химия
жизнь
В ЭТОМ НОМЕРЕ:
Энергетика и химия
200 лет Стерлитамаку
Из истории открытий
Древнейшие рецепты
Элемент № 14
Как варят пиво
03
X
х 1966
Q.
ОС
>
С
о
с
I
о
X
>
си
X

Как проверяют
стерильность
будущих лекарств!
Об этом рассказано
на стр. 23 этого
номера журнала
ч
i

химия
жизнь
В НОМЕРЕ:
ЭХК — ДЕЛО БЛИЗКОГО БУДУЩЕГО. Рассказывает кандидат технических наук
Б. С. Белосельский 2
ГОРОДУ БОЛЬШОЙ ХИМИИ СТЕРЛИТАМАКУ — 200 лет . ■ ■ , . 6
ГОРЮЧЕЕ В КАМНЯХ. Статья доктора геолого-минералогических наук
М. Д. Дорфмана 8
ЭЛЕМЕНТ № 79 —ЗОЛОТО. Статья инженера Б. И. К а з а к о в а 10
ЗАБАЙКАЛЬСКОЕ ЗОЛОТО ИЩУТ СНОВА. Рассказ геолога Т. Моисеевой 15
ДРЕВНИЕ ХУДОЖЕСТВЕННЫЕ РАБОТЫ ПО ЗОЛОТУ 20
КАК ПРОВЕРЯЮТ СТЕРИЛЬНОСТЬ БУДУЩИХ ЛЕКАРСТВ? Показывают и
рассказывают кандидаты биологических наук Г. МедведеваиМ. Поглазова 23
Жизнь замечательных ученых. КАК БЫЛИ СДЕЛАНЫ НЕКОТОРЫЕ ОТКРЫТИЯ.
Из книги английского физика Дж. П. Томсона 24
НЕОСТОРОЖНОСТЬ, СТОИВШАЯ ЖИЗНИ. Очерк С. Соловейчика . . 29
БЕРЕГИТЕ СЕБЯ ДЛЯ НАУКИ! Комментарий кандидата химических наук
Р. Костяновского 32
Наука о живом. АВТОМАТИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ В ЖИВОЙ КЛЕТКЕ. Статья
кандидата биологических наук К. А. К а ф и а н и 33
ВИРУСЫ — СВЕРХПАРАЗИТЫ. Статья Л. Кайбышевой 39
В лабораториях зарубежных ученых. А. Дж. Паркер. СВЕРХРАСТВОРИТЕЛИ . 41
Рассказы о лекарствах. С. Мартынов. АЛКАЛОИДЫ 48
ДРЕВНЕЙШАЯ ФАРМАКОПЕЯ. Сообщение И. Ходаковой 57
Обыкновенное вещество. КАК ВАРЯТ ПИВО. Репортаж В. Батракова
и А. Дмитриева. Фото О. Милюкова 58
ЭЛЕМЕНТ № 14. ТРЕТЬЕ ПОКОЛЕНИЕ ПОТОМКОВ КАМНЯ. Статья
члена-корреспондента АН Латвийской ССР М. Г. Воронкова 69
СЕКРЕТЫ ДРЕВНЕГО МЕТАЛЛА. Сообщение Г. Вознесенской 72
КЛУБ «ЮНЫЙ ХИМИК». Что это такое! То плавает, то тонет. Свадьба красного
льва. Самый короткий вопрос. Электрохимические опыты. Где готовят химиков!
Хотите подготовиться к экзаменам получше! Наш практикум: как пользоваться
стеклодувной горелкой 76
УЧИТЕСЬ ПЕРЕВОДИТЬ. Английский — для химиков 86
Страница садовода и огородника. СКОРАЯ ПОМОЩЬ САДОВОДА .... 89
КНИЖНАЯ ПОЛКА. Что мы знаем о светящейся жизни! Химия углеводов . 90
Уголок фотолюбителя. ФОТОГРАФИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ 92
НАУЧНО - ПОПУЛЯРНЫЙ июнь 1966
ЖУРНАЛ ffo Q
АКАДЕМИИ НАУК СССР год издания 2-й

ЭХЕ-дело
будущего
Энерго-химический комбинат. Такое
словосочетание пока еще непривычно, и лишь
немногим известно, что оно означает. Но
вначале о том, что именуют словом
«топливо». Топливом издавна называли «всякий
припас, для сжигания и обогрева
предназначенный»; смысл этого слова почти не
претерпел изменений до наших дней.
С глубокой древности топливо для
человека — основной и незаменимый источник
энергии. С ускорением технического
прогресса потребность в энергии, а с ней и
расход топлива, непрерывно растут. За
последние сто лет израсходовано столько же
топлива, сколько за всю предшествующую
историю человечества.
ТОПИТЬ МОЖНО И
АССИГНАЦИЯМИ
Все, чем мы пользуемся для сжигания и
обогрева,— сырье не только
энергетическое. Еще в 60 — 70-х годах прошлого века
начали улавливать продукты коксования, в
частности бензол, а в 90-х годах русский
инженер В. Г. Шухов предложил способ
термической переработки нефти,
увеличивающий выход легких продуктов. Топливо стало
и химическим сырьем. Предвидя его
значение в будущем, Д. И. Менделеев уже в те
годы сделал тревожное предупреждение,
ныне часто цитируемое: «Нефть — не
топливо. Топить можно и ассигнациями». Эти
слова можно с полным основанием отнести
к любому топливу. Они тем более
справедливы, что две трети его все еще тратится
впустую: коэффициент полезного
использования топлива, сжигаемого в промышленных
установках, как правило, не превышает 35%.
Что же, может быть, сейчас, спустя
столетие, уже пришло время полностью пере-
близкого
Кандидат технических наук
Б. С. БЕЛОСЕЛЬСКИЙ
дать топливо в руки химиков! Используя
его7 они могли бы производить одежду,
материалы для строительства жилищ, лекарст-i
ва и даже некоторые продукты питания*
К сожалению, такое время еще не насту
пило: ядерная энергетика и гидроэнергетик
ка не могут полностью заменить тепловую,
использующую топливо органического
происхождения — уголь, нефть, природный газ,
торф и сланцы.
Всякое органическое топливо состоит в
основном из двух элементов — углерода и
водорода. И в свободном состоянии, и в
большинстве соединений углерод и водород
отлично горят, выделяя при этом много
тепла. Водород к тому же очень активен и
сравнительно легко вступает в различные
химические реакции. Это его свойство широко
используют во многих технологических
процессах.
Неизменные спутники основных
«строительных» элементов топлива — кислород,
азот, сера. Вместе с углеродом и водородом
они составляют его органическую часть.
У твердых топлив (а их доля еще велика]
значительна также минеральная или
зольная часть. Это не только сырье для
получения строительных материалов, но и
важнейший источник таких ценных элементов, как
германий, уран, галлий и другие*.
При нагреве твердого топлива, например
угля, без доступа воздуха происходят
сложные пиролитические процессы (термин
«пиролиз» произошел от греческих слов
«пир» — огонь и «лизис» — разложение).
Легкий и активный водород вместе с атомами
* Об этой стороне использования угля рассказано
К. П. Медведевым в статье «Попутчики черного
камня», «Химия и Жизнь», 1965, № 9.
2

Энергохимический комбинат—предприятие по
химической переработке топлива в комплексе с
электростанцией.
других элементов покидает углеродную
основу в виде летучих соединений.
«Летучие» представляют собой смесь
парообразных (конденсирующихся) и
газообразных веществ. Если пиролиз протекает
при 550—650°С, то образующийся твердый
продукт называют полукоксом, а если
температура процесса более высокая (900—
1100°С),— то коксом. Кокс, почти чистый
углеродг уже больше двухсот лет
используют при выплавке чугуна, а полукокс — в
качестве высококалорийного бытового
топлива.
Но вернемся к летучим. По химическому
составу и свойствам они значительно
ценнее, чем природный горючий газ. Из этих
газообразных продуктов разложения угля
получают больше 200 различных химических
продуктов, в том числе — многие
синтетические материалы. Что же касается
количества летучих, то их выход при переработке
каменного угля некоторых марок достигает
40—50%, а лри переработке торфа и
горючих сланцев 80—90% от веса всей горючей
массы.
Результаты довольно несложных
расчетов говорят: потенциальные запасы только
конденсирующейся части летучих веществ
в разведанных твердых горючих ископаемых
земли более чем в 10 раз превышают
мировые разведанные запасы нефти.
Но при сжигании угля летучие
безвозвратно сгорают. Имеем ли мы право так
обращаться с ценнейшим химическим
сырьем и дальше? Не лучше ли сжигать только
коксовый остаток, а все остальное
использовать иначе? Не целесообразно ли для этой
цели объединить химические и
энергетические процессы в единой технологической
схеме! В этом случае топливо до того, как
сгореть, прошло бы стадию термической
обработки.
Так родилась идея энерго-химического
комбината — ЭХК.
СХЕМА КОМБИНАТА
Энерго-химический комбинат пока еще
не построен, но проект его уже предложен
Энергетическим институтом им. Г. М. Кржи-
1*
3

Принципиальная схема комплексного использования топлива
жановского и ныне детально
разрабатывается одним из проектных институтов. В основу
проекта положена одна из схем,
проверенных в лабораторных и полупромышленных
условиях.
Выбрать энергетическую базу для ЭХК
было сравнительно нетрудно. Как показали
расчеты, наилучшая база для таких
комбинатов — это электростанции, сжигающие
больше четверти потребляемого в
промышленности топлива. Именно электростанции
оборудованы топками самых совершенных
конструкций, в которых одинаково
эффективно можно сжигать и высококачественное
и самое низкосортное энергетическое
сырье.
Гораздо сложнее оказалось подобрать
достойного «химического партнера».
Энергетиков не могли удовлетворить даже самые
совершенные печи для получения полукокса,
так как они перерабатывают в десятки раз
меньше топлива, чем потребляет паровой
котел средней мощности. Кроме того, эти
печи капризны: в их рацион непременно
должно входить кусковое топливо. Это нас
не устраивает: во-первых, в таком виде
топливо медленно прогревается, процесс идет
не интенсивно и не поддается управлению, а
во-вторых, электростанции сжигают уголь,
в основном, в виде пыли.
Л нет ли в пылевидном топливе
преимуществ и для химической технологии?
Такие преимущества есть. Многолетние
исследования, проведенные в
Энергетическом институте им. Г. М. Кржижановского
под руководством члена-корреспондента
АН СССР 3. Ф. Чуханова, показали, что
частицы размером всего в десятки или сотни
микронов можно подвергать
высокоскоростному пиролизу, нагревая их с
фантастическими скоростями — тысячи и даже десятки
тысяч градусов в секунду. При таких
скоростях неузнаваемо изменяются состав и
свойства летучих. Вот пример: калорийность
газа, получаемого из горючих сланцев,
увеличивается при высокоскоростном пиролизе в
три раза. Л главное, появляется
возможность «приручить» процесс и, регулируя его
продолжительность, направленно получать
то химическое сырье, какое нам наиболее
выгодно в данных условиях.
Представим себе, что ЭХК на базе
электростанции уже работает. Исходное сырье—
уголь. В мельницах, обычно используемых
4

на электростанциях, его измельчают в
тончайшую пыль. Горячие газы подхватывают
пыль и уносят в реактор термического
разложения, где она смешивается с
теплоносителем— коксом, предварительно нагретым
до 900—1000 С. Пиролиз идет при
температуре 600—700 С. Летучие вещества,
выделившиеся в реакторе, поступают на очистку
и конденсацию, а образовавшийся
пылевидный полукокс вдувается в так называемую
технологическую топку. Ее назначение —
нагреть полукокс до 900—1000 С, то есть
подготовить теплоноситель. Для этого
достаточно сжечь примерно 5% полукокса.
Небольшая часть теплоносителя возвращается в
реактор, а основной поток вместе с
транспортирующими его горячими газами
направляется в топку котельного агрегата,
вырабатывающего лар для турбин
электростанции. Здесь же, на комбинате,
производится первичная переработка
выделившихся летучих. Их очищают, конденсируют и
разделяют на фракции с учетом
химической ценности и специфики и направляют на
дальнейшее использование.
Такова простейшая схема. Созданы
также ее модификации для жидкого и
газообразного топлива. Отдельные фрагменты
этих схем в виде опытно-промышленных
установок уже работают на нескольких
электростанциях.
ЧТО ПОСЛЕДУЕТ
ЗА ПРОЕКТОМ
Первый ЭХК, работающий по этой схеме,
можно было бы построить в Сибири, на
дешевых углях Канско-Ачинского
месторождения. По нашим расчетам, энерго-химиче-
ский комбинат производил бы в год 16 —17
миллиардов киловатт-часов электроэнергии,
2—3 миллиарда кубометров
высококалорийного газа, около 100 тысяч тонн
фенолов, почти столько же бензола и этилена,
около 30 тысяч тонн нафталина и других
химических продуктов. Благодаря
использованию угля открытых разработок стоимость
газа Сибирского ЭХК будет близка к
стоимости природного газа на месте его добычи.
Отличная перспектива! Но, может быть,
это относится только к углю! Ничего
подобного— к любому топливу, даже к такому
малоценному, как торф. Экономисты
подсчитали, что ЭХК мощностью 400 тыс. квт,
работающий на торфе, будет давать
ежегодно десять миллионов рублей прибыли, а
затраты на производство электроэнергии,
газа и химической продукции — бензола,
фенолов и сульфата аммония — будут на
таком комбинате на 15—20% меньше, чем
при работе на нефти или природном газе.
Тому есть объективные причины: любой
рационально организованный совмещенный
процесс экономически более выгоден, чем
изолированные процессы.
Даже обладая большой фантазией,
трудно представить сейчас все возможные
варианты энергохимической технологии, прежде
всего потому, что топливо чрезвычайно
разнообразно по составу. Л химические
продукты, о которых шла речь, — это всего лишь
сырье, нуждающееся в более глубокой и
тонкой переработке. И вероятно, на
будущих ЭХК рядом с электростанциями
вырастут цехи по производству различных
искусственных материалов.
Идея создания энергохимических
комбинатов и первые проекты предприятий такого
рода ставят перед учеными и инжек^ерами
много новых технологических, технических
и экономических вопросов. Какие
химические производства наиболее целесообразно
организовывать на базе ЭХК, в чем они
должны отличаться от аналогичных
производств с обычной сырьевой базой; как
избежать возможности образования в
аппаратах ЭХК взрывоопасных пыле- и
газовоздушных смесей! Наконец, очень серьезная
проблема — очистка продуктов
пиролиза и дымовых газов,
выбрасываемых такими гигантскими комбинатами.
Поисками ответов на эти и многие
другие вопросы заняты сейчас ученые и
инженеры. И можно не сомневаться, что ответы
эти, воплощенные в конструкции аппаратов,
схемы технологических линий, доводы и
выкладки экономистов, будут найдены,
потому что с помощью энергохимических
комбинатов можно будет впервые использовать
все полезное, что заложено в топливе.
Реализация этой многообещающей идеи
начнется уже в этой пятилетке. Создание
ЭХК позволит внести существенный вклад в
решение по крайней мере двух важнейших
задач, сформулированных в директивах
XXIII съезда КПСС: улучшить использование
сырья, материалов и топлива и расширить
сырьевую базу химии.
5

СТЕРЛИТАМАКУ
ЛЕТ
Город большой химии продолжает расти
СВИДЕТЕЛЬСТВУЮТ ЭНЦИКЛОПЕДИИ
ЭНЦИКЛОПЕДИЧЕСКИЙ
СЛОВАРЬ
БРОКГАУЗА И ЕФРОНА,
Т. 62, 1901 ГОД ИЗДАНИЯ.
До 1766 г. на месте нынешнего
города было только небольшое
село Стерлитамакский ям. Во
время пугачевского восстания Стер-
питамак был сожжен отрядом
Хлопуши. В 1781 году вновь
отстроенный Стерлитамак был
возведен в степень уездного города.
В 4899 году в городе было
15 538 жителей. Фабрик и заводов
18 при 101 рабоч.; из них 14
кожевенных заводов.
Окрестности Стерпитамака
живописны.
Из полезных иснопаемых в
Стерлитамаксном уезде найден
с>

каменный уголь. Серных
источников два. В пяти верстах от
деревни Кусянкуловой из пластов
каменного угля вытекала нефть.
В 12 верстах от Табынского есть
прекрасные залежи точильного
камня.
В уезде 7 земских врачей.
Больница в г. Стерлитамаке на 30
коек, при ней амбулатория и
приют для хронических больных
D чел).
ЭНЦИКЛОПЕДИЧЕСКИЙ
СЛОВАРЬ ГРАНАТ,
Т. 41—VI, 1923 ГОД.
Стерлитамак — город на реке
Стерли, в двух километрах выше
впадения ее в р. Белую. Основан
в XVIII веке; служил складочным
местом для соли Илецкой
Защиты *■
* Так до 1945 года назывался
город Соль-Илецк; в районе Соль-
Илецка—крупное месторождение
каменной соли.
ЧТО МОЖНО БЫЛО БЫ НАПИСАТЬ
В ЭНЦИКЛОПЕДИИ В 1966 ГОДУ
Крупный промышленный и
культурный центр, город большой
химии. Население — более 150
тысяч человек.
12 апреля 1960 года дал
первую продукцию Стерлитамакский
завод синтетического каучука.
Накануне XXIII съезда КПСС пущено
ацетиленовое производство на
новом химическом заводе.
Задания семилетки
промышленность Стерлитамака выполнил*]
досрочно. Так, содово-цементный
завод выполнил семилетний план
по выпуску шифера еще 13
сентября прошлого года, по
кальцинированной соде — 16 ноября, а
ло цементу — 1 декабря.
Производительность труда на этом за-
25 324 жителя. Кожевенное
производство. В 1920—22 годах
Стерлитамак был главным
городом Башкирской АССР.
БОЛЬШАЯ СОВЕТСКАЯ
ЭНЦИКЛОПЕДИЯ, I ИЗДАНИЕ,
Т. 52, 1947 ГОД.
Стерлитамак — промышленный
центр Башкирской АССР
(пищевая, деревообрабатывающая,
металлообрабатывающая,
кожевенная промышленность). Недалеко
от Стерлитамака открыты крупные
месторождения нефти и
фосфоритов.
Население — 55 тысяч человек.
БОЛЬШАЯ СОВЕТСКАЯ
ЭНЦИКЛОПЕДИЯ, II ИЗДАНИЕ,
Т. 40, 1957 ГОД.
За годы Советской власти
Стерлитамак превратился в крупный
промышленный и культурный
центр республики. Построены:
станкостроительный завод,
цементный и содовый заводы, завод
строительных машин.
воде за семь лет увеличилась
более чем в полтора раза. Завод
синтетического каучука завершил
годовую программу к 11 декабря.
Стерлитамак растет и
благоустраивается. В прошлом году в
городе построено 32 новых
многоэтажных дома — население
получило 80 тысяч квадратных
метров, а в этом году будет
построено 126 тысяч квадратных метров
жилой площади.
В Стерлитамаке два
института — педагогический и филиал
Уфимского нефтяного.
В ознаменование 200-летия
Стерлитамака выпущена памятная
медаль.

Горючее в камнях
Это случилось в декабрьскую ночь
1951 года в одном из забоев Юкспорского
апатитового рудника в Хибинах. После
очередного, ничем не примечательного
взрыва примерно в километре от устья
штольни загорелся газ. Он горел голубым
пламенем,в четко очерченной зоне и вскоре
погас.
Апатитовые месторождения на Кольском
полуострове были открыты еще в 1926
году. За 25 лет, прошедших с того времени,
сотни километров горных выработок
прорезали горы Кукисвумчорр и Юкспор на
разных глубинах и горизонтах. Но ни разу за
все это время не было подземного
пожара — откуда в камне взяться горючему!
Однако горючее нашлось. И самым
удивительным было то, что газ, собранный на
месте пожара, напоминал нефтяной газ: в нем
нашли водород, метан и тяжелые
углеводороды.
В геологии принято считать, что в
изверженных горных породах, которые
кристаллизуются из расплава на больших глубинах,
газы отсутствуют. Это — общая
закономерность. Но не обходится и без исключений.
Так, например, в 1925 году академик
А. Н. Заварицкий описал случай, когда при
8

бурении Нижне-Тагильского дунитового
массива на Урале из скважины, вторгшейся на
глубине 600 -ч в замкнутую камеру,
вырвался газ. Давление его было так велико,
что он выбросил на поверхность весь
буровой инструмент, отбросил тяжелый буровой
станок. В газе были обнаружены водород,
азот, метан и кислород.
Присутствие органики в
высокотемпературных образованиях известно быпо давно.
Так, в крупных кристаллах полевого шпата
иногда встречаются бурые включения
битумов. Если ударить молотком по
высокотемпературной кварцевой жиле, то можно
почувствовать неприятный запах сероуглерода.
Долгое время исследование химического
состава таких включений и, главное, условий
их образования носило случайный и далеко
не полный характер. Но состав газа,
загоревшегося в забое Юкспорского рудника,
оказался слишком неожиданным. Поэтому
открытие газа нефтяного состава в щелочных
изверженных породах заинтересовало
многих ученых, и в первую очередь — геологов-
нефтяников.
Существуют две теории происхождения
нефти. Нефть — вещество органического
происхождения — считают одни. Другие (их
меньшинство] уверены, что нефть
образовалась из неорганических соединений.
Впрочем, к этому меньшинству принадлежал и
Д. И. Менделеев.
После обнаружения хибинского газа
сторонники неорганической теории укрепились
в своих взглядах.
А год спустя их теория получила еще
одно подтверждение. В Хибинском щелочном
массиве автор этой заметки открыл новый
минерал — дельхайелит.
Этот невзрачный серебристо-серый
минерал из группы щелочных алюмосиликатов
имеет довольно сложный состав:
K6Na,Ca4A]2|Si308L (F,OH,C]O. При
растирании в ступке дельхайелит издавал резкий,
неприятный и незнакомый запах. Шлиф
минерала поместили под микроскоп и увидели
множество тончайших включений круглой
формы. Все они были заполнены газом. При
дроблении в вакуумной мельнице из одного
грамма дельхайелита выделилось более
30 кубических сантиметров газа. Газ имел
нефтяной состав.
Конечно, это открытие не отменило
органической теории происхождения нефти. Оно
просто продемонстрировало, что возможен
иной путь образования горючего. В
расплаве магмы происходят какие-то процессы,
превращающие неорганические вещества в
органические. Но что это за процессы!
Наиболее вероятной кажется гипотеза
И. А. Петерсипье. Она исходит из того, что
углеводородные газы возникают при
кристаллизации щелочного расплава во время
остывания.
Газ в щелочном массиве
сосредоточивается или в закрытых порах отдельных
минералов (пример — дельхайелит], или в
микротрещинах горных пород. Состав основных
компонентов газа: 70—90% углеводородов
и 3—10% водорода. Среди углеводородов
преобладает метан, но всегда присутствуют
его гомологи — этан и пропан, часто —
бутан и изредка — пары пентана.
Наиболее богаты газом породы,
содержащие максимальное количество алюминия.
В них и произошло самовозгорание газа в
Юкспорском руднике. Поэтому можно
предположить, что соединения алюминия
служили катализаторами синтеза газа.
Вот как можно представить себе
образование углеводородов. На первой стадии
закись железа взаимодействует с парами
воды. При этом выделяется водород:
2FeO H2U * ¥е2Он l Н.,
3FeO Н/) <> FeA Н^.
С понижением температуры начинаются
реакции между углеродом и водородом —
образуется метан:
1200 -1500
С 2Н2 > С114..
Метан может синтезироваться и другим
путем:
250-275
4СО 2JU) ЗС02 СН4.
Последующие термические реакции
приводят к появлению сложных углеводородов,
входящих в состав газа и битума.
Конечно, горючие газы и битумы
образуются в природных условиях гораздо более
сложным путем. Не учтено, например,
влияние давления. И все же схема,
предложенная И. А. Петерсилье, наиболее удачно
объясняет процессы образования газов и
битумов нефтяного состава в щелочных
изверженных горных породах.
А могла ли образоваться нефть из
неорганических веществ? Сказать «да» было бы
преждевременно. Ответим так: «возможно».
Доктор геолого-минералогических наук
М. Д. ДОРФМАН
»

Продолжаем начатый в предыдущем номере журнала рассказ об элементе № 79—
золоте. Взглянем на золото глазами инженера, врача, химика.
Существует мнение, что золото само по
себе — один из самых малополезных
металлов. Так ли это? Эрудированный инженер
начала XX века ответил бы: «Бесспорно,
так». Инженеры середины шестидесятых
годов не столь категоричны. Техника
прошлого обходилась без золота не только потому
что оно слишком дорого. Не было особой
нужды в свойствах, присущих только золоту.
Впрочем, утверждение, что эти свойства не
использовались совсем, будет неверным.
Купола церквей золотили из-за химической
стойкости, высокой отражательной
способности и простоты механической обработки
золота. Эти его свойства использует и
современная техника.
ЗОЛОТО И ЕГО СПЛАВЫ
Золото — очень мягкий металл, его
легко расплющить, превратить в тончайшие
пластинки и листы. В некоторых случаях, это
очень удобно. Несмотря на это,
большинство золотых изделий — литые. Температура
плавления золота—1063 С. Впрочем, еще
мастерам древности пришлось убедиться,
что придать золоту все нужные формы
способом литья не удается. При изготовлении
обычного кувшина ручку приходилось
отливать отдельно, а потом припаивать.
Историки и археологи установили, что
пайка металлов известна людям уже
несколько тысячелетий. Только паяли древние
не оловом, а золотом, точнее — сплавом
золота и серебра. Современной технике тоже
иногда приходится пользоваться золотым
припоем.
По электропроводности золото занимает
третье место после серебра и меди. При
контакте под давлением золота с медью в
восстановительной среде или в вакууме
процесс диффузии — проникновения молекул
одного металла в другой,— идет довольно
быстро.
Детали из этих металлов соединяются
между собой при температурах,
значительно более низких чем температура
плавления меди, золота или любого их сплава.
Такие соединения называют «золотыми
печатями». Их используют при изготовлении
некоторых типов радиоламп. Прочность
«золотых печатей» несколько ниже, чем у
соединений, полученных путем сплавления,
но достаточна для радиодеталей. Из
сплавов золота с серебром или медью делают
волоски гальванометров и других приборов,
а также электрические контакты.
Эти конструктивно несложные детали
принимают на себя огромное количество
замыканий и размыканий. Особенно важно,
чтобы не происходило прилипания
контактов, чтобы они реагировали на каждый
импульс.
В создании сплавов, дающих наименьшее
количество прилипаний, золоту принадлежит
особая роль.
Безотказно работают сплавы золота с
палладием C0%) и платиной A0%),
палладием C5%) и вольфрамом E%), цирконием
C%)i марганцем A %). В специальной
литературе описаны сплавы подобного
назначения, способные конкурировать с золотыми.
Это, например, сплав платины с 18%
иридия, но он дороже любого из
перечисленных выше. Очень дороги лучшие
контактные сплавы, но без них не может обойтись
современная космическая техника. Их
применяют и в наиболее важных аппаратах
некосмического назначения, которые должны
работать особенно надежно.
ю

