абсурдным, что можно менять
основополагающие принципы и это не скажется на
выводах, но на самом деле это нормальное следствие
метода, которым пользуется наука: от
частного — к общему.
Общие выводы следует скорее представить
себе как вершину большой пирамиды, нежели
как основание, на котором стоит сооружение.
Используя другое сравнение, можно сказать, что
прогресс науки немного похож на составление
головоломки, в которой складывают кусочки,
определенно подходящие друг к другу. Вначале
неясно, где должна находиться каждая группа
в целой картине, в размещении таких групп
допускаются ошибки, но позднее их можно
исправить без разрушения целых групп.
Часто утверждалось, что концепции и теории
науки — лишь создания человеческого ума, а не
объективная истина. Я думаю, что такая точка
зрения не совсем верна. Мне кажется, что
подобные вещи скорее открывают, чем изобретают, что
ученый скорее подобен Колумбу, нежели Ар-
край ту... * Но читатель волен судить об этом сам.
НАУЧНЫЙ МЕТОД
О научных методах говорилось достаточно
много, им в научно-философской литературе
отдается должное. Научиый метод — не столбовая
дорога к открытиям, как думал Бэкон. Это
скорее совокупность рекомендаций, общих или
довольно специальных, которые должны помочь
исследователю в его пути сквозь джунгли
вначале не связанных между собой, порой
противоречивых фактов.
Научное исследование — искусство, а правила
для занятий искусством, если они слишком
жестки, приносят больше вреда, чем пользы. По
моему мнению, различные области науки так
сильно различаются одна от другой именно
потому, что нелегко обнаружить какой-либо тип
закономерностей, справедливый для всех наук без
исключения.
Некоторые науки — такие, как физика,
астрономия и генетика, могут в значительной мере
использовать математику, не только для обработки
проведенных наблюдений, но и для построения
теорий. В других науках — таких, как ботаника,
подобный метод принес до сих пор очень мало
пользы, и трудно думать, что могло быть иначе.
Такие науки, как физика и физиология, часто
прибегают к эксперименту, а в других —
например, астрономии и геологии, это почти
невозможно, и исследователю, не способному изменить
состояние объектов, остается полагаться лишь на
наблюдения.
В некоторых науках классификация играет
очень важную роль, в других она практически
отсутствует. В некоторых допустимы и важны
точные измерения, в других трудно найти что-
либо доступное измерению, имеющее коренное
отношение к рассматриваемой проблеме.
Если попытаться извлечь нечто общее,
присущее научному методу во всех областях знания, то
можно действительно установить некоторые
основные требования. Это — беспристрастный
подход к проблеме, готовность рассмотреть все
разумные возможности» готовность к усилиям,
чтобы добиться точности (насколько она
возможна), умение не позволить влиять на себя
предвзятым представлениям.
Но эти же требования предъявляются и к
другим интеллектуальным занятиям, не
претендующим на то, чтобы называться наукой. Например
таким, как юридическое разбирательство.
Некоторые из этих требований не слишком
существенны. Дискуссии в науке часто были
ожесточенны и не всегда велись достойными
методами, однако в целом они способствовали
прогрессу, а не задерживали его.
* Автор имеет в виду, что технические
изобретения (например, прядильная машина,
изобретенная Р. Аркрайтом) создаются по воле самого
изобретателя. — Прим. ред.
55

Наука подразумевает тщательные наблюдения
и внимание к деталям. Ученый должен быть
готовым изменить или даже отбросить любимую
теорию, если факты противоречат ей; он верит,
что некоторая рациональность существует в
природе, но не может допустить, что все причины им
полностью поняты.
Тем не менее наука существует, полагая, что
есть достаточная регулярность в течении
событий, которая делает возможным полезные
предсказания. С другой стороны, в истории, как она
обычно изучается, такого рода вывод является
спорным. Никоим образом нельзя гарантировать,
что заключения, сделанные на основании
изучения истории средних веков или даже истории
восемнадцатого столетия, сколь бы осторожными
они ни были, окажутся полезными в ваше время.
Но от этого ценность истории не уменьшится, как
не уменьшится и ценность эпических сказаний.
Это будет просто означать, что история не
является наукой**.
ВООБРАЖЕНИЕ
Наука, как и все виды искусства, требует
воображения. Прежде всего, ученому требуется
воображение, чтобы увидеть: есть вещи, которые
можно открывать!
Человек очень рано понял, что существуют
закономерности в движении звезд, которые
можно изучать, которые могут быть важными. Но
должно было пройти определенное время, прежде
чем он смог увидеть, что важные явления
происходят и на Земле; что можно показать — эти
явления подчиняются некоторым законам.
Начало экспериментальной науки в эпоху
Возрождения, вызванное отчасти оживлением
древнегреческого знания, было стимулировано также
великими географическими открытиями того времени,
раскрывшими перед человеческими умами
возможность неизведанного.
Воображение, кроме того, необходимо и затем,
чтобы суметь увидеть волнующую новизну.
Иногда в пустяковых, казалось бы, явлениях
можно найти нечто важное.
ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЕ
ЭКСПЕРИМЕНТЫ
Переходя от обобщений к одной науке, физике,
мы обнаружим, что научный метод включает
многочисленные и тщательные эксперименты
в наиболее простых условиях. Что представляют
собой эти простые условия, часто ни в коей мере
не очевидно; это может само по себе представлять
предмет исследования. После того как опыты
сделаны, сырые результаты обычно необходимо
проанализировать математически, руководствуясь
доступными теориями и гипотезами. Чем более
общи эти теории, другими словами, чем меньшую
специфичность они предполагают, тем это лучше
для предварительного анализа. Но некоторые
допущения приходится делать всегда и, если эти
* Рассуждение автора применимо, разумеется,
лишь к используемому им толкованию понятия
«наука». — Прим. ред.
допущения неверны, то анализ может оказаться
бесполезным.
Если исследование в целом фундаментально,
то оно ведет к формированию концепций,
вытекающих из опытов, а затем гипотез, теорий и
законов, которые строятся в терминах этих
концепций. Различие между тремя терминами;
«гипотеза», «теория», «закон» — в силе ударения; оно
отражает не столько разницу в понятиях,
сколько степень уверенности, приписываемой этим
понятиям человеком, который пользуется этими
терминами.
Некоторые концепции достаточно прямо
следуют из опытов. Например, концепции длины,
времени или температуры. Но почти всегда
первоначальная концепция нуждается в уточнениях.
Иногда же для того, чтобы создать концепцию,
нужно обобщить большое число очень разных
экспериментов. Примеры этого — формирование
концепций электрона и ядра. В таких случаях
убеждение, что мысленная концепция
соответствует чему-то объективному (иными словами, что
объект существует реально) становится важной
гипотезой.
Некоторые концепции имеют скорее
математическое, чем опытное происхождение. Примером
такой концепции может быть представление о
молекулярном хаосе. Поведение газов можно
лучше всего объяснить, предполагая, что они состоят
из молекул, которые с беспорядочными
скоростями движутся во всех направлениях, и энергия их
движения — это мера температуры газа.
Допускается, что эти молекулы непрерывно
сталкиваются друг с другом и со стенками сосуда,
содержащего газ. Импульс, передаваемый стенке при
этих столкновениях, и есть та величина, которая
определяется как давление газа. Эта концепция
молекулярного хаоса, использовавшаяся
Максвеллом и Больцманом, в течение долгого времени
была лишь математической гипотезой. С
помощью современной экспериментальной техники
можно в действительности обнаружить движения
молекул, вылетающих из небольшого отверстия в
сосуде, содержащем газ, а также кое-что узнать
об их распределении по скоростям. Но
первоначальная концепция была математической.
Большая часть концепций только
приблизительна (как концепция светового луча, о которой
упоминалось раньше). Иногда приближение
оказывается чрезвычайно успешным, особенно в тех
довольно многочисленных случаях, когда оно
основывается на том, что атомы и молекулы
очень малы, и поэтому в любой часгице материи
умеренных размеров их содержится очень много.
Для примера возьмем концепцию поверхности
твердого тела как чего-то приближающегося к
математической плоскости. В действительности
такая поверхность — даже если она
наипростейшая из возможных — состоит из многих атомов,
расположенных упорядоченным образом.
Поверхность не может быть плоской в геометрическом
смысле термина. Если увеличенные атомы
представить себе как кучки, похожие на ряд стогов в
поле, то плоскость будет просто некоторой
поверхностью, общей для всех этих атомов. Но даже
этим способом не удастся безупречно определить
поверхность, так как атомы не имеют четких
границ, а окружены районами, в которых они
5С

оказывают возрастающее воздействие на частицы,
пытающиеся в них проникнуть. В этом смысле
атомы больше похожи на теннисные мячики,
одетые ворсом, чем на гладкие биллиардные
шары. И тем не менее концепция твердой
поверхности чрезвычайно полезна, если используется с
учетом действующего ограничения.
РЕАЛЬНОСТЬ КОНЦЕПЦИЙ
Немногие из наших теперешних концепций
обладают конечной истинностью. Соотношение
между концепцией и реальностью, которую она
представляет, весьма похоже на соотношение
между плоской картой и районом земной
поверхности. Карта не пытается воспроизвести
крохотные неровности земной поверхности. Даже если
на ней показаны линии рельефа, то, конечно, не
нанесены кротовые норы.
Точно так же идеализированы и упрощены
концепции физики.
Существует и дальнейшее сходство. Плоская
карта всегда оказывается искаженной, если она
изображает значительный район Земли, просто
потому что нельзя растянуть кусок бумаги, не
складывая и не разрывая его, чтобы он покрыл
поверхность сферы. Кроме того, можно иметь
несколько различных карт того же участка Земли.
Например, меркаторскую проекцию или
проекцию, где равным площадям на Земле
соответствуют равные площади на карте. Но обе могут
быть верной картой в том смысле, что на каждой
есть те же города, горы, реки и т. п., в тех же
районах и в правильном порядке. Если два
объекта ближе друг к другу, чем остальные, в
действительности, то они ближе друг к другу и на карте.
Карта отвечает в чем-то желаниям того, кто ее
сделал, но она ни в коем случае не является
выдумкой и может быть верной или неверной даже
в подробностях. Карта не должна показывать
Манчестер в центре Испании!
Хорошие концепции проявляют яркую
способность вырастать за рамки экспериментов,
которые их породили и, мне кажется, зто одна из тех
вещей, которые сильнее всего убеждают рядового
физика в «реальности» концепций.
Например, предположение об атомах было
введено Дальтоном в начале девятнадцатого
столетия, чтобы объяснить наблюдавшиеся
химиками незадолго до этого закономерности в
относительных весах различных веществ,
реагировавших с образованием соединений. Эти
экспериментальные факты можно было
объяснить, предположив, что соединения состоят из
молекул, а каждая молекула содержит небольшое
число различных атомов. Это была концепция,
содержавшая гипотезу, далеко выходящую за
пределы экспериментальных фактов. Но прошло
почти столетие, прежде чем были найдены
доказательства иного рода. С тех пор накопление
новых доказательств пошло быстро. Размещение
атомов в кристаллических твердых телах стало
известно с большой точностью из опытов с
рентгеновскими лучами, которые в определенном
смысле позволили «видеть» атомы: атомы
располагаются один относительно другого с большой
правильностью, образуя повторяющуюся картину.
Затем (на новом зтапе) в органической химии
стало постепенно выясняться: происходящие
реакции указывают на то, что атомы в молекулах
располагаются определенным способом. Атомы,
более близкие друг к другу, более охотно
участвуют в реакции присоединения к другой
молекуле, чем атомы, более удаленные.
Хотя и несколько косвенное, доказательство
зто весьма убедительно. Сейчас, конечно, никто
ни на мгновение не усомнится в реальности
атомов, а при благоприятных обстоятельствах их
можно даже увидеть в электронный микроскоп.
ПЕРЕХОД ОТ НАБЛЮДЕНИЙ
К ТЕОРИИ
Продолжим сравнение с картой. При любом
использовании теории для предсказаний хода
опыта или поведения машины и при любом
использовании эксперимента для проверки теории
необходим процесс, который можно
охарактеризовать, как двойной перевод.
В терминах карты это выглядит следующим
образом. Вначале чертят изображение местности,
затем используя его же, распознают реальные
объекты, которые соответствуют показанным на
карте горам, ручьям и лесам. Иными словами,
карта ввляется переводом местности на бумагу,
а ее использование — переводом с бумаги на
местность.
То же и с теорией. От прошлых наблюдений и
экспериментов ученый переходит к теории,
применимой к тому типу явлений, которыми он
интересуется. Обычно теория выражена в форме
уравнений, связывающих некоторые величины.
Используя в конкретном случае теорию, в
уравнения подставляют числа, вес, температуру (или
что-либо другое, что считает важным теория).
Затем крутят ручку математической машины, часто
смазывая ее довольно решительными
приближениями и, при некоторой удаче, получают ответ.
Одни символы имеют определенные численные
значения, другие оказываются нулями. Теперь
надо сделать обратный перевод в реальность.
В то, что действительно можно наблюдать.
Иногда такой перевод сделать легко.
Например, символ может изображать ток в некоторой
проволоке, к которой подключен амперметр;
тогда нужно только прочесть показание
амперметра и увидеть, подтверждает или
опровергает оно теорию. На практике зто выходит так
просто только с мелкомасштабными теориями.
Более абстрактные теории обычно дают ответ*
не так прямо связанный с опытом; необходимы
вспомогательные вычисления, чтобы связать
результат основной теории с отсчетом на
циферблате, углами между следами на
фотографической пластине или скоростью самолета.
Теория — зто карта, которая сообщает нам,
как выглядит тот или иной участок природы.
Чтобы воспользоваться ею, мы должны отождествить
отметки на карте с явлениями, реально
видимыми или осязаемыми.
ЭСТЕТИКА ТВОРЧЕСТВА.
ШКОЛЫ НАУЧНОГО ВКУСА
Было время, когда количественная сторона
физики переоценивалась. Измерения и
последующие использования математики — чрезвычайно
57

мощные инструменты, но, по существу,
решающие опыты —зто опыты качественные.
Если конструируешь самолет, то, конечно,
полезно рассчитать его скорость. Но подлинная его
проверка будет заключаться в том, сможет ли он
доставить вас в Нью-Йорк, прежде чем ваши
друзья устанут от ожидания, или, если зто
военная машина, вернется ли пилот благополучно с
вылета и сможет ли вернуться его противник.
То же целиком относится и к чистой науке.
Всегда можно построить теорию, даже много
теорий, чтобы объяснить известные факты, а иногда
и предсказать новые. Предпочтение отдается
теории, наиболее полно удовлетворяющей
эстетическим требованиям.
Некоторые теории громоздки, произвольны,
охватывают ограниченный крут явлений. Такие
редко способны продержаться подолгу. Об
эстетической стороне естественно-научных концепций
и теорий написано мало. Их эстетика не
совпадает с эстетикой математики, великолепно
раскрытой английским ученым Ф. Харди в его эссе
«Апология математика».
И тем не менее существует сходство. И там, и
вдесь высоко, очень высоко ценится общность,
так же, как простота. Все, что вводится явно для
подгонки теории (вроде фиксированной числовой
величины) является недостатком. Но недостаток
может стать достоинством, если будет показано,
что эта величина определяется другими
величинами в теориях родственных явлений.
Физики отличаются от математиков тем, что
они скорее отдают преимущество новым
концепциям, даже второстепенным. Ведь существуют
школы научного вкуса, так же, как в разных
видах искусства. Для многих физиков важно, чтобы
теория была интуитивной, основанной на
образах, которые можно себе представить. Для других,
обладающих более абстрактным и
математическим складом ума, это не обязательно, а
некоторые могут считать такую возможность даже
пороком. Место интуиции тогда занимают строгое
определение концепции и точные, логические
суждения. Это хорошо для задач, которые могут
быть полностью решены, но для многих, которые
не решаются до конца, такой подход оказывается
полностью несостоятельным.
В физике, как и в математике, ощущение
красоты возникает, если теория оказывается
способной объединить на первый взгляд весьма
различные явления и показать их тесную связь. Либо
объединить разные аспекты одной и той же
проблемы — как это сделал Максвелл, когда
показал, что совершенствование законов электричестн
ва, сделавшее их более общими, дало также
возможность объяснить световые явления через
электрические (а это, в свою очередь, позволило
правильно определить скорость света). Либо
доказать, как Ньютон, что Луна падает словно
обыкновенное яблоко.
Красота опыта зависит от замысла, который
затрагивает суть проблемы; задается вопрос, на
который природа должна быть готова отвечать.
В реальном эксперименте можно восхищаться
экономией усилий, когда не делается ничего
лишнего.
Как и для успеха в искусстве, зстетические
качества в науке должны быть поддержаны
техническим умением. Иначе опыт просто не даст
никакого ответа. Эта сторона экспериментальной
работы должна быть наиболее очевидна для
молодого исследователя.
ТАКТИКА ЭКСПЕРИМЕНТА
Эксперименты меняются по мере развития
исследования. На ранней стадии они в значительной
мере пробные и направлены на то, чтобы
обнаружить характер происходящего при зтом
явления — исследователь пока не заботится о большой
точности. Эти опыты помогают получить общее
ощущение явления. Экспериментатор узнает,
насколько важно, чтобы материалы были чистыми,
какая степень чистоты требуется. Это не так
уж просто, так как в некоторых случаях
существенны чрезвычайно малые количества
загрязнений. В полупроводниках, используемых для
изготовления транзисторов, учитываются
миллиардные доли загрязнений. Во многих более
заурядных случаях можно ожидать, что один процент
загрязнений не даст в результатах расхождений
больших, чем несколько процентов.
Конечно, если вы работаете в области, которая
достаточно хорошо изучена, вещи такого рода
уже известны. По мере того, как исследование
продвигается, вы будете получать все большее и
большее представление о том, что происходит и,
вероятно, получите ряд неожиданных
результатов, которые не согласуются с существующими
представлениями. Это как раэ и может быть
результатом того, что существующие представления
не верны.
Но скорее всего действительное устройство
прибора отличается от того, как вы его себе
представляете. Есть утечка, или плох контакт, или
загрязнилась поверхность... Очень, очень редко
ничего этого нет и тогда, может быть, вы
сделали открытие.
Существует несколько практических
рекомендаций, которые применимы ко многим
исследованиям. Хотя они и не имеют большого
теоретического значения, — тем не менее они могут помочь
добиться успеха.
Экспериментзльное исследование, как уже
говорилось, представляет собой прежде всего
борьбу между упорством экспериментатора и
упрямством косной материи. Прибор, сразу после
того как он собран, практически никогда не
работает. Обычно это результат одной или
нескольких тривиальных ошибок (таких, как неверное
соединение проводов). Когда ошибки устранены,
удается получить некоторый эффект, обычно
слабый и искаженный. Затем наступает процесс
наладки аппаратуры. С помощью
незначительных изменений получают нужные результаты.
Замечательно, насколько терпеливая работа
улучшает поведение прибора. Хотя иной раз
нельзя с уверенностью сказать, что именно
сделано, чтобы добиться улучшений. В конце
концов прибор либо начинает работать достаточно
хорошо, давая полезные результаты, либо ученый
приходит к выводу, что конструкция в корне не
верна. Тогда нужно сломать прибор и начинать
все сначала.
Существует заметная тактическая разница
между экспериментами поискового типа,
направленными на то, чтобы получить общее
представление о данном эффекте, и экспериментами, в
58