Золото и его сплавы стали
конструкционным материалом не только для
миниатюрных радиоламп и контактов, но и для
гигантских ускорителей элементарных
частиц. Ускоритель, как правило, представляет
собой огромную кольцевую камеру —
трубу, свернутую в баранку. Чем большее
разрежение удается создать в такой трубе, тем
длительнее жизнь элементарных частиц в
ней. Труба изготовляется из нержавеющей
стали, выплавленной в вакууме. Внутренняя
поверхность ее полируется до зеркального
блеска — полированная поверхность лучше
держит разрежение.
Давление в ускорителе элементарных
частиц не превышает миллиардных долей
атмосферного! Насколько сложно удержать
в такой гигантской «баранке» вакуум,
объяснять излишне. Это тем более сложно, что
«баранка» — лишь основной контур, в
котором есть еще отводы, рукава, стыки.
Из мягкого, пластичного золота и
делают уплотняющие кольца и шайбы для
ускорителей. Золотом паяют стыки камеры.
В результате удается получить в ускорителе
глубочайший вакуум.
В некоторых случаях пластичность
золота оказывается незаменимым качеством, а
в других она, наоборот, создает
затруднения. Одно из старейших применений
золота— изготовление зубных протезов.
Конечно, мягкому металлу легче придать нужную
форму, но зуб из чистого золота будет по
меньшей мере невыгоден — он очзнь
быстро сомнется и изотрется. Поэтому для
изготовления зубных протезов и ювелирных
изделий применяют не чистое золото, а его
сплавы с серебром или медью. В
зависимости от содержания серебра такие сплавы
отличаются цветом: при 20—40% серебра
получается зеленовато-желтый металл, при
50% —бледно-желтый.
Эти сплавы дополнительно упрочняют
термической обработкой. Здесь золото
ведет себя очень своеобразно. Хорошо
известен процесс закалки стали. Металл
нагревают до определенной температуры и
затем быстро охлаждают. Такая обработка
придает стали твердость. Для того, чтобы
снять закалку, металл повторно нагревают и
охлаждают медленно — это отжиг. Сплавы
золота с медью и серебром, наоборот,
приобретают мягкость и пластичность при
быстром охлаждении, а при медленном
отжиге— твердость и хрупкость.
Сплавы золота с платиной иногда
применяют для изготовления химической
посуды и аппаратуры.
ПОЗОЛОТА
Золотые покрытия известны с глубокой
древности. Если бы носилки фараонов были
действительно золотыми, они были бы в два
с половиной раза тяжелее железных.
Золото— один из самых тяжелых металлов,
только осмий, иридий и платина превосходят его
по удельному весу. Любопытная деталь:
удельный вес вольфрама почти совпадает с
удельным весом золота. В древности не
знали вольфрама, но если допустить, что
золотая корона сиракузского царя Гиерона
была бы подделана не серебром, а воль-
11

фрамом, то великий Архимед, пользуясь
выведенным им законом, не смог бы
обнаружить подделки и уличить
мошенника-мастера,
Носилки фараонов были в
действительности деревянными, покрытыми тончайшей
золотой фольгой. Тончайшие листы золота
приклеивали к дереву, меди, а впоследствии
и к железу специальными лаками. На вещах,
находящихся в постоянном употреблении,
такое золотое покрытие держалось около
50 лет. Правда, этот способ золочения не
был единственным. В некоторых случаях
изделие покрывали слоем специального
клея и посыпали тончайшим золотым
порошком.
Начиная с середины прошлого столетия,
после того как русский ученый Б. С. Якоби
открыл процессы гальванопластики и
гальваностегии, старые способы золочения
почти вышли из употребления. Гальванический
процесс не только производительнее, он
позволяет придать золотому покрытию
различные оттенки. Добавка в золотой
электролит небольших количеств цианистой меди
придает покрытию красный оттенок, а в
сочетании с добавкой цианистого серебра —
розовый; с помощью добавки одного
цианистого серебра можно получить
зеленоватый оттенок золотых покрытий.
Золотые покрытия отличаются высокой
стойкостью и отражательной способностью.
В наше время золочению подвергаются
различные детали проводников в
высоковольтной радиоаппаратуре, части рентгеновских
аппаратов. Изготовляют отражатели с
золотым покрытием для сушки инфракрасными
лучами. Позолоченными были поверхности
12
нескольких искусственных спутников Земли.
Целью было здесь предохранение их от
влияния коррозии и избыточного тепла.
Новейший способ нанесения золотых
покрытий— катодное распыление.
Электрический разряд в разряженном газе
сопровождается разрушением катода. Частицы его
летят с огромной скоростью и могут
осаждаться не только на металле, но и на других
материалах: бумаге, дереве, керамике,
пластмассе. Этот способ дает возможность
получать тончайшие золотые покрытия; он
применяется при изготовлении
фотоэлементов, специальных зеркал и в некоторых
других случаях.
КРАСКИ ЗОЛОТА
«Благородство» золота простирается
лишь до определенных пределов. Иначе
говоря, получить его соединения с другими
элементами можно. Промышленный
процесс извлечения золота из руд —
цианирование — основан на взаимодействии золота
с цианидами щелочных металлов:
4Au 8KCN , 2НоО 4K[Au(ClN)s] ; 4KOII.
В основе другого важного процесса —
хлоринации (его используют сейчас не
столько для извлечения, сколько для
аффинажа— очистки золота) лежит
взаимодействие золота с хлором.
Иногда встречаются руды, в которых
золото находится не в свободном состоянии,
а в соединении с теллуром или селеном.
Некоторые соединения золота имеют
промышленное применение. В первую очередь,
это хлорное золото АиСЬ, образующееся
при растворении золота в царской водке.
С помощью этого соединения получают
высококачественное красное стекло —
золотой рубин. Впервые оно было изготовлено
еще в конце XVII столетия Иоганном Кунке-
лем, но описание способа его получения
появилось только в 1836 году. Раствор
хлорного золота добавляют в шихту в процессе
варки, а изменением дозировки получают
различные оттенки стекла от
нежно-розового до темно-пурпурового. Лучше всего
принимают окраску стекла, в состав которых
входит окись свинца. Правда, в этом случае
в шихту приходится вводить еще один
компонент — осветлитель, 0,3—1,0 % «белого
мышьяка» AS2O3. Окраска стекла
соединениями золота обходится не очень дорого —

для однородного интенсивного окрашивания
всей массы нужно только 0,001—0,003%
АиСЬ.
Придать стеклу красный цвет можно
также введением в шихту соединений меди
или селена. Они, безусловно, дешевле
соединений золота, но работать с ними и
получать продукцию высокого качества
намного сложнее. Изготовление «медного
рубина» затрудняется непостоянством окраски,
оттенок сильно зависит от условий варки.
При изготовлении «селенового рубина»
трудности создает выгорание самого
селена и серы из сернистого кадмия, который
также вводится в шихту. «Золотой рубин» не
теряет цвета при высокотемпературной
обработке. Неоспоримое его преимущество и
в том, что неудачную варку в этом случае
можно исправить последующей
переплавкой.
Как окрашивающее вещество хлорное
золото используется также и при рисовании
по стеклу и фарфору. Кроме того, его с
давних пор применяют в качестве тонирующего
вещества в фотографии. «Вираж-фиксаж с
золотом» придает фотоотпечаткам черно-
фиолетовый, коричневый или
пурпурно-фиолетовый оттенки. Для этих же целей иногда
используют и другое соединение золота —
хлораурат натрия NaAuCU-
ЗОЛОТО В МЕДИЦИНЕ
Первые попытки применять золото в
медицинских целях относятся еще ко
временам алхимии. Они были немногим
успешнее, чем поиски философского камня.
В XVI веке Парацельс пытался использовать
препараты золота для лечения некоторых
болезней, в частности сифилиса. «Не
превращение металлов в золото должно быть
целью химии, а приготовление лекарств»,—
писал он.
Значительно позднее соединения,
содержащие золото, были предложены в
качестве лекарства против туберкулеза. Было бы
неверным считать, что это предложение
было лишено основания: in vitro, то есть вне
организма, «в пробирке», эти соли
губительно действовали на туберкулезную палочку,
но для эффективной борьбы с болезнью
нужны довольно высокие концентрации этих
солей. В наши дни соли золота имеют
значение для борьбы с туберкулезом лишь
постольку, поскольку они повышают
сопротивляемость заболеванию.
Выяснено также, что хлорное золото в
концентрациях 1 : 30 000 начинает тормозить
спиртовое брожение, при повышении
концентрации до 1:3000 — уже значительно
угнетает его, а в концентрации 1 :
200—полностью останавливает. Более эффективным
медицинским средством оказался
тиосульфат золота и натрия AuNaSoC^, который
успешно применяется для лечения трудно
излечимого кожного заболевания — эрите-
матозной волчанки. В медицинской
практике стали применять и органические
соединения золота, прежде всего, кризолган и
трифал.
C00N а
COON а
\
с — s —Аи
/
V
-NH
/\
V
— S—Аи
Кризолган
NH2
Трифал
Кризолган одно время широко
применяли в Европе для борьбы с туберкулезом, а
трифал — как менее токсичное и более
эффективное, чем тиосульфат золота и
натрия, лекарство от эритематозной волчанки.
В Советском Союзе был синтезирован
высокоактивный препарат кризанол: (Аи—S—
—СН2—СНОН—CHoSOabCa — для лечения
волчанки и костного туберкулеза.
После открытия радиоактивных изотопов
золота его роль в медицине заметно
возросла. Коллоидные частицы этих изотопов
используют для лечения злокачественных
опухолей. Эти частицы физиологически
инертны, и потому не обязательно выводить
их из организма. Введенные в отдельные
области опухоли, они облучают только
пораженные места. При помощи
радиоактивного золота удается излечить некоторые
формы рака. Создан специальный
«радиоактивный пистолет», в обойме которого
15 стерженьков радиоактивного золота с
периодом полураспада в 2,7 суток.
Практика показала, что лечение «радиоактивными
13

иголками» дает возможность ликвидировать
поверхностно расположенную опухоль
молочной железы уже на 25-й день.
ЗОЛОТОЙ КАТАЛИЗ
Радиоактивное золото нашло
применение не только в медицине. В последние годы
появились сообщения о возможности
использовать его в качестве катализатора
нескольких важных нефтехимических и
химических процессов вместо платины.
Особенно интересны перспективы
использования каталитических свойств золота
в области сверхскоростных полетов.
Известно, что на высоте от 80 километров и выше
в атмосфере находится довольно много
атомарного кислорода. Объединение
отдельных атомов кислорода в молекулу О2
сопровождается выделением большого
количества тепла. Золото каталитически
ускоряет такой процесс.
Очень трудно представить себе
сверхскоростной самолет, который работает
практически без горючего, но теоретически
такая конструкция возможна. Двигатель
будет работать благодаря энергии,
выделяющейся при реакции димеризации
атомарного кислорода. Поднявшись на высоту 80
километров (это значительно больше, чем
потолок современных самолетов), пилот
включает кислородно-каталитический двигатель,
в котором атмосферный кислород
контактирует с катализатором. Конечно, пока трудно
судить о возможных характеристиках такого
двигателя, но идея очень интересная и
видимо не бесплодная. На страницах научных
журналов зарубежные специалисты
обсуждали возможные конструкции
каталитической камеры, доказывали
нецелесообразность применения мелкодисперсного
катализатора. Все это свидетельствует о
серьезности намерений. Может быть, подобные
двигатели станут применять не на
самолетах, а на ракетах, а может быть, дальнейшие
исследования похоронят эту идею как
неосуществимую. Но этот факт, как и все, о
чем рассказывалось выше, показывает, что
пришла пора отказаться от установившегося
взгляда на золото, как на бесполезный для
техники металл.
Инженер Б. И. КАЗАКОВ
ТОЛЬКО ФАКТЫ
НА ЗОЛОТОЙ
ПОДЛОЖКЕ
При ядерном синтезе
менделевия мишенью служила золотая
фольга, на которую
электрохимическим путем было нанесено
ничтожное количество — всего около
миллиарда атомов — эйнштейния.
Золотые подложки для ядерных
мишеней были использованы и
при синтезе других трансурановых
элементов.
СПУТНИКИ ЗОЛОТА
Самородки редко бывают
чисто золотыми. Обычно в них
содержатся довольно значительные
количества меди или серебра.
Кроме того, в самородном золоте
иногда содержится теллур.
ЗОЛОТО ОКИСЛЯЕТСЯ
При температуре выше 100е С
на поверхности золота образуется
окисная пленка. Она не исчезает и
при охлаждении; при 20° С ее
толщина составляет примерно 30 А.
ЕЩЕ О КРАСКАХ
ЗОЛОТА
В конце прошлого века
химикам впервые удалось получить
коллоидные * растворы золота.
Цвет растворов оказался
фиолетовым. А в 1905 году действием
спирта на слабые растворы
хлористого золота получили
коллоидные растворы золота синего и
красного цвета. Цвет раствора
зависит от размера коллоидных
частиц.
* Коллоидными системами или
растворами называются
промежуточные между истинными
растворами и грубыми дисперсными
системами (суспензиями,
эмульсиями). Размер коллоидных частиц
от 10~5 до 1СГ7 см.
14

забайкальское золото
ищут снова
Т. МОИСЕЕВА,
Забайкальская экспедиция МГУ
О золоте Забайкалья слышал каждый —
хотя бы из легенд. Золота, которое жадно
черпали из россыпей хозяева-хищники, за
которым отправлялись в путь бродяги из
песен, в Забайкалье почти не осталось. Но
многие загадки его происхождения и
движения не раскрыты до сих пор.
Ищет разгадку и географическая
Забайкальская экспедиция Московского
государственного университета. Ищет на
пересечении смежных наук—геоморфологии,
гидрохимии, геохимии, минералогии,
палеоботаники, геоботаники. Сочетание это может
показаться необычным, но во многих чертах
оно уже устоялось и принесло плоды. А в
некоторых — только складывается
Давно известные месторождения в этих
краях уже исчерпаны или близятся к концу.
15

Иссякают мощные полиметаллические узлы
Южного Забайкалья, уходят драги с
золотых приисков севера. Но геологические
прогнозы настойчиво утверждают, что скрытым
для глаза осталось не меньше, чем
обнаружено за всю историю забайкальского
горного дела.
В последние годы мы ищем в первую
очередь коренные источники золота — те
места, где происходило застывание золотых
рудных растворов 200—300 миллионов лет
назад. От них тянутся золотые дорожки
россыпей, ссыпаясь по склонам сопок,
вытягиваясь по дну таежных речек. Многое
могут рассказать эти россыпи, но вся беда
в том, что в Забайкалье они почти повсюду
уже выбраны. Это значит, что «свидетелей»,
которые могут привести к коренным место-

рождениям, здесь почти не осталось, в
отличие, скажем, от Колымы, где россыпи
начали разрабатывать сравнительно недавно,
и по ним можно искать коренные источники.
А здесь, в Забайкалье нужны другие
методы, нужна помощь смежных наук.
Начальник Забайкальской экспедиции
МГУ Ю. Симонов — геоморфолог.
Геоморфология— наука о рельефе. Каждый
континент, каждый район со своим рельефом и
полезными ископаемыми индивидуальны,
неповторимы; золото Забайкалья нельзя
искать теми же методами, что и
древнейшее золото на земле — африканское. В этой
неповторимости есть свои законы,
проявление которых геоморфологи обнаруживают
в размещении и строении ландшафтных зон.
В Забайкалье зоны соседствуют необычно:
горная тундра граничит со степью, степь без
переходов вклинивается в тайгу.
Главное — найти такие характеристики
рельефа, такие климатические, почвенные,
геохимические закономерности
ландшафтной зоны, которые позволили бы раскрыть
строение обширного участка земной коры
в целом.
Золото связано с жилами, жилы
включены в трещины. Трещины, от самых
маленьких, микроскопических до таких гигантов,
как котловина озера Байкал или разломы
африканского континента, отражаются на
рельефе теми или иными его
особенностями. Рельеф же гораздо более доступен для
изучения, чем сами трещины. Поэтому и
начинают с него.
Следующий этап после визуального
изучения рельефа — химические и
физические исследования, помогающие понять
процессы движения рудной магмы в
трещине, ее затвердевания и образования
минералов, связанных с золотом. Такова основа для
союза геоморфологии, изучающей
проявления прошлого и современного движения
вещества в рельефе, и геохимии,
исследующей химизм этих процессов.
Старший геоморфолог экспедиции А. Лу-
кашов — главный «блоковед». На его
структурно-геоморфологической карте
отдельные блоки земной коры длиной и шириной
На этой и предыдущей страницах помещены
фотографии золотых самородков. Такими их создала
природа, рука человека этого золота не касалась.
2 Химия и Жизнь, № 6
в сотни километров можно сравнить с
айсбергами, у которых верхушки выедены
солнцем. Сравнение это вполне правомерно —
блоки «плавают» в коре, они могут
опускаться или подниматься. Поднимается блок,
и вместе с ним к поверхности поднимаются
находящиеся внутри него рудные тела,
жилы. Вода и ветер, разрушая поверхность
горных пород, срезают слой за слоем,
добираясь, наконец, и до рудоносных трещин.
По трещинам миллионы лет назад
просочилась и застыла рудная магма. И уже тогда
на различной глубине образовались золото-
сульфидные, золото-кварцевые жилы. Их
образование тесно связано с рождением
гор. По мере роста гор вода, ветер
разрушают вместе с камнем жилы, и золотые
крупинки пускаются в путешествие от своей
жилы— по склонам и рекам. Река может
задержать их на каком-нибудь повороте, на
косе — тогда намывается россыпь.
По структурно-геоморфологической
карте можно прочитать геологическую
структуру районов, закрытых экраном песчаных
и глинистых отложений. Читая строение
«морщин», «борозд», «рубцов», «шишек»
рельефа, геоморфологи улавливают
соответствующие им типы геологических
структур. В том числе, рудных узлов—пучков
трещин, где застыла магма.
Сопоставляя, анализируя очертания бло-
17

ков и структуру узлов, можно наметить
подозрительные на золотое оруденение
места.
Геоморфологическая карта — это
прогноз. Но прогноз — всегда только прогноз.
Он может и не подтвердиться. Особенно —
прогноз адресов коренных месторождений
золота.
Четыре года назад экспедиции
понадобилась минералогическая лаборатория для
уточнения этих прогнозов. И уже сейчас
главный минералог экспедиции Л.
Кузнецова может много рассказать о механической
миграции забайкальского золота, о путях,
которыми оно бежало из жил, об
образовании россыпей.
Уйти от своей жилы россыпь может не
более чем на несколько километров, по
сведениям большинства авторов — не
больше чем на 2 км. При движении довольно
мягкие золотые частицы обковываются,
обкатываются песком и галькой, приобретая
самую различную форму. Вот маленькие
золотые цилиндры — в конце своего пути
река перекатывала их, как валики; вот
расплющенные галькой пластинчатые кусочки,
вот шарообразные. Разнообразен их цвет —
от серо-зеленого до ярко-красного; он
зависит в основном от спутников. По форме
золотых частиц можно установить длину их
пробега. Если крупинки обкатаны сильно,
закруглены — их источник в полутора-двух
километрах. Если река не успела их
обкатать, если крупинки сохранили выступы и
углы — коренной источник еще ближе.
Его начинают искать.
Золотоискателям давно известны случаи,
когда совсем небольшая золотая жилка
ссыпеет ниже по реке россыпь, где золота
в несколько раз больше, чем в ней самой.
Откуда оно берется?
Ответ — под микроскопом минералога.
Крупинки золота из россыпей —
двуслойные. На кусочках, видимо, жильного
происхождения, налипли друзы и почки нового
золота — россыпь стала в несколько раз бо
гаче.
Откуда же это вторичное золото
взялось — из воды?
Приходится сказать «да», несмотря на
утверждение химиков о нерастворимости
золота ни в воде, ни в каких-либо других
природных соединениях. Приходится,
потому что известны и другие факты.
В затопленной шахте Радлин в
Чехословакии после спуска воды обнаружили, что
деревянные крепи и пустая порода
покрыты тонким слоем золотого «порошка».
Золото выделяется на стенках паровых
котлов, которые питают шахтной водой.
Золото было обнаружено во французских
винах (об этом писал еще В. И. Вернадский) и
в венгерском винограде.
Все эти факты позволяют предположить,
что золото растворимо и при определенных
условиях выпадает в осадок. Но в таком
случае россыпи могут образоваться и без
коренных источников, химическим путем.
Очень многие исследователи настаивали на
этой гипотезе, в том числе известный знаток
Сибири В. А. Обручев. По его мнению, все
сибирские россыпи, в том числе
забайкальские, у которых неизвестны коренные
источники,— из воды. Предложено 11 гипотез
растворения золота в природных условиях.
И уже одно это говорит о том, как мы еще
далеки от разгадки.
Но мы перешли уже от минералогии к
гидрохимии.
Гидрохимическая лаборатория, которой
руководит М. Заславская, сплошь уставлена
разноцветными канистрами. В них — водные
пробы из Забайкалья.
Любое месторождение, в том числе и
золотое, заявляет о себе изменением
состава воды в районе, где оно расположено.
Воды, омывающие месторождение,
подземные ручейки, почвенная вода, растаскивают
металл, растворяют и уносят его, насыщают
им корни растений. В почве, в воде, в
растениях неподалеку от месторождения
образуется, как говорят геохимики, ореол
рассеяния. Анализы воды, почвы, золы
растений в непосредственной близости от
месторождения обнаруживают повышенное
содержание золота и его
элементов-спутников— ртути, сурьмы, мышьяка, фтора. По
мере удаления от коренного источника
золото и его тяжелые спутники — ртуть и
сурьма выпадают из раствора в осадок. Но
в реках и ручьях остаются подвижные
элементы— фтор и мышьяк.
Зафиксировать их химическим анализом
легко, но найти зависимость между
содержанием фтора, мышьяка и золота гораздо
сложнее. До сих пор твердо не установле-
18

но: если обнаружено много фтора и
мышьяка, то означает ли это в любом случае, что
неподалеку много золота?
Самый непреодолимый для движения
золота барьер — щелочность воды.
Задумывались ли вы когда-нибудь над тем,
почему золото, в основном, ищут в горах и в
тайге, почему так мало золота в степи?
Оказывается, в степи его, быть может, и не
меньше, но ему мешает сигнализировать о
себе вода — в степных районах она
щелочная. Такая вода подавляет золото — оно
выпадает в осадок. А кислая вода таежных
речек способствует соединению золота с
подвижными переносчиками; миграция,
перенос золота — для тайги закономерное яг-
ление.
Кроме гидрохимиков, ищут золото по
косвенным признакам геохимики. Их
небольшой отряд, возглавляемый в нашей
экспедиции Л. Сорокиной, исследует почву,
растения, животных.
Геохимикам известно, что не в сказке, а
на самом деле бывают олени с золотыми
рогами, В районе, обогащенном золотом,
оно может «заразить» (через воду) траву,
деревья, майских жуков, поедающих на них
листву. У оленей его обнаружили в кончи-
кех рогов. Значит, нужно проследить, как
растениям удается усваивать золото,
которое оказывается потом в желудке оленя
или майского жука. Но пока что у нас есть
множество гипотез — и ни одной надежной
теории растворения.
Геохимики ищут, пытаются
«запеленговать» новые рудные тела по растительным
и почвенным пробам, не прибегая к
бурению. Выясняют особенности ореолов
рассеяния в зависимости от рельефа.
Исследуют подозрительные растения: вот,
например, у абрикоса пучки черных, пожухлых
листьев. Может ли это быть признаком
руды? Или раннее покраснение березы,
о чем может говорить оно?
Сотни, тысячи анализов. Поиски, поиски
даже отрицательных ответов.
Расширить масштабы
геологоразведочных работ, повысить их эффективность —
такая задача поставлена перед геологами
XXIII съездом КПСС. Разведка требует
громадных средств, дорога цена ее неудач.
Точность поисковых прогнозов — условие
конкурса, объявленного геологией для дру,
гих естественных наук. Забайкальская
экспедиция МГУ — участник этого конкурса.
География, описательная наука,
вооружившись минералогическими и геохимическими
методами, может стать и становится наукой
поисковой. Ее преимущества —
относительная дешевизна исследований.
Но пока еще географы, геохимики,
гидрохимики нашли только качественные
закономерности. Нужно еще очень много узнать,
чтобы превратить их в количественные
зависимости, записать точной формулой
физического или химического закона. Это
следующие шаги географии — закон
ландшафта, закон зоны, закон континента.
Если золото растворяется в таежных
речках, то почему человек позволяет реке
уносить его в море? Речка Сутара,
например, выносит около шести килограммов
золота ежегодно.
Если россыпи обогащались химическим
путем, то нельзя ли выработанную россыпь
«повторить» на том же месте, добавив в
воду осадитель золота?
Получить от гидрохимиков состав
золотого раствора и механизм геохимического
барьера, от геоморфологии — направление
пути от коренного к россыпному золоту, а
главное, выявить связь золотых
месторождений с ландшафтом — значило бы подарить
геологии золота семимильные сапоги.
2*

Древние художественные
работы по золоту
л. солодкин
J ;^~
Рис. 1
Золото встречается в природе в свободном
состоянии, поэтому его история длиннее, чем история
других металлов — человек мог использовать его
раньше, чем научился выплавлять металлы из руд.
В древности золото употребляли только для
ритуальных и декоративных целей. Но для древнего
человека обряды были неотделимы от борьбы за
существование и удовлетворения первостепенных
материальных потребностей. И поэтому, хотя
технология меди имела, как говорят в наши дни, большую
практическую ценность, технологии золота
уделялось не меньше, если не больше внимания.
©
Наиболее древние изделия из золота археологи
относят к четвертому тысячелетию до нашей эры.
Около 3000 г. до н. э. в долинах Тигра, Евфрата и
Нипа, а около 2500 г. до н. э. на побережье
Эгейского моря образовались могущественные империи.
Уже в то время здесь была известна технология
промывки россыпного золота, которая применяется и в
наши дни. Сохранилась старинная египетская карта
золотых разработок, уцелело несколько старых шахт.
По ним можно видеть, что уже ко второму
тысячелетию до н. э. древние умели проветривать шахты.
Природное золото легко плавилось на древесном
угле; огонь раздували примитивными мехами
(рис. 1). Древние мастера Египта и Месопотамии
умели делать золотые вещи различной окраски и
даже различной текстуры поверхности. Обычно в
этих изделиях обнаруживают примеси серебра, меди,
сурьмы или железа, от которых и зависят цвет и
свойства еппгза.
Мы расскажем о нескольких золотых изделиях
мастеров и художников древности.
На рисунке 2 — голова хищной птицы египетской
работы 2400 г. до н. э. Ее высота около 10 см, она
выполнена ковкой и штамповкой из целого куска
золота и отделана гравировкой. Вероятно, большая
часть работы сделана каменными орудиями, но
гравировали поверхность изделия твердым медным или
бронзовым резцом. Древние мастера должны были
знать, что в процессе работы изделие нужно
подвергать отжигу. Иначе они не могли бы избежать
возникновения трещин и придать золотому листу
нужную и равномерную толщину: от 2,1 мм в
наиболее толстых местах до 0,5 мм на кончике клюва.
20

Рис. 2
Рис. 3
Глаза птицы сделаны из целого куска
обсидиана — твердого вулканического стекла. Предполагают,
«то для гранения и шлифовки такого твердого
материала применяли медные диски с вкрапленными
е них частицами кварцевого леска.
В 1922 г. вблизи Фив в Египте была найдена
гробница. В ней были захоронены золотые
украшения и бытовые изделия общим весом около 200 кг.
Главная находка гробницы — гроб фараона Ту-
танхамона (рис. 3), правившего в середине
четырнадцатого века до н. э. Мумия восемнадцатипетнего
фараона была заключена в три оболочки,
повторяющих одна за другой форму тела. Внутренняя
оболочка — гроб был сделан из целого
расплющенного куска золота толщиной 2,5—3,0 мм. Рельеф
большой выпуклости лолучен прямой ковкой и
штамповкой.
На голове фигуры — эмблема фараонов: гриф и
змея. Клюв грифа сделан из слоновой кости, а
глаза — из обсидиана. Голова змеи инкрустирована
вулканическим стеклом. Нижняя часть тела и руки
завернуты золотой тканью, изображающей двух птиц-
хищниц с расправленными крыльями. Остальная
часть фигуры покрыта орнаментом из перьев и
исписана иероглифическим текстом.

Рис. 5
никло в Египте около 2050 года до н. э. Расцвета оно
достигло в творчестве этрусков — народа,
населявшего в древности Аппенинский полуостров. В их
лучших работах размер зерна не превышает 0,14 мм
в диаметре. Вот один из лучших сохранившихся
образцов — золотой кубок диаметром около 10 см с
двухрядным зернистым рисунком (рис. 5). В нем
137 000 зерен диаметром 0,3 мм.
Попытки воспроизвести технологию этого
искусства, неоднократно предпринимавшкеся в более
поздние века, успеха не имели. Сложность состоит
в том, что припой расплавляет золотые зерна, а флюс
закипает и сдвигает их с места, нарушая рисунок.
Только в XX веке удалось воссоздать этрусскую
ювелирную технику. В наше время зерна золота
приклеивают на изделие ло рисунку смесью рыбьего
клея и гидроокиси меди. При нагревании клей
обугливается, а гидроокись переходит в окись меди.
Углерод восстанавливает ее до металлической меди,
а образующийся при реакции С02 улетучивается.
Место соединения покрывается слоем меди,
которая сплавляется с золотом и образует припой. На
рисунке 6 — полученные таким способом изделия.
Рис. 4
Подставка для столика (рис. 4), извлеченная из
королевского захоронения первой династии Ур, —
один из древнейших образцов творчества народов
Месопотамии. Тело, голова и ноги козленка сделаны
из золота, а живот — из сплава золота с серебром.
Вся работа выполнена штамповкой и гравировкой.
Детали укреплены на деревянной раме, скрепленной
битумом. Рожки, борода и темная шерсть украшены
лялис-лазурью. Основанием фигуры служит
прямоугольная подставка, инкрустированная розовым и
желтым песчаником и белым ракушечником.
Искусство «зернения» — рисунка из мелких
крупинок золота, припаянных к золотому изделию, воз-
Рис. 6
Гроб фараона Тутанхамона. Полая фигура,
выполненная из целого куска золота. XIV век до нашей
эры.
22

КАК ПРОВЕРЯЮТ СТЕРИЛЬНОСТЬ
БУДУЩИХ ЛЕКАРСТВ
Кандидаты биологических наук
Г. МЕДВЕДЕВА, М. ПОГЛЛЗОВЛ
Человека в наши дни
обслуживает множество
чрезвычайно полезных микроорганизмов.
Витамины, антибиотики,
ферменты — вот только часть той
продукции, которую
поставляют нам микробы.
И в стадии изучения, и в
ходе практического
использования разнообразных
микробиологических процессов
неизбежно встает одна и та же
проблема: как сохранить и тщательно
проконтролировать полную
стерильность среды — ведь
любая посторонняя микрофлора
может безнадежно засорить и
испортить продукты обмена
основной культуры. Особенно
трудно наладить точный и
оперативный контроль
стерильности в условиях промышленного
производства, где " полезные
микроорганизмы развиваются в
больших объемах питательной
среды, и куда при всех мерах
предосторожности нет-нет, да и
попадают «непрошенные гости».
Вполне понятно, что чем
раньше будет обнаружена
инфекция, тем легче пресечь ее
дальнейшее развитие. Поэтому
уже вскоре после начала
микробиологического процесса берут
на исследование первую пробу
культуральной жидкости, а
затем контроль регулярно повто-
На фотографии 1 цветной
вклейки отчетливо различимы
нити «чужой микрофлоры,
которые нельзя спутать ни с
колониями основного продуцента,
ни с частицами питательной
среды.
На снимках 2 и 3 представлены
различные типы
бактериальных микроколоний, которые
образуются спустя 5 часов после
высева пробы.
Фотографии получены на
люминесцентном микроскопе
М. Поглазовой и Г. Медведевой
ряют через определенные
промежутки времени.
Однако результаты
исследования заставляют себя ждать.
Если инфекция и внесена, то в
ранней стадии процесса
посторонние микроорганизмы не
успевают еще размножиться
настолько, чтобы их можно
было сразу обнаружить в
микроскоп. Приходится ждать,
когда они достаточно
разовьются во взятой пробе, которую
высевают на особую твердую
питательную среду и
выдерживают в термостате при наиболее
благоприятной температуре
(около 37СС). Проходит 24 или
даже 48 часов, и только тогда
микроскопическое исследование
помогает определить, есть ли в
питательной среде, помимо
производственной культуры, еще
и посторонние микроорганизмы.
Итак, проба проверена на
стерильность. Но на проверку
ушло слишком много времени.
За этот срок культурная
жидкость в ферментерах может
оказаться столь обильно
заселенной «чужими», что развитие
основного продуцента будет
подавлено, и синтез необходимого
вещества сильно уменьшится.
Вот почему особую важность
приобретали поиски метода,
который позволял бы просто и,
главное, быстро обнаружить
инфекцию.
Именно такой
экспресс-метод был разработан в
Институте микробиологии АН СССР
для производства всем
известного стрептомицина —
антибиотика, синтезируемого
микроорганизмами из группы актино-
мицетов. Исследователь
получил теперь возможность
обнаруживать постороннюю
микрофлору не в поздней стадии,
когда после высева пробы на
поверхности питательной среды
образуется заметное скопление
микробов, а значительно
раньше, когда отдельные клетки
посторонних бактерий только
начинают образовывать колонии
(они становятся явственно
различимыми уже через 5—6
часов).
Чтобы добиться этого,
пришлось изменить условия
контроля: теперь исследуемая проба
высевается не в пробирку, а
прямо на предметное стекло,
покрытое тонким слоем агара,
и выдерживается в термостате
при температуре 37—40°С.
Повышенная температура
ускоряет формирование молодых
колоний (их называют еще
микроколониями). А если
использовать так называемые
ускоренные питательные среды,
более богатые, чем обычные, то
микроколонии образуются
даже за 3—4 часа.
Бывает, что неопытный глаз
все же не в состоянии отличить
полупрозрачные молодые
колонии, сливающиеся с общим
фоном, от безобидных частиц
питательной среды. Поэтому было
предложено воспользоваться
специальными методами
окрашивания в сочетании с
разными типами современной
микроскопии.
Особенно хорошие
результаты были получены, когда
препараты обрабатывали
люминесцентными красителями —
флюорохромами, а потом
исследовали в сине-фиолетовых
лучах люминесцентного
микроскопа. На цветной вклейке вы
видите микроколонии, которые
были окрашены
флюоресцирующим красителем
(акридиновым оранжевым) и
сфотографированы потом с помощью
люминесцентного микроскопа.
Ярко-зеленое свечение
микроколоний, за гей лив ые их
фигуры, как бы вышитые из
отдельных клеток и создающие
особый рисунок, характерный для
каждого отдельного вида
микроорганизмов, позволяют
безошибочно обнаружить их в поле
зрения микроскопа и легко
отличить от нитей актиномицета
и от частиц не микробного
происхождения.
23

КАК БЫЛИ СДЕЛАНЫ
НЕКОТОРЫЕ ОТКРЫТИЯ
В пятом номере журнала за этот год был напечатан отрывок из книги английского
физика Дж. П. Томсона «Вдохновение научного поиска». Там рассказывалось о тактике
эксперимента и методике исследований, о путях, ведущих к открытиям.
Предлагаем читателям еще два фрагмента из той же книги о научных открытиях
начала XX века — об исследованиях изотопов, проделанных Френсисом Уильямом Ас-
тоном, и об открытии аргона, первого из инертных газов, сделанном Джоном
Уильямом Рэлеем.
Ф. У. АСТОН A877—1945) И ЕГО РАБОТЫ ПО ИЗУЧЕНИЮ ИЗОТОПОВ
Дж. П. ТОМСОН
Френсис Уильям Астон
Исследовательская работа Френсиса Уильяма
А стон а — это выдающееся явление в истории
физики и химии. Отчасти — из-за его необычайного
искусства в проектировании и изготовлении
приборов, а отчасти — из-за твердой веры ученого в
конечный успех своих исследований — хотя дан-
вые, на которых эта вера покоилась, были
далеко не всегда убедительными!
Работа по исследованию изотопов
происходила примерно так. Сначала Ф. Соддл установил,
что многие радиоактивные тела, образующиеся
при спонтанном распаде урана и тория, остаются
химически не разделенными, хотя и излучают
по-разному. Он назвал такие тела изотопами и
рассматривал их как атомные подвиды.
Эти события происходили еще до того, как
Резерфорд открыл ядро атома.
Примерно в то же время Дж. Дж. Томсон
работал со своими «положительными лучами».
Томсон искал положительный эквивалент
электрона, но нашел лишь положительно заряженный
водородный атом, который сейчас называют
протоном.
В 1910 году Астон, получивший химическое
образование, обратился к фиэике газового
разряда. В тот же год Джи-Джи *, используя субсидию
Королевского института, решил пригласить к себе
ассистента. Он предложил эту должность Астону.
* Так друзья и ученики называли Дж. Дж.
Томсона. — Ре д.
24

Астон должен был помогать ему в работе с
«положительными лучами».
В опытах использовался прибор, разделявший
разные заряженные частицы в пучке
положительных лучей. Каждый тип частиц в
соответствии со значением своей массы регистрировался
на фотопластинке в виде определенной
параболической кривой. Когда в разрядную трубку был
помещен неон, появились две ранее не известные
параболы. Масса, соответствующая более
интенсивной параболе, хорошо согласовывалась с
массой 20,2, ожидаемой для заряженного атома
неона. Частица, соответствующая другей
параболе, имела массу около 22 и представлялась
загадочной. Как будто» она была связана с
неоном: она не появлялась, если неон не вводили
в трубку.
Возникло два правдоподобных объяснения.
Во-первых, неон мог состоять из двух типов
атомов с весом 20 и 22 единицы и с почти полностью
идентичными остальными свойствами. Если так,
эти атомы были бы примерами тех же изотопов
Содди, но на этот раз нормального, не
радиоактивного элемента. Действительно, если считать,
что атомный вес 22 просто соответствует
другому инертному газу с массой, близкой к массе
неона, нарушалась нормальная
последовательность химических свойств элементов,
расположенных в порядке возрастания атомных весов.
Во-вторых, можно было предложить, что
парабола, соответствующая массе 22, возникла в
результате воздействия на фотопластинку не
чистых атомов, а молекул химического соединения
(скорее всего NeH2), которые давали бы нужную
массу. Против этого следовал очевидный довод,
что неон химически инертен и не образует
соединений. Довод выглядел убедительно. Однако
Джи-Джи только что обнаружил в
«положительных лучах» соединения, в то время не известные
химикам, и в частности гидриды. Ни один из них
до сих пор не содержал инертного газа, но, как
говорится, кто знает...
Астон решил проверить предположение о том,
что неон действительно имеет изотопы, и
попытался разделить их физическими методами.
В наше время разделение изотопов
представляет собой большую отрасль промышленности.
Известно, что завод по разделению изотопов УР^-
на в Окридже потребляет больше
электроэнергии, чем вся Франция. Но в то время ничего
подобного не было...
Астон испробовал дробную перегонку жидкого
неона. Попытка не удалась, и, как мы знаем
теперь, не могла удасться. Тогда он решил
использовать диффузию газа через глину.
Более легкий газ диффундирует через
маленькие отверстия быстрее. Зная разницу в удельном
весе двух газов, можно вычислить, насколько
именно. После тысячи операций Астон
получил с помощью очень точных весов,
сконструированных им самим, некоторый эффект.
Устройство определило различие в плотности образцов
газа, но оно было слишком мало, чтобы считать
его доказательством.
К этому времени началась первая мировая
война. Астон был направлен на авиационный
завод в Фарнборо, где он вернулся к химии. Он
занимался там лаками для пропитки полотен,
которые натягивали в то время на деревянные
крылья самолетов. Позднее ученый
присоединился к неофициальной группе штатских лиц,
в которую входило много других ученых,
включая лорда Черуэлла (тогда профессора Линде-
манна) и меня. Я хорошо помню споры между
Астоном и Линдеманном, скептически
относившимся к изотопам неона. В этих дискуссиях
всегда побеждал Линдеманн, так как он был
гораздо лучшим теоретиком, чем Астон. Но к
следующему вечеру неукрощенный Астон появлялся
снова... В конце концов он частично убедил Лин-
деманна, и они опубликовали совместную работу
о возможных методах разделения изотопов.
Когда окончилась война, Астон вернулся в
Кавендиш * для самостоятельных исследований»
Он собственными руками построил
диффузионный прибор, приспособленный к тому, чтобы
процесс диффузии можно было повторять огромное
число раз.
Но прибор дал полностью нулевой результат...
Не было даже того небольшого разделения,
которое удалось получить на довоенной модели.
Большинство ученых на этом прекратило бы
всякие попытки разделить изотопы. Ведь теория
диффузии казалась надежной, механическая
часть аппарата работала хорошо. Но Астон не
сдался.
Теперь понять нетрудно: ошибка зактюча-
лась в том, что газ перед диффузией не
перемешивался в нужной степени. Легкие атомы быстро
проходили через глиняную перегородку, и слой
газа, прилегающий к ней, оказывался
обедненным. Поэтому росла доля тяжелых атомов,
просачивающихся за перегородку.
Астон интуитивно догадался о чем-то в этом
роде; но вместо того, чтобы добиваться лучшего
* Кавендишская лаборатория Кембриджского
университета, которой в тот период руководил Дж. Дж.
Tom t ОН.
25

перемешивания, ов решил испробовать
совершенно новый подход.
Атомный вес неона, судя по его плотности,
равен 20,2. Такая плотность могла получиться в
результате смешивания 10 процентов изотопа
с весом 22 и 90 процентов изотопа с весом 20.
Могло это также означать, что все атомы неона
весят 20,2 единицы. Если бы удалось точно
определить вес атомов неона, образующих более
интенсивную параболу, то это помогло бы решить
вопрос...
Прибор Джи-Джи для получения парабол был
недостаточно точным. Астон придумал новое, еще
более хитроумное расположение электрических и
магнитных полей, позволяющее достигнуть
гораздо большей точности. Он (главным образом
собственными руками) изготовил первый масс-
спектрограф.
Теперь упорство ученого было вознаграждено.
Линии (в новом приборе — уже не параболы),
соответствующие неону, показали, что изотопы
неона существуют. Плотность неона объяснялась
именно их присутствием в смеси. Затем Астон
обнаружил, что огромное большинство других
элементов также имеет изотопы, о
существовании которых никто до тех пор не подозревал.
Для химиков открывался новый мир.
Подлинные атомные веса стали очень близки к целым
числам. Дробные части, как и в случае с неоном,
означали только, что данный элемент состоит
из двух или более изотопов различной массы.
Это серьезно говорило в пользу идеи более чем
столетней давности, известной как гипотеза
Джон Уильям Стрзтт, третий барон Рэлей, был
выдающимся представителем той группы людей,
которым столь многим обязана наука Англии.
Людей, которые в роли серьезных любителей
посвятили свою жизнь науке без оплаты труда, без
стимула соперничества, побуждающего войти в
число признанных деятелей уважаемой
профессии.
Правда, в течение пяти лет Рэлей занимал
кафедру профессора в Кембридже, но это лишь
эпизод в его жизни. Большую часть своей
экспериментальной работы Рэлей проделал в
маленькой лаборатории в своем загородном доме в Тер-
линге в графстве Эссекс, с единственным
ассистентом.
Праута, которую химическая наука после долгих
колебаний за несколько десятилетий до этого
решительно отвергла. Гипотеза заключалась в том,
что все элементы предполагались состоящими из
водорода. В несколько измененном виде это
представление (учитывая, что нейтроны вместе с
протонами являются составной частью ядер)
сейчас — общепринятая точка зрения...
Астон всю жизнь оставался холостяком,
педантичным в привычках, и таким же
скрупулезно точным, каким мы его видели в лаборатории.
В быту он чем-то походил на старую деву. Но
Астон был опытным альпинистом, отличным
лыжником, конькобежцем и пловцом. Пальцы,
столь искусные в обращении со стеклом и
металлом, держали умело и теннисную ракетку и
палку для гольфа. Астон любил путешествия,
особенво по морю, участвовал в нескольких
экспедициях, наблюдавших солнечные затмения.
У Астона был хороший музыкальный слух.
В конце жизни он коллекционировал
восточный фарфор. Суждения его о вопросах вне
физики были консервативны, но высказывались
с покоряющей скромностью.
Астон сознавал, что некоторые друзья
считают его взгляды старомодными. Но он
понимал — я серю в это — что все относятся к нему
с привязанностью и уважением, которые
совместимы и с шуткой...
Как экспериментатор Астон не имел себе
равных. Он обращался с прибором, словно музыкант
со скрипкой, и если прибор отказывался
повиноваться ему, ученый чувствовал себя несчастным.
Хотя Рэлей и был любителем, в праздности
его, конечно, заподозрить нельзя. В собрание
трудов Рэлея входит 446 работ. Среди них
«Теория звука» — книга, которой ученые пользуются
до сих пор.
Иногда говорят, что Рэлей был последним
человеком, который знал «всю физику». С таким
заявлением, вероятно, можно не согласиться. Но
Рэлей был последним, кто сделал существенный
вклад практически во все ветви физики,
известные во время его молодости. Работа с аргоном
была, конечно, вершиной его научной
деятельности. Но она лишь немногим выделяется на
фоне необыкновенно высокого уровня его
остальных исследований. Именно Рэлей объяснил при-
Д. У. РЭЛЕИ A842—1919). ОТКРЫТИЕ ИНЕРТНЫХ ГАЗОВ
26

чину голубого цвета неба, определил ошибки в
ранних измерениях основных электрических
величин. Победитель кембриджского
конкурсного экзамена по математике, Рэлей достиг
высокого искусства в проведении эксперимента.
Он — один из немногих ученых, чье
мастерство было в равной степени выдающимся и в
теории и в экспериментальной работе.
Известно, что математики, как и поэты,
делают лучшие свои работы в молодости. Многие из
тех, кто смолоду добился высоких достижений,
после того, как им переваливает за тридцать, не
открывают уже ничего важного. Рэлей начал
публикацию своих первоклассных работ в
семидесятые годы, в возрасте 27 лет и продолжал работу
до последних дней жизни.
Немногие из оригинальных работ читают
через десять лет после того, как они написаны.
К тому времени, если работа значительна, ее
содержание уже входит в учебники, детали
разработаны и улучшены последователями. Остается
мало причин, чтобы другой ученый перечитывал
такую работу — кроме тех, кто интересуется
историей науки. Работы Рэлея, в особенности
теоретические, до сих пор многими читаются и
цитируются. Это связано и с тем, что Рэлей
писал необыкновенно ясно и хорошо. Чтение его
научных работ доставляет эстетическое
удовольствие. Связано это и с тем, что его исследования
всегда очень доскональны. Вряд ли можно
многое добавить к предмету после того, как им
занимался Рэлей.
В 1892 году лорд Рэлей начал определение
плотности газообразного азота. Она равна массе
в единице объема, и, так как газы легко
сжимаются, то измерения имеют смысл только в том
случае, если выдержаны стандартные условия
давления и температуры. В таких стандартных
условиях сравнение плотности газов
эквивалентно сравнению веса их молекул. Он сравнивал
результаты с теми, которые незадолго до этого
получил для водорода и кислоррда.
Азот — основная составная часть атмосферы.
Газ сравнительно инертен, и Рэлей получал его,
как и было тогда принято, удаляя химическим
путем остальные компоненты воздуха —
кислород, двуокись углерода, водяные пары.
Результат согласовывался с величиной плотности,
полученной предыдущими исследователями. Всякий
на месте Рэлея удовлетворился бы этим. Но
ученый считал, что нужно испытать и другой способ
получения азота, при котором часть газа
выделялась бы из другого газа — аммиака, а часть
поступала бы из воздуха. Плотность газа, получен-
Джон Уильям Стрэтт (лорд Рэлей)
ного таким методом, оказалась немного меньше,
чем прежде; разница была постоянной.
Испробовав несколько вариантов ка:::дсго
метода и не добившись никаких изменений, Рэлей
стал склоняться к мысли, что азот воздуха
отличается от азота, полученного из аммиака. Он
захотел использовать метод, при котором весь азот
данного образца был бы получен из аммиака.
Новый образец имел существенно меньшую
плотность, чем полученные ранее. Разница с
атмосферным азотом была в четыре раза больше,
и эффект, до того находившийся на грани
различимости, стал безусловным.
Нужно было объяснить такой результат. Один
из образцов или оба могли быть загрязнены. Но
было необычным, что количество гипотетической
примеси оставалось всегда постоянным.
Рэлей решил очистить азот из воздуха,
соединив его с кислородом путем продолжительного
пропускания искры. Этот метод использовал
столетием раньше Кавендиш, который, как
обнаружил Рэлей, заглянув в описание его опытов, не
мог избавиться от небольшого остатка газа.
Сейчас искровой метод используется в ги-
Ti