которых желательно подробно и точно изучить
эффекты, общий характер которых уже хорошо
известен. В первом случае особенно важно
добиться возможно более широкого обзора
результатов. Не удовлетворяться, например, просто
фиксированием токов несколькими
амперметрами, но попытаться воспроизвести этот же
результат в виде картины на экране катодно-лучевого
осциллографа. Может быть, величины, которые
вы измеряете, окажутся теми же самыми, но
преимущество рассмотрения на двумерном
экране осциллографа заключается в том, что вы
получаете значительное количество избыточной
информации. Но она будет избыточной только
в том случае, если прибор в целом действует в
соответствии с тем, что требует ваша теория
явления. Если же, как вполне может случиться,
ваша теория не верна, информация покажет вам
зто и удержит от ошибочной интерпретации.
Широкая проверка результатов позволит убедиться,
что действительно не происходит ничего,
противоречащего вашим представлениям.
Часто более полное рассмотрение результатов
влечет за собой некоторую потерю точности.
Обычно это вполне допустимо. Только если
явление понято достаточно хорошо, можно стремиться
к точности. Делать зто преждевременно — значит
преднамеренно идти к грубой ошибке. Даже
если кажется, что все хорошо контролируется,
лучше, если это возможно, сохранить основной
прибор, дающий широкий диапазон результатов,
чтобы убедиться в том, что все происходит так,
как и должно происходить.
«ТОЧКИ РОСТА»
Следующий важный фактор, определяющий
успех исследования, — поиск в правильном
направлении. В любой момент, в любом научном
предмете существует несколько точек роста, где
скорее всего должен наступить прогресс. Именно
в этих точках следует приложить усилие, и
искусство экспериментатора в том и состоит,
чтобы распознать эти точки прежде, чем
слишком большое число людей найдет их... и все
испортит!
Конечно, изредка происходят прорывы в
совершенно новые области, на существование
которых ничто не указывало, как было например
с открытием Рэлея. Здесь важен элемент удачи,
хотя быть может такие открытия ценятся больше
всего — они открывают совершенно новые
области исследования.
НЕ ОЖИДАЙТЕ
СЛИШКОМ
МНОГОГО
Приступая к работе, не следует ожидать
слишком многого. Ибо на каждый успех приходится
так много неудач или полунеудач, где
вознаграждением ваших усилий будут лишь заурядные
факты.
Но хотя удача и редка, если в течение всей
рабочей жизни упорно поднимать
многообещающие вопросы, нужно быть действительно
неудачником, чтобы не попасть, по крайней мере
однажды, на одну стоящую вещь.
Так много людей довольствуется работой в
рудниках, где руда непрерывно становится все
беднее. Совершенно случайно, конечно, они могут
наткнуться на новый пласт, щедро
вознаграждающий усилия, но зто бывает сравнительно редко,
и чаще происходит с новичками, сохранившими
свежую точку зрения.
НОВОСТИ ОТОВСЮДУ
СНОВА О ХИМИЧЕСКОЙ ПАМЯТИ
Появляются все новые данные,
указывающие на то, что в
механизмах запоминания важную роль
играют рибонуклеиновые
кислоты. Об этом свидетельствуют и
результаты экспериментов,
проведенных недавно группой
американских ученых. Им удалось
получить синтетический
органический препарат «силерт»,
состоящий из 2-имино-5-фенил-4-окса-
золидинона и гидроокиси магния,
который в 2—3 раза ускоряет
образование РНК в клетках мозга.
Оказалось, что этот препарат
способствует улучшению памяти.
Получавшие его крысы обучались в
4—5 раз быстрее, чем
контрольные, и дольше удерживали в
памяти приобретенный опыт. После
электрического шока, который
вызывает у животных потерю
памяти — амнезию, у крыс,
получавших препарат» память
восстанавливалась быстрее.
КУКЛА ДЛЯ МОЛОДЫХ
ХИРУРГОВ
За рубежом появилось
сообщение о работах по созданию
«механического пациента» —
своеобразного тренажера для
анестезиологов. Машина, которую
предполагается сконструировать,
сможет дышать, кашлять,
открывать и закрывать глаза, морщить
брови, расширять зрачки,
открывать рот и высовывать язык,
реагировать на введение 10
различных медицинских препаратов и
даже при необходимости
бледнеть — изменять цвет наружных
покровов от розового до синего
и серого. На этой машине
анестезиологи будут вырабатывать
навыки введения через рот
больного трубки для искусственной
вентиляции легких во время
операций под общим наркозом.
НОВОСТИ ОТОВСЮДУ
59

КАК МЫ ВИДИМ
Кандидат
физико-математических наук
Р. Н. НУРМУХАМЕТОВ
2
О
го
<
X
X
ш
>>
о.
О
О
со
Психологи установили, что
зрительная информация
составляет 80% информации, которую
получает человек. Нет ничего
более важного и одновременно
более привычного для нас, чем
способность видеть.
Что же нам известно о зрен
нии, о том, как мы видим?
ГЛАЗ —
НЕОБЫКНОВЕННАЯ
КИНОКАМЕРА
Источником зрительных ощу-*
щений является свет, и понимав
ние процесса зрения зависит от
наших знаний о природе света
и его взаимодействии с
веществом. Каковы же судьбы света,
попадающего в глаз? В 1878 г.
немецкий ученый Кюне
проделал такой опыт. Он помещал
зайца в темную комнату, а
затем на короткое время
открывал окно. Кюне обнаружил, что
розовое вещество сетчатки
глаза, известное сейчас под
названием зрительный пурпур или
родопсин, выцветает таким с б-
разом, что на сетчатке
появляется четкое позитивное
изображение окна. Точно так же,
как на светочувствительной
фотопленке с помощью объектива
фотоаппарата создается
изображение предметов, так и на
сетчатке глаза изображается то,
что мы рассматриваем. Природа
подарила человеку фотоаппарат
задолго до того, как он его
изобрел.
Для получения четкого сними
ка нужно, чтобы во время
экспозиции предмет, который мы
фотографируем, был
неподвижен; в противном случае
изображение окажется
«размазанным». С другой стороны стоит
качнуться фотоаппаратуг как
изображение потеряет четкие
очертания. Мы же вполне
резко воспринимаем движущиеся
предметы, глаз следит за их
перемещением и сам
перемещается вместе с движением головы.
Может быть, работа глаза
похожа на работу кинокамеры? Нет,
не похожа, в кинокамере
получается последовательно
несколько неподвижных изображений
и только при чередовании их
создается впечатление
движения предметов. С помощью
кинокамеры каждое такое
изображение фиксируется на
отдельном кадре за определенное
время экспозиции. В глаз же свет
поступает непрерывно.
Следовательно, изображения
движущихся предметов непрерывно
«экспонируются» на один и тот
же кадр светочувствительной
«пленки» — сетчатку глаза. И
это не приводит к
размазыванию воспринимаемого
изображения. Движущиеся предмет!*
мы видим так же четко, как и
неподвижные. Правда, до
определенного момента; очень
быстро движущиеся объекты
все-таки дают размытое изображение.
В быстро вращающемся
велосипедном колесе не видно спиц,
и если карусель вертится
достаточно быстро, то окружающие
предметы расплываются перед
глазами человека, катающегося
на этой карусели.
Удивительная особенность
глаза состоит в том, что зрачок
постоянно перемещается (как
бы скачками). Если записать
траекторию движения глаза,
например* рассматривающего
портрет, то получится
сложная картина, напоминающая
картину беспорвдочного
броуновского движения.
Происходит непрерывное
скачкообразное движение предмета
изображения по сетчатке. И
оказывается, от этого глаз только
лучше видит. Более того,
ученые обнаружили, что через
очень короткий промежуток
времени глаз перестает видеть
объекты, неподвижные
относительно сетчатки. В 1956 г.
советский ученый А. Ярбус доказал,
что устойчивое неподвижное
изображение на сетчатке
перестает быть видимым через 1 —
3 сек. К поверхности глазного
яблока прикреплялась полая
присоска, на задней плоскости
которой находился светящийся
или освещенный рисунок —
тест. Изображение этого теста с
помощью короткофокусной лин-
60

зы проектировалось на
сетчатку.
Через 1—3 сек человек
переставал видеть изображение,
нанесенное на присоске. И оно
вновь возникало, стоило только
чуть сместить присоску. Таким
образом происходило явление,
противоположное тому, которое
имеет место в фотоаппарате или
кинокамере, где увеличение
экспозиции приводит к более
сильному почернению фотопленки.
Можно сказать, что сетчатка ве-
ПОЛАЯ ПРИСОСКА
КОРОТКОФОКУСНАЯ ЛИНЗА
дет себя как особая
диапозитивная фотопленка,
светочувствительные свойства которой
непрерывно восстанавливаются.
Еще одна замечательная
особенность глаза — его
способность реагировать на световые
потоки, различающиеся по
интенсивности на несколько
порядков. Чтобы сохранить
способность видеть при различной
общей освещенности, глаз сам
изменяет свою
чувствительность к свету. Известно, что
когда мы входим с освещенной
улицы в темное помещение, то
вначале ничего не видим, но
вскоре глаза привыкают к
темноте, происходит так
называемая темновая адаптация. И
наоборот, при выходе из темного
помещения мы бываем в
первый момент ослеплены ярким
светом, а потом также
привыкаем — наступает световая
адаптация.
М наконец, глаз, как и
фотопленка, способен сглаживать
эффект прерывистого
освещения. Так, мы не замечаем пуль-
саций света электрических
ламп, интенсивность которого
периодически меняется с
частотой переменного тока сети. Эта
способность связана с тем, что
возникающие у нас зрительные
образы не исчезают тотчас
после прекращения освещения, а
сохраняются еще некоторое
время (порядка 0,01 сек). Это
было установлено Ф. Тальботом,
показавшим, что периодически
меняющийся свет и свет
непрерывный вызывают одинаковое
зрительное впечатление. На
этом свойстве глаза основано
восприятие кинокартин.
ЭФФЕКТЫ ЗРЕНИЯ
Хорошо известно, что при
определенных условиях у
человека возникают светоощущеиия,
не соответствующие реальной
картине рассматриваемых
предметов. Хорошо известен
следующий эффект. Если
фиксировать взор в течение 30—60 сек
на черном круглом пятне на
белом фоне, а потом перевести
взгляд на белый хорошо
освещенный зкран (лист бумаги,
потолок) и также фиксировать
взгляд, то мы увидим на этом
экране яркое белое пятно, а
остальной фон окажется более
серым, хотя от однородного
белого экрана на все участки
сетчатки попадает одинаковый
световой сигнал.
Если такой круг быстро
вращать по часовой стрелке, то
возникают цветовые
ощущения. Кругг получающийся от
внешней двойной дуги,
кажется красноватым, от второй
дуги — зеленоватым, от
третьей — голубым, от четвертой —
синим. При вращении против
часовой стрелки цветовые
эффекты наблюдаются в
обратном порядке.
Аналогичные эффекты
наблюдаются и с цветными
изображениями. После
фиксированного рассматривания красного
круга наблюдается эффект
появления зеленого пятна, после
рассматривания зеленого
круга — малиново-красного пятна,
для желтого круга — пятно
светло-фиолетовое.
Оказывается, что,
рассматривая экран с черно-белым
рисунком, можно наблюдать цветовые
эффекты. Например, при
вращении белого диска с
незамкнутыми черными окружностями.
При определенной скорости
вращения одни окружности нам
кажутся окрашенными в синий
цвет, другие — в красноватый.
Чтобы понять появление этих
эффектов, нужно знать
строение сетчатки и фотохимические
процессы, протекающие в ней.
СЕТЧАТКА
Исследования клеточной
структуры сетчатки, начатые
еще Левенгуком, показали, что
01

она обладает двумя типами
светочувствительных клеток,
напоминающих по виду палочки
и колбочки. Оказалось, что мы
наделены двойным зрением:
черно-белым, за которое
ответственны палочки, и цветовым,
обусловленным работой
колбочек. Палочковый аппарат
значительно более чувствителен, он
продолжает работать при слабом
освещении в сумерках, когда
чувствительность колбочек уже
недостаточна.
Клеточная структура
сетчатки изучена достаточно хорошо,
но нагни сведения о
молекулярной структуре
светочувствительного вещества глазных
клеток значительно беднее.
Установление молекулярной
структуры биологических систем
вообще задача очень трудная, а в
данном случае она усложнена
неустойчивостью зтих веществ.
Ведь они именно потому и
выполняют свое назначение, что
они нестойки, быстро
изменяются, реагируя на свет. Уже
Кюне установил
фотопревращение светочувствительного
вещества палочек — зрительного
пурпура и пришел к
заключению, что первичным актом
зрительного ощущения является
фотохимический акт.
Последующие фотохимические
исследования веществ, обнаруженных в
сетчатке, открыли возможность
объяснения многих особенно-9
стей и свойств зрения.
Общий закон фотохимии гла-»
сит, что количество
поглощенного света пропорционально
интенсивности светого потока и
концентрации поглощающих
центров. Применив этот закон,
легко объяснить, например, как
глаз различает яркости
различных точек и как возникает
явление адаптации.
Действительно, мы видим предмет потому,
что от каждой его точки
исходит или рассеивается свет
разной интенсивности. Этот свет
поглощается различными
точками сетчатки. А раз
поглощение (в соответствии с общим
законом) пропорционально
интенсивности светового пучка, то
должен быть пропорционален и
зрительный сигнал, идущий от
данной точки сетчатки.
Так как под действием света
вещество сетчатки разрушается,
должна изменяться и его
концентрация, и, следовательно,
количество поглощающих
центров. Именно такие процессы
и определяют явления адапта-»
ции.
Наиболее полно фотохимиче-*
екая теория адаптации была
разработана советским
академиком П. П. Лазаревым. Под
действием света часть молекул
светочувствительного вещества
разрушается и может
превратиться из фотоактивных (т. е.
способных порождать
зрительный импульс) в нефотоактив-
ные. Благодаря биохимическому
синтезу происходит
восстановление фотоактивных молекул.
При интенсивном свете первый
процесс преобладает над
вторым, вызывая уменьшение
средней концентрации молекул
светочувствительного вещества и
понижая тем самым
чувствительность сетчатки (световая
адаптация). В темноте,
наоборот, процесс восстановления
протекает более интенсивно,
концентрация молекул и
чувствительность сетчатки
повышается (темповая адаптация).
Но, ведь, разные участки
сетчатки освещаются
неодинаково, а зто приводит к
неравномерной концентрации
светочувствительных центров на этих
участках. В таком случае наше
восприятие должно было бы
зависеть от вознякающей
разности чувствительности
участков сетчатки, и оно никогда не
соответствовало бы истинной
освещенности объекта. Природа
остроумно избежала этого де-i
фекта, заставив зрачок
постоянно подергиваться в процессе
зрения так, чтобы каждая точка
воспринимаемого изображения с
течением времени меняла свое
положение на сетчатке. То есть
то размазывание картины,
которого мы опасались (ведь наш
фотоаппарат — глаз все время в
движении), играет в этом случае
положительную роль. Оно
предотвращает неодинаковое
фоторазложение
светочувствительного вещества в разных
участках сетчатки, усредняет
чувствительность сетчатки в це-«
лом.
Но можно ли искусственно
вызвать неоднородность
чувствительности сетчатки?
Описанный выше зффект появления
яркого пятна на белом экране
после фиксированного
рассматривания черного круга как раз
и отвечает: да, можно. На том
участке сетчатки, на которое
падало изображение темного
круга, концентрация
светочувствительных центров оказалась
выше, чем в остальной сетчатке.
Позтому при рассмотрении
белого экрана световой сигнал
одинаковой интенсивности
вызывал более сильный
зрительный сигнал в тех местах
сетчатки, которые были
предварительно затемнены, таким
образом появляется белый круг.
Однако, при попытках
количественного описания
зрительных процессов на основе
фотохимических законов возникли
трудности. Например, когда
стали сравнивать время, за
которое происходит процесс
адаптации и время фотораспада
родопсина, выделенного из
сетчатки, оказалось, что они не
совпадают. Значит, не распад
и восстановление вещества
сетчатки вызывает адаптацию?
Нет, все-таки ее вызывают
фотохимические процессы, просто
более сложные, чем зто
предполагалось вначале. Фоторазло-
62

жение родопсина на самом деле
протекает в несколько ступеней,
возникает не один, а несколько
разноокрашенных продуктов»
причем эти продукты
образуются не одновременно.
Зрительный акт и наблюдаемое
фоторазложение родопсина могут
определяться не одним, а
разными фотохимическими
актами, и время протекания этих
процессов может не совпадать.
Вопрос о том, какова связь
между зрительным актом и
эффектом выцветания красителя
не настолько прост, как
казалось раньше, и еще
недостаточно выяснен.
Нам недостаточно известна
молекулярная структура
светочувствительного вещества,
ответственного за зрительный акт.
Наиболее детально изучено
вещество палочек — родопсин. Но
и его точное молекулярное
строение пока не установлено.
Известно лишь, что в его состав
входит молекула ретинена,
способная поглощать видимый свет.
Ретинен представляет собой
неустойчивую при действии света
форму витамина А. Вот поэтому
врачи при ослаблении зрения
рекомендуют есть морковь, пить
рыбий жир и другие продукты,
содержащие много витамина А.
При сумеречном освещении глаз
реагирует только на тот свет,
который может- поглощать
родопсин, и зто убедительно
доказывает, что именно он
ответственен за черно-белое зрение.
О ЦВЕТОВОМ
ЗРЕНИИ
Глаз способен различать
множество цветов и оттенков.
Но наши знания о механизме
цветового зрения еще более
бедны, чем о палочковом
черно-белом зрении. Общая теория
цветового зрения была разработана
Г. Л. Гельмгольцем, но в ней не
затрагивались процессы, проис--
ходящие в сетчатке. На
основании общих физических
соображений Г. А. Гельмгольц
показал, что различать цвета и
оттенки глаз может, сравнивая
три различных спектральных
сигнала (так называемая
трехцветная теория зрения). В
дальнейшем в составе колбочек
обнаружили несколько типов
пигментов, расположенных по
теории академика П. П. Лазарева
послойно. Выделить и
однозначно определить три основных
нигмента, ответственных за
цветовое зрение пока не
удалось. Но появление на белом
экране более яркого пятна с
цветом, дополнительным к цвету
предварительно
рассматриваемого круга, можно объяснить,
тем, что изменилось
соотношение концентраций
светочувствительных центров разных
пигментов.
Если действительно
существует три центра цветового
зрения, то естественно ожидать
для них разных скоростей
фотораспада. Тогда эффект
возникновения цветовых
ощущений при вращении дисков
объясняется просто. Чередование
света и темноты в
определенном месте сетчатки вызывает
периодическое разрушение и
восстановление
светочувствительных центров. Поскольку
для разных пигментов скорости
распада и восстановления
различны, зто может привести к
изменению соотношения их
концентраций и, соответственно,
мы должны ощущать
присутствие того цвета, к
которому более чувствительны
центры с наибольшей
концентрацией.
САМОЕ
ЗАГАДОЧНОЕ
Меньше всего мы знаем о
том, как превращается
фотохимическая энергия в сетчатке в
зрительный сигнал,
поступающий по нервным волокнам в
зрительный центр.
Исследования электрических
свойств сетчатки и нервных
зрительных волокон показали,
что под действием света по
волокну пробегает электрический
импульс. Потенциал,
порождающий этот импульс, возникает,
по фотоэлектрохимической
теории академика П. П. Лазарева,
при распаде на ионы
зрительного пигмента под действием
света. Недавно был проведен такой
любопытный опыт. У лягушки
разорвали зрительное волокно,
а затем концы разрыва
соединили металлической
проволочкой. Когда сетчатку глаза
лягушки осветили, в зрительном
центре было зарегистрировано
появление сигнала!
Интересная гипотеза была
выдвинута английским ученым
Дж. Уолдом. Он предположил,
что электрический импульс не
возникает в сетчатке, а лишь
модулируется фотохимическим
процессом, в ней
происходящим. Зрительный центр как бы
«прочитывает» изображение,
получающееся на сетчатке.
Конечно, эти теории не
исчерпывают всей сложности
зрительного акта, который в
высокой степени зависит от
деятельности нервной системы.
Процессы, о которых мы
рассказали, в какой-то мере
позволяют понять механизм
действия такой сложной
системы, как зрительный аппарат —
аппарат, при помощи которого
мы так полно и многокрасочно
видим окружающий мир. Но
предстоит еще большая работа
биофизиков, биохимиков,
фотохимиков и физиологов, прежде
чем будут окончательно
решены все загадки зрения. Задача
полного понимания зрительного
процесса остается задачей
будущего.
63

ПРЕДСКАЗАНИЕ ПОДТВЕРДИЛОСЬ: СВЕРХТЯЖЕЛЫЙ ГЕЛИИ
Более шести лет назад
советский ученый академик Я. Б.
Зельдович предсказал, что кроме уже
известных трех изотопов гелия с
атомным весом соответственно 3.
4 и 6 должен существовать еще
сверхтяжелый гелий с атомным
весом 8. Вскоре после этого к
аналогичному выводу пришел другим
путем член-корреспондент АН
СССР В. И. Гольданский,
рассмотревший также возможные
способы получения нового изотопа и
ожидаемые пути его распада.
Предсказания наших ученых
вызвали широкий интерес и
повлекли за собой ряд
экспериментальных работ. Год спустя два
молодых ленинградских физика —
О. В. Ложкин и А. А. Римский-
Корсаков обнаружили на
облученных ими в синхрофазотроне в
Дубне фотопластинках два
своеобразных трека, которые могли
быть истолкованы как следы,
оставленные ядрами гелия-8.
Однако, будучи правдоподобным, это
предположение еще не могло
служить доказательством
существования сверхтяжелого гелия.
Немало шума произвели два —
три года назад выполненные в
США опыты Б. М. К. Нефкенса,
объявившего сперва о том, что им
доказано существование
сверхтяжелого водорода с атомным
весом 5 (отрицаемое Я. Б.
Зельдовичем и В. И. Гольданским), а
затем — гелия-8. Эти заявления
Б. М. К. Нефкенса оказались
несостоятельными, причем
наиболее веские опровержения
последовали вскоре со стороны группы
американских ученых во главе с
профессором А. М. Посканцером,
работающей на ускорителе
протонов в Брукхейвенской
лаборатории.
Однако данные
Брукхейвенской группы поставили под
сомнение не только упомянутые
американские опыты, но и вообще
возможность существования
гелия-8 и, следовательно,
правильность исходных теоретических
предпосылок и наблюдений
советских ученых.
Между тем, опыты
продолжались, и в разных лабораториях
накапливалось асе больше
косвенных доводов в пользу гелия-8.
Наконец, в конце прошлого года
А. М. Посканцер и его сотрудники
окончательно подтвердили
существование сверхтяжелого гелия.
Облучая полимерные пленки
протонами с энергией 2 миллиарда
электронвольт, они выбивали по
четыре протона из ядер углерода,
образуя гелий-8. Над облучаемой
мишенью непрерывно продувался
ток обычного гелия, увлекавший
за собой разыскиваемый изотоп
и переносивший его к
измерительным схемам. Найдено и время
жизни гелия-8; оно оказалось
равным 0,18 сек. — это более чем
достаточно для изучения его
физических и химических свойств.
Установлена схема распада
нового изотопа, в точности
согласующаяся с предсказаниями
наших ученых. Наивероятнейший
путь распада сверхтяжелого гелия
весьма оригинален — пройдя
через три этапа превращений, ядро
гелия превращается, в конечном
счете, в две альфа-частицы, т. е.
в два ядра обычного гелия-4
(He8^Li* Р" Ве° -> 2Не1).
Поэтому наполненный гелием-8
шар через несколько секунд
почти вдвое увеличился бы в
объеме.
В другой американской
лаборатории — в Беркли (Калифорния)
большая группа ученых во главе
с доктором Дж. Черны только что
весьма точно измерила массу
ядер гелия-8. Эти ученые
бомбардировали альфа-частицами
с энергией 80 Мэв ядра тяжелого
изотопа магния — /V\g2".
Происходила очень своеобразная ядерная
реакция: альфа-частицы отбирали
четыре нейтрона от ядер магния,
превращаясь в гелий-8; вторым
продуктом этой реакции
оказывались ядра магния-22. По
кинетической энергии ядер гелия-8 и
магния-22 можно было судить
о тепловом эффекте этой ядерной
реакции, а стало быть, и о массе
гелия-8. Сопоставив свои
результаты с разными предсказаниями,
Дж. Черны с сотрудниками
установили, что из всех предсказаний
массы гелия-8 лучше всех согла-i
суются с опытом оценки В. И. Голь-
данского. Все другие расчеты,
хотя и более поздние по времени
выполнения, оказались за
пределами ошибок эксперимента.
Превращение гелия-8 в гелий-4
сопровождается заметным
выделением энергии — на единицу
массы здесь высвобождается
почти в пять раз большая энергия,
чем при делении урана. Однако
новый изотоп важен не этим; не
будучи цепной реакцией, распад
гелия-8 не может служить
источником энергии. Интересно
другое — атомные ядра
сверхтяжелого гелия рекордно перегружены
нейтронами: на каждый протон
здесь приходится три нейтрона.
Именно по этой причине
существование гелия-8 и казалось
многим ученым совершенно
невероятным, тем более, что даже
более легкий изотоп гелия с
атомным весом 7 заведомо
неустойчив.
Свойства «сверхбогатых»
нейтронами изотопов, сама
возможность их существования
важны не только для изучения
атомных ядер, но и для астрофизики.
Что происходит в нейтронных
звездах! Что за ядра могут возникать
лри сочетании огромных
плотностей вещества и мощных
нейтронных потоков! Через какие стадии
проходит естественный синтез
элементов! Какие новые изотопы
и элементы можно будет
искусственно создавать в лабораторных
условиях! Для ответа на все эти
вопросы открытие сверхтяжелого
гелия представляет существенный
интерес.
Может быть, возможно даже
существование капель
«нейтронной жидкости» — ядер
относительно малой плотности, состоящих
из одних только нейтронов!
Прибавление к такой жидкости
любого количества протонов лишь
упрочняло бы ее, и поэтому ее
существование означало бы и
возможности синтеза огромного
числа совершенно «неслыханных» и
не существующих в обычных
условиях изотопов с огромным
атомным весом.
К. КРЫЛОВ
и

ТОЧКА ОПОРЫ
Нос — одно из самых уязвимых мест
человеческого организма. Вспомните хотя бы про
насморк...
Я уже не говорю о том, что обоняние
остается наиболее загадочным из человеческих
чувств *.
Но именно слизистая оболочка носа, орган
этого таинственного чувства, оказалась дверью,
через которую медицина смогла проникнуть в
самые заповедные области человеческого
организма, в святая святых его — мозг.
* См. статью «Одна загадка и двадцать
гипотез» в журнале «Химия и жизнь», № 2 за 1965 год.
Ред.
ЗАЩИТА, НЕ ПРОПУСКАЮЩАЯ
ЗАЩИТНИКА
Вы, наверно, знаете, что не всех укушенных
бешеной собакой спасают пастеровские прививки,
даже сделанные в первые дни после укуса. До
сих пор укус в голову остается смертельно
опасным. Яд слишком быстро проникает в мозг. А
противоядие... не может за ним туда
последовать. Почему? Да потому, что на пути его стоит
самый важный и самый неприступный барьер
организма, граница, отделяющая мозг от всех
прочих тканей.
Не думайте, что зто единственная
укрепленная стена в нашем организме. Подобные барьеры
защищают подступы к желудку и сердцу, легким
5 Химия и Жизнь, № 5
65

и почкам. И каждый из них, как таможенная
застава, пропускает только те вещества, «ввоз»
которых разрешен. Но тот барьер, что окружает
мозг, самый разборчивый. Это система мягких
оболочек, стенок кровеносных сосудов, нервных
сплетений и других тканей, играющих роль
фильтров. В книге профессора Г. II. Кассиля
«Гемато-знцефалический барьер» перечислено
несколько гипотез, авторы которых по-разному
объясняют механизм действия этих фильтров.
Общепризнанной теории, строго определяющей,
как именно они работают, пока нет, но работают
они отлично. Да это и естественно: центральная
нервная система должна быть особенно
тщательно защищена от проникновения веществ, которые
могут оказаться для нее ядом.
Но увы!.. Во-первых, как известно,
неприступных крепостей нет. А во-вторых, не раз
получались, что, захватив главную цитадель организма,
возбудители болезней отсиживаются за ее
стенами, которые непреодолимы для лекарств. Именно
зто происходит, например, при столбняке,
прогрессивном параличе, энцефалите.
Против зтой неприступной крепости
пробовали пускать в ход таран. Больных прогрессивным
параличом заражали малярией, при которой
повышается температура. Когда температура тела
повышена, барьер словно раздается, открывая
щели, сквозь которые лекарства добираются,
наконец, до возбудителей прогрессивного паралича.
Да и сама по себе высокая температура для них
оказалась вредной. Как говорится, клин клином
вышибают. Но этот клин годится не для всех
болезней.
Конечно, можно послать лекарство для
центральной нервной системы и прямо к месту
назначения — в мозг. Шприц и скальпель не знают
преград. 11 шприц врача пронзал оболочки
мозга, посылая заряд противоядия в так называемые
мозговые желудочки... Но такое резкое, грубое
вторжение в организм, естественно, не вызывало
восторга ни у больных, ни у врачей.
Поэтому ученые продолжали поиски «двери»,
войдя в которую, лекарство может безболезненно
преодолеть барьер.
НЕРВЫ ОТКРЫВАЮТ
ДОРОГУ
Человеческое тело сложно, лечат его сотнями
ты^яч лекарств, а вводят их добрым десятком
методов. Впрочем, это — недавно. Мольеровский
вра j знал только один способ — дать больному
ликстуру. Теперь лекарства вводят в вены и
артерии, внутримышечно и мнтратрахеально... И,
сказывается, вовсе не безразлично, как именно
и куда их вводить.
В опытах профессора Г. Н. Кассиля одно и то
же лекарство, повышающее кровяное давление,
ввели группе больных. Одинаковое количество,
но одному — в стопу ноги, другому — в кисть
руки, третьему — в бедро, четвертому — в
поясничную область. А когда у всех проверили
давление, оно оказалось разным! А ведь, казалось
бы, какая разница, где именно лекарство вошло
в кровь? Она же всюду примерно одинакова.
Что же различно в разных местах? Нервные
окончания! В каждом случае шприц, пронзая
кожу, задевает другие осязательные точки,
раздражает другие нервные приемники в стенках
сосудов, само лекарство действует на другие
чувствительные клетки.
Все другое — и действие лекарства тоже!
Как проверить этот вывод? Можно выключить
нервные окончания — сделать перед уколом
местную анестезию, с которой поневоле знаком
каждый, кому хоть раз удаляли зуб. И тогда
лекарство почти не подействует, а то и вовсе не
действует.
Значит, в данном случае важно не только
изменение состава крови под действием лекарств,
но и взаимодействие лекарства с нервными окон-
чанивми.
НОС И ЯЗВА
ЖЕЛУДКА
Исследователи принялись искать, где в
организме особенно много нервных окончаний. Может
быть, через них удастся помочь мозгу вопреки
его зоркой охране?
Таким местом оказались несколько
квадратных сантиметров рыхлой желтоватой ткани. Те
несколько квадратных сантиметров, что
расположены в верхней части слизистой оболочки носа.
Нельзя, конечно, сказать, что до того наука
оставляла зтот клочок тела в полном забвении.
Ведь, кроме обонятельных нервных окончаний,
сюда сходятся многие другие — разветвления
тройничного нерва, приемники ощущений тепла,
холода, прикосновения.
Профессора Г. Н. Кассиля привлекло и то, что
сам по себе орган обоняния имеет особое
значение для организма. Конечно, львиную долю
сведений о внешнем мире дают нам зрение и слух.
Зато в формировании чувств и настроений роль
обоняния прямо-таки непропорционально велика.
Мы гораздо чаще, чем нам кажется, бываем
обязаны запаху и хорошим настроением, и головной
болью.
W
1

Запах, даже слабый, изменяет объем мозга и
конечностей, ритм дыхания и пульс, повышает
или понижает давление крови. Пусть эти
изменения иногда очень незначительны, но их нетрудно
зарегистрировать точными приборами
физиологов. Еще в XIX веке было доказано, что работа
органа обоняния влияет на сердце, на желудок,
на всю систему пищеварения. Видный советский
физиолог Н. И. Гращенков доказал, что с
помощью запахов можно избирательно воздействовать
на различные отделы вегетативной нервной
системы. А в сравнительно недавних опытах
С. И. Лвакяна выяснилось, что запах
валериановых капель может если не у всех людей, то у
большинства (в двух случаях из каждых трех)
изменить время, за которое свертывается кровь.
Архимед требовал точку опоры, чтобы
перевернуть мир. Г. Н. Кассиль и его сотрудники не
собирались переворачивать медицину. Но «точку
приложения силы» для прорыва через крове-моз-
говой барьер они нашли.
В 1951 году Г. Н. Кассиль выступил в
Ленинграде на научной конференции с сообщением,
что введение лекарства через слизистую оболочку
носа в 90 случаях из 100 помогает при язвенной
болезни желудка.
Доклад о назальной терапии (от латинского
«наз» — нос) был встречен с явным недоверием.
Слишком уж далеко друг от друга, даже
буквально, лежали объект лечения и место введения
лекарства. Тем более, что внешне все выглядело
чересчур просто. Больному вставляют в нос
тампоны из ваты, пропитанные лекарствами. На
верхней губе укрепляют свинцовый электрод, на
затылке — другой. Затем на десять — двадцать
минут включают слабый гальванический ток.
И все. Если не считать того, что таких сеансов
проводят от 15 до 40, в зависимости от состояния
больного.
Электрический ток приводит в движение
заряженные атомы и группы атомов — ионы, из
которых состоят молекулы лекарства. А для
ионов рыхлая слизистая оболочка, не склонная
открывать дорогу целым молекулам, оказывается
дырявой. И лекарство попадает в святая святых
тела — в центральную нервную систему. Без
укола или огня, без малейшей боли оказывается
прорванным самый прочный из барьеров
организма.
«ИСПОРЧЕННЫЙ ТЕЛЕФОН»
Итак, найдена дверь, через которую можно
ввести лекарства, нужные центральной нервной
системе. Отлично. А причем здесь язва желудка?
И гипертония, и бронхиальная астма, и язва
двенадцатиперстной кишки, и многие другие болезни,
для лечения которых сейчас тоже применяют этот
метод?
В истории медицины многие методы лечения и
лекарства оказывались полезными не только в тех
случаях, для которых были придуманы. Над
обезболиванием, например, работали вначале
зубные врачи. Йод сейчас применяется для
лечения... туберкулеза.
Г. Н. Кассиль не мог не задуматься над
последствиями прямого воздействия лекарств на
центральную нервную систему. А бронхиальная
астма, язва желудка и двенадцатиперстной
кишки и даже гипертония — болезни, в конечном
счете, нервные. Идут от внутренних органов
чувств к мозгу сигналы, сообщающие: все в
порядке. Но что-то случилось с линией связи. И
слабый сигнал, сообщающий, что все в порядке
или что произошло небольшое изменение
давления крови, приходит в мозг тревожным звонком.
Мозг автоматически (без подключения сознания)
принимает меры, например повышает давление.
А внутренний орган чувств в ответ сообщает ему,
что обычное состояние восстановлено. И теперь
организм считает повышенное давление
нормальным и не принимает мер, чтобы навести
порядок. Вот вам и гипертония.
Или, скажем, слабый сигнал, идущий в
желудок, по дороге превращается в сильный и
заставляет стенки желудка сокращаться слишком
резко, выделять слишком много кислот.
Результаты — язва желудка.
Это, конечно, сверхгрубая схема. Но она
помогает понять сложнейшие процессы, лежащие в
основе такой игры в испорченный телефон.
Во всех подобных случаях значительная доля
вины приходится на состояние нервных путей
или мозговых центров. А при назальной терапии
через нервные окончания на мозг и его линии
связи действуют и лекарства, и гальванический
ток, да еще попутно на мозг накладывается
магнитное поле, созданное током.
Конечно, конкретные пути лечебного действия
назальной терапии еще не объяснены в деталях.
Сначала главное значение придавали действию
лекарств на нервные окончания в самой
слизистой оболочке. Организм, мол, активно
перестраивает работу многих своих частей даже при
воздействии только на одну из них. Достаточно
взять в рот кислую таблетку, чтобы приборы
отметили изменения, пусть и ничтожные, в
ритме важнейших жизненных процессов. Вот так и
лекарства в носу снимают лишнее возбуждение
с нервов где-то у поясницы, а вместе с постоян-
5*
67