гантских масштабах для получения азотных
соединений из воздуха и других веществ. Но прибор
Рэлея, хотя и был гораздо лучше, чем у Кавен-
диша, работал чрезвычайно медленно. Тем не
менее Рэлей получил небольшой остаток какого-
то газа. С большими трудностями он отобрал
достаточное количество этого остатка и занялся
определением его свойств. Он обнаружил, что
остаток гораздо плотнее азота (в, отношении
40: 28), и химически совершенно инертен. За это
свойство ов и получил название аргона —
недеятельного.
Сэр Уильям Рамзай, который помогал Рэлею
в заключительной части исследований, показал,
что можно поглощать азот также с помощью
магния. Рамзай выделил достаточно азота и прэ-
демонстрировал, что его плотность соответствует
плотности азота из аммиака. Рамзай продолжил
исследование и сумел выделить три других газа,
смешанные в небольших количествах с аргоном
и тоже инертные — неон, криптон и ксенон.
Рамзай обнаружил, что газ, выделяющийся из некэ-
торых минералов и считавшийся раньше азотом,
имеет оптический спектр, совпадающий с
некоторыми неизвестными линиями, которые еще
раньше Локьер наблюдал в спектре Солнца и
приписал гипотетическому элементу «гелию».
Теперь все мы знаем, что эти вещества —
особые элементы, образующие группу инертных
газов. Помимо своего технического применения в
лампах накаливания и разрядных трубках
цветного света, они очень важны и для чистой
науки *.
Вероятно, стоит отметить, что точность
измерений Рэлея при открытии инертных газов была
совершенно необходима; ведь требовалось
установить реальность разницы между двумя почти
равными величинами — плотностью чистого
азота и азота с примесью около одного процента
аргона.
Точные цифры физических величин часто
сами по себе не имеют решающего значения, но
огромная точность может потребоваться именно
в тех случаях, когда важна разность между
этими величинами.
Перевод с английского В. Н. ЛЫСЦОВА
* О работах по получению соединений инертных
газов см. статью Г. Мапма и Г. Классена «Из
экзотического царства — в семью обыкновенных
элементов» «Химия и Жизнь», 1965, № 4) и комментарий к
этой статье Б. Г. Красипьникова.
•••••••••
НОВОСТИ ОТОВСЮДУ
ЕЩЕ ОДИН ПЛАСТМАССОВЫЙ
САМОЛЕТ!
Во Франции проверяется
возможность применения в
самолетостроении нового пластического
материала, представляющего
собою смесь стекловолокна и
синтетической резины. Этот материал
уже довольно широко
используется для изготовления катеров,
корпусов спортивных
автомобилей и некоторых других изделии.
Результаты исследований и
расчетов говорят о том, что новый
материал весьма перспективен и
дпя авиации. Он значительно
легче применяющихся сейчас легких
сплавов, создает меньшее
лобовое сопротивление и обладает
хорошей пластичностью, что
позволяет придать конструкциям
любую нужную форму. Прочностные
характеристики нового материала
вполне удовлетворительны.
ГРАФЛОН — НОВОЕ
ВОЛОКНО
В Японии создано волокно —
«графлон». Это вискозное
волокно, к которому «привит» акрило-
нитрнл. Меняя их соотношение,
можно придавать волокну новые
свойства. Графпон принадлежит
к типу объемных волокон и
обладает высокой упругостью,
которая сохраняется и после
многократной стирки.
НОВОСТИ ОТОВСЮДУ
• • •_•_• • • •
28

НЕОСТОРОЖНОСТЬ,
СТОИВШАЯ
ЖИЗНИ
Может ли химик-органик избежать
опасности отравления при работе с сильно
ядовитыми веществами? Этот вопрос сохраняет
свою остроту на протяжении вот уже
нескольких веков.
Даже сегодня, когда токсикология
выросла в целую науку, а вытяжные шкафы
стали обычным явлением в лаборатории,
химики часто работают с риском для жизни.
КАРЛ ВИЛЬГЕЛЬМ ШЕЕЛЕ
A742—1786)
Читая записки Шееле, мы не можем не
удивляться, как этому выдающемуся
шведскому химику удалось пережить свои
эксперименты с синильной кислотой, которую
он пробовал на вкус, вдыхал и нюхал, и
остаться в живых после рискованных опытов
с арсином (мышьяковистым водородом
AsH3).
К. Шееле впервые получил хлор,
мышьяковую кислоту, различные соли
мышьяковой и мышьяковистой кислот. В последний
год своей жизни он работал с открытым им
фтористым водородом, веществом, вредное
действие которого испытали потом на себе
многие химики. Ученый исследовал также
соли тяжелых металлов — золота, серебра,
свинца и ртути. В то время вещества,
содержащие ртуть, широко применялись в
медицине при лечении самых разных болезней,
в том числе и таких, о которых мало что
было известно. Шееле был влюблен в
ртутные вещества и без конца
экспериментировал с ними. Именно в ходе этих опытов,
при нагревании окиси ртути, ему удалось
впервые получить кислород.
Из записок, оставленных Шееле, ясно,
что ни один его эксперимент не обходился
Что же говорить об ученых XV!!! и XIX
столетий, которые не подозревали о
токсичности многих веществ и вели себя в
лабораториях самым беззаботным образом! Можно
с уверенностью сказать, что неосторожное
обращение с органическими соединениями,
особенно с ядовитыми, надолго
приковывало их к постели и даже стоило
некоторым из них жизни.
без того, чтобы химик не попробовал на
вкус исходное вещество и продукты
реакции. В результате в организме этого
человека скопилось огромное количество ионов
тяжелых металлов и других ядов.
Все это привело к тому, что в 35 лет
Шееле стал инвалидом, а ведь смолоду он
отличался прекрасным здоровьем, чем,
кстати, славилось все его семейство.
В 42 года он жалуется на ревматизм,
называя его «тяжелой долей всех химиков и
аптекарей» и на другие тяжелые недуги,
доставляющие ему большие страдания.
(Судьба Шееле — не исключение, ибо все
аптекари того времени имели привычку пробовать
без разбора вещества, с которыми они
работали, в том числе и ядовитые.) Ученый
подавлен, и признания его полны горечи.
В своих письмах он жалуется на тоскливое,
угнетенное состояние, «которое куда
труднее переносить, чем физическое
страдание». В то время, когда слава Шееле
достигла апогея и весь мир осыпал ученого
почестями, сам он находится в состоянии
духовной депрессии.
Ярким описанием человека,
страдающего от ртутного отравления, может стать
образ Сумасшедшего Шляпочника из сказки
«Алиса в стране чудес». Состояние Шееле
под конец его короткой жизни вполне
соответствует этому описанию.
29

ГЕМФРИ ДЭВИ A778—1829]
Гемфри Дэви не раз играл в прятки со
смертью — причиной тому было его
абсолютно беззаботное поведение в
лаборатории. Поэт по натуре, он обожал
приключения и острые моменты.
Основным девизом его жизни было:
«Живи в опасности».
Еще до появления в лондонском
Королевском институте, Дэви, работая в
Бристоле, два раза вынужден был слечь в постель,
надышавшись фтористым водородом,
закисью азота и хлором. По свидетельству
современников, это едва не стоило ему
жизни. Для поправки здоровья ученому
пришлось надолго покинуть лабораторию. Но
этот случай ничему не научил его; он так и
не понял, что, имея дело с абсолютно
новыми, неизученными веществами,
необходимо принимать особые меры
предосторожности. Дэви и в голову не приходило, что
отравление может оставить нестираемый
след на его сердце, печени, почках и еще
обязательно даст о себе знать в будущем.
Он продолжал вести себя по-прежнему.
Брат Гемфри Дэви, Джон, пишет: «Его
смелость во время опытов не знала границ.
Он забывал, что в лаборатории существует
опасность, потому что встречи с опасностью
были для него повседневным явлением».
Дэви, который подобно Шееле обладал
недюжинным здоровьем, в 33 года стал
инвалидом. 23 ноября 1807 года, в тот год,
когда он подарил миру натрий и калий, а
слава его как химика была в зените, Дэви
заболел какой-то непонятной болезнью,
которая чуть не оказалась смертельной. В
январе 1808 года доктор Диббин, открывая
заседание Королевского института, сказал
следующее:
«Мистер Дэви, замечательные
выступления которого, подкрепленные не менее
замечательными опытами, часто звучали с
этой кафедры, в течение последних пяти
недель борется со смертью. Его последние
опыты... привели сначала к страшной
слабости, которая затем перешла в сильнейшую
лихорадку, грозящую смертельным
исходом. Сейчас о нем можно сказать словами
нашего бессмертного Мильтона: «Смерть
занесла свой меч, но медлит опустить
его».
Итак, «смерть занесла свой меч, но
медлит опустить его» — и работа Дэви в
Королевском институте продолжилась еще 5 лет-
Но темп ее был замедлен, много дней
проходило в вынужденном бездействии. В
письмах к матери, относящихся к 1809 году,
ученый пишет, что часто остается дома по
причине нездоровья. Более медленный темп
исследований вовсе не означал, что Дэви
стал осторожнее в лаборатории — у него
было еще немало происшествий, два из
которых оказались особенно серьезными:
сначала он поранил руку, затем глаз. Оба раза
он долго болел.
Вторую травму Дэви получил при
попытке синтезировать хлористый азот. Накануне
он получил письмо от Д. Араго,
знаменитого французского физика, который писал, что
его шурин П. Дюлонг получил вещество,
содержащее хлор и азот, и что открытие
стоило ему глаза и трех пальцев. Гемфри Дэви
не обратил внимания на это
предупреждение и не принял мер предосторожности.
Результатом было серьезное повреждение
глаза.
Вскоре после этого случая Дэви пишет
брату письмо, датированное 16 ноября 1812
года:
«Я открыл способ соединения азота и
хлора. Следует подвергать действию хлора
очень слабый раствор аммиака или раствор
нитрата аммония или оксалата аммония.
Следует быть очень осторожным. Количество
вещества не должно превышать размер
булавочной головки. Я взял чуть-чуть больше,
и взрыв привел к серьезному повреждению
глаза. Но, как мне сказали, зрение мое не
пострадает. Сейчас я вижу очень плохо».
Однако его брат добавляет, что глаз был
задет настолько сильно, что Деви долго
ничего не видел и не мог заняться работой. О
том, насколько серьезно было поражение,
можно судить по второму письму брату
Джону, написанному через два месяца
после этого печального случая. Дэви
сообщает:
«Глаз мой снова находится в таком
воспаленном состоянии, что пришлось
прибегнуть к проколу слизистой и роговой
оболочки. Мне пришлось отложить все свои
опыты».
Дэви прожил еще шестнадцать лет, но
он слабел день ото дня, и ему пришлось
подать в отставку в Королевском институте. В
это время ему шел всего 35-й год.
зо

ВИЛЬЯМ КРУКШАНК
Вильям Крукшанк, химик и хирург
Королевской артиллерийской школы в Вуличе,
серьезно заболел в самом разгаре своих
исследований по электролизу и химии газов.
Крукшанк известен как первый
последователь химической системы А. Лавуазье в
Англии. Судя по опубликованным работам
ученого, его научная карьера продолжалась
не более шести лет, с 1797 по 1802 год.
Между 1788 и 1794 годами Крукшанк был
ассистентом Адеира Крофорда. Последний не
отрицает участия Крукшанка в открытии
стронция. (Ученые первыми высказали
мысль о существовании этого элемента.)
Крукшанк занимался исследованием
электролиза, открыл нитрат мочевины и внес
значительный вклад в фотохимию и химию
газов. В Европе считали, что вслед за
Лавуазье он нанес еще один удар теории
флогистона, объяснив истинную природу
«тяжелого горючего воздуха» (окиси углерода).
В 1802 году Крукшанк пишет последнюю
статью, снова посвященную «тяжелому
горючему воздуху» и веществам, которые
можно получить из него. В этой же статье
он описывает получение фосгена, свою
последнюю экспериментальную работу. А вот
и свидетельство его тяжелой болезни. В
протоколах артиллерийского управления
британской армии за март 1803 года мы читаем,
что на время болезни Крукшанка его
должность приказано занять другому. Через год,
в 1804 году, управление сообщает, что
«надежды на выздоровление почти не
остается» и что Крукшанк уходит в отставку.
Ученый умер через несколько лет, совсем
молодым. Перед смертью он почти лишился
рассудка.
Мы не знаем подробностей о болезни
Крукшанка, но одно совершенно
несомненно: он заболел, работая с окисью углерода,
фосгеном и хлором, а может быть, вскоре
после этого. В его лаборатории была самая
примитивная вентиляция, как почти во всех
лабораториях того времени. Кроме того,
Крукшанк совершенно не представлял себе,
что окись углерода и фосген ядовиты.
Вещества, с которыми имел дело ученый,
вызывают анексемию (недостаточность
кислорода в крови): окись углерода реагирует с
гемоглобином крови, а хлор и фосген могут
привести к отеку легких, препятствующему
нормальному дыханию. Длительная анексе-
мия вызывает поражение центральной
нервной системы, затем наступает паралич.
Результатом отравления фосгеном может быть
также потеря рассудка — эти случаи
наблюдались во время первой мировой войны.
Можно утверждать, что неожиданный
уход из науки молодого Крукшанка, одного
из самых выдающихся английских химиков
своего времени, объясняется отравлением,
полученным им при работе с сильно
ядовитыми газами.
ДЖЕЙМС ВУДХАУЗ
A770—1809)
Когда Джозеф Пристли, известный
английский химик, опубликовал брошюру
«Доктрина флогистона», Крукшанк в Англии и
Вудхауз в Америке немедленно
заподозрили ошибку в рассуждениях автора. И хотя
честь разоблачения теории флогистона
принадлежит Лавуазье и, как утверждают
некоторые, Крукшанку, Вудхауз,
по-видимому, раньше Крукшанка установил, что
«тяжелый горючий воздух» — это не
водород, а окись углерода.
Ученый ставил эксперименты с окисью
углерода, не подозревая, что она ядовита. В
1808 году он взялся за очень серьезное
дело — определение качества
американского угля. Он умер, так и не окончив
работу. Параллельно он работал над
восстановлением руды при помощи древесного
угля. В ходе этого процесса окись углерода
выделяется в качестве побочного продукта.
Вот как описывает Бенджамин Руш,
признанный патриарх американской химии
(кстати, поставивший свою подпись под
Декларацией независимости 1776 г.), обстановку
в лаборатории Вудхауза в последнее лето
жизни ученого:
«Целое лето—а это было ужасно жаркое
лето—он (Вудхауз) буквально не покидал
лаборатории и проводил свои опыты с
таким энтузиазмом и настойчивостью,
которые в конце концов привели его к потере
рассудка... В печах и тиглях лаборатории
беспрестанно сжигался уголь, причем его то
и дело обливали водой, отчего в комнате
всегда висело облако пара. Почти весь день
температура не опускалась здесь ниже 115°
по Фаренгейту (около 43°С). Чуть ли не
каждый день я приходил к профессору в
эту баню и всегда видел одну и ту же кар-
31

тину: он работал почти голый, весь
покрытый потом».
Вудхауз и сам оставил свидетельство
того, как работал с опасными веществами:
«Зимой 1806 года я приготовил
совершенно чистую закись азота из
азотнокислого аммония и дал вдохнуть две кварты
B,28 л) господину Генри Латробу, 14
лет от роду. Через минуту я мог наблюдать
ее действие. Генри двигался по лаборатории
прыжками, высоко поднимая ноги».
Далее химик описывает действие еще
больших доз закиси азота:
«Господин Томас Люис впал в ужасный
гнев. Он схватил меня за шиворот, дергал
за галстук, оторвал воротник, бегал по
комнате и лез со всеми в драку... У. Тайлер упал
в обморок, длившийся несколько минут».
Вудхауз с гордостью описывает
результаты своих опытов: один впал в гнев, другой
потерял сознание... Подтверждались
выводы Г. Дэви о действии закиси азота на
организм человека. Но Джеймс Вудхауз, к
сожалению, повторял и судьбу знаменитого
англичанина. Он умер 4 июня 1809 года, когда
ему было всего 39 лет.
Сокращенный перевод Т. ХЕИФЕЦ
из журнала «Journal of Chemical
Education», № 5, 1964 г.
...Если кровь — цена владычества,
То мы заплатили сполна.
Р. Киплинг
БЕРЕГИТЕ
СЕБЯ
ДЛЯ
НАУКИ!
Научное исследование стало сегодня основным орудием расширения власти
человека над природой Его дальние предшественники — старые крупномасштабные
методы узнавания мира: путешествия, поиски и открытия новых земель, освоение
природных богатств. От первооткрывателей унаследованы учеными страсть, безудержное
стремление к новому и презрение к страху.
Химическая лаборатория — тот же «Клондайк», где золото знаний добывается
крайним напряжением способностей старателя в условиях несомненной опасности.
В стенах лабораторий скрыт не только целый мир ароматов и красок, но и его
«коварные» обитатели — взрывчатые, воспламеняющиеся, ядовитые вещества,
подстерегающие каждый неосторожный шаг исследователя.
Темп ранних научных исследований задавался одним энтузиазмом, ученые
неосторожно обращались с опасными соединениями, были впюблены в открываемые ими
вещества и. не зная их физиологической активности, нередко жертвовали жизнью.
Теперь ритм каждого исследования подстегивается общим темпом развития нэуки.
Поток веществ опережает их токсикологические исследования, и мы вновь
оказываемся под угрозой воздействия высокоактивных агентов, несмотря на великолепное
оснащение лабораторий, вентиляцию и антидоты (противоядия). Так, работая с зарином,
этим сильнейшим фосфороорганическим ядом, достаточно вынести руку из-под тяги,
чтобы пригладить волосы, и пары зарина, увлекаемые рукой, поражают глаза —
зрачок сужается до почти полной потери зрения на несколько дней. Фосфорорганические
инсектициды подобного типа действия открыли огромные возможности в сельском
хозяйстве и породили одновременно проблему опасности широкого контакта с
токсичными веществами типа нервных ядов. Бурное развитие другой ветви химии — металло-
органики — расширило круг людей, подвергшихся воздействию этих коварных ядов
кумулятивного характера (накапливающегося действия малых доз].
Первым сталкивается с действием всех известных вредных веществ химик-органик.
Доклад С. Соловейчика, прочитанный на отделении истории химии Американского
химического общества, посвящен анализу причин гибели выдающихся химиков рубежа
XVIII — XIX веков. Эти известные исследователи работали без вентиляции и не
подозревали о грозящей им опасности, а те, кто подобно Дэви, знали, с чем имеют дело,
«стремились покорить мир» и, несмотря на смертельную опасность, по выражению
Бехера, «не поменялись бы местами с персидским шахом». Они ушли из науки в 30 —
35 лет.
Сейчас нет теории флогистона, которую можно, как это сделал вслед за Лавуазье
Крукшанк, опровергнуть за шесть лет общения с наукой. Теперь для доказательства
научных истин нужно работать долго.
Берегите науку от своей гибели!
Кандидат химических наук
Р. КОСТЯНОВСКИЙ

Кандидат биологических наук
К. А. КАФИАНИ
Замечательные успехи биохимии, молекулярной
биологии и генетики привлекают в последнее время
все большее внимание. Недавно Нобелевской
премией по физиологии и медицине были отмечены новые
достижения в области, лежащей на стыке этих
дисциплин, — исследования регуляции внутриклеточных
процессов у бактерий, проведенные сотрудниками
знаменитого Пастеровского института в Париже —
генетиком Франсуа Жакобом, микробиологом Ан-
дрэ Львовым и биохимиком Жаком Моно *■
ВОПРОСЫ РЕШЕНЫ —
ВОПРОСЫ ПОСТАВЛЕНЫ
Сейчас уже достаточно хорошо изучен механизм
синтеза основных макромолекул **. Известно также,
как происходят превращения и синтез большинства
низкомолекулярных соединений — метаболитов, или
участников обмена веществ (метаболизма) клетки.
Наконец, в основном известна пространственная
организация процессов внутриклеточного обмена
веществ, этой сложнейшей сети десятков тысяч
одновременно протекающих и взаимосвязанных
химических превращений, каждое из которых катализируют
соответствующие ферменты.
Но достаточно ли этих огромных знаний о химии
жизни для понимания того, как живет клетка?
Оказывается, недостаточно. Жизнь клетки — не просто
сумма этих процессов. Клетка жива потому, что все
процессы в ней точнейшим образом согласованы
между собой и с внешней средой. Эта
замечательная способность к саморегулированию и позволяет
организмам выживать и размножаться в широком
диапазоне внешних условий, активно
приспосабливаясь к ним. Следовательно, чтобы понять существо
жизни, необходимо ответить на вопрос: как
происходит такая регуляция в живой клетке? Ответ на этот
* Сообщение о присуждении Нобелевской премии
Ш. Жакобу, А. Львову и Ж. Моно было опубликовано
в третьем номере нашего журнала. Там же
вкратце было рассказано об их основных
исследованиях. — Ред.
¥* См. статьи В. Н. Лысцова «Язык
наследственности» («Химия и жизнь», № 2, 1965 г.) и академика
В. А. Энгельгардта «Пути химии в познании явлений
жизни» («Химия и жизнь», № 7—В, 1965).
вопрос был дан Ф. Жакобом, А. Львовым и Ж.
Моно, которые в сущности вдохнули жизнь в наши
представления о химизме клетки.
Каковы же механизмы регуляции жизненных
процессов? К ним относятся две разные категории
внутриклеточных процессов. Первая — это механизмы
регуляции преобразования (главным образом,
синтеза) низкомолекулярных веществ — метаболитов.
Вторая — механизмы регуляции синтеза
макромолекул: нуклеиновых кислот и белков.
УПРАВЛЕНИЕ
ВНУТРИКЛЕТОЧНЫМИ
КОНВЕЙЕРАМИ
Рассмотрим сначала механизмы регуляции
превращений малых молекул. Поскольку все эти
превращения катализируются ферментами, проблема
сводится к регуляции их активности.
Большинство ферментов клетки организовано в
системы, представляющие собой какое-то подобие
конвейеров, на которые поступает сырье (субстрат)
и с которых сходит конечный продукт. Каждую из
операций осуществляет отдельный, узко
специализированный фермент. Оказалось, что работа всего
конвейера определяется активностью первого —
«головного» фермента: он существенно отличается от
остальных тем, что, помимо способности реагировать
со своим субстратом, обладает специфической
чувствительностью к конечному продукту. Эта
чувствительность не связана с какой-либо химической
реакцией, но играет важнейшую роль в определении
скорости всего химического процесса. Продукт
работы системы, накапливаясь в клетке, угнетает
активность первого фермента и тем самым регулирует
образование самого себя по принципу отрицательной
обратной связи. Пользуясь кибернетической
терминологией, можно сказать, что в этой
саморегулирующейся системе конечный продукт выполняет
функцию регулирующего или управляющего сигнала, а
фермент — функцию его приемника и регулятора.
Но метаболиты не могут вмешиваться
непосредственно в ферментативную реакцию. Ее катализирует
определенный участок молекулы фермента — так
называемый активный центр, а структура молекул
регулирующих метаболитов такова, что они не
могут на этот центр воздействовать.
о Химия и Жизнь, № 6
33

Каким же образом метаболиты влияют на
ферментативные реакции? Ответ на этот вопрос дали
Ф. Жакоб и Ж. Моно, которые разработали теорию
аллостерической регуляции («аллостерический»
обозначает «пространственно несходный»). Согласно
этой теории, на поверхности сложной
макромолекулы фермента все-таки есть такой участок, к которому
может прикрепиться молекула метаболита — «алло-
стерического эффектора» (в данном случае —
конечного продукта действия системы). Структура
такого фермента, также называемого аллостериче-
ским, отличается особенно большой гибкостью, и
малейшие ее изменения влияют на состояние и
активность каталитического центра; эти изменения
шением концентрации различных как внутренних, так
и внешних для данной системы эффекторов.
Белковые молекулы, специфически
чувствительные к определенным химическим сигналам,
появились в результате длительной молекулярной
эволюции. Так живая природа «обошла» жесткие
пространственные и термодинамические ограничения,
накладываемые химией на возможности взаимодействия
химических процессов. Принимая, анализируя и
усиливая химические сигналы, возникающие в клетке
или поступающие из внешней среды, и превращая
эти сигналы в регуляторные акты, аллостерические
ферменты позволяют клетке быстро и экономично
(оптимально) регулировать свой обмен веществ.
Аллостерический
фермент
фермент
Дбе молекулы
пиробино-
градной
кислоты
Субстрат
Угнетение фермента
II
фермент
&-ацето-
молочная
кислота
cxtJd-duoKCU-
изовалериа-
нобая
кислота
Ш
фермент
IV
фермент
ос - кетоизо-
балерианобая

кислота
_ В АМИН
(сх - аминоизо-
* балериано-
бая
кислота)
^Аллостерическиа
эффектор
Аллостерическая регуляция синтеза одной из аминокислот — валина
в бактериальной клетке. При повышении концентрации конечного
продукта — валина он воздействует на «головной» фермент, угнетая
его активность. В результате цепь взаимосвязанных синтезов
блокируется на первом же этапе
могут вызывать лишь строго определенные
метаболиты-эффекторы. Когда концентрация конечного
продукта повышается, его молекулы прикрепляются
к ферментам и изменяют их форму, что приводит к
угнетению каталитического процесса.
Таким образом, автоматическая саморегуляция
ферментной системы происходит на основе не
прямого химического действия, а информационной связи
между ферментом и конечным продуктом работы
системы.
Теория аллостерической регуляции объясняет и
механизм автоматической координации действия
двух или нескольких систем. Выяснилось, что
регулирующее влияние на данный фермент могут
оказывать не только «его собственные» конечные
продукты, но и продукты других систем. Эти эффекторы
могут действовать по-разному: некоторые из них
способны нейтрализовать угнетающее влияние
других метаболитов и даже активировать процесс.
Тогда активность фермента и, следовательно, темп
синтеза данного продукта будет определяться соотно-
Значение теории аллостерической регуляции,
однако, выходит за рамки учения о ферментах. По-
видимому, с аллостерией связаны самые различные
биологические явления: например, дыхательная
функция гемоглобина, сократимость мышечных и
других белков, перенос ионов через клеточные
мембраны и, наконец, регуляция синтеза белков, к
которой мы сейчас и переходим.
СИНТЕЗЫ НУЖНЫЕ
И НЕНУЖНЫЕ
Из современных представлений о роли ДНК
следует, что в ее молекуле закодированы сведения о
всех белках, присущих данному организму, и каждая
клетка потенциально способна реализовать всю эту
информацию. Однако эта возможность никогда не
используется полностью, так как клетке никогда не
бывают нужны одновременно все белки,
закодированные в ее ДНК. Например, бактерии, живущие в
разных питательных средах, в каждом случае син-
34