ным электрическим током и магнитным полем
повышают тонус центральных отделов нервной
системы, активизируют ее. Головной и спинной
мозг в новом своем состоянии рассылают такие
импульсы, которые должны благотворно влиять
на состояние нервных путей организма.
Что же, объяснение, может быть, и верное, но
неполное. Позже выяснилось, что ученые
недооценивали «пробивной силы» нового метода.
Оказалось, что лекарство проникало в организм
очень глубоко. Через спинномозговую жидкость
оно, сверх всего прочего, непосредственно
воздействовало и на нервные центры, управляющие
внутренними органами.
На бумаге все выглядит очень просто. Словно
врачу остается только отдать распоряжение
медсестре, а через двадцать сеавсов отметить
улучшение состояния больного или полное
выздоровление. Но это вовсе не так. Назальная терапия —
не чудодейственное средство, а только один из
методов лечения. Именно врач должен, изучив
состояние больного, определить, сколько должно
быть сеансов, какие лекарства и в каких дозах
нужно пустить в ход.
Кстати, дозы должны быть очень небольшими.
Иначе слишком многие нервы будут задеты
воздействием лекарства. Чересчур сильная встряска
системы приносит только вред. (Если часы
остановились, не мешает их слегка встряхнуть. Но
бить с размаху о стол — не стоит).
Назальной терапии пришлось выдержать
битву за самое свое существование. Она ее
выиграла. Не только долгие опыты, солидные труды и
статьи в научных журналах — свидетельство
победы. Назальную терапию применяют в клиниках
Средней Азии и Москвы, Сибири и Кавказа.
Разумеется, в тех случаях, когда она нужна.
Добиваться, чтобы ее применяли всегда и всюду —
нелепость. Универсальных методов лечения нет, как
нет универсальных лекарств.
Но каждый новый метод удлиняет срок жизни
человека, дает здоровье и счастье тысячам, если
не миллионам людей.
Р. ПОДОЛЬНЫЙ
ИЗ ПРОШЛОГО
Отдельные отголоски попыток
печения «через нос» дошли до нас
из глубокой древности. Во
многих медицинских трактатах
Древнего Египта рекомендуется
применять в лечебных и
профилактических целях курения падана и
других ароматических веществ.
В XVII—XVIII веках по всей
Европе необычайно
распространялся обычай нюхать табак. До
сих пор в Эрмитаже хранятся
удивительные табакерки времен
Анны, Елизаветы и обеих Екатерин.
Есть чему подивиться и в музее
живописной артели сепа
Федоскино — спрос на ее изделия тоже
был немалым. Считалось, что
нюхательный табак «прочищает
кровь и проясняет мысли».
Особенно увлекались им во время
следовавших одна за другой
эпидемий чумы, холеры, оспы —
это считалось важной
профилактической мерой. Нюхание табака
было широко распространено и в
XIX веке. Помните, как один из
персонажей повести Гогопя «Нос»
угощает коллежского асессора
Ковалева: «Не угодно пи вам
понюхать табачку! Это разбивает
головные бопи и печальные
расположения. Даже в отношении к
гемороидам это хорошо».
В 1905 году появился во
Франции попуученый-попушарлатан
(последнее, может быть,
неведомо для себя] по фамилии Боннье.
Он не только занялся органом
обоняния, но и провозгласил, что
именно здесь — ключ к печению
чуть пи не всех болезней. Боннье
просто-напросто прижигал
определенные участки слизистой
оболочки носа. Своему методу он
дал гордое и удобное дпя
запоминания название — центротера-
пия. Одно время центротерапия
имела тысячи приверженцев
среди врачей. Но... она не только
была неудобна и болезненна, но
с каждым годом эффективность
ее становилась все более
проблематичной. Кончилось все тем, что
она заняла свое место в музее
истории медицины вместе с
бесчисленными другими
«универсальными методами печения»...
Почетное место уделяла
слизистой оболочке носа древняя
восточная медицина. На
старинных схемах с указанием точек для
иглоукалывания этот клочок тепа
словно покрыт веснушками — так
густо там расположены
«целебные точки».
68

ГОРЬКАЯ
ЗЕМЛЯ
Сейчас слово «вкусовщина»
служит синонимом
необъективности. Сейчас человек с первых
же недель своей жизни обязан
усвоить грозное
предостережение: «не бери в рот!» Но всего
какую-нибудь сотню-другую лет
назад химик нередко должен
был, уподобляясь нынешнему
■младенцу-несмышленышу,
тащить всякое новое вещество в
рот — дабы опознать, что оно
есть такое. Вкус вещества
считался одним из его
объективных химических признаков.
ЧТО НЕЛЬЗЯ КОРОВАМ...
Однажды летом — зто
случилось в 1618 году — англичанин
по имени Генри Викер
осматривал свои новые владения
неподалеку от города Эпсома.
Можно представить себе его
радость, когда он неожиданно
обнаружил прямо на пастбище
минеральный источник. Точно
так же можно представить себе
и его огорчение, когда он
убедился, что ни одна из
принадлежавших ему коров не желает
нить эту воду: вода оказалась
горькой.
Мы не знаем, как скоро
обнаружил Генри Викер еще
одну — и притом весьма
характерную — особенность своей
воды, но доподлинно известно,
что через сотню лет с
небольшим вокруг эпсомских
источников уже процветал
фешенебельный курорт, а выпаренная
из их горькой воды «Sal ama-
rum» — горькая соль стала
известна во всем мире под
именем «эпсомской» или
«английской» соли.
УНИВЕРСАЛЬНОЕ
СРЕДСТВО
Не следует думать, что
съезжавшиеся к Эпсому леди и
джентльмены были лишь
пленниками моды пли все как один
нуждались в слабительном.
Взглянув в современный
справочник, например в книгу
М. Д. Машковского
«Лекарственные средства», можно
убедиться, что и в наши времена
горькая соль, помимо широко
известного своего назначения,
избавляет страждущих от
множества недугов — это
прекрасное успокаивающее, противосу-
дорожное, противоспазматиче-
ское, а также желчегонное
средство.
Немудрено, что английские
естествоиспытатели занялись
анализом такого
универсального лекарства. Ведь узнав его
химический состав, можно было
попытаться приготовить зпсом-
скую соль из какого-нибудь
более дешевого и общедоступного
сырья.
старый знакомый
Первым четырехгранные
ромбические призмы эпсоми-
та — природной горькой соли
получил Неемия Грю в
1695 году. В ходе опытов
исследователи попробовали
подействовать на эпсомит «постоянной
щелочью» — так называли в те
времена соду и поташ — и с
удивлением обнаружили в
продуктах реакции очень
знакомый на вид белый рыхлый
порошок. А прокалив его и
получив тоже белый и тоже легкий
порошок несколько иного вида,
окончательно убедились, что
имеют дело со старым
знакомцем.
Точно такой — легкий,
белый, чрезвычайно тугоплавкий
порошок уже давным-давно был
известен алхимикам и
аптекарям под именем magnesia usta—
жженая магнезия.
Магнезией порошок
называли по имени греческого города,
в окрестностях которого в
изобилии находили похожую на
известняк каменистую горную
69

породу — иногда белую, иногда
чуть желтоватую. Из нее и
получали этот порошок.
Жженой магнезию называли
потому, что получали ее,
докрасна накалив добытые в
каменоломнях куски породы.
Сейчас это полезное ископаемое
называют магнезитом — даже
тогда, когда находят его
далеко от Греции, например у нас
на Урале.
ЕЩЕ ДВЕ МАГНЕЗИИ
Между прочим, в средние
века в Европе имели дело еще с
двумя магнезиями — «белой» и
«черной». Первая — magnesia
album, тот самый рыхлый
порошок, который получился при
взаимодействии эпсомита с
щелочью, была близким
химическим родственником жженой
магнезии. А вот magnesia
nigrum — черная магнезия не
имела к первым двум ровно
никакого отношения, разве что тоже
была порошком.
Жженую и белую магнезию
употребляли главным образом
как лекарство — в качестве
легкого слабительного, а также при
повышенной кислотности
желудочного сока (белую магнезию
использовали еще как
присыпку и пудру). А черной
магнезией, как это ни странно
нехимикам, просветляли стекло,
добавляя ее в стеклянную массу.
Из зеленого или желтого стекло
становилось белым. Поэтому
стекловары называли эту
магнезию «стекольным мылом».
Поскольку этот порошок к
истинным магнезиям
отношения не имеет и больше
возвращаться к нему мы не станем,
сразу же назовем его
химическое имя: черная магнезия —
это пиролюзит, двуокись
марганца. Первым человеком,
обнаружившим в черной магнезии
неизвестный до того злемент,
был замечательный шведский
химик Карл Шееле. Это было
в 1774 году. В том же году
другой шведский ученый — Ю. Ган
получил из пиролюзита
металлический марганец.
МЕТАЛЛ ИЗ ГОРЬКОЗЕМА
Однако вернемся в Англию.
После того, как из горькой
соли удалось получить жженую
магнезию, химики назвали
последнюю горькой землей (а У
нас в России — горькоземом).
Не следует думать, что зто
произошло сразу, как только из
горькой соли получили белую
магнезию, а из той, в свою
очередь, жженую. Некоторое
время полагали, что жженая
магнезия содержит то же
самое вещество, что и
жженая известь — известковая
земля.
Только в 1755 году
английский химик Джозеф Б л эк
доказал, что это два совершенно
разных вещества, что в белой
магнезии и жженой магнезии
содержится нечто отличное ст
того, что содержат в себе
мрамор и жженая известь.
И прошло еще целых
полвека, пока это нечто сумели
получить в чистом виде.
В 1807 году Гемфри Дэви
положил в платиновые чашки
влажные куски едкого натра и
едкого кали и, пропустив
через них электрический ток,
впервые выделил металличес -
Кий натрий и металлический
Калий.
В 1808 году искусному
экспериментатору удалось сделать
то же самое с магнезией и выде -
лить новый элемент из группы
щелочных земель. По имени
магнезии Дэви назвал новый
злемент магнием.
Однако в России окись
магния долго еще именовали горь-
коземом.
А в перечне лекарств до сих
пор сохраняется горькая соль.
Получают ее теперь,
разумеется, не из источников Эпсома, а
из морской воды или из
отходов калийного производства.
В. РИЧ
70

Информация на
спице
МЕХАНИЧЕСКАЯ
ПАМЯТЬ
НА СТОЛЕ
ИССЛЕДОВАТЕЛЯ
По количеству накопленной и
вновь поступающей информации
химия занимает одно из первых
мест среди естественных наук.
Новые сведения по химии
поступают сейчас более чем из
10 000 периодических изданий.
Ежегодно число новых химических
соединений увеличивается
примерно на 20 000, а число
описанных реакций достигает многих
миллионов.
Поэтому, прежде чем
приступить к эксперименту, химик
вынужден знакомиться с огромным
литературным материалом,
отбирая сведения, необходимые для
постановки опыта и одновременно
убеждаясь в том, что задуманная
им работа не проделана раньше
другими исследователями.
Именно в химии возникли
первые реферативные журналы —
информационные издания,
которые в сжатой форме реферата
доносят до экспериментатора
содержание последних статей по
данной отрасли и избавляют
от необходимости просматривать
весь поток научных и технических
журналов.
Но реферативные журналы не
всегда могут освободить
исследователя от необходимости
общения с каталогами и картотеками
библиотек. Вероятно, каждый
исследователь знает, как сложно
бывает отыскать нужную статью в
дебрях книжных полок. Любая
библиотека рассчитана на
довольно широкий круг читателей — ее
картотеки и каталоги бесстрастны,
перед ними все равны.
Личные картотеки,
составленные одним исследователем или
группой людей, работающих в
одной области, посвящены какой-
либо узкой теме, и в этом их
неоспоримое преимущество. Такие
картотеки позволяют получить
нужные сведения намного
быстрее, чем библиотечные. Но по
мере того как растет и
углубляется кругозор исследователя,
личные и внутрилабораторные
картотеки быстро разрастаются.
Подбор необходимых сведений
методом сплошного просмотра всех
карточек становится трудоемким,
отнимает много времени.
Специализация разделов
картотеки по тем или иным
признакам — не более чем полумера.
Даже самые
дифференцированные и, казалось бы, всесторонне
продуманные картотеки не могут
дать детального ответа на все
вопросы, встающие перед
исследователем. Невозможность так
называемого многоаспектно-
г о поиска — вот в чем главный
недостаток обычных картотек! Все
они одноаспектны, а
большинство вопросов, возникающих
у исследователя, наоборот,
многоаспектны. По каталогам и
картотекам можно найти все
работы данного автора либо все
работы по данному
химическому соединению, но ни один
указатель не сможет ответить на
вопрос: «в каких работах данный
автор описал синтез данного
соединения по данной схеме
П

реакции?» Ответ на такой вопрос
можно получить лишь после
просмотра всех работ автора
либо — всех работ по данному
соединению.
Такое острое противоречие
между потребностями
исследователей и возможностями
традиционных картотек можно разрешить
очень эффективно, если
воспользоваться идеями и методами
кибернетики, вернее, ее бурно
развивающейся области — теории
информации.
Для того чтобы быстро
получить ответ на многоаспектный
вопрос, вся накопленная
информация должна быть закодирована.
Картотеки, позволяющие
вести многоаспектный поиск,
составляются из перфокарт. Это карты
из плотной бумаги, на которые,
как обычно, заносятся
необходимые сведения, но по краям карт
проходят два ряда перфорации
(фото а]. Каждое отверстие
(неважно — во внешнем или
внутреннем ряду) соответствует строго
определенному признаку.
Признак — это то же самое что и
раздел обычной картотеки, только он
может быть очень конкретным и
детализированным. Признаком
может быть, например, класс
химических соединений (кислоты,
соли...), фрагмент структуры (нитро-
группа, аминогруппа...) или
характерный химический элемент,
входящий в состав соединения и
заметно влияющий на его
свойства. Выбор признаков полностью
зависит от круга интересов
создателя картотеки и от детальности
вопросов, которые он собирается
задавать своей картотеке.
Содержание всех признаков
записывается в специальной кодировочной
таблице, которую заполняет по
своему усмотрению владелец
картотеки (фото б). Таблица имеет
форму рамки, в которую
вкладывается перфокарта, и каждая
перфорация занимает строго
определенное положение против
соответствующего признака.
Таблица, фрагмент которой
виден на фото б, составлена для
конкретной картотеки нашей
лаборатории. В ней помещены
сведения по кремнийорганическим
соединениям. Мы ограничились
260 признаками, но они очень
разнообразны. Здесь и типы
структуры, и различные химические
реакции, и физико-химические методы
исследования, и названия
промышленных продуктов, и свойства,
а также фамилия автора, год,
язык и вид публикации. В таблице
72

перечислены все основные
вопросы, которые могут интересовать
химика, работающего в нашей об-
ласти.
Как зашифровывается
содержание карточки (это может быть
реферат, аннотация или просто
краткая выписка)? Перфокарта
совмещается с таблицей, как
показано на фото 6, и карандашом
отмечаются те перфорации,
которые расположены против
признаков, упоминающихся в данной
работе. Например, если в работе
описана реакция Гриньяра, то
перфорация, расположенная против
соответствующего признака
таблицы, помечается; если при этой
реакции получаются фенилхлорсила-
ны, то помечается наличие связей
Si—СбН5 и Si—О. Таким образом
с помощью карандашных пометок
кодируется все содержание
работы, а если необходимо, то и
библиографические данные (фото в).
Помеченные перфорации
прорезаются до кромки
перфокарты (фото г) и карточка
вставляется в картотеку.
Как видите, труд по
кодированию содержания очень несложен.
Он с лихвой окупается, когда вы
приступаете к поиску нужных
сведений в такой картотеке, и
сводится к нескольким простейшим
манипуляциям с длинной
металлической спицей, диаметр которой
чуть меньше диаметра
перфораций (фото д).
Чтобы получить от перфокар-
тотеки ответ на какой-либо
конкретный вопрос, нужно просто
вставить спицу в отверстие,
соответствующее содержанию
вопроса.
Если исследователь
интересуется реакцией Гриньяра, он берет
произвольную стопу карт и вводит
спицу в перфорацию,
соответствующую этому признаку. Во всех
картах, содержащих упоминание о
реакции Гриньяра, эта
перфорация была прорезана до кромки.
Все карты, на которых отмечена
реакция Гриньяра, соскользнут со
спицы, как только вы ее
поднимите, а карты, в которых нет
упоминания об этой реакции, и стало
быть нет соответствующей
прорези, повиснут на спице.
В каком бы месте картотеки
нужная вам карточка ни
находилась, спица обязательно «уронит»
ее. Значит, порядок
расположения карт может быть
произвольным. В этом — одно из
важных преимуществ перфокар-
тотеки.
73