Uumudu-
лобая
кислота
Урид ило -
бая
кислота
«ь
а:
диДФ
^
Чь
ч.
в УМФ
мети.
\лиро\
ТЯГ
те
дТМФ
ось
д ЦТФ
дТТФ
Адеяимо-
бая
кислота
или
1 а "
АДФ
/77
1
д АДФ
,Л
5s'
д АТФ
Гиамило-
Чая
кислота
е-
Г Дф
1 сь
QQ
-
-
д-ГДФ
' &
^0
&
д гтф
Аллостерическая регуляция образования составных частей ДНК.
Каждый из четырех исходных рибонуклеотидов присоединяет к себе
фосфатную группу, превращаясь в рибонуклеозид-дифосфат (ДФ)»
восстанавливается в дезоксирибонуклеозид-фосфаты (ДДФ или ДМФ)
и присоединяет еще одну фосфатную группу, образуя дезоксирибо-
нуклеозид-трифосфат. Четыре разновидности последних соединений
и представляют собой сырье для образования макромолекулы ДНК.
Нужное отношение их поддерживается по принципу обратной связи
путем угнетения (—) или активации (+) образования
промежуточных продуктов.
тезируют именно те ферменты, которые необходимы
для усвоения данной комбинации питательных
веществ и для размножения в данных условиях. Синтез
всех ферментов, не нужных в данном случае,
тормозится. Это дает бактерии огромную экономию, так
как синтез белков требует больших затрат энергии
и исходных материалов. Именно благодаря своей
способности «узнавать» о том, какие именно
ферменты целесообразно и какие нецелесообразно
синтезировать, благодаря способности экономить свои
ресурсы и направлять их на наиболее необходимые
в данной ситуации синтезы, бактерии могут
существовать и размножаться в самых различных, часто
весьма неблагоприятных условиях.
Значение такой регуляции очень широко.
Достаточно вспомнить, что наш организм состоит из
клеток, содержащих одинаковую Генетическую
информацию. Если бы в каждой клетке реализовались
все заложенные в ее ДНК возможности, мы
представляли бы собой скопление одинаковых клеток.
Очевидно, что в клетках сложных организмов
действуют какие-то механизмы, регулирующие синтез
белков, придающие каждому типу клеток особую
форму и функцию. Например мы знаем, что в
мышечных клетках синтезируется белок миозин,
который зато отсутствует в нервных клетках,
синтезирующих вместо него специфические нервные белки.
ГЕНЫ, УПРАВЛЯЮЩИЕ
ГЕНАМИ
Поскольку структура каждого белка закодирована
в определенном гене, очевидно, что проблема
регуляции синтеза белков сводится к регуляции
проявления генетических возможностей клетки, к
регуляции активности генов.
В этой области огромная заслуга принадлежит
Ш. Жакобу, А. Львову и Ж. Моно. В частности,
А. Львову Нобелевская премия присуждена главным
образом за его исследования, имеющие
непосредственное отношение именно к этой проблеме.
Предметом этих исследований была регуляция проявления
в бактериальной клетке генетической информации,
которую вносит ДНК бактериальных вирусов —
фагов.
Общий механизм взаимодействия фага с
бактерией заключается в следующем. После того как фаг
прикрепляется к клетке, в нее проникает фаговая
ДНК, и на основании содержащейся в ней
информации клетка синтезирует специфические для дан-
3*
35

ного фага белки. Это прежде всего ферменты,
благодаря действию которых начинается бурное,
неконтролируемое размножение фаговой ДНК, а затем
синтезируются белки фаговой частицы. Потом
наступает лизис (распад) бактериальной клетки, и из нее
выходит в среду множество зрелых фаговых частиц.
Однако существуют и такие фаги, которые,
проникнув в клетку, в ней не размножаются, а остаются в
виде так называемого латентного фага, или профага.
А. Львов установил, что в этом случае фаговая ДНК
включается в хромосому бактерии, и
воспроизведение этой ДНК подпадает под контроль клетки. Такие
бактерии, содержащие «обузданный» фаг (их
называют лизогенными), могут размножаться в течение
многих поколений, не проявляя признаков
заражения фагом. Но в определенных условиях, например,
при облучении бактерий ультрафиолетовым светом,
фаг в них все-таки размножается, клетки лизируются
и из них выходят новые фаговые частицы, облучение
освободило фаговую ДНК из-под общеклеточного
контроля.
Каким образом клетки бактерий контролируют
реализацию генетических возможностей латентных
фагов — пока не установлено. Механизм подобного
запрета удалось, однако, расшифровать в отношении
синтеза ферментов у бактерии кишечной палочки.
Эта задача была решена учениками и сотрудниками
А. Львова — Ф. Жакобом и Ж. Моно.
Они обнаружили генетические детерминанты
нового типа — гены, несущие чисто регул яторную
функцию. Этим ученым удалось установить, что в
ДНК бактериальной хромосомы закодирована не
только структура ферментов и других белков
(соответствующие им участки ДНК были названы
структурными генами), но и структура особых регуляторных
белков — репрессоров. Гены, в которых
закодированы репрессоры, получили название
генов-регуляторов. Оказалось, что продукты их деятельности —
репрессоры способны блокировать, «запрещать»
использование информации тех или иных структурных
генов. Другими словами, ученые установили, что
ДНК содержит участки, функция которых
заключается в блокировании функции других участков той
же ДНК.
Каждый ген-регулятор определяет структуру
отдельного репрессора, который способен
специфически распознавать и блокировать функцию не только
одного структурного гена, но и целой их группы.
Возможность одновременной регуляции функции
группы генов, открытая Ф. Жакобом и Ж. Моно,
легла в основу представления об «опероне» — единице
генетической регуляции. Оперон представляет собой
группу структурных генов, определяющих синтез
группы функционально связанных ферментов, в
частности, образующих такие ферментные системы, о
которых мы говорили в начале статьи. Для того
чтобы блокировать синтез всей группы ферментов
одновременно, репрессору нет нужды взимодейство-
вать с каждым структурным геном в отдельности: их
действие контролирует общий для них участок
ДНК — оператор, расположенный в начале оперона,
и именно с ним взаимодействует репрессор,
блокируя тем самым весь оперон *.
Дело в том, что транскрипция информации,
записанной в данном опероне, начинается с того участка
оперона, который лежит рядом с геном-оператором.
Раз начавшись, транскрипция продолжается до тех
пор, пока не образуется длинная молекула
информационной РНК — полная копия всего оперона.
Когда же репрессор блокирует действие структурных
генов, то он, по-видимому, прикрепляется к
гену-оператору и экранирует, прикрывает собой тот участок
оперона, с которого начинается транскрипция,
мешая ферменту РНК-полимеразе начать
формирование информационной РНК.
ДВА СПОСОБА
РЕГУЛЯЦИИ
Блокирующее действие репрессора зависит от
наличия определенных условий. В структуре
репрессоров заложена лишь потенциальная способность
блокировать структурные гены, а проявляется эта
способность по-разному в различных регуляторных
системах.
Существуют, например, так называемые
«индуцируемые» системы, где репрессор сам по себе
активен и поэтому определенные ферменты в обычных
условиях не синтезируются. Для того чтобы клетка
начала их синтезировать, необходимо, чтобы в среде,
а затем и в клетке появилось питательное вещество
(индуктор), для переработки которого и нужна
данная группа ферментов. Индуктор взаимодействует с
репрессором, который временно теряет свою
репрессирующую активность. В результате становится
возможной транскрипция, а значит, и синтез нужных
ферментов. Происходит так называемая индукция
ферментов, позволяющая клетке активно
приспособиться к изменившейся химической среде. Когда же
питательное вещество, попавшее в клетку, уже
переработано, и его концентрация снижается, оно
перестает воздействовать на репрессор, который вновь
подавляет синтез ставших ненужными ферментов.
В других случаях репрессор сам по себе
неактивен и не может блокировать структурные гены, не
* См. статью В. Азерникова «Наследственная
информация — эстафета жизни». «Химия и Жизнь»,
№ 7—8, 1965 г.
36

препятствует реализации записанной в них
информации. Поэтому в обычных условиях соответствующие
ферменты синтезируются. Но вот в среде или
непосредственно в клетке накопилось достаточно
вещества, синтезируемого данной ферментной системой.
Очевидно, что клетка могла бы достигнуть большой
экономии, не только затормозив синтез этого
вещества путем аллостерического угнетения
соответствующей ферментной системы, но и приостановив на
время синтез самой этой ферментной системы.
Действительно, клетка «узнает» об этой
возможности и реагирует на нее. Это происходит
следующим образом. Репрессор, потенциально способный
блокировать оперон данной группы ферментов,
обладает специфической чувствительностью к веществу,
которое вырабатывают эти ферменты; когда
концентрация такого конечного продукта достигает
определенной величины, репрессор, взаимодействуя с
ним, активируется, прикрепляется к оператору и
блокирует транскрипцию информации. В конечном итоге
тормозится синтез всей группы ферментов, которая
стала ненужной в данных условиях.
Нетрудно видеть, что метаболиты, вызывающие
индукцию и репрессию синтеза белков, ведут себя
подобно аллостерическим эффекторам, а белки-ре-
прессоры — подобно аллостерическим ферментам.
Таким образом, малые молекулы — метаболиты
вновь предстают перед нами в роли специфических
химических сигналов, а белки — в роли приемников
этих сигналов, их усилителей и регулирующих
устройств. Кроме того, репрессоры, как и аллостериче-
ские ферменты, могут выполнять функцию
анализирующих устройств: многие из них способны
реагировать не на один, а на несколько метаболитов.
Эти метаболиты могут иметь разный знак действия:
иногда оказывается, что часть из них индуцирует
синтез тех или иных ферментов, а часть —
репрессирует их выработку. В таких случаях судьбу данной
группы ферментов решает соотношение
концентраций этих регулирующих метаболитов.
Таким образом, клетка способна автоматически
координировать различные биохимические процессы,
регулируя синтез ферментов путем контроля над
синтезом промежуточного переносчика информации.
Этот сравнительно сложный механизм дополняет
более быстрый и простой путь непосредственной
регуляции обмена при помощи аллостерических
эффекторов.
Ген-
регулятор
О пером
^
Ген- Структурные гены
onepawp\ / I // I ж \ IV \ дмк
/шшвшв*
(JITJ "^
Субстрат
\ \ \ \
ПНР ТЯГ 'ТЯГ- - "ТГ
Им фор меццо*
Рибосомы
сие™
Конечг,ы* "~?ухгг-
Регуляция синтеза ферментной системы путем индукции. При
появлении в клетке питательного вещества — субстрата, которое служит
индуктором (А), репрессор, до того «запрещавший» синтез нужных
информационных РНК, соединяется с ним и становится неактивным;
на структурных генах синтезируются информационные РНК,
несущие к рибосомам информацию о синтезе ферментов, нужных для
переработки субстрата
37

Ген-
регулятор
О пером
Ген- I Структурные гены
т \ 1 1 1
шератон
i
пгоомооо<г
Неактивный реп рессор
ММ
ПЯТ ППР ПЯТ» 'ТЯР
Л///г
Информационные
РНК
Рибосомы
Ферментная
система
субстрат
В
Регуляция синтеза ферментной системы путем репрессии. Когда в клетке
накаппивается достаточно конечного продукта |Е) деятельности
ферментной системы, он соединяется с репрессором и активирует его, после чего
репрессор присоединяется к гену-оператору и блокирует синтез
информационных РНК на структурных генах
Глубокое понимание описанных механизмов
позволяет дать верный ответ на важный вопрос, который
в недавнем прошлом был предметом горячих
дискуссий: каковы взаимоотношения между
наследственным аппаратом живой клетки и внешней средой?
Современная наука может ответить на этот вопрос
так. Генетические возможности клетки твердо
фиксированы в молекулярной структуре ДНК, но их
реализация гибко регулируется в зависимости от условий
вяешней среды благодаря специальным чрезвычайно
чувствительным белкам, которые способны
принимать химические «сообщения» из среды и управлять
деятельностью клетки. Изменения же наследуемые
происходят путем изменения структуры ДНК. В
клетке существует четкое разделение труда между
макромолекулами: нуклеиновые кислоты играют роль
хранилища и передатчика наследственной
информации (ДНК) и посредников в ее реализации (РНК);
белки же несут функции рабочих механизмов
(ферменты и другие функциональные белки, а также
белки, входящие в состав клеточных структур) и
регуляторов (аллостерические ферменты и репрессоры).
Фундаментальные открытия Франсуа Жакоба, Ан-
дрэ Львова и Жака Моно, о которых мы здесь
рассказали, имеют решающее значение для выработки
правильного представления о молекулярных основах
жизни. Закономерно, что эти открытия явились
результатом объединения усилий специалистов
различных профилей: прогресс науки идет особенно
бурно на стыке разных ее отраслей. К таким
особенно плодотворным областям науки и относится
молекулярная биология.
3S

Л. КАЙБЫШЕВА
Все живые организмы на Земле
построены из клеток.
Но есть еще более простые
биологические структуры, стоящие уже на границе
живого и неживого. Это вирусы. Их
устройство настолько примитивно, что и
существовать они могут, только паразитируя на
других, более совершенных организмах.
Примитивны прежде всего их строение
и химический состав. В отличие от любой
клетки подавляющее большинство вирусов
имеет в своем составе только один тип
нуклеиновой кислоты — или ДНК, или РНК.
Исключение составляет только хламидо-
зоа — группа крупных вирусов, вызывающих
трахому и другие заболевания и
содержащих как ДНК, так и РНК. Нуклеиновая
кислота и одевающая ее белковая оболочка (так
называемый структурный белок, или кап-
сид] — вот и весь вирус*.
Вирусы не могут размножаться, как все
другие биологические существа.
Размножение вируса начинается только тогда, когда
хотя бы одна вирусная частица или ее
нуклеиновая кислота попадает в клетку. Для
того чтобы воссоздавать самих себя,
вирусы должны паразитировать, потому что они
не имеют ни материала, из которого могут
быть созданы их «потомки», ни источников
энергии, необходимых для размножения.
Все биологические процессы происходят
с участием биологических катализаторов —
ферментов. Любая клетка располагает
колоссальным набором ферментов, которые
осуществляют различные химические
реакции, необходимые для ее
жизнедеятельности. В их числе есть и ферменты,
способствующие образованию нуклеиновых кислот.
При делении кпеток из одной молекулы
ДНК с помощью фермента ДНК-полимера-
зы образуются две точно такие же молеку-
* Подробнее о строении вирусов было рассказано
в статье А. Н. Мосолова «Клетка и вирус» в № 3
нашего журнала за этот год. — Ред.
лы, а на основе программы, заложенной
в ДНК, также при помощи фермента —
РНК-полимеразы — образуются молекулы
информационных РНК.
Вирус же не имеет в своем составе даже
этих ферментов. Как же размножается
вирус, попавший в кпетку! Использует ли он
для образования новых вирусных частиц не
только клеточный материал, но и ферменты
клетки! Или, может быть, попав в клетку,
вирус вызывает образование каких-то
новых, нужных ему ферментов!
Несколько лет назад американские
ученые Д. Балтиморе и Р. М. Франклин
показали, что, когда нуклеиновая кислота РНК-со-
держащего вируса попадает в клетку, там
действительно начинает синтезироваться
новый фермент — РНК-репликаза, который
ведает образованием дочерней молекулы
РНК на материнской молекуле. Этого
фермента в самой вирусной частице нет. Нет его
и в незараженной клетке: РНК в ней
образуется на ДНК, а не путем репликации.
Поэтому мы говорим, что этот фермент
индуцируется вирусом.
РНК-репликаза, как и всякий фермент,
представляет собой белок. Он строится из
имеющихся в клетке аминокислот и
использует специальные структуры, существующие
в клетке для синтеза белка — рибосомы. Но
строение этого белка задается нуклеиновой
кислотой вируса. Таким образом, вирусы,
паразитируя в клетке, заставляют ее
синтезировать нужные им белки-ферменты.
Но это еще не все. Как показали
недавние исследования, вирус может
использовать для своего размножения даже те
ферменты, которые образуются под влиянием
нуклеиновой кислоты другого вируса.
Другими словами, вирусы способны
паразитировать на других вирусах!
В 1964 году Г. и Т. Ханафуса и Г. Рубин
(США) обнаружили чрезвычайно интересный
факт. Оказалось, что некоторые
разновидности вируса, вызывающего
злокачественные опухоли у птиц (вируса саркомы Рауса)
39

вообще не могут вызывать образования
даже своего структурного белка. Чтобы
«одеть» свою нуклеиновую кислоту, они
используют структурный белок другого
вируса, вызывающего у птиц лейкозы. В
зависимости от того, с каким из вирусов лейкоза
совместно размножается вирус Рауса, его
нуклеиновая кислота оказывается «одетой»
в различные белковые оболочки. Если же
вирусы саркомы Рауса лишить их
помощников, получив чистую культуру, то
размножаться и образовывать зрелые вирусные
частицы они не смогут.
Другой пример сулерпаразитизма
описан в 1964 году М. Е. Райхманом у вирусов
растений. Оказалось, что вместе с вирусом
некроза табака одновременно
размножается другой, который так и был назван — са-
теллитный вирус некроза табака. Молекула
РНК этого вируса очень невелика, и
содержащейся в ней информации хватает только
на то, чтобы вызывать в клетке образование
нужного структурного белка. Для
воспроизводства же своей собственной РНК сател-
литный вирус некроза табака должен
использовать какой-то чужой фермент. Эту
роль играет фермент вируса некроза табака.
Однако и это, как оказалось, не предел
паразитизма. Недавно открыты вирусы,
способные использовать одновременно и
фермент, и структурный белок чужого вируса!
Приблизительно в одно и то же время
У. Рейтеслл (США) и Б. Лоддо (Италия)
заметили, что одно несложное органическое
вещество — производное угольной кислоты
гуанидин подавляет размножение вируса
полиомиелита и некоторых близких ему
разновидностей вирусов. Позже выяснилось,
что противовирусное действие гуанидина
связано с тем, что в его присутствии вирус
не образует необходимый для своего
размножения фермент РНК-репликазу.
В дальнейшем было обнаружено, что
вирус полиомиелита все-таки можно приучить
к гуанидину. Исследователи сумели даже
отобрать такие экземпляры, которые,
вопреки своей природе, размножались уже
только в присутствии гуанидина. Такая
разновидность получила название гуанидин-
зависимой. Эти вирусы не образовывали
РНК-репликазы уже в отсутствие гуанидина.
Это обстоятельство использовали для
постановки интересного эксперимента сразу
три группы авторов — в двух американских
лабораториях и у нас, в Институте
полиомиелита и вирусных энцефалитов АМН СССР.
Они заражали клетки одновременно двумя
типами вируса полиомиелита — гуанидин-
чувствительным и гуанидин-зависимым. Гуа-
нидин в клетках при этом отсутствовал.
В таких условиях должен был размножаться
только гуанидин-чувствительный вирус,
потому что гуанидин-зависимый вирус без
гуанидина не образует необходимого для
своего размножения фермента.
Но когда исследовали потомство
размножившегося вируса, то в нем обнаружили
не только гуанидин-чувствительные, но и
гуанидин-зависимые вирусные частицы.
Гуанидин-зависимый вирус, очевидно,
использовал РНК-репликазу, образованную гуанидин-
чувствительным вирусом.
Однако проводившие этот эксперимент
советские ученые кандидат биологических
наук В. П. Агол и кандидат медицинских
наук Г. А. Ширман пришли и к другому
важному выводу: они обнаружили, что в
некоторых случаях нуклеиновая кислота гуани-
дин-зависимого вируса полностью одета в
белок гуанидин-чувствительного вируса.
Получился вирус-гибрид. Таким образом,
гуанидин-зависимый вирус использовал не
только ферменты, но и структурные белки
своего родственника.
Когда же такой гибридный вирус
попадает в клетку, где присутствует гуанидин, он
может размножаться и самостоятельно.
Тогда его потомки будут одеты уже в свою
собственную, а не взятую «напрокат» белковую
оболочку.
А если клетки заразить теми же двумя
типами вируса, но опыт проводить,
наоборот, в присутствии гуанидина, — в этих
условиях уже гуанидин-зависимый вирус будет
помогать размножаться гуанидин-чувстви-
тельному.
Вирусы, служившие объектом
экспериментов советских и американских ученых,
были «близкими родственниками». Но не
исключено, что вирусы могут использовать
для размножения фермент и более
отдаленной разновидности.
Отдаленных потомков вирусов-гибридов
получить невозможно: уже во втором
поколении снова получаются исходные
разновидности. Однако подобные эксперименты
представляют большой интерес. Они
позволяют сделать еще один шаг к пониманию
того, каким образом вирус паразитирует в
клетках.
40

А. Дж. ПАРКЕР
Вы ошибаетесь, если
думаете, что вещество не
меняет своих свойств в
растворе. Почти все
растворители, включая и
воду, заметно влияют на
химические свойства
растворенных в них
веществ.
Значительное большинство химических реакций протекает в растворе, независимо
от того, идут ли они в лабораторной установке, в условиях пи крупного индустриального
производства или участвуют в процессах жизнедеятельности и роста человеческого
организма. Как правило, основным растворителем в этих реакциях выступает вода. Вода
занимает уникальное место среди растворителей: она дешева, всегда «под рукой» у
исследователя и производственника, растворяет большое число веществ и находится в
жидком состоянии при температуре наиболее удобной для ведения многих процессов.
Тем не менее воду вовсе нельзя назвать идеальным растворителем — не только
потому, что она растворяет далеко не все вещества, но, как выяснилось в последнее
время, и потому, что попадая в воду, многие соединения резко изменяют свои свойства.
Конент и Холл, два известных американских химика, недавно заметили, что
«большая часть химии закрыта от нас нашей фанатической привязанностью к воде». И это
замечание справедливо.
Рис. 1. Природа раствора меняется в зависимости от растворителя. В воде оба иона
растворенного вещества — анион и катион — сольватирозаны и отделены друг от друга.
В ДМФА и ДМСО изолирован только катион, а анион свободен. В идеально инертном
растворителе оба иона должны быть свободны
41

Долгое время полагали, что в основе растворения лежит лишь простой процесс
распределения (диспергирования) «частичек» одного вещества в объеме другого. В идеале
растворитель и должен быть инертной средой, не прибавляющей системе своих
собственных свойств и выполняющей только работу по транспортировке, разделению и
предохранению от контакта между собой частиц одного или нескольких растворенных
веществ.
В действительности же оказалось, что такой идеальной инертной среды не
существует. Отдельные типы растворителей только в большей или меньшей степени
приближаются к ее характеристикам. Поэтому встал вопрос — а не попытаться ли
использовать для практики именно отклонения от идеальности растворителей? Ярким примером
удачного решения этой проблемы стали два новых «сверхрастворителя» — диметил-
формамид, сокращенно — ДМФА, и диметилсульфоксид — ДМСО, к которым
привлечено в последние годы всеобщее внимание.
Однако, чтобы в полной мере оценить достоинства ДМФА и ДМСО, следует
познакомить читателя, хотя бы в самой общей форме, с современными представлениями о
растворителях и процессах, протекающих в растворе.
КАК РАСТВОРЯЮТ РАСТВОРИТЕЛИ
Имеется много принципов классификации растворителей. Один из них делит
растворители на основные (или щелочные), кислотные, амфотерные и апротонные.
Традиционные определения свойств: «основные» и «кислотные», не требуют, по-видимому,
дополнительных пояснений. Примером растворителей такого рода могут служить
аммиак (у него резко выраженный основной характер) и серная кислота (кислотный тип).
Амфотерные растворители — к ним принадлежит и вода — ведут себя либо как
кислоты, либо как основания. Как кислоты — когда в них растворяют щелочные вещества;
как основания — когда в них вводят кислотные соединения. Апротонные растворители
никогда не проявляют ни кислотных ни основных свойств. Типичные их
представители — бензол, бензин, эфир.
Смысл и происхождение названия последней группы можно пояснить еще более
точно. Классической характеристикой кислотно-основного характера растворителя
считается свойство молекулы вещества отдавать, либо присоединять катион водорода —
протон (Н f ). Кислотные растворители только отдают протон, тогда как основные
только присоединяют его. Апротонные же растворители абсолютно инертны к протону
(Н f) — они не отдают и не принимают его. По этой причине апротонные растворители
сохраняют без изменения свойства растворенных в них кислот и оснований.
Среди других важных характеристик растворителей заслуживают внимания
полярность молекул растворителя, их дипольный момент и структура. Полярность молекулы
характеризуется величиной дипольного момента. Она возникает при неравномерном
распределении электронов, участвующих в химических связях. Это, в свою очередь,
вызывает сдвиг центров положительного и отрицательного зарядов молекулы, которые
связаны с положительно заряженным ядром и отрицательно заряженными
электронами. В симметричной молекуле четыреххлористого углерода центры этих зарядов
совпадают, и о такой молекуле говорят, что она не обладает диполем. В молекулах же
хлористого водорода и воды центры положительных и отрицательных зарядов резко
разделены, следовательно, налицо большой дипольный момент.
Благодаря электростатическому притяжению, молекулы, обладающие диполем,
стремятся к такой взаимной ориентации, чтобы их разноименные заряды оказывались друг
около друга. Это приводит к соединению молекул в ассоциаты и вызывает
структурирование жидкости. Такова основная причина взаимодействия, возникающего как
между молекулами самого растворителя, так и между молекулами растворителя и
растворенного вещества (рис. 2).
42
Чем отличается один
растворитель от другого!
В конце концов тем, как
взаимодействуют его
собственные молекулы с
молекулами и ионами
растворенного в нем
вещества.