Допустим, среди выпавших
карт с реакцией Гриньяра вы
хотите отыскать те, на которых
записаны сведения о получении фе-
нилхлорсиланов с помощью этой
реакции. И снова это делается не
сплошным просмотром выпавши*
карт, а с помощью той же спицы,
которая последовательно
вставляется в отверстия, соответствующие
признакам Si—СбНй и Si—CI.
Таким образом перфокартоте-
ке может быть «задан» вопрос
(с помощью спицы, разумеется),
сочетающий любые признаки
из таблицы, взятые в любых
комбинациях. По нашей таблице
(в нее, напоминаем, внесено
260 признаков) теоретически
можно задать 22Е0 —\ вопросов,
касающихся химии кремнийоргани-
ческих соединений. Главное —
поместить в таблицу, по
возможности, все признаки, интересующие
создателя картотеки, и спица
всегда выдаст безошибочную и
нужную справку.
В перфокартотеке нашей
лаборатории накопилось больше
4000 карт, она постоянно
пополняется новыми сведениями и
картами, но поиски нужной
информации по кремнийорганическим
соединениям и их свойствам
занимают у нас совсем немного
времени.
Этим не исчерпываются
достоинства и возможности перфоксзр-
тотеки. С помощью спицы она
может быть быстро рассортирована
по авторам, годам, типам
химических соединений, что бывает очень
удобно для составления обзоров
и справочных таблиц или поисков
физико-химических констант
соединений.
Перфокартотека хранится в
деревянных ящиках произвольной
длины и высоты. Важно только,
чтобы ширина ящика точно
соответствовала ширине перфокарты.
Если же ящик для хранения
картотеки будет шире перфокарт, то
прежде чем начать манипуляции
со спицей, вам придется
тщательно выровнять карты, чтобы
соответствующие отверстия в них
точно совпадали. Передняя крышка
ящика должна быть съемной или
откидывающейся.
Если нужный вам признак
окажется на боковой стороне
таблицы, то всю стопу карт нужно,
разумеется, перевернуть на бок, а
если внизу — то «вверх
тормашками».
Такая картотека — не что иное,
как «механическая память»,
аналогичная памяти
электронно-счетных машин, но только значительно
более простая в изготовлении.
Нашей промышленностью
освоен выпуск стандартных
перфокарт, и каждый исследователь
может иметь на своем рабочем
столе верного кибернетического
помощника с безотказной памятью.
Кандидат химических наук А. А. ЖДАНОВ и
М. М. ЛЕВИЦКИЙ,
научные сотрудники Института
элементоорганических соединений АН СССР

АНГЛИЙСКИЙ
для химиков
СЛОВА, УСТАНАВЛИВАЮЩИЕ ЛОГИЧЕСКИЕ СВЯЗИ
Уже говорилось, что научной и технической
литературе присущ формальный, логический, почти
математически строгий стиль изложения материала.
В такой литературе встречается много служебных
(функциональных) слов и словосочетаний типа:
despite the fart that, although, about,
approximately, in principle, essentially,
fundamentally, relatively, sometimes, on some
occasions, in some instances, to be in favour
of, to be against, due to the fact that, with
the object to, in connection with, inasmuch
as, so, provided that, with regard to, as to,
in addition, such as. namely, prior to,
subsequent to.
Для того чтобы сделать логически правильный
перевод, необходимо хорошо знать все значения
подобных слов и словосочетаний, ибо именно они
диктуют логическую направленность излагаемых в
предложении фактов.
Кроме того, в научных и технических текстах
часто встречаются вводные слова, устанавливающие
логические связи между отдельными предложениями
и целыми абзацами. Это наречия типа:
however, therefore, then, again,
furthermore, also, thus, now, yet, on the other
hand, hence, conversely, alternatively,
nevertheless.
Великий русский критик Д. И. Писарев называл
такие слова «мостиками мысли». Умение активно
владеть этими словами в их разных значениях
крайне необходимо для переводчика научной и
технической литературы.
Допустим, что вы перевели две больших фразы и
поняли всю их суть. Если же вы после этого
спросите себя, почему между ними стояло вводное
слово however (однако), то может выясниться, что вы
не вникли во все оттенки излагаемых фактов.
Проанализируйте, для примера, следующий текст:
In principle the estimation of relative
nucleophilicities in this system should not be
difficult because the reactions are effectively
irreversible, and so product yields should be
directly proportional to the individual
rates of reaction. However, other factors
complicate such an analysis. The comparison of
hydroxide and ethoxide ions for example
is impracticable because of the
base-catalysed exchange of OH by OEt with the hyd-
roxycompound (I) in ethanol. However, it can
be shown that ethoxide ion is a stronger
nucleophile towards the N-cyanoquinolinium
ion than is the t-butyl hydroperoxide ion.
Итак, переводя статью, все время задавайте себе
вопросы: почему автор употребил however (однако),
therefore (поэтому), nevertheless (тем не менее),
hence (следовательно), again (с другой стороны),
also (кроме того), thus (таким образом, например)
и т. п. Только тогда вы сделаете глубоко
обоснованный, логический перевод статьи, расшифруете
неясные места и сможете разобраться в мало
знакомой тематике. А так как вводные слова большей
частью стоят в середине английского предложения,
при переводе их следует выносить в начало — это
даст возможность контролировать логическое
развитие текста, как бы освещая его «логическим
прожектором».
Рассмотрим теперь специфику перевода
предложений, приведенных в прошлом номере журнала.
18. Cholic acid was known to contain a car-
boxyl group and three alcoholic hydroxyl
groups.
Неточный перевод:
«Было известно, что холевая кислота содержит
карбоксильную и три спиртовые гидроксильные
группы».
Точный перевод:
«Было известно, что холевая кислота содержит
одну карбоксильную и три спирговыэ
гидроксильные группы».
Невозможно переводить английскую химическую
литературу на русский язык, не зная лексического
значения артиклей. В третьем номере мы говорили
о значении определенного артикля the — «этот»
(№ 3, 8). Неопределенный артикль а (ап) также
имеет смысловое значение. Дело в том, что
неопределенный артикль произошел от древнеанглийского
числительного ап, которое в современном англий-
25

ском языке соответствует численному one
(сравним немецкие артикль и числительное ein или
французские — ип). В связи с этим, а (ап) иногда
выступает в своем первоначальном значении «один».
Зная это, вы сумеете без труда переводить
непонятные на первый взгляд фразы. Предложите,
например, вашим друзьям, хорошо знающим
английский язык, перевести предложение:
Denis said thai to a man they hated their
exploiters.
После того как они не смогут этого сделать,
обратите их внимание на смысловое значение
неопределенного артикля и дайте перевод:
«Денис сказал, что они все как один
ненавидят эксплуататоров».
19. The results were very favourable
especially that olf Jones and those obtained with
new compounds.
Неправильный перевод:
«Результаты были очень благоприятны, особенно
тот Джоунза и те, полученные на новых
соединениях».
Правильный перевод:
«Результаты были очень благоприятны, особенно
результат Джоунза и результаты,
полученные на новых соединениях».
Местоимения that и those очень часто
употребляются для замены упоминавшихся ранее
существительных. В таком случае за ними обычно стоит
предлог (чаще всего предлог of) или причастие в
функции определения (инговая форма или III
форма глагола). Обратите внимание и на то, что that
или those могут заменять целую группу
существительного.
Например:
The constant for the formation of the
derivative from cyclopentanone is about twice
thai from acetone.
«Константа образования производного из цикло-
пентанона почти в два раза больше, чем константа
образования производного из ацетона».
20. The data obtained cannot be regarded
as evidence of the postulated reaction for the
system is greatly complicated by other
reactions.
Неправильный перевод:
«Полученные данные нельзя рассматривать как
доказательство предполагаемой реакции для
системы, значительно усложненной другими реакциями».
Правильный перевод:
«Полученные данные нельзя рассматривать как
доказательство предполагаемой реакции, ибо
система значительно осложнена другими реакциями».
Редко можно встретить химиков — инженеров,
научных сотрудников, аспирантов, которые знали бы,
что for выступает не только как всем известный
предлог «для», но и как союз «так как», «потому
что», «ибо». Приобретение навыков опознавания
этого союза в контексте обычно требует длительной
тренировки.
Для того чтобы научиться не смешивать for как
предлог и союз, надо твердо знать, что перед
подлежащим не может быть предлога (нельзя ведь
сказать «для мама», «после мама», «до мама»!). Найти
подлежащее, как мы уже знаем, не трудно,
поскольку за ним по «твердому порядку слов» (№ 2, 3)
стоит сказуемое. В приведенном примере is greatly
complicated — сказуемое, the system —
подлежащее, a for — не предлог «для», а союз «ибо».
Вряд ли теперь будет трудно понять значение
союза for в следующих предложениях:
This simple result is not true for the
Fermi level itself falls as the temperature rises.
Measurements should not be attempted for
the stirring causes high and erratic currents.
21. tn any event, current theories, either
empirical or electronic account for this result.
Неправильный перевод.
«В любом случае, современные теории, либо
эмпирические, либо электронные, объясняют этот
результат».
Правильный перевод.
«Во всяком случае, современные теории, как
эмпирические, так и электронные, объясняют этот
результат».
Сочетание either... or, как правило, переводят
«либо... либо». Однако целесообразно
рекомендовать и другой вариант перевода, значительно
уточняющий значение этого сочетания, а именно «как...
так и». Нетрудно увидеть, что в первом случае
делается выбор между эмпирическими и
электронными теориями, а во втором — правильном —
варианте перевода говорится о совокупности эмпирических
и электронных теорий.
22. This picture can hardly account for the
remarkable properties of rubber.
Неправильный перевод:
«Эта картина может твердо описать
замечательные свойства каучука».
Правильный перевод.
«Это описание вряд ли может
объяснить исключительные свойства каучука».
При переводе этого предложения встречаем
следующие трудности:
a) picture обычно переводят как «картина»,
поскольку это значение фигурирует в
словарях-минимумах. Однако в научной и технической литературе
76

это слово обычно переводится как «описание»,
«представление»;
б) to account for означает не «описывать» (по
ошибочной аналогии с существительным account
«описание», «отчет»), а «объяснять», «дать
объяснение», «быть причиной», «составлять», «относить за
счет», «вычислять», «учитывать»;
в) hardly— очень опасное «псевдопростое»
наречие, поскольку по аналогии с прилагательным
hard — «твердый», «прочный», его часто ошибочно
переводят как «твердо», «прочно», то есть
значением, прямо противоположным оригиналу, поскольку
hardly означает «почти не», «едва», «с трудом»,
«вряд ли». Например, предложение: «This mechanism
is hardly satisfactory» указывает на то, что механизм
вовсе не «весьма удовлетворительный», а
наоборот — «не очень хороший».
В следующей статье мы познакомимся с
термином «глагол-характеристика» и научимся
распознавать и переводить инфинитивные обороты. В связи
с этим поработайте над переводом следующих
предложений:
23. This scientist recalculated the heat of
formation to have risen by 10 %.
24. It seems possible to picture the
following molecules to participate in the reaction.
25. The rearrangements were alleged to lead
to poor yields.
26. The isomers are deemed to be in
dynamic equilibrium.
27. The higb percentage of impurities was
feared to lead to low yields.
Кандидат филологических наук
Л. Л. ПУМПЯНСКИЙ
ЧТО ВЫ ЗНАЕТЕ
И ЧЕГО НЕ ЗНАЕТЕ О ЦЕПНЫХ РЕАКЦИЯХ
«Цепные реакции» — эти слова
ассоциируются у большинства
людей прежде всего с процессом
деления ядерного горючего.
Статья о цепных реакциях, которая
была напечатана в апрельском
номере нашего журнала за этот
год, во многом, безусловно,
расширила ваши представления об
этом классе превращений. Вот
еще несколько примеров цепных
химических реакций, с которыми
приходится сталкиваться не
только химикам и физикам.
МЫ ВАРИМ ОБЕД
НА ГАЗОВОЙ ПЛИТКЕ
В конфорках газовых ппит в
городах и поселках горит
природный газ, состоящий главным
образом из метана. В основе
реакции окисления метана
кислородом воздуха лежит цепная
разветвленная реакция.
МЕТАН СЖИГАЮТ
В РЕАКТОРЕ
Та же реакция — окисление
метана кислородом воздуха —
используется в промышленности для
получения важнейшего
химического продукта формальдегида.
Формальдегид — исходное
вещество для синтеза различных смол
и пластмасс.
СИНТЕТИЧЕСКИЕ
ПЛАЩИ
СТАРЕЮТ
К сожалению, эта научная
истина известна далеко не только
исследователям. Многие вещи,
изготовленные из синтетических
полимерных материалов, со
временем теряют мягкость и
эластичность, становятся жесткими и
даже ломкими. Это неприятное
явление — тоже результат цепной
реакции окисления полимеров.
СЛИВОЧНОЕ МАСЛО
ГОРКНЕТ
Еще одна общеизвестная — и
тоже неприятная истина. Даже на
льду, при отрицательной
температуре, масло портится. Его
поверхность темнеет, приобретает
неприятный желтый оттенок.
Химическая суть порчи сливочного
масла — цепная реакция
окисления жиров кислородом воздуха.
ЦЕПНЫЕ РАЗВЕТВЛЕННЫЕ
РЕАКЦИИ В ПАРФЮМЕРИИ
Еще один (менее известный, но
тоже достаточно неприятный)
пример. Такие дорогостоющие жид-
ности, нак духи, со временем
теряют свой устойчивый и вполне
определенный запах в результате
самопроизвольно развивающихся
цепных окислительных процессов.
КАК СПРАВИТЬСЯ
С ЦЕПНЫМИ РЕАКЦИЯМИ
Чем быстрее гибнут свободные
атомы и радикалы,
поддерживающие разветвленную цепную
реакцию, тем быстрее обрываются
цепочки превращений. Добавка
небольших количеств веществ, на
которых цепочки легко
обрываются, значительно уменьшает
скорость цепной реакции. Именно
этим способом увеличивают срок
службы полимерных материалов,
срок сохранности пищевых
продуктов. Вещества, добавляемые в
пищевые продукты, называют
антиокислителями, добавляемые в
полимерные материалы, —
стабилизаторами.
77

и nVC юный
И'I'D химик
Что это такое?
78

ВНИМАНИЮ
НОВИЧКОВ
Устав клуба состоит всего из двух пунктов.
Пунктпервый. Членом клуба может быть каждый школьник.
Пункт второй. Ответы на вопросы клуба Юный химик нужно
высылать в редакцию до выхода в свет следующего номера журнала
(потому что в этом следующем номере ответы будут уже опубликованы).
Десять школьников, которые пришлют лучшие ответы в течение года,
будут премированы подпиской на наш журнал на следующий год.
Что это такое?
79

ВИКТОРИНА
ПАТЕНТ
XVIII ВЕКА
«Между двумя железными вальцами
превращают в порошок и смешивают 100
фунтов безводной глауберовой соли, 100
фунтов чистой извести и 50 фунтов чистого
угля. Смесь обрабатывают в пламенной
печи...»
Процесс, описанный в патенте, оказался
очень удачным. Многие годы он
применялся в промышленности.
Получение какого вещества было
запатентовано!
Кто автор патента!
Какие реакции происходят в процессе!
БИОХИМИЯ.
ЗАНЯТИЕ ПЕРВОЕ
В клетках растений и животных
непрерывно протекают сложные химические
процессы. Они регулируются особыми
белковыми веществами — ферментами.
Ферменты играют роль катализаторов химических
реакций в клетке. Им мы и посвятим наше
первое занятие.
Для строгого исследования
биохимических процессов нужны, конечно,
современные сложные приборы и множество
реактивов. Но некоторые биохимические явления
можно наблюдать и «невооруженным
глазом» в простых опытах. Немногочисленные
химические реактивы, которые нужны для
таких опытов, продаются в аптеках или
магазинах фототоваров.
Начнем с окислительных ферментов —
оксидаз и пероксидаз. Они
присутствуют во многих живых тканях, потому что
окисление лежит в основе процессов
дыхания. Но действуют эти ферменты
по-разному.
ТАЙНА ПЕЧНОЙ ТРУБЫ
В дыме взвешены мельчайшие частички
углерода. Они оседают в печной трубе —
образуется сажа. На пути дыма поставили
фильтр, который не пропускает ни одной
твердой частицы. Прошло некоторое
время— и снова пришлось звать трубочиста...
Откуда же в этом случае взялась сажа!
ПОЧЕМУ МЕДЬ ЗЕЛЕНЕЕТ!
Медная посуда и бронзовые статуи
покрываются со временем зеленым налетом.
Очевидно, происходит окисление меди. Но
ведь окись меди черного цвета! Почему же
медь на воздухе зеленеет!
Оксидазы окисляют органические
вещества кислородом воздуха. Пероксидазы
«добывают» кислород из перекисей,
например перекиси водорода. Конечно, вещества
медленно окисляются и без помощи
ферментов, но ферменты ускоряют эту реакцию
во много тысяч раз.
При окислении некоторых веществ (в том
числе фенола и гидрохинона) образуются
окрашенные продукты реакции. Появление
окраски говорит о том, что фермент
«сработал». А интенсивность окраски позволяет
судить о количестве продуктов окисления.
Чем интенсивней окраска, тем активней
фермент. Если же окраска вообще не
появляется— то фермент неактивен. Это может
случиться в слишком кислой или щелочной
среде, или если отсутствуют поставщики
кислорода. Ферменты не работают также
при низкой температуре и в присутствии
вредных для них веществ — ферментных
ядов.
Ферменты, как и все белковые
вещества, разрушаются при нагревании —
свертываются.
Теперь приступаем к опыту.
ОПЫТЫ БЕЗ ВЗРЫВОВ
80

Исследуемый материал. Если его
не окажется на кухне, то придется сходить
за ним в ближайший овощной магазин. Нам
понадобятся: капустная кочерыжка, яблоко,
клубень картофеля с ростками, луковица с
корешками и листочками, выращенными в
темноте.
Реактивы: холодная кипяченая или
(что еще лучше) дистиллированная вода,
гидрохинон (из магазина фототоваров),
2 % -ный раствор перекиси водорода (из
аптеки).
Лабораторное оборудование:
терка для овощей, кастрюлька с ручкой
(водяная баня), чистые флакончики из-под
пенициллина или стрептомицина, чистые
пипетки, полметра марли ипи чистой белой
ткани.
Начнем с исследования капустного сока.
Измельчите кусочек капустной кочерыжки
(около 20 г) на терке. Полученную кашицу
отожмите через два слоя марли или один
слой ткани и соберите сок в стакан. Сок
разбавьте водой в 10 раз. (Сразу же
предупреждаем: при исследовании других
растений сок нужно разбавлять не более чем в
2—3 раза.)
Приготовьте шесть чистых сухих
флаконов из-под пенициллина и пронумеруйте их.
В 1-й, 2-й, 3-й и 4-й флаконы налейте по
1 мл разбавленного капустного сока. 1-й и
2-й флаконы поставьте для разрушения
(инактивации) ферментов на 5 минут на
кипящую водяную баню и затем охладите до
комнатной температуры. В 5-й и 6-й
флаконы вместо сока налейте по 1 мл воды.
Во все шесть флаконов добавьте
немного гидрохинона (на кончике ножа). Затем в
1-й, 3-й и 5-й флаконы налейте по пять
капель воды, а во 2-й, 4-й и 6-й флаконы — по
пять капель 2 % -ной перекиси водорода.
Содержимое каждого флакона тщательно
перемешайте.
Через 10—15 минут можно уже
наблюдать результаты опыта. Их лучше всего
записать в тетради в виде таблицы.
Когда вся таблица будет заполнена,
попытайтесь проанализировать полученные
результаты. Для этого достаточно ответить на
такие вопросы:
Может ли перекись водорода окислить
гидрохинон в отсутствие капустного сока!
Происходит ли окисление гидрохинона
под действием сока капусты без перекиси
водорода!
ТАБЛИЦА РЕЗУЛЬТАТОВ ОПЫТА
NS флакона
1
2
3
4
5
6
Состав реакционной
смеси
прокипяченный
сок
гидрохинон
вода
прокипяченный
сок
гидрохинон
перекись
водорода
' свежий сок
гидрохинон
вода
свежий сок
гидрохинон
перекись
водорода
вода
гидрохинон
вода
вода
гидрохинон
перекись
водорода
Окраска смеси
после реакции
Прокэошло
ли окисление!
Сохраняется пи активность ферментов
в соке после кипячения!
Какие окислительные ферменты
содержатся в капустном соке — оксидазы или пе-
роксидазы!
Но на основании опыта с растениями
одного вида еще рано делать какие-либо
выводы. Поэтому проделайте аналогичные
опыты с клубнем картофеля и его ростками,
с мякотью яблока, мясистыми чешуями
луковицы, а также с ее донцем и листьями
(«перьями»]. Полученный из них сок
разбавляйте водой в 2—3 раза.
Когда все эти опыты проделаны, можно
определить, в каком из исследованных
материалов окислительные ферменты
активнее. Как вы считаете, могут ли
одновременно присутствовать в растительных тканях
оксидазы и пероксидазы!
Вопросы занятий по биохимии не входят
в конкурс клуба Юный химик, поэтому
ответы на них присылать не надо. А в
июльском номере журнала, на втором занятии,
вы проверите правильность ваших выводов.
6 Химия и Жизнь, N9 5
81

ХОТИТЕ ПОДГОТОВИТЬСЯ
К ЭКЗАМЕНАМ ПОЛУЧШЕ?
КАКОЕ ЭТО ВЕЩЕСТВО!
Такой вопрос ставится во всех задачах, которые мы предлагаем вам на этот раз.
Первые три задачи даются с решениями. Внимательно разобравшись в них, вы
сможете решить три следующие задачи сами. Ответы на них будут напечатаны в
следующем номере журнала.
Задачи подготовил старший преподаватель Челябинского педагогического
института Г. Б. Вольеров.
Вещество 1. Оно состоит из двух химических элементов, атомные веса которых
относятся как 7 : 6. Вещество реагирует с соляной кислотой с образованием газа. Этот
газ самовоспламеняется на воздухе, превращаясь в два самых распространенных на
Земле окисла.
Вещество 2. Его молекулярный вес 160, а отношение атомных весов
составляющих его элементов — 1:3 (взяты целочисленные значения атомных весов).
Вещество 3. Известно, что образующий его металл двухвалентен, а неметалл—
одновалентен. 5,04 г вещества растворили в воде и разделили раствор на две равные
части. К одной добавили избыток раствора азотнокислого серебра, к другой —
избыток раствора углекислого натрия. Полученные осадки отфильтровали, промыли и
высушили. Они весили соответственно 5,74 и 2,30 г.
ОТВЕТЫ НА ЗАДАЧИ
Вещество 1. Два самых распространенных на Земле окисла — это вода Н20 и
двуокись кремния Si02. Поскольку эти продукты образуются при самовоспламенении
на воздухе некоторого газа, то, очевидно, этот газ — кремневодород SiH4.
Итак, в состав вещества входит кремний (водород «пришел» из кислоты). Второй,
неизвестный пока элемент — обозначим его А — определим по атомному весу. Нам
известно отношение атомных весов А и Si и атомный вес кремния — 28. Правда,
неизвестно, чей атомный вес больше, и поэтому придется проверить два варианта.
i - - 2?. х - L?§ = 32 ?
7 С 1 6
Элемента с атомным весом 32,7 не существует.
6 7 2 7
Элемент с атомным весом 24 — магний.
Таким образом, исходное вещество — это нремнистый магний, или силицид магния
Mg2Si. А вот как можно записать его превращения:
MggSi-j 4НС1 2MgCI2 l SiH4J
SiH4 + 202 - Ki02 + 2H20.

Вещество 2. Атомные веса неизвестных элементов Л и Б — обозначим
соответственно через а и За. Мы не знаем, сколько атомов каждого из элементов входит
в моленулу вещества — примем их соответственно за х и у. Формула вещества —
АхГ>у. Молекулярный вес — ах + 3ау=160; afxf3yj 160.
Получилось одно уравнение с тремя неизвестными! Это сулило бы нам
бесчисленное множество решений, если бы не граничные условия. Ведь а и За — это значения
реальных атомных весов, и далеко не всякое число а удовлетворит условиям задачи,
х и у — это небольшие положительные целые числа (от 1 до 8). Значит, все
допустимые значения а, х и у можно проанализировать. Проще всего составить таблицу
допустимых значений х и у от 1 до 8 и производных величин:
ж
1
1
2
2
1
2
3
3
...
г
...
к + Зу
4
7
5
8
10
11 ,
6
9 I
—
160
:а в ж + зу
40
—
32
20
16
—
—
...
Элемент А
Са
—
S
Ne!
О
_
—
—
За :
120
I —
96
48
—
—
...
Элемент Б
—
Мо
П
—
—
Формул»
вещества
. ,
—
MoS2
TiaO
—
—
...
Реальность
решения
—
—
—
—
Искомое вещество — дисульфид молибдена MoS2.
Всякий раз, когда получалось дробное число а или отсутствовал в таблице
Менделеева элемент с атомным весом а или 3af заполнение табличной строки прекращалось.
Таким образом, поиск оказывается не столь долгим. Однако при решении таких
задач останавливаться на первом же найденном веществе не следует — возможно,
найдутся и дополнительные решения.
Вещество 3. Обозначим неизвестный металл буквой Л, а неметалл — Б.
Напишем уравнения реакций:
АБ2 \ 2AgN03 = А <Щ,J , 2AgE |
АБ2 4 Na2C03 - 2МаБ , АС03 J-
Атомный вес А примем за х, а атомный вес Б — за у. Учтем, что вещество АБ2
расходовалось половинными порциями |5Г04 г: 2 = 2,52 г) и составим пропорцию.
2,52 г 5,74 г 2,30 t
АБ2 2AgB АС03
х -t-2y 2A08 4 у) х и 60
Решим теперь следующую систему уравнений:
2,52_ _ 5,74 ( 2,52
>v ~~ 2МПК Л- vk
или
х+2у
2,52
2A08 4 у)
2,30
х 2у
2,52
х .Н2у
х -} 00 I х 2у
Г 272,16 ; 2,52 у = 2,87 х 5,74у
|2,52х 4 151,2 2,3х '■ 7i,6y
|2,87х 3,22у-= 272,16
Ь,3у -I), Их = 75,6
0,11х =- 2,3у - 75,6
__ 2,3у-75,6
0,11
2,87
Ю8Ч У
2,30
х 60
83

2,87- 23y — 7-r» 3t22v = 272,16
0,11
6t6Uly — 210,972 0,3542y = 29,9376
6,9552y ^24<>,9096
> 35,5
__ 2T3- 35,5 — 75,0
х-- 0>1Г~ —-5o-
Элементы с атомными весами 55 и 35,5 — это марганец и хлор. Искомое вещество —
хлористый марганец МпС12-
СЛЕДУЮЩИЕ ТРИ ЗАДАЧИ ПОПРОБУЙТЕ РЕШИТЬ САМИ.
Вещество 1. Когда к его водному раствору прилили небольшое количество
соляной кислоты, то выпал белый осадок. Фильтрат при пробе на окрашивание
пламени дал желтый цвет. При добавлении соляной кислоты к отфильтрованному осадку
он вновь растворился и образовалось соединение, содержащее 52,2% хлора.
Вещество 2. Атомные веса двух химических элементов относятся как 1 :2,25
(взяты целочисленные значения атомных весов). Молекулярный вес вещества,
состоящего из этих элементов, — 144.
Вещества 3 и 4. Спили два раствора, один из которых содержал 2,40 г сульфата
двухвалентного металла, а второй — 1,92 г некоторого карбоната. Взятые вещества
прореагировали полностью. Образовался осадок весом 1,68 г.
ЗАГАДКА ОСТРОВА ОНЕКОТАН
Существуют разные мнения о загадке острова Онекотан, заметка о которой была
опубликована в апрельском номере журнала.
Некоторые читатели склонны считать, что надпись принадлежит древним звездным
пришельцам, другие соглашаются с мнением В. А. Остроногова, что это наскальные
рисунки древних айнов.
Однако тщательное изучение надписи показало... Впрочем, прочтите сами:
Что касается краски, которой сделана надпись на кальдере вулкана Креницина, то
внимательно рассмотреа данные анализа, вы легко заметите, чтог отбросив ничтожные
примеси и округлив содержания основных компонентов, получим состав
обыкновенного мелаг СаСОэ: Са —40%; С—12%; О —48%.
84

Наш практикум
После того, как вы прочли предыдущий номер журнала, прошел
месяц. За это время в уголке вашей лаборатории появился самодельный
стеклодувный столик, и вы готовы сесть за него и начать работать.
Однако на первом занятии вам пока еще не придется пользоваться
стеклодувной горелкой, потому что прежде всего надо познакомиться с
сортами стекла и научиться резать стеклянные трубки.
КАК ОПРЕДЕЛЯТЬ
СОРТ СТЕКЛА
Мы уже говорили, что
исходным материалом для
изготовления самой разнообразной
химической посуды служат
стеклянные трубочки. Эти
трубочки различаются между
собой по диаметру, толщине
стенок и химическому составу
стекла, из которого они
изготовлены. Диаметр и толщину
стенок измерить ничего не
стоит — для этой цели
достаточно иметь обычный
штангенциркуль; определить же сорт
стекла сложнее.
Сразу поясним, зачем это
нужно. В лабораторной
практике для разных целей
пользуются разным стеклом. Чаще всего
в расчет приходится принимать
следующие свойства стекла:
жаростойкость, устойчивость к
действию химических
реагентов и коэффициент линейного
теплового расширения.
Жаростойкость стекла может
изменяться в широких
пределах. Есть сорта, которые
размягчаются уже при
температуре 400—500СС; есть сорта, с
которыми можно работать при
температуре 600—800°С, и,
наконец, особые сорта
выдерживают, не размягчаясь,
температуру более 1000°С.
Устойчивость стекла к
действию химических реагентов
возрастает с его
жаростойкостью. Самые жаростойкие
сорта содержат много
кремнезема, который разрушается
только плавиковой кислотой.
Самые легкоплавкие стекла
заметно разъедаются даже при
длительном воздействии
горячей воды.
Коэффициент линейного
расширения разных сортов
стекла тоже различен: более
жаростойкое стекло меньше
расширяется при нагревании и
позтому легче выносит резкие
скачки температуры.
Различные сорта стекла друг
с другом не спаиваются именно
потому, что по-разному
реагируют на изменение
температуры *. ПРЕЖДЕ ЧЕМ
ПРИСТУПИТЬ К РАБОТЕ, НАДО
ОБЯЗАТЕЛЬНО ОТОБРАТЬ
СТЕКЛО ТОЛЬКО ОДНОГО СОРТА.
Лучше всего пользоваться
обычным лабораторным
стеклом. Стеклодувы называют его
«клинским», потому что
производит его стекольный завод в
Клину, под Москвой. «Клин-
ское» стекло достаточно
легкоплавко, имеет не слишком
большой коэффициент
линейного теплового расширения, и
поэтому с ним легко работать.
К тому же изготовленная из
него посуда обладает
достаточной химической стойкостью.
* Конечно, в размягченном
состоянии два разных стекла
слипнутся, но такой спай немедленно
лопнет при охлаждении.— В. Ж.
Но как отличить это стекло
от стекла другого сорта, не
делая химических анализов?
Представьте себе, что перед
вами множество стеклянных
трубочек, и вы заведомо знаете,
что они изготовлены из разных
сортов стекла. На первый
взгляд все эти трубочки
неотличимы друг от друга. Но вот
стеклодув, ни секунды не
раздумывая, найдет нужный ему
сорт.
В чем же вдесь секрет?
Дело в том, что обычное
«бесцветное» стекло хоть и
слабо, но все же окрашено, причем
разные сорта стекла имеют
различный оттенок — зеленый,
желтый, коричневый; бывают и
бесцветные стекла. Естественно,
что в тонком слое эта окраска
не ваметна; но если посмотреть
на достаточно длинную D0—
50 сантиметров) трубку с
торца, то ее цвет будет явственно
виден. Этот, как говорят
стеклодувы, колер позволяет
быстро и однозначно найти
нужное стекло.
«Клинское» стекло имеет
темно-зеленый колер. Это
стекло можно спутать разве только
с темно-коричневым стеклом
кпирекс». Однако «пирекс»— это
жаростойкое стекло и вы сразу
заметите ошибку, как только
начнете его нагревать: в
пламени обычной стеклодувной
горелки оно практически не
размягчается.
85

КАК РЕЗАТЬ СТЕКЛО
Бумагу и ткань режут
ножницами. Дерево и металл —
пилой. А чем можно резать
стекло?
Вы, конечно, не раз видели,
как работает стеколыцик:
чтобы разрезать стекло, он
«алмазом» проводит на нем длинную
царапину и затем
просто-напросто ломает лист на две
части.
Точно так же поступает и
стеклодув. Чтобы «разрезать»
стеклянную трубочку, он
наносит на нее царапину —
штрих — и затем ломает ее.
Но прежде чем взяться за дело,
внимательно изучите технику
этой, в общем-то простой
операции — иначе не исключено, что
вы сильно обрежетесь *.
* СЛЕДУЕТ ТВЕРДО
ЗАПОМНИТЬ: ПРИ ПОРЕЗАХ СТЕКЛОМ
ПРЕЖДЕ ВСЕГО НАДО
УБЕДИТЬСЯ В ТОМ, ЧТО В РАНЕ НЕ
ОСТАЛОСЬ ОСКОЛКОВ. Для этого
прижмите порез пальцем и
покачайте им из стороны в сторону. Если
при этом вы почувствуете
ПОКАЛЫВАНИЕ, рану надо ПРОМЫТЬ
СИЛЬНОЙ СТРУЕЙ ВОДЫ ИЗ-ПОД
КРАНА и снова проверить, не
осталось пи стекла. Если
покалывание больше не ощущается, НАДО
ПРОМЫТЬ РАНУ
ТРЕХПРОЦЕНТНОЙ ПЕРЕКИСЬЮ ВОДОРОДА И
ЗАБИНТОВАТЬ.— В. Ж.
Штрих можно наносить
специальным резаком с лезвием из
твердого сплава — «победита»
или обломком технического
корунда. Но проще всего
пользоваться обычным трехгранным
напильником. Напильник,
предназначенный для этой цели*
должен быть не слишком
большим, с мелкой насечкой и
острыми, не затупившимися
ребрами.
Штрих наносят следующим
образом. Стеклянную трубку
обхватывают левой рукой и
крепко держат между большим
и указательным пальцами;
точно так же в правую руку
берут напильник («подушечка»
большого пальца упирается в
острое ребро). После этого
трубку плотно (но не слишком,
иначе она может лопнуть)
зажимают между острым ребром
напильника и большим
пальцем правой руки (а) и делают
короткое крутящее движение —
правая рука — «на себя»,
левая — «от себя» (б). Если
напильник «не берет», а просто
скользит по стеклу, то надо или
усилить нажим, или...
поплевать на стеклянную трубочку в
том месте, где наносится штрих
(в отличие от рыболовов
стеклодувы плюют не «на счастье»,
а потому, что мокрое стекло
легче царапается).
Штрих должен быть чистым,
ровным, тонким, не слишком
глубоким, и длиной (в
зависимости от ширины трубки) от 3
до 7 миллиметров. НИ В КОЕМ
СЛУЧАЕ НЕЛЬЗЯ ДВАЖДЫ
НАНОСИТЬ ШТРИХ НА ОДНО
И ТО ЖЕ МЕСТО ИЛИ, ТЕМ
БОЛЕЕ, ПИЛИТЬ ТРУБКУ
НАПИЛЬНИКОМ*
После того, как штрих
нанесен, трубку надо взять двумя
руками, штрихом «от себя» (в),
и сломать движением «на себя»,
растягивая одновременно в
разные стороны (г). Полученный
излом должен быть ровным и
гладким. Этим приемом можно
резать трубки диаметром до
15—20 миллиметров.
Ну, а как быть, если надо
разрезать широкую трубку или
отрезать от узкой трубки
самый кончик?
В этом случае трубку можно
разрезать... горячей стеклянной
палочкой! Делается это так. На
трубку обычным способом в
нужном месте наносят штрих.
Затем берут стеклянную
палочку толщиной 3—4 миллиметра
и длиной с карандаш (так,
чтобы ее было удобно держать в
руке). Самый кончик зтой
палочки разогревают на горелке
до размягчения и затем
раскаленным концом слегка при-
т

касаются к стеклянной труоке
рядом с одним из концов
штриха, на его продолжении (д).
Спустя мгновенье раздастся
легкий звон — и трубка лопнет
<е).
Правда, если трубка очень
широкая, то может случиться,
что трещина не совершит
полного оборота. В этом случае
стеклянную палочку надо снова
нагреть и снова прикоснуться к
труоке, но на этот раз в том
месте, где трещина
«остановилась».
Следует иметь в виду, что
этот способ резки уже требует
известной тренировки.
Во-первых, надо сделать очень
аккуратный штрих. Во-вторых,
стеклянная палочка не должна
иметь утолщения на конце, а
ее температура не должна быть
ни слишком высокой, ни
слишком низкой.
Если у стеклянной трубки
слишком толстые стенки или
же если стекло имеет заводской
брак, то вас может постигнуть
неудача: трещина «уйдет» в
сторону и ровного излома не
получится. Это же может
случиться ив том случае, если
стекло уже однажды
нагревалось до высокой температуры и
при охлаждении неравномерно
«зз калилось».
И, разумеется, горячей
палочкой нельзя резать
жаростойкие трубки: коэффициент
расширения такого стекла
слишком мал и поэтому трубка
не лопнет, сколько бы вы ни
старались.
После того, как вы
час-другой попрактикуетесь, резка
стеклянных трубок уже не
покажется вам сложным делом.
Соберите осколки щеткой в ведро
для мусора и не жалейте, что
испортили столько добра. Резка
трубок — это одна из самых
простых операций, но ее
придется повторять часто: от нее
зависит качество всех
последующих стеклодувных работ.
Главное, чего надо
добиваться — это ровного и чистого
среза, строго перпендикулярного
оси трубки. Почему это так
важно — вы узнаете на одном
из следующих занятий.
В. ЖВИРБЛИС
87