СТРУКТУРА РАСТВОРИТЕЛЯ
СТРУКТУРА РАСТВОРА
-Н Н-
ЧН"* J Ион -дипольное
| взаимодействие
Дипольная
моленула
*-- У -'н \ 7
Водородные
связи
Водородная
и диполь-дипольная
связь
О t
О —
2 -
<
е
s
Ион-дипольнов
взаимодействие
Ион-дипольное
взаимодействие
Диполь-дипольное
взаимодействие
Рис. 2. Межмолекулярное взаимодействие определяет характер процесса
растворения.
На рисунке стрелками обозначены дипольные молекулы. Острие стрелки
соответствует отрицательному «концу» молекулы, а хвост — положительному. Диполи стремятся
ориентироваться так, чтобы их противоположные заряды максимально сблизились,
т. е. чтобы суммарная энергия раствора стала минимальной
В полярных растворителях анионы взаимодействуют с положительным «концом»
молекул растворителя, а катионы — с отрицательным «концом». Это взаимодействие
резко ускоряет растворение полярных молекул и ионных кристаллов в полярных
растворителях. Например, типичный представитель ионных кристаллов — хлористый натрий
быстро растворяется в воде и, напротив, вовсе не растворяется в слабополярном
эфире. Бензин, представляющий собой смесь неполярных углеводородов практически
нерастворим в воде, но неплохо смешивается с четыреххлористым углеродом. Здесь
применимо известное правило: «подобное растворяется в подобном».
Форма и размер молекулы растворителя также отражаются на силе
межмолекулярного взаимодействия. В чистой воде, благодаря незначительной величине молекулы
НгО и ее большому дипольному моменту, образуется высокоассоциированная
структура, в которой сильно выражено диполь-дипольное взаимодействие между самими
молекулами. Молекулы некоторых растворяемых в воде веществ имеют большие
размеры, чем молекулы НгО, благодаря чему разрушают эту структуру и лишь иногда
входят, как бы встраиваются, в нее.
Замечено: чем слабее
взаимодействие
растворителя с реагирующими
веществами, тем меньше
требуется энергии для
активирования реакции,
тем выше ее скорость.
ЧТО ПРОИСХОДИТ ВО ВРЕМЯ РЕАКЦИИ!
Один из основных законов природы — стремление тел к уменьшению собственной
потенциальной энергии. В химии также хорошо известна тенденция атомов, ионов и
молекул к приобретению такого энергетического состояния, которое характеризуется
минимумом энергии.
Процесс растворения как раз ярко выражает эту тенденцию.
Взаимодействие растворителя и растворяемого вещества может уменьшить энергию
43

последнего и, следовательно, обеспечить большую стабильность его в растворенном
состоянии. Это происходит, например, когда ионы растворяемого вещества, несущие
заряд, обволакиваются ориентированными дипольными молекулами растворителя. Это
явление носит название сольватации ионов. Основной его эффект состоит в том, что
энергия ионов понижается, а стабильность раствора соответственно увеличивается.
В процессе превращения химических веществ из реагентов в конечный продукт их
молекулы претерпевают энергетические изменения, которые можно изобразить в виде
кривой (она представлена диаграммой на полях). Энергия всей системы возрастает,
как только начинается процесс превращения реагентов в продукты реакции, затем она
проходит через максимум, соответствующий так называемому «переходному
состоянию», после чего система быстро теряет энергию, образуя конечные
продукты реакции. Важно отметить, что только те молекулы
реагентов, которые обладают достаточным запасом энергии,
преодолевают такой «барьер» и превращаются в конечный продукт.
Скорость реакции зависит от разницы (Е) между энергией
переходного состояния и той, которую имели исходные молекулы
реагентов. Если Е велика, то за определенный отрезок времени
«барьер» преодолеет незначительное число молекул, и реакция будет
идти медленно; если Е мала, то за то же время через переходное
состояние пройдет гораздо больше молекул, и скорость реакции, следовательно, будет
высокой.
Есть несколько способов ускорить медленные реакции. Один из них — повышение
реакционной температуры. Это помогает увеличить начальную энергию реагентов. Как
правило, повышение температуры всего на 10°С увеличивает почти вдвое скорость
реакции. Можно прибегнуть и к помощи катализаторов. Они позволяют снизить
энергетический барьер (Е) путем образования сложных переходных комплексов с
уменьшенной энергией (в эти комплексы часто входят и молекулы растворителя).
Применять катализаторы выгоднее, чем повышать температуру, так как второй способ часто
вызывает нежелательные побочные реакции.
Заканчивая наш короткий обзор процессов, протекающих при растворении,
подчеркнем два наиболее важных для дальнейшего рассказа вывода: во-первых, в
природе нет идеальных индифферентных растворителей. Почти все существующие
растворители не остаются безразличными к растворенным в них веществам, в той или иной
мере взаимодействуя с ними. И во-вторых, увеличению скорости реакции в растворе
способствует прежде всего уменьшение энергетического барьера Е.
ЧТО ПРИВЛЕКАЕТ ХИМИКОВ В «СВЕРХРАСТВОРИТЕЛЯХ»!
Специфичное строение
молекул делает ДМСО
и ДМФА
универсальными растворителями. В
ряде случаев они
проявляют себя как
реакционно-инертная среда, в
которой ход многих
реакций ускоряется в
миллионы раз.
С1
,ФК-
Важнейшие требования, предъявляемые к растворителям, заключаются в
следующем: они должны быть жидкостями в удобном температурном интервале и растворять
как можно большее число веществ.
Этим условиям в полной мере соответствуют диметилформамид и диметилсульфок-
сид. Оба вещества представляют собой бесцветные, подвижные, нейтральные
жидкости, кипящие при достаточно высокой температуре. Они хорошо смешиваются с водой
и с большинством широко известных органических растворителей, таких как спирты,
кетоны, хлорированные и ароматические углеводороды. Однако ни то, ни другое
вещество не смешивается с насыщенными углеводородами типа бензина.
ДМФА и ДМСО называют иногда «сверхрастворителями»: они способны растворять
значительно большее число веществ, чем самый распространенный растворитель —
вода. В частности, ДМСО нередко используют в качестве хорошего растворителя при
определении молекулярного веса полимеров, а из растворов полиакрилонитрила в
ДМФА формуют такое известное синтетическое волокно как «орлон».
Этими уникальными качествами растворители ДМФА и ДМСО обязаны в первую
очередь специфичному строению своих молекул. Атомы водорода в этих молекулах
и

не несут положительного заряда, как это наблюдается, например, у воды. А поэтому
в отличие от воды, которая образует прочные водородные связи с анионами
растворенных веществ, для «сверхрастворителей» характерно отсутствие этих связей. И
поэтому наблюдается лишь слабое взаимодействие молекул растворителя с ионами
растворенных веществ. Анионы находятся в ДМФА и ДМСО в свободном высокоактивном
состоянии. С другой стороны катионы растворенных веществ довольно прочно
связываются с молекулами растворителей и это в значительной степени экранирует их от
контакта с анионами (см. рис. на стр. 41). Благодаря высоким диэлектрическим
постоянным ДМФА и ДМСО электростатическое притяжение между анионами и
катионами тоже резко уменьшено. Поэтому и в том, и в другом растворителях наблюдается
лишь слабая тенденция анионов и катионов к агрегации.
Так как катионы растворенных в ДМФА и ДМСО веществ изолированы молекулами
растворителя, а анионы остаются свободными и активными, то в «сверхрастворителях»
резко ускоряются так называемые «анионные» реакции.
Основная схема реакций, соответствующих «анионному» типу, показана на полях
(в растворе реагируют два исходных вещества MY и RX). Состояние (Y — R — X) —
характеризуется .максимумом энергии и носит уже знакомое нам название
переходного состояния (или комплекса).
До последнего времени считали, что скорость анионных реакций не зависит от
растворителя. Но теперь пришлось признать, что многие важнейшие реакции этого
типа идут в ДМФА и ДМСО порой в миллионы раз (от 103 до 10°) быстрее, чем в
других растворителях при тех же условиях. Это значит, что если раньше реакция,
проводившаяся в кипящем метиловом спирте шла несколько дней, то в «сверхрастворителях»
она даже при комнатной температуре протекает всего за несколько секунд.
Каждому химическому процессу сопутствует обычно множество побочных реакций,
в ходе которых возникают вещества, загрязняющие основные продукты реакции и
снижающие их выход. Часто эти побочные реакции не относятся к анионному типу и,
стало быть, не только не ускоряются, а нередко замедляются в ДМФА и ДМСО.
Поэтому, если основная реакция является анионной, то ее предпочтительно вести
именно в ДМФА и ДМСО. Это не только дает выигрыш времени, но и позволяет повысить
выход реакции и получать более чистые продукты.
ЧТО ПРОИСХОДИТ С ЭНЕРГИЕЙ!
Анионные реакции идут Быстрое течение анионных реакций в ДМФА и ДМСО объясняется тем, что реак-
в «сверхрастворителях» с циОННЬ]е вещества MY и RX при растворении теряют очень мало энергии. Мы знаем,
высокой скоростью, так ^ ^
как не требуют больших чт°» например, в воде анион прочно сольватирован благодаря водородным связям, и
затрат энергии. это резко снижает его энергию. В органических растворителях с низкой
диэлектрической постоянной, например в эфире, ни анион, ни катион не сольватированы, однако
ионное спаривание резко снижает энергию аниона и катиона. Следовательно, и в воде
и в эфире разница Е между энергией исходных веществ и энергетическим
максимумом «переходного состояния» довольно велика. Реакция идет медленно.
При растворении в ДМФА и ДМСО не наблюдается возникновения водородных
связей или ионных пар, а только — слабое ион-дипольное взаимодействие. Следовательно,
энергия реагентов остается высокой, она ближе к энергии переходного состояния, и
реакционный процесс протекает с большей скоростью, чем в воде, в водоподобных
растворителях и в органических растворителях с низкой диэлектрической постоянной
(рис. 3).
15

(Y-R
M +Y+RX
Продукты
реакции
(Y-R-X)
ЛМФЛ или ДМСО
Продукты
реакции
Продукты
реакции
Вода
Эфир
Рис. 3. Образование ионных пар и водородных связей снижает энергию анионов,
образующихся в растворе. Это увеличивает энергетический барьер Е, который должны
преодолеть молекулы реагирующих веществ
ПОМОЩЬ ИССЛЕДОВАТЕЛЮ
В ДМСО и ДМФА по-
настоящему проявляется
собственная природа
анионов — это позволяет
более правильно
трактовать многие химические
процессы, в том числе
и казалось бы хорошо
изученные.
Применение «сверхрастворителей» помогло понять многие особенности химии
анионов, скрытые прежде от исследователей той самой «фанатической привязанностью к
воде», о которой говорили Конент и Холл. Поясним эту мысль примерами* Известно,
что пикриновая кислота намного слабее соляной, если сравнивать их растворы в воде.
Но картина становится диаметрально противоположной при сравнении растворов этих
кислот в ДМСО. Значит ли это, что ответ на вопрос: «какая кислота сильнее?» зависит
от того, в каком растворителе находятся сравниваемые вещества? Да, «слабую»
кислоту можно сделать сильной, если поместить ее в «сверхрастворитель».
Относительная сила двух кислот НА и НВ может быть выражена следующим
уравнением равновесия:
НЛ + В" ^1 HB 4 А-
Конечно, растворитель, в котором присутствуют обе кислоты, должен быть
значительно более слабым основанием, чем А~ или В"". Если равновесие в уравнении
сдвинуто вправо, то есть НА диссоциирована больше, то в растворе находится больше
анионов А- ; следовательно, НА сильнее, чем НВ. И наоборот.
Долгое время химическое равновесие реакции этого типа рассматривалось как
более или менее независимое от растворителя. Этой точки зрения
придерживаются некоторые химики и сейчас. И все-таки ясно, что указанное равновесие не может
не зависеть от растворителя, поскольку А~ и В" значительно отличаются друг от
друга размерами, распределением зарядов и, следовательно, способностью
создавать водородные связи с растворителем или образовывать ионные пары в растворе.
Другой пример подобной зависимости — так называемые
окислительно-восстановительные системы, основанные на простых реакциях, в которых один реагент
окисляется (теряет электрон), а другой восстанавливается (приобретает электрон).
4G

Такая система может быть описана уравнением равновесия, например:
С12 + 2 J- ^: 2С1- + J2
Было принято считать, что подобные реакции не зависят от растворителя. Так ли это?
Известно, что анионы хлора (С1~ ) легче образуют водородные связи, чем анионы
йода (J" ). Стало быть, энергия анионов хлора будет ниже энергии анионов йода при
растворении обоих веществ в воде. В результате такого далеко не «безразличного»
отношения воды к анионам, равновесие всей системы будет сдвинуто вправо, и
восстановление хлора пойдет ускоренным темпом.
В ДМФА и ДМСО этот искажающий эффект — образование водородных связей—
отсутствует, поэтому равновесие реакции значительно сдвигается влево. Итак, мы
видим, что относительная окислительно-восстановительная способность хлора и йода
тоже может меняться в зависимости от того, в каком растворителе идет реакция
окисления-восстановления.
ПРОГРЕСС В МЕДИЦИНЕ
Уникальные
растворяющие способности ДМСО
нашли эффектное
применение в медицине.
Один из двух «сверхрастворителей» — ДМСО был с успехом использован в
медицинских целях. ДМСО обладает большой физиологической активностью, основанной,
по-видимому, на сильном взаимодействии с водоподобными и белковыми
молекулами. Благодаря этому он способен проникать сквозь кожу и быстро распределяться
по телу: капля растворителя, попавшая на руку, дает о себе знать уже через
несколько минут. С другой стороны, ДМСО известен как эффективное болеутоляющее
средство.
Эти две особенности ДМСО — легкое проникновение через кожу и
болеутоляющие свойства — открыли уникальную возможность использовать его для так
называемых безукольных инъекций. «Сверхрастворитель» уже испытывали в качестве прямого
переносчика таких препаратов, как инсулин и аспирин. Повидимому, его можно
будет использовать для безукольных инъекций и других лекарств, вплоть до
антибиотиков. Есть основания считать, что ДМСО найдет успешное применение в качестве
растворителя-переносчика антибиотиков и фунгицидов сквозь кору деревьев.
Очень важно применение ДМСО в роли антифриза для биологических систем.
«Сверхрастворитель» предотвращает образование ледяных кристаллов в
биологических препаратах, и тем самым спасает их от повреждения. Роль ДМСО в
предотвращении замораживания недостаточно ясна. Однако обращает на себя внимание тот
факт, что ДМСО легко проникает сквозь большинство биологических мембран и
образует высокоупорядоченные структуры при смешивании с водой. Эти структированные
жидкости отличаются довольно большой вязкостью, но они не кристаллизуются даже
при температуре жидкого азота.
Описанные свойства ДМСО были использованы не только исследователями для
лучшей сохранности биологических препаратов, но и хирургами, занимающимися
трансплантацией (пересадкой) органов животных и человека.
Реферат О. ПАЛЕЕВА
(По материалам журнала
«International Science and Technology»,
1965 г., № 44)

РАССКАЗЫ О ЛЕКАРСТВАХ
>
(Г
х
О
09
>
И
>
И

Одной из центральных проблем
органической химии всегда было изучение
химического состава живых организмов и
продуктов их жизнедеятельности. Особенно
привлекали внимание химиков и
фармакологов растения, издавна применявшиеся в
народной медицине. Лекарства,
изготовленные из этих целебных трав, нередко
обладали поистине чудодейственной силой.
К концу XVIII века из растений было
выделено много природных органических
кислот — винная, лимонная и другие. Были
найдены в растениях и нейтральные вещества:
крахмал, сахар. Что же касается
органических оснований, то долгое время считалось,
что их в растениях вообще нет.
Представления того времени о химии растений носили
довольно-таки фантастический характер.
Еще в начале XIX века химики были
убеждены, что в составе растений в отличие от
животных нет и азотсодержащих веществ.
Первый удар по этим представлениям
был нанесен в 1803—1804 годах, когда из
опия — высушенного млечного сока
снотворного, или опийного мака — была
выделена смесь кристаллических веществ,
которые явно имели щелочной характер, а как
выяснилось позже, содержали и азот.
Несколько лет спустя из этой смеси
впервые было выделено чистое вещество и
установлены его свойства. А затем
сообщения об открытии в растениях новых и новых
подобных веществ следовали одно за
другим. В 1818—1819 гг. они были найдены в
семенах рвотного ореха — чилибухи, в
1820 г. — в коре хинного дерева, в 1821 г.—
в чайных листьях...
Все эти вещества имели весьма сложный
состав, но все они принадлежали к
основаниям и содержали азот — чаще всего в
составе циклических систем. Сближало их и
то, что все они встречаются в готовом виде
в растениях и оказывают сильнейшее
действие на организм животных и человека.
Такие вещества и получили название
алкалоидов — от арабского слова «алкали» —
щелочь и греческого «эйдос» — подобный.
«ПРОТЕЙ
СРЕДИ МОЛЕКУЛ»
Первый алкалоид, который химикам
удалось выделить в чистом виде из опия,
получил название морфина — в честь бога сна
Морфея: он обладал, как выяснилось,
гораздо более сильными наркотическими
свойствами, чем сам опий.
Установить химическое строение первого
алкалоида оказалось нелегко: для этого
понадобилось почти 120 лет. По этому повод/
английские химики Г. Дайсон и П. Мей
писали: «Мало было таких запутанных
химических проблем, с которыми когда-либо
сталкивались химики, как проблема выяснения
структуры морфина». По мере того, как
становились известны все новые и новые
продукты расщепления молекулы морфина,
возникали разноречивые предположения о
ее химическом строении. Именно поэтому
один из исследователей строения морфина
назвал его «истинным Протеем среди
молекул», сравнив его с греческим божеством,
славившимся своей способностью принимать
любой облик.
Однако разногласий не было в одном:
все химики считали, что в основе молекулы
морфина лежит фенантреновая группа —
сочетание трех бензольных колец:
Фенантреновое ядро
В 1902 г. известный химик Р. Пшорр
предложил первую формулу морфина. Но
только в 1925 г. была предложена формула
строения этого алкалоида, которая была
окончательно подтверждена позднее,
когда на ее основе морфин удалось
синтезировать.
СНз
Морфин
Войдя в медицинскую практику в начале
прошлого столетия, морфин, несмотря на
свой более чем почтенный возраст, продол-
4 Химия и Жизнь, № 6
49

жает оставаться одним из основных
представителей анальгетиков — болеутоляющих
средств, не выключающих сознание и
общую чувствительность.
АЛКАЛОИДЫ
ВЧЕРА И СЕГОДНЯ
Открытие морфина пробудило живейший
интерес к дальнейшему исследованию
растений, особенно известных своими
целебными или ядовитыми свойствами. Известные
французские фармацевты Ж. Пельтье и
Ж. Б. Каванту приступили к изучению семян
тропического растения чилибухи, или
рвотного ореха, издавна известных местным
жителям как сильнейший яд. В 1818—1819 гг.
Пельтье и Каванту сообщили о том, что из
семян чилибухи им удалось выделить два
вещества со щелочными свойствами —
стрихнин и бруцин. Впоследствии
выяснилось, что в малых
дозах стрихнин оказывает
могучее благотворное
действие на
организм — возбуждает
центральную нервную
систему, тонизирует
мускулатуру,
стимулирует обмен, обостряет
зрение и слух.
Еще через год те
же Пельтье и Каванту
получили из коры
хинного дерева —
испытанного средства
против малярии —
алкалоид хинин:
СН = СН2
сн3о
Хинин
Алкалоиды быстро нашли применение в
медицинской практике и завоевали
признание врачей. Почти сто лет спустя
приват-доцент фармации и фармакогнозии
Казанского университета Е. А. Шацкий писал, что их
открытие «имело для медицины почти такое
же важное значение, как открытие железа
для мировой культуры».
В настоящее время известно около
2000 алкалоидов, многие из которых
широко используются для лечения.
Большой вклад в изучение и
практическое применение алкалоидов внесли
советские ученые. Еще в 1928 г. при Всесоюзном
научно-исследовательском
химико-фармацевтическом институте (ВНИХФИ) был
организован специальный отдел химии
алкалоидов, который возглавил выдающийся
советский химик, впоследствии академик
А. П. Орехов. В результате многолетних
исследований А. П. Орехова и его сотрудников
было открыто около 100 новых алкалоидов.
Среди них был, например, анабазин,
который теперь широко применяется для
борьбы с вредителями сельского хозяйства. Под
руководством А. П. Орехова из
среднеазиатского растения солянки были выделены
алкалоиды сальсолин и сальсолидин,
снижающие кровяное давление; были получены
ценные алкалоиды платифиллин, пахикарпин
и др. А. П. Орехов создал советскую школу
специалистов по алкалоидам, из которой
вышло много талантливых исследователей.
АЛКАЛОИДЫ
В РАСТЕНИЯХ
Природа распределила запасы
алкалоидов крайне неравномерно. В одних видах
растений — например, хвойных — их почти
нет. Зато есть целые семейства, которые так
и называют алкалоидоносными. Особенно
богаты алкалоидами растения семейства
пасленовых, к которому принадлежат
известные белена и белладонна, и семейства
маковых, возглавляемого снотворным маком.
Содержание алкалоидов в одних и тех же
растениях может колебаться в зависимости
от времени года и места произрастания.
Вообще оно не превышает долей процента,
а если в растении 1—2% алкалоида, то оно
уже считается богатым сырьем.
Обычно алкалоиды накапливаются в
определенных частях растений. Например,
стрихнина особенно много в семенах,
древесине и коре чилибухи, а в ее корнях и
молодых побегах содержатся другие
родственные стрихнину соединения. Алкалоиды
чайного дерева можно обнаружить в основном
50

в его листьях, а снотворного мака — в его
млечном соке.
С тех пор, как медицина убедилась в
могущественном лечебном эффекте
алкалоидов, спрос на них неуклонно возрастает. Это
ставит перед химиками задачу: научиться
извлекать алкалоиды из алкалоидоносных
растений, а если можно, то и синтезировать их.
Задача эта — не из легких. Прежде
всего, большинство растений содержит не по
одному, а по нескольку алкалоидов,
зачастую чрезвычайно близких по своим
свойствам. Например, в листьях табака найдено
10 алкалоидов, а в маковом соке — целых
22. Извлечь же нужно чистый препарат:
обычно он действует гораздо сильнее и
специфичнее, чем смесь алкалоидов.
Кроме того, в растениях алкалоиды
содержатся обычно не в чистом виде, а в виде
солей различных органических кислот
(яблочной, щавелевой, лимонной и др.).
Основную же массу алкалоидоносных растений
составляют, естественно, так называемые
балластные вещества: клетчатка, белки,
хлорофилл, смолы, слизи, дубильные вещества
и т. д. Поэтому, выделяя алкалоиды,
приходится прибегать к многократной обработке
сырья различными щелочами, кислотами,
органическими растворителями.
В последнее время для выделения
алкалоидов применяют и ионообменные смолы.
С их помощью сейчас добывается,
например, морфин из макового сена.
Иногда оказывается проще получать
алкалоиды полусинтетическим путем —
выделять из растений сначала какой-то
определенный исходный продукт, который можно
подвергнуть дальнейшим химическим
превращениям и в конечном итоге получить
нужный алкалоид. Так поступают, например, при
производстве кодеина, который, как и
морфин, представляет собой производное фе-
нантрена:
СН30
СН^
СНо
Кодеин
Из растительного сырья добывают морфин,
который затем путем химической реакции
метилирования превращают в кодеин.
Наконец, по мере изучения структуры
алкалоидов многие из них удается получать
синтетическим способом, используя
сложные методы современного органического
синтеза. Так были синтезированы и те
несколько алкалоидов, о которых мы
расскажем ниже.
ИЗ КЛАДОВОЙ НАРОДНОЙ
МЕДИЦИНЫ
Вечнозеленый кустарник эфедра
славился своими целебными свойствами еще в
глубокой древности: за 3000 лет до нашей эры
эфедра была описана в травнике
императора Шень-Нуня. В русской народной
медицине эфедра издавна применялась как
средство от чесотки,
сильной простуды,
малярии, ревматизма,
заболеваний легких,
желудка,
дизентерии. Один из девяти
встречающихся на
территории СССР
видов эфедры
получил в прошлом
столетии название
«кузьмичева трава»
в честь
фельдшера-знахаря Федора
Кузьмича Мухавни-
кова, широко
пропагандировавшего
лечебные свойства
эфедры.
Активное начало
эфедры — алкалоид, получивший название
эфедрина, был выделен в 1887 г. японским
исследователем Нагаи. Однако в научной
медицине эфедрин почти полстолетия
применялся только как средство, расширяющее
зрачок. Только в 20-х гг. было открыто
свойство эфедрина снимать приступы
бронхиальной астмы, и вскоре после этого
эфедрин получил всемирное признание как одно
из лучших антиастматических средств.
А в 1927 г, эфедрин удалось
синтезировать. Синтетический эфедрин оказывает
такое же действие на организм, как и
природный, хотя и в меньшей степени, потому что
представляет собой смесь стереоизомеров
с разной физиологической активностью.
4*
51