ПЛЮС НЕСКОЛЬКО ШАНСОВ
Этот праздник не отмечен в
календарях, но с каким
нетерпением ждут его садоводы!
Каждое утро оглядывают они
розовеющие бутоны: может
быть, сегодня? Или, в крайнем
случае, завтра? И, наконец —
он приходит: «Как молоком
облитые, стоят сады вишневые,
тихохонько шумят»...
Вот в зто самое время, когда
вишни «обливаются молоком»,
и наступает ответственный
момент — пора прививок на
яблонях. Так гласит старая
народная примета, подтвержденная
опытом и признаваемая
учеными: во время цветения вишни
у яблони обычно хорошо
отстает кора. Те, кто задумал иметь
«дерево-сад», чтобы на каждой
ветке зрели разные яблоки; те,
кто хочет исправить ошибку —
заменить «дичок» хорошим
сортом; и просто те, кто любит
экспериментировать, — все
спешат в сад, вооружившись остро
отточенными прививочными
ножами.
Правил прививки много:
нужно знать и как хранить
нарезанные с осени черенки
(только в прохладном месте — в
подвале или под снегом, в песке),
и как делать обвязку (туго,
виток за витком, и лучше
полиэтиленовой пленкой, чем
мочалом), и как соблюдать
стерильную чистоту во время
«хирургической операции»...
Способов прививки еще
больше, и каждый
прививальщик — патриот своего. Один
произносит длинные речи в
защиту копулировки, второй
прививает только «вприклад»,
третий — «за кору седлом», а
четвертый признает лишь
дедовский метод — «в расщеп», в
пенек. Немало и таких, кто
имеет «персональные» способы,
изобретенные и проверенные в
собственном саду.
Так какой же из них
все-таки лучше?
Тот, который ваш. Тот, к
которому вы привыкли, в котором
уверены глаз и рука. При
освоении нового способа неудачи
на первых порах почти
неизбежны.
Но как же быть новичку?
Ведь для него все способы новы,
нет у него еще ни навыка, ни
сноровки. Что же, заранее
смириться с неудачами?
Мы посоветуем ему призвать
на помощь ростовые вещества,
оказывающие могучее
стимулирующее действие на все
физиологические процессы у
растений. Они содержатся в
растениях в ничтожных количествах:
например, чтобы получить 0,1 г
самого распространенного из
Эти рисунки напомнят вам
несколько наиболее
распространенных способов прививки:
копулировку простую A) и с
язычком B), прививку вприклад с
язычком C), с седлом D),
прививку в расщеп E) и за кору
с седлом F)
88

них — гетероауксина, нужно
переработать больше миллиарда
проростков кукурузы!
Исследования физиологов
показали, что гетероауксин,
вернее, калиевая соль
гетероауксина ускоряет заживление ран,
улучшает образование корней,
способствует формированию
каллюса — особого наплыва в
местах повреждений. А ведь
именно каллюс играет главную
роль в успехе прививки. Чем
скорее он образуется на срезах,
Мульча — это
«палочка-выручалочка» садовода. Укрыл
землю под яблоней соломистым
навозом, торфяной крошкой,
наконец, просто скошенной
травой, — и меньше пробиваются
вверх надоедливые сорняки, и
не страшна засуха: под таким
укрытием почва всегда дольше
сохраняет влагу дождей и
поливов. Совсем иначе чувствуют
себя деревья. Сомневаетесь?
Проверьте. Оставьте два-три
дерева без мульчи, а к концу лета
сравните их с остальными. И
можно с уверенностью сказать,
что впредь вы постараетесь не
оставлять почву под молодыми
деревьями открытой.
Мульчирование — дело до-
тем лучше и прочнее
приживается на новом месте черенок.
Можно готовить из
гетероауксина пасту на ланолине,
можно растворять его в спирте,
но проще всего применять для
прививки водный раствор. Его
концентрация зависит от срока
обработки и степени
одревеснения черенков: чем они тверже,
тем крепче должен быть
раствор. Примерная норма — 100—
200 мг калиевой соли
гетероауксина на литр воды.
вольно трудоемкое, да и не
всегда можно заготовить
нужное количество навоза или
торфа. Но в последнее время все
шире применяются новые
способы мульчирования. Уже
входит в обиход новое слово:
мульчбумага. Упаковочная
бумага, покрытая тонким слоем
полиэтилена или
полихлорвинила, укрывает почву под-
деревьями, кустами ягодников,
на грядках с овощами. Края ее
можно закрепить колышками
или землей.
Наблюдения показали, что
под такой пленкой толщиной
20—30 микрон температура и
влажность почвы выше, чем на
участках, замульчированных
Черенки или глазки,
подготовленные для прививки,
выдерживают в растворе от 8 до
24 часов (тоже в зависимости
от того, насколько они
одревеснели), а потом вставляют в
надрез. Они приживаются
значительно лучше, чем не
обработанные раствором, — это дает
новичку больше шансов на
успех при операции. Вдобавок
побеги из почек обработанного
гетероауксином черенка растут
тоже лучше, чем обычно.
торфом или соломой.
Улучшаются и физические свойства
почвы: полезные
микроорганизмы, находящиеся в ней,
попадают в более благоприятные
условия и активнее обогащают
ее нитратами.
В результате растения
растут и развиваются лучше,
плоды и ягоды созревают скорее,
содержат больше сахара.
Не надо забывать, что и
укрывать и рыхлить нужно не
столько почву у самого штам**
ба дерева, сколько все
пространство, находящееся под
кроной, вплоть до самых крайних
ветвей.
И. ПОЛЯК,
агроном
ВСЕГО ЛИШЬ БУМАГА

• • • • • • • • •
НОВОСТИ ОТОВСЮДУ
ПРИВИВКА
ПРОТИВ НАСЕКОМЫХ
Методы борьбы с
насекомыми — вредителями деревьев,
которые применяют в наше время,
пока мало совершенны. В период
массового размножения
насекомых деревья опрыскивают ядами,
а низ ствола красят белой
краской. Под действием яда
насекомые гибнут. Тех насекомых,
которые отчетливо видны на
побеленном стволе, уничтожают вручную.
Но так как яды находятся на
поверхности дерева, то они не
вредят личинкам, отложенным под
корой. Кроме того их уносит
дождь и ветер.
Но деревьям можно сделать и
«прививку» против насекомых,
подобно тому как людям делает*
ся прививка против возбудителей
инфекционных болезней. Журнал
Science News Letter A965, № 88)
сообщает, что в этом направлении
уже достигнуты первые успехи.
Весной ствол дерева у корней
оборачивали материалом,
пропитанным инсектицидом. Этот
инсектицид всасывался через кору и
разносился соком по всему
дереву. Таким образом все дерево
пропитывалось веществом,
убивающим насекомых, которые
питаются древесиной. После такой
обработки дерево оказалось в
течение года полностью
защищенным от насекомых.
Подобную защиту на плодовых
деревьях применять пока нельзя,
так как отравленными
оказываются также плоды.
ГОРМОН
ОТ НАСЕКОМЫХ
В лабораториях мира
широким фронтом ведутся поиски
новых химических средств борьбы
с насекомыми-вредителями. До
сих пор основным направлением
исследований была разработка и
усовершенствование различных
ядов — инсектицидов, к которым
принадлежат, например, всем
известные ДДТ и фосфорорганиче-
ские ядохимикаты — тиофос,
хлорофос и другие.
Изучение физиологии
насекомых открывает многообещающие
перспективы перед другой
группой химических средств —
гормональными препаратами,
обладающими более сильным и более
специфическим действием. Такой
препарат, имитирующий гормон,
был недавно синтезирован
американскими учеными Бауэрсом и
Томсоном. Это вещество —
метиловый сложный эфир 10, 11-эпок-
сифарнезиновой кислоты — при
наружном применении
задерживает нормальные
физиологические процессы роста и развития
насекомых. Препарат испытан
пока только на двух видах
насекомых — желтом мучном черве и
американском таракане.
Физиологическую активность проявляют
уже ничтожные его дозы —
около 29 микрограммов. Чтобы
уничтожить насекомых обычными
инсектицидами, приходится
применять гораздо более высокие их
концентрации.
УДОБРЕНИЕ
ПОД ДАВЛЕНИЕМ
Пожалуй, самое
концентрированное азотное удобрение — это
аммиак. Но как внести его
в почву!
В английском журнале New
Scientist A965, № 471) описана
машина, впрыскивающая жидкий
аммиак под давлением в почву.
Дисковые ножи прорезают слой
дерна, и пульверизаторы
выбрасывают струю аммиака в
образовавшуюся канавку. Но аммиак
может легко испариться, и поэтому
на машине установлены катки,
которые закрывают прорези и
утрамбовывают почву.
Там, где почва нуждается в
большом количестве азота,
удобрение аммиаком, по-видимому,
может обойтись дешевле, чем
обычные азотные удобрения.
МОРСКАЯ КАРЬЕРА
АЛЮМИНИЯ
С тех пор как алюминий
научились надежно сваривать, он
заставил потесниться традиционные
материалы во многих областях
техники. Вот один пример —
судостроение. В конце 1965 года в
ФРГ спущено со стапелей новое
судно «Взллен фон Гамбург», на
котором вся палубная надстройка
сделана из алюминия. Отдельные
детали сваривали на берегу. Кран
перенес огромные секции на
судно и сварщики соединили их
«намертво».
ТЕСТОСТЕРОН
ПРОТИВ ОБЛЫСЕНИЯ
Американские дерматологи
Кристофер Папа и Альберт Клиг-
мен сообщают об успешном
применении мужского полового
гормона тестостерона для борьбы с
облысением («Sapere», 1965, т. 41,
№ 662). Оба врача ежедневно, на
протяжении нескольких месяцев,
втирали мазь, содержащую этот
гормон, в головы 21 пациента.
Результат оказался
обнадеживающим: у 15 человек опять начали
расти волосы. Интересно, что
результат этого эксперимента
противоречит тому, что до недавнего
времени было известно о
действии тестостерона: считали, что
у мужчин волосы выпадают как
раз из-за его избытка в
организме.
К. Папа и А. Клигмен
продолжают свои исследования,
стремясь выяснить механизм действия
тестостерона и найти химически
родственные вещества, которые
оказывали бы лишь местное
Действие на кожу, не вызывая
никаких побочных эффектов.
НОВОСТИ ОТОВСЮДУ
••••••••а
90

АМИДОЛ
Диомет, акрол, д и а н о л,
амидол — все это разные
названия одного и того же
вещества: солянокислого 2, 4 -
диаминофенола.
В фотографической
практике мы чаще всего пользуемся
метолом и гидрохиноном, реже
глицином и парааминофенолом,
а об остальных веществах и, в
частности, об амидоле знаем
только понаслышке. А ведь
амидол обладает рядом
замечательных свойств!
Во время съемки в эмульсии
образуется скрытое
фотографическое изображение. Чтобы
проявить его, галоидное
серебро нужно восстановить до
металлического.
Свойствами восстановителей
обладают очень многие
вещества. Но для приготовления
проявителей можно использовать
только те из них, которые
обладают избирательностью
действия: ведь в первую очередь
должно восстанавливаться
серебро в кристаллах, затронутых
светом. Таким свойством
обладает немало веществ. Отсюда —
тысячи рецептов проявителей
на основе солей железа и
ванадия, проявителей с
различными органическими
веществами. Но многолетняя практика
придирчиво отобрала
сравнительно немного рецептов.
Установлено, что лучшими
органическими проявляющими
веществами являются
производные бензола, содержащие не
менее двух активных групп
(групп ОН или NH2). К слову
сказать, даже «сами по себе»
такие группы (то есть перекись
водорода НО—ОН, гидразин
H2N—NH2 и гидроксиламин
H2N—ОН) обладают
проявляющими свойствами, правда очень
слабыми. И чем больше
бензольное кольцо содержит таких
активных группировок — тем
активнее проявляющее
вещество.
Например в ряду.
ОН ОН ОН
I I I
М MrN H2N~Mi ш
\/ \/ ч/
i i i
NII3 NH2 NH2
первое вещество — параами-
нофенол — сравнительно
малоактивно, а третье — т р и а-
минофенол — активно
чрезмерно: оно уже
восстанавливает все зерна галоидного
серебра подряд, образуя вуаль
(нормально «работает» триами-
нофенол только в кислой
среде).
Второе вещество занимает
«золотую середину». Это и есть
2,4-диаминофенол — амидол.
Середина эта действительно
золотая, потому что амидол —
великолепная основа для
проявителя. Из всех применяемых
в фотографической практике
такого рода веществ амидол
наиболее активен, работает
быстро и дает очень красивые
по тону плотные почернения в
тенях и сияющие света. Именно
активностью амидола
объясняется его применение в
проявителях для обратимой цветной
пленки. Однако наилучшие
результаты амидол дает в
позитивном процессе.
Но почему в таком случае
амидол применяют значительно
реже, чем метол и гидрохинон?
Дело в том, что это вещество
работает на грани дозволенной
активности и вуаль все-таки
может образоваться. Второй
недостаток — плохая сохраняемость
проявителей на его основе.
Амидол — одно из немногих
проявляющих веществ, которые
способны работать в кислой
среде. Поэтому ни в одном
рецепте, кроме проявителя для
обратимой цветной пленки, вы
не увидите щелочи. Но то, что
щелочи нет в рецепте, еще не
значит, что ее нет в проявителе.
Дело в том, что обязательная
составная часть любого
проявителя — сульфит — содержит до
2-5 процентов соды. А в
присутствии соды амидол чрезмерно
активен. Поскольку же без
специальных анализов (которые
фотолюбитель, конечно,
никогда не делает) невозможно
установить — сколько соды в
сульфите, то проявители с
амидолом работают, как правило,
нестабильно.
Вывод напрашивается сам
собой: нужно нейтрализовать
щелочь и тогда раствор станет
вполне пригодным для работы.
Делается это так: к 25% -ному
раствору сульфита добавляют
несколько капель раствора
фенолфталеина. После этого
медленно приливают 10%-ный
раствор метабисульфита калия до
тех пор, пока розовая окраска
не исчезнет (то есть до полной
нейтрализации).
Чтобы приготовить
проявитель для бумаги, полученный
раствор наливают в кювету,
добавляют амидол (по 0,5 г на
каждые 100 мл раствора) *, и
затем, 4-5 капель 10%-ного
раствора бромистого калия.
Интересно, что бромистым калием
можно регулировать тон изоб-
* Амидол растворяется в воде
лучше, чем другие проявляющие
вещества: в 100 мл воды при 15°С
растворяется 4,8 г метола, а
амидола — 24,9 г.
91

ражения: 4—5 капель дают
сине-черные тона; чем больше
бромистого калия, тем теплее
тона; при 30 каплях цвет
изображения становится оливково-
коричневым. Недостаток этого
проявителя состоит в том, что
его нельзя хранить.
Следует иметь в виду: в
щелочной среде амидол «работает»
быстро, но может давать вуаль
и легко окисляется; в
нейтральной среде он работает быстро и
ве вуалирует, хотя и
окисляется все-таки достаточно скоро; в
кислой среде амидол дольше
сохраняется, во работает
значительно медленнее.
Это вещество — древнейшее
в арсенале фотографической
химии. Извествый физик
XIX века Джон Гершель
посоветовал одному из «отцов»
фотографии, Фоксу Тальботу,
использовать гипосульфит для
закрепления изображения в хло-
росеребряном слое. Тальбот
долго держал в секрете новый
метод фиксирования. И только
2 марта 1839 года раскрыл
тайну. С тех пор гипосульфит
применяется практически во всех
фиксирующих растворах.
Правильное название его —
тиосульфат натрия, или натрий
серноватистокислый — Na2S203.
• 5Н20. Узвать гипосульфит по
внешнему виду нетрудно — его
прозрачные кристаллы похожи,
пожалуй, только на
кристаллический сульфит. В водном
растворе распознать гипосульфит
тоже просто — прибавьте
немного кислоты (хотя бы
уксуса) и вы почувствуете резкий
запах сернистого газа и увидите,
В заключение приведем
любопытный рецепт проявителя
для бумаги, предложенный еще
в 20-годах.
Салициловой кислоты . 1 г
Воды 300 мл
Амидола 5 г
10%-ного раствора
бромистого калия ... 30
ка пель
Метилового спирта (яд!) 15 мл
Салициловую кислоту
растворяют в горячей воде,
прибавляют сульфит и после
охлаждения — амидол и все остальные
компоненты. Этот проявитель
рекомедовался как отлично
работающий и сохраняющийся
долгое время.
как раствор стал мутножелтым
из-за выделившейся серы.
Как пользоваться
гипосульфитом для фиксирования знают
все: самый простой закрепитель
содержит 25 процентов этого
вещества. Но многие практики
делают фиксаж крепче, кладут
350—400 граммов гипосульфита
на литр раствора. А известный
венгерский фотограф Дулович
рекомендует пользоваться еще
более высокими
концентрациями. Он утверждает, что
фиксаж, в котором плавают, уже не
растворяясь, кристаллы
гипосульфита, работает значительно
быстрее, лучше и дольше
сохраняется. Попробуйте
воспользоваться его советом, но только
будьте осторожны: некоторые
фотографические эмульсии
портятся, если их сразу перенести
из насыщенного раствора в
чистую воду.
Но фотографы, как правило,
не пользуются обычным
раствором гипосульфита, а
подкисляют его метабисульфитом ват-
рия, борной кислотой или
другими солями и слабыми
кислотами: в кислых фиксажах
проявление прекращается
практически мгновенно. Приготовляя
кислый фиксаж, надо помнить,
что сильная кислота вызывает
выпадение серы. Чаще всего
такие кислоты используют не
непосредственно, а сначала
смешивают с раствором сульфита.
Применять следует только
свежий фиксаж. Мы знаем, что
гипосульфит растворяет
галоидное серебро, но попробуйте
проделать такой опыт. В 5%-ный
раствор гипосульфита налейте
10%-ный раствор азотнокислого
серебра и вы увидите... как
выпадет осадок, который быстро
почернеет. Это серноватистокис-
лое серебро разложилось с
образованием сернистого серебра,
очевь труднорастворимого
соединения. Поэтому если взять
для фиксирования очень
слабый или чрезмерно истощенный
раствор гипосульфита, негатив
будет испорчен.
Это — о фиксировании. Но вот
мало кто знает, что
гипосульфит иногда вводится в состав...
проявителей. Есть, например»
рецепт «сверхмелкозернистого»
проявителя, содержащего
несколько граммов гипосульфита.
Существуют и фиксирующие
проявители, в которых и
проявление и фиксирование
происходят одновременно. Вот состав
одного из них:
Метола 15 г
Гидрохинова 8 г
Сульфита безводного . . 30 г
Гипосульфита 90 г
Едкого кали 25 г
Воды до 1 л
В этот проявитель
рекомендуется добавить еще 60 г сахара.
Время проявления подбирается
опытным путем. Нужно учиты^
ГИПОСУЛЬФИТ
92

вать также, что при
употреблении этого раствора необходимо
значительно увеличивать
экспозицию.
Мнение, что отфиксирован-
ный вепроявленный негатив
испорчен безнадежно — неверно.
Существует интересный способ
проявления, в котором негатив
сначала фиксируют. Для этого
берется щелочной фиксаж,
содержащий 20—25 процентов
гипосульфита и немного
нашатырного спирта. Негативы
фиксируют около 5 минут. После
промывки в подщелоченной
нашатырным спиртом воде
негатив проявляют на свету.
Проявление длится несколько
часов и негатив получается
слабым. Рецепт проявителя таков:
Раствор А
Сульфита безводного . 180 г
10 % -ного раствора
азотнокислого серебра . 78 мл
ХЛЕБ Д Л
Ученый всегда видит
проблему шире и глубже, чем она
представляется взору
дилетанта. Книга профессора Грейфс-
О. Р ю л е. Хлеб для шести
миллиардов. Человечество на
пороге третьего тысячелетия:
проблемы, прогнозы, перспективы.
Перевод с немецкого. Под ред.
М. Я. Лемешева. М.г «Прогресс»,
1965, 312 стр.
Воды до 1 л
Раствор Б
Сульфита безводного . , 20 г
Парафенилевдиамина
(основания) 20 г
Воды до 1 л
Перед проявлением смешивают
5 частей раствора А и 1 часть
раствора Б.
Гипосульфит используется
не только в фиксажах и
проявителях. Он входит в состав
ослабителей и усилителей. Им
можно делать надписи на
снимках и отмывать пятна от
йода и от арган цевок целого
калия. Если после работы с
проявителем у вас почернели
руки — опустите их в раствор
марганцовки и потом в крепкий
фиксаж — руки побелеют.
Вместе с истощенным
фиксажем в канализацию ежегодно
вальдского университета (ГДР)
Отто Рюле «Хлеб для шести
миллиардов» , недавно
переведенная в Советском Союзе,
блестяще подтвердила это.
Книга О. Рюле посвящена
двуединой проблеме: голод
в современном
капиталистическом мире и обеспечение
питанием населения Земли в
предвидимом будущем. По расчетам
ФАО (Продовольственная и
выливаются многие тонны
серебра. Существуют простые
способы извлечения серебра из
отработанного раствора. Вот один
из них: на 1 литр фиксажа
добавляется 5—6 граммов
гидросульфита натрия и столько же
соды; через 10—20 часов
раствор фильтруют и осадок
серебра сушат. Если полученный
раствор подкислить бисульфитом
натрия, то его можно
использовать повторно.
Но отработанный фиксаж
можно использовать и иным
образом — для серебрения
медных или латунных изделий.
Для этого очищенная
металлическая поверхность натирается
смесью мела и истощенного
фиксажа, в который добавлено
несколько капель нашатырного
спирта.
О. МИЛЮКОВ
сельскохозяйственная
организация ООН), в 1960 году более
полутора миллиардов человек,
находящихся в сфере мирового
капиталистического
производства, страдали от голода или
хронического недоедания. За
прошедшее пятилетие это
положение не претерпело
существенных изменений. Голод по-
прежнему терзает десятки
государств, а стремительно расту-
93

щая численность человечества
выдвигает новую чрезвычайно
трудную проблему: как
обеспечить продовольствием шесть
миллиардов человек, которые
будут населять нашу планету в
2000 году.
Знаменательно, что столь
капитальное исследование
выполнено в социалистической
стране *.
В книге профессора О. Рюле
проблема голода получила
основательное освещение с
марксистских позиций.
Последовательно, привлекая обширный
фактический материал, автор
показывает вопиющее
противоречие между потевциальвыми
возможностями современвого
сельского хозяйства, способного
даже при нынешнем состоявии
науки и техники обеспечить
человечеству изобилие
продуктов питания, и теми
социальными факторами капитализма,
которые обрекают половиву
человечества на голод и нищету.
Трудно рассказать о всех
вопросах, поднятых в книге
О. Рюле. Мы приведем лишь
немногие выдержки, которые
дают представление о его
взглядах на проблему создания
искусственной пищи.
«Биологи и химики многих
стран, — пишет О. Рюле, —
считают, что наступит время, когда
человек сумеет постепенно
«сломать свою зависимость» от
растительного мира. И не
слишком далек, пожалуй, тот день,
когда можно будет заменить
растения синтетическими
продуктами питания... Возможно,
* Отметим, что в прошлом
году «Химия и жизнь» обращалась
к этой проблеме в подробных
статьях — академика Н. М. Жаво-
ронкова «Хватит ли человечеству
продовольственных ресурсов»
(№ 5), академика А. Н.
Несмеянова и кандидата химических наук
В. М. Беликова «Пища, какой мы
ее видим в будущем» (№ 7—8].
кое-кто покачает головой или
даже решительно запротестует,
прочитав наши рассуждения о
некоторых мыслимых путях
замены сельского хозяйства
химией. Это же противоречит
принципу «естественного
питания»! Искусственное — это ведь
вредное, могут сказать
скептики».
«Но как же действительно
обстоит дело с нашим
естественным питанием»? —
спрашивает О. Рюле. Естественная
пища есть не что иное, как смесь
химических веществ, в
которых не содержится ничего
особенного, и к тому же эти
вещества никогда не создавались и
не видоизменялись специально
для того, чтобы служить пищей
человеку. По воле природы
картофельный крахмал является
складом питательных веществ
для растения — картофеля, а не
для человеческого желудка.
Коровье молоко предназначено
для телят, а не для людей.
И ничто не указывает на то, что
природа создала скот для того,
чтобы его забивал человек».
«Промышленное
производство синтетических жиров уже
сегодня далеко шагнуло вперед.
Известно, что все жиры и масла
представляют собой
химические соединения глицерина и
одной из многочисленных
кислот жирного ряда. Уже
известны формулы и даже
практически изготовляются для
технических целей жиры, состав
которых почти сходев с составом
масла. Возможно, что переход
от естественных продуктов
питания к синтетическим будет
впервые сделан в области
жиров. При этом придется
своевременно продумать, как
разъяснить населению, что оно имеет
дело не с каким-нибудь «эрзац -
маслом, а с полноценным
продуктом питания».
«Теперь о химическом
производстве углеводов. По мне-
вию Розина и Истмена,
возможным исходным продуктом
для них является формальдегид
(СНО). Если это предположение
правильно, то уголь и вода ста-
вут важным сырьем для
производства продуктов питания. Из
них получают метанол (СН^ОН).
Из метанола и воздуха
образуется формальдегид. Возможно,
что в будущем уголь не будет
больше сжигаться в топках
локомотивов, котлах
электростанций и печах, а будет
перерабатываться на химических
заводах в хлеб, булки или суповые
концентраты».
О. Рюле приходит на
основании своего исследования к
выводу, что постепенно место
сельского хозяйства займет
химия, которая сможет
обеспечить растущее население
Земли питанием при значительно
меньших затратах труда,
нежели этого требует сельское
хозяйство. Он пишет: «Век
атомной и солнечной энергии будет
также веком высокоразвитой
химии. Я представляю себе, что
в конце XXI века не очень
далеко от гигантских
предприятий по использованию
управляемого ядерного синтеза и
энергии солнечных лучей будут
возвышаться колоссальные
химические заводы. Они будут
занимать площадь в 100, а может
быть, 500 квадратных
километров. На них не будет много
людей — лишь два десятка
специалистов, наблюдающих за
измерительными и
регулирующими приборами полностью
автоматизированных цехов.
Гигантские химические заводы
будут производить почти все,
что нужно человеку для жизни,
что делает его жизнь приятной:
его жилище и многие вещи,
которые придают жилищу уют и
своеобразие; одежду и
предметы туалета, книги и
музыкальные инструменты, автомобили и
спортивный инвентарь и не в
94

последнюю очередь — продукты
питания. Химия будет
производить хлеб для всех. Ее
продукция будет во много раз выше,
чем самый высокий в мире
урожай, который мы можем
получить с земли. Через 150 лет
дети, женщины и мужчины уже
не будут зависеть от медленно
растущих растений, от
капризов погоды и от качества
почвы. Не вужны будут бойни для
скота. И так же, как сегодня
нам ве хочется вспомнить, что
тысячи лет назад наши предки
были каннибалами, так и наши
далекие потомки будут с
неудовольствием думать о том, что
их предки убивали на конвейе-
Журнал ВХО им. Д. И.
Менделеева, единственный
печатный орган старейшего
научного общества нашей страны,
насчитывающего в настоящее
время больше 120 000 членов,
вступил во второе десятилетие
своего существования.
С каждым годом объем
научной информации по химии
все увеличивается. Число
химических журналов ежегодно
растет и в настоящее время
достигает почти 6000. Химику,
интересующемуся
достижениями науки и техники даже в
своей узкой области, приходится
знакомиться с несколькими
десятками журналов на разных
языках.
В отличие от других
периодических изданий по химии,
pax крупных боен животных и
поедали их мясо. Но
настоящий ужас будет охватывать их
при мысли о том, что вплоть
до XX века на земле велись
человекоубийстве иные войны.
Войны, организованные и
подготовленные теми силами,
которые на взаимном убийстве
народов наживались больше, чем
на их мирном существовании.
Однако время этих врагов
человечества подходит к концу.
Будущее всех народов мира —
это коммунизм. При
коммунизме творческая сила человека
сделает возможным то, что се-
годвя еще кажется
невозможным».
И. АЛЕКСЕЕВА
журнал ВХО — обзорный и
тематический. В каждом номере
публикуются статьи,
освещающие состояние, задачи и
перспективы развития только
одной какой-либо важной области
химической науки и
промышленности. Кроме тематического
раздела в каждом номере
журнала публикуются новости
науки и техники, материалы о
важнейших научных съездах и
конференциях, информации о
работе Общества, а также
краткие сообщения об
экспериментальных работах членов ВХО.
Первый номер журнала в
1966 г. посвящен анилино-кра-
сочной промышленности. В
статьях подчеркивается, что во
всем мире падает спрос на
наиболее дешевые виды
красителей. Одновременно возрастает
потребность в дорогих кубовых
и особенно так называемых
активных красителях. Большое
внимание уделяется в журнале
синтезу и применению
красителей для крашения
химических волокон и пластмасс.
Тема второго номера
журнала — химия, свободных
радикалов, неразрывно связанная с
теорией цепных реакций,
созданной академиком Н. Н.
Семеновым. Статьи видных ученых,
публикуемые в этом номере,
показывают, что химия
свободных радикалов превратилась в
область, без знания которой
нельзя вести плодотворные
исследования почти ни в одном
из направлений химии.
Особенно важную роль играют
свободные радикалы в
биологических процессах.
Третий номер 1966 г.
посвящен старению и стабилизации
полимеров. Сохранение физико-
химических свойств в процессе
переработки, крашения и
эксплуатации изделий из
полимерных материалов становится
одной из важнейших задач
полимерной химии. В
специальных статьях подробно
освещаются вопросы старения и
стабилизации различных
пластических масс, волокон, каучуков
и резиновых изделий.
В четвертом номере будет
напечатана статья академика
П. А. Ребиндера о
физико-химических основах
применения поверхностно-активных
веществ (ПАВ) в различных
областях науки и техники.
В других статьях будет
рассказано о производстве ПАВ у нас
в стране и за рубежом, даны
рекомендации по их
применению в различных областях: в
нефтепромысловом деле, в
сельском хозяйстве, в качестве
флотационных реагентов и др.
Основным проблемам
химизации животноводства посвя-
ЖУРНАЛ ВСЕСОЮЗНОГО
ХИМИЧЕСКОГО ОБЩЕСТВА
ИМ. Д. И. МЕНДЕЛЕЕВА
95

щен пятый номер журнала.
Специалисты найдут в этом
номере полезные рекомендации в
области биологической
стимуляции продуктивности
животных, по применению витаминов
в животноводстве, по проблеме
получения кормовых белков и
аминокислот, по
консервированию кормов и другим смежным
вопросам.
Научно-технический
прогресс в области химических
волокон — тема последнего
номера журнала в этом году. Здесь
будут освещены вопросы
получения прочных и термостойких
волокон, проблемы
модификации, помещены статьи о новой
аппаратуре и об экономике
производства.
Большой и разнообразный
круг вопросов, освещение
которых намечается на страницах
журнала в 1966 г., дает
основание надеяться, что журнал
Всесоюзного химического общества
завоюет еще большее
признание у химиков всех
специальностей.
м. лимонник,
ответственный секретарь
«Журнала ВХО
им. Менделеева
н
фото
то
д.
а обложке:
А. Лидова. 2-я
Бальтерманца.
На цветной в
1 фото
го».
1-я
стр
к л
к статье «Краски
стр.—
— фо-
ейке:
живо-
ЕЩЕ О КРАСКАХ ЖИВОГО:
КРЫЛАТКА — ПОЛОСАТЫЙ ТЮЛЕНЬ
И зимой, и летом в открытых
районах Берингова и Охотского
морей можно встретить
любопытную и мало известную
разновидность тюленя — крылатку. Самцы
этого тюленя имеют
специфическую окраску: по общему
угольно-черному фону проходят
четыре довольно широкие белые
полосы, охватывающие туловище
вокруг шеи, поясницы и передних
ластов. Когда это животное лежит
на льдине, его можно издали
принять за большую птицу с
прижатыми крыльями; возможно,
именно поэтому оно и получило свое
название.
Но столь характерная окраска
свойственна только взрослым
самцам. У новорожденных
тюленей шкурка сначала снежно-белая,
а когда детеныши вырастают
настолько, что могут сходить в
воду, они становятся
серебристо-серыми (промысловики называют их
«серками»). К двум годам на
спине у серки появляется темный щит
[рис. 1), затем рисунок становится
таким же, как и у взрослого
животного, но мех имеет не черную,
а серую окраску. И только к трем
годам — к моменту наступления
половой зрелости — шкура
тюленя приобретает расцветку,
характерную для взрослого животного.
Можно подумать, что яркая
шкура самцов крылатки [мех
самки не черный, а серый) делает это
животное хорошо заметным для
врагов. Ничуть не бывало. Такая
окраска (она называется
расчленяющей] скрывает животное от
хищников, так как белые полосы
как бы разъединяют его туловище
на отдельные части, скрывают
общие очертания.
Существует два основных типа
рисунка, характерного для
взрослых самцов и самок крылатки.
Чаще всего встречаются
животные, у которых светлые кольца не
соприкасаются [рис. 2); однако
нередки особи, у которых светлые
кольца между собой слиты
(рис. 3).
Но иногда встречаются
животные и с явно аномальной
окраской. Так, мы наблюдали двух
взрослых самок с типичной
окраской самцов. Окраска самцов
тоже бывает различной: с типичным
рисунком, но смещенным с
брюха на спину (рис. 4); с рисунком,
сдвинутым набок [рис. 5); без
правого светлого кольца [рис. 6);
с пятнистой окраской щита
(рис. 7); и, наконец, с
разомкнутыми боковыми кольцами и без
поясничного кольца [рис. 8). Кроме
того, встречались животные с
белыми пятнами на спине и боках, а
также животные, частично
сохранившие серую окраску (рис. 9).
Интересно, что у самок
отклонения в окраске меха наблюдаются
значительно реже, чем у самцов.
Из осмотренных нами пятисот
шкур крылатки, животные с
аномальной окраской встречались
единицами: вероятно, эти
аномалии вызваны какими-то
генетическими нарушениями.
Э. А. ТИХОМИРОВ,
научный сотрудник
Тихоокеанского НИИ
рыбного хозяйства
и океанографии
Редакционная коллегия:
Главный редактор И. В. Петрянов-Соколов
П. Ф. Баденков, В. И. Гольданский, Н. М. Жаворонков, С. В. Кафтанов, Л. И. Мазур,
Б. Д. Мельник, М. И. Рохлин (зам. главного редактора), П. А. Ребиндер, С. С. Скороходов,
Б. И. Степанов, А. С. Хохлов, М. Б. Черненко (зам. главного редактора), Н. М. Эмануэль
Рукописи не возвращаются
При перепечатке ссылка на журнал «Химия и Жизнь» обязательна.
Оформление Л. Кулагина Технический редактор Д. А. Глейх
Адрес редакции: Москва, В-333, Ленинский проспект, 61/1. Телефоны АВ 7-72-64 и А В 7-66-23
Подписано к печати 21/IV 1966 г. T062S4 Бумага 84Xl08'/i6. Бум. п. 3,0. Печ. л. 6,0.
Усл. п. л. 10,08+ 1 вкл. Уч.-изд. л. 11.5 Тираж 6S000. Зак. № 939 Цена 30 коп.
Набор и печать выполнены в Московской типографии № 2 Главполиграфпрома Комитета по печати при
Совете Министров СССР. Москва, Проспект Мира, 105
Печать обложки и цветной вклейки и брошюровочные работы выполнены во 2-й типографии издательства
«Наука». Москва, Шубинекий пер., 10.

В СЛЕДУЮЩЕМ
НОМЕРЕ:
ЭХК — дело близкого
будущего
Стерлитамаку — 200 лет
Горючее в камнях
Элемент № 79: золото
Секреты древнего
металла
Автоматическое
регулирование в клетке
Сверхрастворители
Обыкновенное вещество:
как варят пиво
Вирусы-сверхпаразиты
Рассказы о лекарствах.
Алкалоиды
Клуб Юный химик
Учитесь переводить
Уголок фотолюбителя:
фотографические
эффекты
Страница садовода и
огородника
Что мы знаем о
светящейся жизни!
Поступление в организм
необходимых веществ во
многом зависит от того, в
какой геохимической про-
винции живет человек
Металлически блестящая
окраска жука вызвана
не пигментами, а особой
структурой покрова
с помощью лростеишеи
картотеки с гирфорири-
ванными карточками
можно вести многоаспектный
поиск. Число кодируемых
признаков может быть
чрезвычайно большим
Издательство «Наука»,
Цена 30 коп.г Индекс/1050
Пластмассовые дегали
можно соединять
способом химиче :к< и сварки
Ш
£/i*x