Интересно, что по своему строению
эфедрин очень напоминает гормон,
вырабатываемый надпочечниками — адреналин.
Для сравнения достаточно взглянуть на их
формулы:
ОН СН3
I I
СН — СН NH —СН3
Эфедрин
ОН
СН СН2 NH — СН3
ОН
ОН
Адреналин
Действие эфедрина на организм тоже
близко к действию адреналина — и тот и
другой расширяют суженные при
астматическом приступе бронхи, повышают
кровяное давление, стимулируют сокращения
сердца. Аналогичным действием обладает и
еще одно родственное им соединение —
фенамин, используемый как сильнейший
стимулятор центральной нервной системы.
СН3
СН2—СН —NH2
Фенамин
Как показали исследования, действие
этих средств объясняется (по крайней мере,
отчасти) тем, что эфедрин, как и фенамин,
понижает активность фермента аминоксида-
зы# который в организме разрушает
адреналин. Таким образом, оба эти средства
действуют на организм не непосредственно,
а «сохраненным» адреналином.
Бронхорасширяющее действие эфедрина
не столь энергично, как у адреналина, но
продолжительнее. Поэтому при особенно
тяжелых приступах астмы врачи вводят оба
средства одновременно, рассчитывая на
быстроту действия одного и
продолжительность влияния другого.
У эфедрина есть еще одно
преимущество перед адреналином — большая
химическая стойкость. Его можно не только
вводить внутримышечно, но и давать в виде
порошков или таблеток: он не разрушается, как
адреналин, в пищеварительном тракте.
Многим эфедрин известен прежде всего
как хорошее средство от насморка.
Помогает он и при аллергических заболеваниях —
например, крапивнице. Дело в том, что во
всех этих случаях повышается
проницаемость стенок кровеносных сосудов, а под
действием эфедрина они вновь уплотняются.
Противопоказан эфедрин только тогда,
когда больной страдает гипертонической
болезнью или тяжелыми поражениями
сердечной мышцы: он повышает артериальное
давление и может вызвать нарушения ритма
работы сердца, создав для него непосильную
нагрузку.
АЛКАЛОИДЫ В ЧАШКЕ КОФЕ
Алкалоид кофеин, содержащийся в чае
и кофе, впервые выделил в 1819 г.
немецкий исследователь Ф. Рунге. В 1842 г. наш
соотечественник А. А. Воскресенский,
прославившийся своим исследованием хинона,
сообщил об открытии в бобах какао
теобромина. В 1888 г. из листьев чая был
получен третий родственный кофеину
алкалоид — теофиллин.
Выяснить состав этих алкалоидов
оказалось очень трудно. Формула кофеина была
установлена только в 1883 г., через 63 года
после его получения. Синтезировать же
кофеин удалось только в 1900 г., но и сейчас
в нашей стране его извлекают в основном
из отходов чайного производства. Что же
касается теофиллина и теобромина, то их
синтезируют, например, из мочевой кислоты
и гуанина.
Изучение действия кофеина на высших
животных позволило И. П. Павлову и его
сотрудникам установить причину хорошо из-

H3C—N
Теобромин
N — СН3
СН3
Теофиллин
вестных возбуждающих свойств чая и кофе.
Оказалось, что кофеин усиливает процессы
возбуждения в коре головного мозга и
регулирует их соотношение с процессами
торможения, которое нарушается при ряде
заболеваний. На этом основано широкое
применение кофеина в современной медицине.
Кофеин
Наибольшее распространение получил
кофеин в психиатрии, особенно при лечении
больных в состоянии депрессии — с резко
подавленным настроением, полным
отсутствием каких-либо интересов, аппетита,
желания общаться с людьми, а также при
упорной бессоннице. Таким больным вводят по
очереди кофеин и сильное снотворное
средство — амитал натрия (барбамил). Такое
амитал-кофеиновое растормаживание
позволяет вывести больного из депрессивного
состояния, накормить его (что очень важно,
так как в подобных случаях больным часто
грозит тяжелое истощение), поговорить с
ним.
Кофеин возбуждает дыхательный и со-
судодвигательный центры мозга. Это
используется при лечении тяжелых
отравлений. Кроме того, кофеин усиливает работу
сердца и регулирует кровяное давление,
причем только в тех случаях, когда это
необходимо организму: если оно снижено —
повышает, а если давление нормальное, оно
не изменяется. Врачи скорой помощи часто
пользуются кофеином как аналептиком, то
есть оживляющим средством.
Расширяя сосуды мозга, кофеин
усиливает обезболивающее действие жаропони-
щих средств. Поэтому он нередко входит в
состав комбинированных препаратов от
головной боли.
Теофиллин и теобромин тоже
возбуждают центральную нервную систему, хотя и в
меньшей степени. Они больше известны как
сосудорасширяющие и мочегонные
средства. После их приема понижается общее
артериальное давление, значительно
улучшается кровоснабжение мышцы сердца,
которое особенно страдает при стенокардии
из-за спазма сердечных сосудов. Поэтому
основная область применения этих
алкалоидов — лечение стенокардии и
гипертонической болезни.
ГЛАВНЫЙ АЛКАЛОИД
РАУВОЛЬФИИ СЕРПЕНТИНЫ
Всего 8—10 лет назад в медицине
появилась новая группа фармакологических
средств — «транквилизаторы» (в переводе
с французского — «успокаивающие»).
Самое ценное их свойство — необычное
успокаивающее действие на психику человека,
которое в отличие от действия других
подобных средств, не сопровождается
наркотическим и снотворным эффектом.
Самый распространенный из природных
транквилизаторов — резерпин. Это
алкалоид, содержащийся в корнях некоторых
видов тропического растения раувольфии.
В медицине раувольфия применялась еще
до нашей эры — тогда ею лечили и от
сумасшествия, и от укусов ядовитых змей и
насекомых, и от бессонницы. В течение столетий
она пользовалась огромной популярностью
как успокаивающее средство и продавалась
на всех ярмарках и базарах. Это и привлекло
к ней внимание немецкого врача и ботаника
Леонарда Раувольфа, который в XVI веке
отправился в путешествие по Азии и Афри-
53

ке, чтобы изучить целебные свойства
растений, упоминавшихся в медицинских
трактатах Древней Греции и Востока. Как легко
догадаться, ему раувольфия и обязана своим
современным названием.
Сейчас в Индии, Бирме, на Цейлоне, в
Африке, в Центральной и Южной Америке
обнаружено до 130 видов раувольфии. Но
наибольшее практическое применение
находит раувольфия серпентина — кустарник
с блестящими зелеными листьями,
цветущий розоватыми цветами. Именно из нее
индийские химики Р. Сиддики и С. Сиддики
признаков опьянения наркотиками: у
обезьян сохранялся нормальный аппетит,
координация движений. В этом и состоит отличие
транквилизаторов от всех других
успокаивающих средств. Крысы, получившие
резерпин, часами сохраняли неудобное,
неестественное положение, в которое их помещали
экспериментаторы.
Помимо этого, еще раньше было
известно, что резерпин снижает артериальное
давление, причем тем сильнее, чем больше
оно превышает норму.
Причина такого своеобразного действия
NH
Индол
сн3оос-
Резерпин
осн<
осо
оси?
ОСНз
в 1931 г. выделили смесь из 20 алкалоидов,
в числе которых оказался и резерпин. В
чистом виде его удалось получить только
спустя 21 год. Тогда же он был введен в
медицинскую практику. А синтез резерпина
впервые осуществил в 1956 г. американский
химик Р. Б. Вудворд, ныне — лауреат
Нобелевской премии.
По химическому строению резерпин
представляет собой производное индола.
Физиологической активностью обладают
и многие другие производные индола.
Достаточно сказать, что к ним принадлежит
получивший в последнее время широкую
известность гетероауксин — растительный
гормон, в небывалой степени ускоряющий
развитие растений.
Резерпин тоже оказался физиологически
активным соединением. Это показали
эксперименты на животных. Макаки резус,
обычно крайне агрессивно настроенные по
отношению к человеку, под влиянием
резерпина становились совсем «ручными». При
этом не наблюдалось никаких обычных
алкалоида на организм еще окончательно
не выяснена. Ясно одно: ее нужно искать в
строении молекулы резерпина. Было
выдвинуто несколько предположений о
механизме действия этого вещества. Самая
распространенная из гипотез связывает его с се-
ротонином — содержащимся в организме
человека физиологически активным
соединением, которое каким-то образом
участвует в передаче возбуждения с одних нервных
клеток на другие, а также в процессах
регуляции давления.
НО
NH
СН2—СН2 NH2
Серотонин
Обычно в организме серотонин
находится в связанном состоянии. Предполагается,
что благодаря несомненному сходству в
химическом строении резерпин вытесняет се-
54

ротонин из его соединений, и лечебный
эффект этого алкалоида, по крайней мере
частично, объясняется именно действием
высвобождающегося серотонина.
Так или иначе, резерпин широко
применяют при лечении гипертонии и
психических заболеваний, а особенно — и того и
другого одновременно. Организм больных
не привыкает к резерпину, как к
наркотикам, что очень важно, потому что курс
лечения в этих случаях обычно продолжается
довольно долго. Еще одно ценное качество
резерпина — его сравнительно малая
токсичность.
Правда, у резерпина есть один
серьезный для нас недостаток. Его источник —
раувольфия — тропическое растение,
которое в пределах СССР не произрастает.
Поэтому перед советскими химиками была
поставлена задача — разработать
промышленный способ получения синтетического
резерпина. Эта задача была успешно
разрешена группой сотрудников ВНИХФИ под
руководством профессора О. Ю. Магидсона.
Исследования алкалоидов, начатые в
прошлом столетии, не прекращаются и в
наши дни. Десятки современных лекарств
или представляют собой алкалоиды или
получены в результате подражания их
химической структуре. Например, синтезировав
алкалоид кокаин, фармакологи вскоре
получили по аналогии с ним новокаин — ценное
местноанестезирующее средство, менее
токсичное, чем сам кокаин. Без новокаина
сейчас не обходится, можно сказать, ни
одна медицинская специальность. Изучение
структуры морфина позволило получить ряд
аналогичных болеутоляющих препаратов.
И таких примеров можно было бы привести
очень много.
Ежегодно сотни исследователей
отправляются в экспедиции для сбора сведений о
целебных растениях, которые могут
оказаться источником новых алкалоидов. Еще и
сейчас медики продолжают черпать
лекарственные средства из сокровищницы
народной медицины. Можно с полной
уверенностью сказать, что еще не раз полученные
из растений новые алкалоиды придут на
помощь больным.
ТОЛЬКО ФАКТЫ
КТО И КОГДА ОТКРЫЛ
ПЕРВЫЙ АЛКАЛОИД!
О том, кому принадлежит честь
открытия морфина, до сих пор нет
единого мнения. Ответ на этот
вопрос затрудняет то, что он
перенесен на почву национального
престижа: приоритет здесь
оспаривают французы и немцы.
Известный русский фармацевт
Е. А. Шацкий констатировал: «По
немецким источникам... морфнн
был открыт в опии германским
аптекарем Сертюрнером в 1817 г.
Но из французских источников
известно, что... химик-фармацевт
Сеген в 1804 г. осаждал настой
опия щелочью и получил
кристаллическое вещество, которому
названия не давал, но которое по им
описанным физико-химическим
свойствам оказалось вполне
тождественным с веществом,
полученным в 1817 г. Сертюрнером и
названным последним
морфином».
Однако это еще далеко не все.
Немецкий профессор Лассар-Кон,
автор популярной книги «Химия в
повседневной жизни»,
выдержавшей 12 немецких и четыре
русских издания, добавляет, что «при
исследовании лекарственных
веществ растительного
происхождения Дерон (!] в 1804 г. нашел
«соль опия», как он назвал
добытое им вещество, обладавшее
щелочной реакцией. Это
обстоятельство настолько его поразило, что
он стал называть полученный
продукт особым
«животно-растительным» веществом. Лишь в 1817 г.
немецкий аптекарь Сертюрнер
добыл из вышеупомянутой «соли
опия» чистый морфий и выяснил
его щелочной характер».
Таким образом, перед нами
уже третий претендент — некий
Дерон.
Но и этого мало. Английские
химики Г. Дайсон и П. Мей,
авторы популярной среди
специалистов «Химии синтетических
лекарственных веществ»,
придерживаются совсем иного мнения:
«Извлечение из опня...
кристаллического алкалоида обычно
приписывают Сертюрнеру, однако Дероси
(еще один кандидат в
первооткрыватели!! — С. М.) получил
кристаллическое действующее вещество
двумя годами раньше (т. е. в
1814 г., так как у Дайсона и Мея
дата открытия морфина
Сертюрнером — 1816 г. — С. М.]; ранее
его получил и Сеген. Сомнитель-
55

но, добились ли эти исследователи
той же чистоты алкалоида,
которой достиг Сертюрнер, и оценили
пи они полностью характер своего
открытия, однако остается
фактом, что их работы
предшествовали работам Сертюрнера».
Комментарии, как говорится,
излишни... Мы можем только
предоставить читателям самим
разрешить этот длящийся уже полтора
столетия спор о приоритете.
ТАБЛЕТКИ
ПРОТИВ АСТМЫ
В СССР выпускаются готовые
таблетки «Теофедрин»,
содержащие целый набор алкалоидов:
эфедрин, теофиллин, теобромин,
кофеин, лобелии, ряд алкалоидов
группы атропина, а также
пирамидон (амидопирин), фенацетин и
люминал. Теофедрин хорошо
зарекомендовал себя как лечебное
и профилактическое средство
против бронхиальной астмы. Обычно
взрослым назначают по 0,5—1
таблетке, при сильных
приступах астмы — до 2 таблеток в
сутки.
В наших аптеках можно
увидеть и таблетки «Антастман»,
выпускаемые в ЧССР. Они
отличаются от теофедрина только тем, что
не содержат теобромина, а также
несколько иным соотношением
остальных составных частей.
Действуют эти таблетки примерно
так же.
ЦЕЛЕБНЫЕ
ПАПИРОСЫ
«Курить вредно!» — это
непреложная истина. Однако
все-таки существуют и целебные
папиросы. Их гильзы набивают не
табаком, а специальной
лекарственной смесью — астматолом. В
состав ее входят листья дурмана и
белены, содержащие алкалоиды
группы атропина, которые
расширяют бронхи. Целебные
папиросы помогают бороться с
приступом бронхиальной астмы, когда
он только начинается. Нередко
бывает достаточно выкурить одну
папиросу, чтобы приступ
оборвался. Необходимо только глубоко
затягиваться и задерживать дым
в легких.
СЕМЕЙСТВО
КОФЕИНА
В СССР выпускается множество
готовых лекарственных форм, в
состав которых входит кофеин в
сочетании с другими препаратами.
Это «Пирамеин» (амидопирин +
кофеин), «Пираминал»
(амидопирин + кофеин + фенобарбитал —
так теперь называется люминал|,
«Аскофен» (аспирин -f-
фенацетин - кофеин), «Цитрамон»
(аспирин + фенацетин + кофеин -г
какао + лимоннная кислота + сахар|,
«Адофен» (анальгин +
амидопирин -I фенацетин + кофеин +
кодеин), «Анкофен (антипирин +
фенацетин ■! кофеин), «Диафеин»
(анальгин i амидопирин +
кофеин 1 фенобарбитал) и другие. Все
эти средства выпускаются в
таблетках и применяются как
обезболивающие и жаропонижающие.
ПОДВОДНЫЙ ТЕЛЕФОН
В Англии выпущен
телефонный аппарат для переговоров под
водой без проводов на
модулированной ультразвуковой частоте.
Водолазы могут переговариваться
между собой и с судном на
расстоянии до 900 м. Аппарат
выполнен на транзисторах, работает от
сухой батареи; он заключен в
небольшой пластмассовый цилиндр
весом 1,6 кг. Датчик размещен
в капсуле, которая на коротком
кабеле плавает над головой
водолаза и обеспечивает круговую
передачу разговора.
••••••••1
»•••••••• НОВОСТИ ОТОВСЮДУ
ИНФРАКРАСНАЯ СВАРКА
ПЛАСТМАССОВЫХ ПЛЕНОК
В нашем журнале (№ 5 за
этот год) в статье «Химическая
сварка» рассказывалось о
разработанном советскими учеными
способе сварки полимерных
материалов с помощью ультразвука
или токов высокой частоты. А в
Англии для отверждения и сушки
покрытий, а также для сварки
различных полимерных
материалов, особенно пластин и пленок,
широко применяют инфракрасное
излучение. Источником
инфракрасного излучения могут
служить стержни из карбида
кремния, проволока из хромированной
стали, а также кварцевые трубки
с вольфрамовой нитью.
Положительные результаты были
получены при сварке инфракрасными
лучами полиэтилена,
полипропилена, поливинилхлорида, полиэти-
лентерефталата, нейлона,
политетрафторэтилена и пентапласта.
Скорость нагрева пластмасс
регулируется количеством подаваемой
энергии. Время сварки не
превышает 9—10 сек, а детали из
полиэтилена скрепляются этим
методом всего за 5,5 сек.
56
НОВОСТИ ОТОВСЮДУ

И. ХОДАКОВА
ДРЕВНЕЙШАЯ
ФАРМАКОПЕЯ
В 1889 году археологическая
экспедиция, работавшая в Ираке
в 160 километрах от Багдада, где
пять тысячелетий назад был центр
могущественного и богатого
Шумера, обнаружила свыше 1000
глиняных табличек, содержащих
описание разных сторон жизни этого
древнего народа. Их
классификация и дешифровка не закончены
и поныне. Но в 1954 году
исследователи установили, что одна из
этих табличек — первый
известный истории документ «аптечного
дела».
На небольшой табличке
размером 9,5 X 16 сантиметров
клинописью начертаны 15 рецептов
лекарств — и наружных, и
внутренних.
Что же использовала
шумерская аптека! Фармацевты Шумера
употребляли как растительные и
животные продукты, так и
природные минеральные вещества. В ход
шли поваренная соль, молоко,
растительное масло, смола,
речной асфальт и даже шерсть
[например, по рецепту, которому
исследователи присвоили № 14, в
лекарственную смесь требуется
добавлять подшерсток коровы).
Древние фармацевты
приготовляли порошки и настои из стеблей
и корней растений. Считалось, что
целебный силой наделены груши
и фиги, а молодые побеги ивы и
сливового дерева, высушенные и
растертые иглы сосны и пихты
были незаменимым компонентом
припарок и компрессов. Для
растворения употребляли не только
воду — часто растворителем
служило вино или пиво.
Вот текст рецепта, выписанного
в 2300 году до нашей эры.
«Развести водой порошок из
высушенной и растертой водяной
змеи, растения амамашум-
к а с к а л *, корней колючего
кустарника, размельченной наги,
пихтового скипидара (и) омыть
этой жидкостью [больное место),
после чего натереть растительным
маслом (и) приложить ш а к и».
Из сохранившихся источников
известно, что не только водяная
змея, но и черепаха удостаивалась
чести послужить на благо, точ-
* Разрядкой выделены еще
нерасшифрованные названия трав.
Слова, заключенные в скобки,
добавлены для уточнения смысла
переводчиком с шумерского языка
проф. С. Н. Крамером [США),
автором книги «История начинается
в Шумере». Книга переведена на
русский язык и издана в 1965 г.
издательством «Наука».
нее — во здравие человеку: ее
панцирь — растолченный и
просеянный — идет первым
компонентом в двенадцатом по списку
рецепте.
Примечательно, что в отличие
от клинописных медицинских
рукописей более позднего времени,
на этой таблице не встречается ни
одного магического заклинания
или заговора, не упомянуто ни
одно божество.
К сожалению, древняя
фармакопея не дает возможности узнать
характер недугов, подвергавшихся
врачеванию. Но не исключено,
разумеется, что когда-нибудь
обнаружатся сведения, которые
позволят и современной медицине
испытать некоторые древнейшие
рецепты. И может случиться, что
на недовольный вопрос
недоверчивого больного: «Что это еще за
новая метода лечения!» последует
успокаивающий ответ врача: «Этот
рецепт выписывал мой коллега
пять тысяч лет назад».
5;

КАК
ВАРЯТ
О
со
I—
О
ш
ш
их
ш
о
X
X
ш
их
О
X
Э£
2
на
О
Ч>

о
«Пиво в северных наших странах столь
полезно и столь нужно, что не можно
никогда довольного употребить старания о
приведении оного в большее совершенство.
Оно составляет лакомой напиток,
подкрепляющий силы людей и дающий прямое
ободрение телесному их составу».
Вряд ли кто-нибудь из настоящих
любителей не согласится с этими
прочувствованными словами, сказанными 160 лет
назад одним из первых русских технологов
пивоварения — академиком П. Б. Иноход-
цевым.
А как вы думаете, сколько времени
понадобилось для того, чтобы сварить этот
«лакомой напиток», пенящийся перед вами
в запотевшей кружке? День? Два? Три?
Может быть, неделя?
Не меньше пяти месяцев! Именно
столько длится процесс превращения в
пиво ячменного зерна.
В СССР несколько десятков
пивоваренных заводов. Один из крупнейших среди
них — Останкинский в Москве. В 1965
году здесь сварили больше 6 миллионов
декалитров пива, — 120 000 000 кружек!
На территории Останкинского
пивоваренного завода сразу обращает на себя
внимание элеватор — огромное
сооружение, господствующее над всеми
постройками. Элеватор у останкинцев собственный,
и это понятно: за год на заводе
перерабатывается более 25 000 тонн ячменя,
собранного чуть ли не с двух десятков тысяч
гектаров полей.
К зданию элеватора примыкает
солодовня— один из главных цехов завода.
Здесь ячмень превращается в солод; без
хорошего солода нет и хорошего пива.
Прежде всего ячмень моют и трое
суток держат замоченным в огромных чанах.
Воду отсюда то спускают — и тогда зерно
лежит желтоватой неподвижной массой,
то снова наливают, время от времени
продувая ее воздухом. Вода бурлит, пенится,
из глубины чанов на поверхность
выталкиваются тяжелые комья зерен...
С замочки ячменя мы и начали свое
знакомство с технологией, с химией
пивоварения. О них рассказала нам главный
пивовар завода А. П. ИВАНОВА (да-да, не
удивляйтесь. Из четырех московских
пивоваренных заводов на двух эту, казалось
бы, самую «мужскую» должность
занимают женщины. И прекрасно
справляются...).
— Замачивая ячмень, мы преследуем сразу
три цели. Во-первых, избавляемся от пыли и
примесей, которые могли остаться в зерне после его
очистки и сортировки. Во-вторых, как следует
дезинфицируем зерно. И, наконец, самое
главное — создаем благоприятные условия для его
прорастания. При замачивании зародыши зерен
пробуждаются к жизни, резко усиливаются
процессы дыхания, активизируются содержащиеся
в зерне протеолитические ферменты, которые
начинают превращать нерастворимые белки в
растворимые азотистые соединения...
И вот зерно набухло. Вместе с водой его
перекачивают по трубам в длинные
ящики с решетчатым дном. Вода стекает, и в
ящиках остается слой влажного ячменя.
Снизу через решетку поступает воздух,
время от времени зерно перемешивают —
оно должно дышать.
Здесь, в прорастающем зерне, и
начинаются первые химические
превращения — первые шаги иа пути от ячменя к
пиву.
— При соложении ячменя мы стремимся
изменить состав запасных веществ зерна. Когда
ячменное зерно прорастает, в нем под действием
ферментов происходит гидролиз многих высоко-
59

молекулярных соединений. Так, группа
ферментов, объединяемых общим названием цитазы,
гидролизует вещество клеточных стенок зерна —
целлюлозу и гешицеллюлозу — до легко
усваиваемых простых Сахаров. Такое же превращение
(под действием других ферментов — амилаз)
претерпевает и крахмал зерна. А протеолитические
ферменты расщепляют высокомолекулярные
белки зерна до пептидов и аминокислот. Все эти
соединения послужат потом пищей для дрожжей,
а та часть их, которая останется в готовом пиве,
небесполезна и для человека.
Проходит неделя, и содержимое
ящиков становится похожим на спутанные
клубки шерсти — так плотно переплелись
между собой тоненькие корешки, которые
пустило каждое зерно. Именно только
корешки: в дальнейшем появляются зеленые
ростки, а этого допустить нельзя.
Ростки — пивовары называют их
«гусарами» — только расходуют зря питательные
вещества солода и ухудшают вкус пива.
Поэтому соложение нужно прекратить до
их появления.
Заметим: солодовня Останкинского
завода признана лучшей в Союзе.
Итак, ячмень пророс. Точнее, теперь
это уже не ячмень, а солод. Но солод еще
«зеленый» — он содержит слишком много
влаги. Перед дальнейшей обработкой его
нужно как следует просушить. Для этого
в солодовне есть специальные сушилки —
плоские вертикальные ящики с
решетчатыми стенками. По ним солод медленно
перемещается сверху вниз, а сбоку, через
решетку, его обдувает горячий ветерок.
К тому времени, когда зерно доходит до
дна, оно становится совсем сухим.
— Сушка прекращает физиологические
процессы, протекающие в зерне, делает солод более
стойким при хранении. В процессе сушки
происходит ряд важвых химических процессов:
сахара взаимодействуют с другими соединениями,
в частности с аминокислотами, и образуются
ароматические, красящие и пенообразующие
вещества — мел анои дины.
После сушки от зерен отделяют
корешки, и после месячного «отдыха» — отлежки
солод превращается на дробилках в
грубую муку.
Прошло уже почти два месяца с того
дня, как ячменное зерно привезли на
завод. А до пива еще далеко...
Но вот начинается очередное таинство
пивоваренного дела. Дробленый солод
попадает в варочное отделение. Это
двухъярусный зал, уставленный огромными
котлами. Всего в зале восемь таких котлов
(пивовары называют их «посудами»), по
четыре на каждом ярусе. Две «посуды» на
нижнем ярусе и две на верхнем вместе
образуют «порядок» — одну
технологическую систему.
Сначала в верхней «посуде» солодовую
муку затирают — заливают горячей водой
при 52—54° С. Получается «затор». Здесь,
в заторном чане, химические превращения
продолжаются.
— Цель затирания — извлечь из солода
растворимые компоненты, а те вещества,
которые еще не превращены ферментами в
растворимые, — осахарить и тоже перевести в раствор.
В этом процессе принимает участие целая
группа ферментов солода—i- и ji-амилаз. Эти
ферменты превращают крахмал солода сначала
в декстрины, а потом в сахара — мальтозу и,
наконец, глюкозу. Кроме того, при затирании под
действием протеолитических ферментов
продолжают расщепляться нерастворимые белки.
Получающиеся вещества оказывают сильное
влияние на вкус, цвет, стойкость и пенистость пива.
Когда в заторном чане оканчивается
«ферментная баталия», затор отправляется
в путь из чана в чан, с яруса на ярус,
разные его порции нагревают до разной
температуры, часть затора кипятят,
выдерживают в течение разного времени, потом все
снова сливают в один чан... Словом, «пиво
варится».
Сложный режим варки подчинен одной
задаче — создать благоприятные условия
для деятельности разнообразных
ферментов, помогающих извлечь из солода как
можно больше полезных веществ.
Элеватор Останкинского пивоваренного завода.
Здесь хранятся тысячи тонн ячменя A)
Чаны для замочки ячменя занимают два этажа и
вмещают по 24 тонны зерна. То, что вы видите
на снимке, — только и> днища B)
«Он был в колодец погружен,
На сумрачное дно.
Но и в воде не тонет Джон
Ячменное Зерно».
Так описывал замочку ячменя C) Роберт Берне —
замечательный шотландский поэт и большой
любитель пива.
СО

Ячмень прорастает в 24-тонных ящиках.
Чтобы прорастание шло равномерно, зерно
время от времени перемешивают
штопорным ворошителем — системой
вертикальных шнеков, которые двигаются вдоль
ящика D). На Останкинском заводе есть и
более производительные установки —
барабанные, где перемешивание зерна
происходит благодаря медленному вращению
огромных барабанов
Зерна проросшего солода E)
62

Последний этап сушки. Солод находится слева и
справа, за решетчатыми стенками. «Грибки»
внизу — это клапаны, которые регулируют подачу
воздуха F)
Варочное отделение завода G). В двух его
«порядках» готовится сусло для всех восьми сортов
пива, которые выпускает Останкинский завод
Бродильные чаны напоминают небольшие
плавательные бассейны. Кажды-й из них вмещает от
3 до 6 тысяч декалитров пива (8)
В этих танках емкостью до 6300 декалитров пиво
дозревает (9). Трубы, которые вы видите в
отдалении, не простые; это — пивопроводы!
63

Наконец, крахмал осахарен полностью,
и затор попадает в фильтрационный чан.
На его решетчатое дно садятся сначала
крупные частицы дробленого солода —
«дробина», потом частицы помельче —
«мучка», а сверху остается сусло.
Осевшие частицы образуют естественный
фильтр, сквозь который сусло и
перекачивают в последнюю, четвертую «посуду».
И тут наступает очередь главного
события — в сусло задается хмель. Это делают
в несколько приемов, по особым рецептам
для каждого сорта пива: в
«Жигулевское» — поменьше, в «Московское» —
побольше.
— При кипячении с хмелем в сусле идут
разные химические и физико-химические процессы
Из хмеля извлекаются горькие и ароматические
вещества — например, гумулон, который
превращается в гумулиновую, уксусную кислоты и изо-
масляный альдегид. Эти соединения и придают
пиву его своеобразный вкус и аромат, а также
повышают его стойкость при хранении.
Кипячение и действие содержащихся в хмеле
дубильных веществ инактивирует оставшиеся в сусле
ферменты, которые уже сделали свое дело и в
дальнейшем могут принести только вред.
Свертываются — коагулируют — и выпадают в осадок
ненужные высокомолекулярные белки, которые
могут сделать готовое пиво мутным.
И вот на третьем месяце путешествия
ячменя по заводу осветленное, многократ-
МАЛЬТОЗА
ГЛЮКОЗА
ФОСФОГЛЮКОЗА
ФОСФОФРУКТОЗА
\
ЛИФОСФОФРУКТОЗА
ФОСФОДИОКСИАЦЕТОН
ФОСФОГЛИЦЕРИНОВЫЙ АЛЬДЕГИД
ДИФОСФОГЛИЦЕРИНОВЫЙ АЛЬДЕГИД
ДИФОСФОГЛИЦЕРИНОВАЯ НИСЛОТА
3-ФОСФОГЛИЦЕРИНОВАЯ КИСЛОТА
2-ФОСФОГЛИЦЕРИНОВАЯ КИСЛОТА
ФОСФОЕНОЛПИРОВИНОГРАДНАЯ КИСЛОТА
ПИРОВИНОГРАДНАЯ КИСЛОТА
УКСУСНЫЙ АЛЬДЕГИД
ЭТИЛОВЫЙ СПИРТ
УГЛЕКИСЛЫЙ ГАЗ
«4

но профильтрованное, охлажденное сусло
попадает в святая святых — бродильню.
Долгожданный конец всех превращений
уже не за горами: об этом свидетельствует
даже запах, запах настоящего пива,
который обдает вас, как только открывается
дверь в обширный полутемный зал с
низким потолком. Здесь холодно: лучшая
температура для брожения 6,5—7 С.
Далеко не всякие дрожжи способны
дать пиво высокого качества. Их
специально подбирают, выращивают,
отбирают среди выращенных лучшие расы.
Эта работа — настоящее искусство.
(Кстати, броди л ьн я Останкинского завода —
лучшая в стране.)
— В бродящем сусле дрожжевые клетки
превращают сахар в спирт и углекислоту. Раньше
считалось, что это происходит благодаря
действию одного фермента, вырабатываемого
дрожжами, — зимазы. На самом деле «работает» целая
группа ферментов, каждый из которых участвует
в образовании какого-то одного промежуточного
продукта брожения. Насколько сложен этот
процесс, можно судить по общей схеме спиртового
брожения (см. на предыдущей странице).
Проходит 7—8 суток, и в чанах — уже
настоящее сброженное пиво. Правда, оно
еще молодое, или, как говорят пивовары,
«зеленое».
Чтобы довести его «до кондиции»
потребуется еще немало времени.
Последний процесс, который предстоит
пройти пиву на заводе, — дображивание.
Пиво попадает на участок, называемый
лагерным (от немецкого слова «das
Lager»— склад, подвал). Правда, на
Останкинском заводе подвалов нет: необходимая
низкая температура (не выше +3°)
поддерживается мощными холодильными
установками. На лагерном участке, в больших
алюминиевых танках, пиво созревает.
Разным сортам требуется для этого разное
время: «Жигулевскому» — 21 день,
«Рижскому» — 42, а «Столичному» — целых
100 суток.
— Во время дображивания и выдержки
в пиве образуются сложные эфиры, придающие
напитку характерный букет. Пиво осветляется:
остатки дрожжей и белковая муть оседают,
исчезает дрожжевой привкус. В первые дни еще
продолжаются, постепенно затухая, процессы
спиртового брожения, и пиво насыщается
выделяющейся при этом углекислотой.
Выдержка завершает долгий и трудный
путь производства пива. Дальше все
просто. Созревшее пиво фильтруют,
разливают в бочки или бутылки и везут в
магазины, рестораны, столовые...
Из „Наставления, каким образом варить
хорошее и здоровое пиво"
...Самая мягкая вода,
каковую иметь только можно, есть
наилучшая для варения пива;
преимущественную же
составляет вода речная; но когда
близко реки не случится, и
принуждены будут употреблять
жесткую колодезную воду, то
можно смягчить оную тем,
когда ее на несколько дней
выставить на воздух, а особливо
ежели на оную будет светить
солнце.
...Хмель для варения пива
есть существенная часть, и не
токмо приправу составляет
пивную, но так же бывает
причиною прочности и долговечности
оного. Горечью своею умеряет
он излишне сладимой вкус в
пиве, делает его крепким, паче
согревающим и здоровым
напитком.
...Хотя все доселе сказанное
при варке пива со всякою точ-
ностию наблюдаемо будет,
однако весьма много зависит от
брожения оного: ни нарочитой
холод, ни великий жар
оному не благоприятствуют.
Ежели холодно, то не может
быть внутреннего движения в
частях, когда же с лишком
жарко, то весьма много разсевается
спиртовых частей.
...Сделано примечание, что
на телегах перевезенное в
другое место пиво гораздо лучшим
становится; поелику таковое
движение причиняет в оном
еще тонкое брожение, которое
для пива весьма выгодно.
...Если пиво в дщане или
кадке сильно бродит, то рожда-
Академик
П. Б. ИНОХОДЦЕВ
ется от сего выдохшейся напи-
гок, когда брожение не будет
умерено. Можно в оное
положить несколько оловянных
тарелок, или разлить пиво в
разные сосуды, чтобы оно
несколько остыло. Если же пиво вовсе
не бродит остынув сильно, то
бросают в оное горячие
кремни, и с верху насевают тонкой
муки.
...Паче всего при варении
пива должно наблюдать чистоту,
которой простираться надлежит
как до начатия пивоварения, так
при отправлении и окончании
онаго, не токмо на самыя
пивоварни, но также на посуду и
всю вообще утварь.
«Технологический журнал»,
1806 год
5 Химия и Жизнь, NS 6
E5

ЧТО ВЫ ЗНАЕТЕ И ЧЕГО НЕ ЗНАЕТЕ О ПИВЕ i
ПЕНА —
ЭТО ХОРОШО
Один из важнейших показателей
качества пива — пенистость.
Чтобы получить хорошую пену,
разливают пиво особым способом:
сначала до половины стакана —
сильной струей, а потом —
осторожно, по стенке. У хорошего пива
пена пышная, высотой от 25 до 60
— 70 мм, и не оседает не менее
трех минут. А если напиток
плохого качества, он может и вовсе
не давать пены. Про такое пиво
специалисты говорят, что оно
«пысое».
КАКОЕ ПИВО
ЛУЧШЕ!
Большинство любителей пива
твердо убеждено, что бочковое
«Жигулевское» лучше того,
которое продается в бутылках.
Действительно, вкус у них несколько
разный. И специалисты объясняют
эту разницу тем, что бутылочное
пиво... лучшего качества. Оно
более плотно закупорено и поэтому
содержащийся в нем углекислый
газ не улетучивается. Пиво же,
разлитое в бочки, довольно быстг
ро выдыхается и становится
«мягким». Правда, смолка, которой
покрывают изнутри бочки перед
розливом, придает бочковому
пиву особый аромат, которого
лишено пиво в бутылках.
«ЖИДКИЙ ХЛЕБ»
Хорошее пиво содержит много
ценных пищевых веществ:
аминокислоты, углеводы, витамины Л, D,
Е, Р, группы В, биостимуляторы.
Пиво — не только вкусный, но и
полезный продукт (конечно, если
его употреблять ь меру!).
Калорийность пива в зависимости от
сорта составляет от 400 до 800
калорий на литр.
САМОЕ КРЕПКОЕ
На бутылках с чешским пивом
«Сенатор» можно увидеть
надпись: «18°». Некоторые с
уважением покачивают головой:
«Крепкое»...
Но эта надпись не имеет
никакого отношения к содержанию в
пиве спирта. Она говорит лишь о
том, сколько в пиве растворено
органических веществ, то есть
какова его «начальная плотность»
в градусах Балпинга (был такой
знаменитый чешский пивовар)*
Чем выше начальная плотность
пива, тем больше насыщено оно
питательными веществами.
«Столичное» пиво
Останкинского завода имеет начальную
плотность 23 . Это один из самых
«плотных» сортов. Правда, спирта
в нем тоже сравнительно много —
7—8%- Это самое крепкое пиво
в мире. Пивовары называют его
«солодовым вином».
Не хотите ли
проверить
старые
рецепты?
ШВЕДСКИЙ
ПИВНОЙ СУП
(НА 6 ЧЕЛОВЕК]
400 г черного хлеба нарезают*
j омтямн, складывают в кастрюлю,
1рибавляют 3 бутылки пива, цедру
с У2 лимона, 9 стаканов воды,
чайную ложку тмина и варят, пока
хлеб не станет мягким. Тогда про-
цеживают сквозь дуршлаг,
прибавляют пол-ложки масла, сахар
и соль. Если суп слишком густ, его
разбавляют по вкусу пивом или
водой.
Время, нужное дпя
приготовления,— ]и часа.
66

ПИВНАЯ ПОХЛЕБКА
(НА 6 ЧЕЛОВЕК]
Варят 7 стаканов пива с
половиной палочки корицы и цедрой с
четверти лимона. Прибавляют
2 ложки муки, разведенкой в
3 стаканах воды. Между тем,
взбив 6 желтков с 3/4 чашки
сахара и прибавив полтора стакана
молока, выливают в кипящее
пиво. Тотчас же снимают кастрюлю
с огня, сбивают суп несколько
минут и подают на стол с сухарями.
Время, нужное для
приготовления, — \2 часа.
ХОЛОДНЫЙ СУП ИЗ ПИВА
(НА 6 ЧЕЛОВЕК]
Разламывают 2 сухаря, кладут
их в миску, прибавляют чашку
толченого сахара, 150 граммов
размоченного в кипятке изюма и
тонко нарезанный лимои без
зерен. Все это заливают шестью
стаканами пива.
Время, нужное для
приготовления, — 1/4 часа.
Уравнение чешского пива
«Старопрамен», «Пльзенский Праздрой», «Будвар» — эти марки
чешского пива славятся по всему миру. Хорошо известны они и в Советском
Союзе. Какими же особыми секретами владеют чешские пивовары? Этот
вопрос я задал по просьбе журнала «Химия и Жизнь» технологу пражского
пивоваренного завода «Старопрамен» Павлу Ферклу. И вот что услышал
в ответ.
Пиво = солод хмель + вода.
Зту «формулу» можно назвать уравнением пива. По нему его варят
во всем мире, в том числе и в Чехословакии.
Чехословацкий солод — проращенные зерна первосортного ячменя —
отличается высоким качеством. Его экспортируют в 40 стран мира. Свой
хмель мы тоже считаем лучшим в мире. (Кстати, пиво в нашей стране
нередко называют «хмеловиной»). Многие утверждают, что качество пива
уже заранее задано водой, из которой его варят. Можно нередко
слышать, как пивовары из небольшого немецкого городка превозносят свое
пиво, упирая на особый состав «своей» воды. Что ж по-своему они правы.
Состав воды в разных местах немного разный. И это на самом деле
сказывается на вкусе и свойствах пива...
А как же с особыми секретами? Верно ли, что «Старопрамен» можно
сварить только в Праге, но никак не в Смихове, «Праздрой»—только в
Пльзене, а «Будвар» — не иначе, чем в Ческе-Будейовице?
Вероятно, секрет здесь в том, что пиво требует к себе большого
внимания. И еще, пожалуй, не обойтись при его варке без традиций. У нашей
пивоваренной промышленности они сложились давно: в Пльзене и Ческе-
Будейовице варят пиво с XIII века! Своим умением делятся сегодня с
зарубежными специалистами десятки чешских мастеров.
Важнейшее достоинство нашего экспортного пива — его долговечность.
По установленной в Чехословакии норме, десятиградусное пиво не
должно портиться в течение 21 дня, а двенадцатиградусное (оно и идет в
основном на экспорт) имеет срок годности два месяца. Пиво, которое мы
отправляем за границу, стабилизируется добавлением специальных
веществ. Кроме того, его пастеризуют, подобно молоку, чтобы убить
микробов.
В заключение беседы Павел Феркл делится несколькими полезными
советами, которые я сообщаю читателям журнала. Если вам придется пить
чешское пиво, постарайтесь обязательно охладить его до 9—10 градусов
Цельсия. Нагретое выше этой температуры, пиво даже самого лучшего
качества становится горьким. А охлажденное больше, чем нужно, теряет
вкус и не пенится. Пить пиво лучше всего из керамических кружек или из
стаканов тонкого стекла. Важно только проследить, чтобы на стенках
сосуда не было никаких случайных следов жира — только в этом случае над
кружкой поднимется соблазнительная шапка пени.
В. БАЛЕК
67

Добрый напиток англичан
Временами, нас, пивоваров,
одолевает тщеславие. Приятно
бывает подумать о том, что
продукт, который мы создаем, —
это вершина семи или восьми
тысяч лет развития. В самом
деле, основные принципы
пивоварения за это долгое время
почти не изменились. Но
техника нашего дела, причудливо
отражая развитие
цивилизации, из магии превратилась в
искусство, а потом — в науку.
Насколько известно, пивова-
пение появилось на Ближнем
Востоке. Постепенно вкус к
этому напитку распространился
через Грецию по Западной
Европе. Нечто вроде пива варили
в Англии друиды (жрецы) еще
до завоевания ее римлянами в
первом веке до н. э.
Первые крупные пивоварни
в Англии были организованы
при больших монастырях.
Хорошее пиво служило главной
приманкой на церковных
праздниках, во время которых
церковь собирала дань с
жаждущего населения.
В течение всзго средкеве-
копья и до сравнительно
недавнего времени пиво, как и хлеб,
принадлежало к главным
продуктам питания. Детей
приучали не к молоку и воде, а к пиву.
По рассказам современников,
английская королева Елизавета
пила пиво за завтраком. В XIII
веке Генрих III предпринял
одну из первых попыток
упорядочить цены на пиво и ввел
контроль за его качеством:
разъездные контролеры
обливали пивом деревянную скамью
и сидели на ней в течение 30
минут. Если в конце концов их
кожаные штаны прилипали к
скамье (насколько крепко —
нам не известно), то пивовар
рисковал угодить к позорному
столбу, а остатки сваренного
им пива выливались ему за
шиворот.
Хмель не был известен в
Англии до 1400 года, и все это
время здесь варили пиво без
него — это был так называемый
эль. Первые попытки
использовать хмель вызвали бурные
протесты, и торговцы элем
обратились к Генриху IV с
петицией, требовавшей запретить
ввоз из Нидерландов «этой
вонючей травы». Теперь
настоящего эля нельзя отведать нигде
в Англии.
Но вернемся к истории. В
течение столетий положение в
пивоваренной промышленности
менялось мало. В городах
пиво варили на заднем дворе
пивных, а в деревнях — в основном
н« фермах.
Первые перемены принесло
появление в Лондоне в начале
XVIII века крупных пивоварен.
Лондонские пивовары
специализировались на торговле
портером — пивом с высоким
содержанием хмеля, которое
было примерно вдвое крепче
современного горького пива.
Портер долго не портился, а вода,
которой пользовались в
Лондоне и Дублине, особенно
благоприятствовала его
производству. Так как цвет портера был
очень темным, а пили его
обычно из непрозрачных глиняных
кружек, то осветлять его и ие
пытались Осветление пива
стало входить в общую
практику лишь в середине XVIII века.
Следующая большая
перемена произошла около 1770
года, когда в Англии началась
постройка каналов и появились
новые пути сообщения внутри
страны. В это время начала
расти пивоваренная
промышленность Бертона — каналы
открыли ей не только выход в другие
города, но и возможность
торговать через Гулль со странами
Балтики. Стоимость фрахта
судов в этом направлении была
низкой, кроме того, пиво могло
служить прекрасным балластом,
а бочки, нередко дававшие течь,
несомненно, скрашивали
плавание морякам. Вывоз пива
через Гулль достиг значительных
размеров: часть пива шла
даже в Индию.
В наши дни вошло в обиход
расфасованное пиво. После
второй мировой войны резко возрос
спрос на бутылочное пиво,
особенно на юге Англии, и
повсюду появились
высокомеханизированные разливочные линии.
Стало популярным, хотя и не
в такой степени, пиво в
жестяных банках.
Интересно, что рядовой
любитель пива выпивает 6'/4
пинты (немного меньше 4 литров)
в неделю, по субботам он пьет
вдвое больше, чем в любой
другой день. И вообще подсчитано,
что в Англии не пьют пиво
всего лишь 28 процентов мужчин.
(Но Англия стоит по
потреблению пива на пятом месте в
мире. Самые большие любители
пива в Европе --бельгийцы.)
Многие лаборатории
непрерывно разрабатывают новые и
новые методы пивоварения.
Немало из предложенного ими с
успехом внедрено в практику.
Тем не менее, пивовары с
опаской относятся к
нововведениям. В большинстве пивоварен
есть тихий уголок, где опытные
дегустаторы собираются по
утрам, чтобы попытаться уловить
разницу между старыми и
новыми образцами пива,
разлитыми в стаканы. Результаты этих
проб даже подвергаются потом
статистической обработке,
чтобы исключить элемент
случайности. Поэтому проходят
обычно годы, прежде чем новинка
войдет в жизнь.
И все-таки современная
пивоваренная промышленность
довольно быстро
приспосабливается к постоянно
меняющимся вкусам. Если в один
прекрасный день потребитель
захочет, чтобы пиво выпускалось
в сухом виде или лилось на
него с искусственного спутника,
то, наверное, он получит и это.
Пивовара всегда спасет его
находчивость и
изобретательность.
Дж. ПЕНРОУЗ,
редактор журнала
Союза пивоваров (Англия)
«Albright magazine»,
1965, август
f»s

Член-корреспондент АН ЛатвССР
М. Г. ВОРОНКОВ
ТРЕТЬЕ ПОКОЛЕНИЕ
ПОТОМКОВ КАМНЯ
В январском номере «Химии и жизии» за этот год рассказывалось об элементе
№ 14—кремние. Этот рассказ (впрочем, как и все публиковавшиеся до этого статьи об
элементах периодической системы Д. И. Менделеева) никак нельзя назвать ни полным,
ни, тем более, исчерпывающим. Поэтому мы будем время от времени возвращаться
к «пройденным» элементам, дополняя напечатанное новыми интересными фактами.
«Кремний вырисовывается в мироздании
как элемент, обладающий исключительным
значением».
Академик В. И. ВЕРНАДСКИЙ
Первые два поколения потомков камня,
широко известны.
Еще на заре цивилизации человек
познакомился с материалами, созданными на
основе природных неорганических соединений
кремния.
Около ста лет тому назад в химических
лабораториях начали синтезировать
органические соединения кремния. Эти работы
привели к появлению на свет мономерных и
полимерных кремнийорганических веществ
и, в том числе, таких замечательных
материалов как «полиорганосилоксаны» (или
«силиконы»),
И, наконец, есть все основания
надеяться, что в ближайшее время начнется новая
эпоха в химии кремния. Речь идет об
изучении соединений этого элемента, играющих
существенную роль в процессах
жизнедеятельности или определенным образом
действующих на живые организмы.
КРЕМНИЙ И ЖИЗНЬ
В современной науке укоренилось
мнение о биологической инертности
неорганических и органических соединений
кремния *„ Однако в действительности дело
* Разумеется, и среди кремнийорганических
соединений имеются вещества более или менее
ядовитые, например, содержащие связи Si—F, Si—CN,
Si—OCH2CH2F и т. д. Однако их действие на
организм в значительной степени обусловлено
токсичностью продуктов гидролиза (HF, HCN,
HOCH2CH2F). — М. В.
обстоит далеко не так просто. Оставляя
в стороне фантастические гипотезы,
согласно которым во Вселенной могут
существовать живые организмы, полностью
построенные из соединений кремния, нельзя
забывать, что на Земле в цикл
жизнедеятельности вовлечено около десяти миллиардов
тонн этого элемента! Он входит (часто,
правда, в незначительных количествах) в состав
всех растительных и животных организмов,
которые, по-видимому, не могут без него
нормально функционировать.
Многие представители низших форм
жизни имеют кремневые скелеты, панцири
или оболочки, для построения которых
используют природные кремнезем и
силикаты. К ним, в частности, относятся различные
простейшие одноклеточные организмы,
такие, как радиолярии, солнечники, губки и
фитофлагеллаты, диатомовые водоросли (их
известно свыше 5000 видов). Существуют
даже бактерии, живущие на граните и
других горных породах и минералах.
Известны и современные организмы,
стоящие на высокой ступени эволюционного
развития, в жизнедеятельности которых
соединения кремния играют существенную
роль. К ним, например, принадлежат высшие
культурные растения (пшеница, рис,
сахарная свекла, овес), деревья (ель, бамбук),
которые ассимилируют кремний из почвы *.
* Некоторые другие культурные растения
(томаты, хлопок), напротив ассимилируют кальций. — М. В.
(>«)

Содержание кремния в таких растениях
оказывается значительным. Так, зола хвоща
Equisetum на 80 процентов состоит из
кремнезема.
Подкормка многих растений
соединениями кремния приводит к ускорению роста,
способствует лучшему усвоению фосфора и
других питательных элементов, увеличивает
устойчивость к заболеваниям и повышает
урожайность. В то же время, недостаток
кремния замедляет рост таких растений,
делает их чувствительными к грибковым и
бактериальным болезням, понижает урожай.
Роль кремния в жизнедеятельности
растений еще окончательно не выяснена.
Однако известно, что этот элемент находится в их
тканях в соединении с протеинами и
углеводами, играя существенную роль в их
образовании и распределении в организме
растения.
Определенную роль кремний играет и в
жизни человека и других млекопитающих:
его соединения вводятся вместе с пищей,
всасываются через двенадцатиперстную
кишку, попадают в кровь и, циркулируя
вместе с ней, отлагаются в определенных
клетках.
Кремний присутствует практически во
всех тканях человеческого организма, но
больше всего там, где слабо развиты или
отсутствуют нервные волокна. Его среднее
содержание в человеческом теле
иллюстрируют следующие цифры (микрограммы на
грамм сухой ткани):
Кожа 23 Легкие 653
Эпидермис кожи . . 106 Сухожилия .... 28
Волосы 90 Мускулы .... 13
Ногти 56 Почки 42
Среднее содержание кремния в 1 мл
сыворотки крови взрослого человека
составляет 2 jj-г, а в 1 мл мочи — 22 ^г (то-есть за
сутки человеческий организм выделяет с
/мочой около 37 мг Si02).
Соединения кремния участвуют в
процессах роста волос и ногтей человека;
шерсти, рогов и копыт животных; перьев птиц.
Отлагающийся в них кремний химически
соединяется с кератином, связывая его
макромолекулы поперечными мостиками и
повышая тем самым его химическую
устойчивость и снижая проницаемость.
В связи с этим любопытно отметить
такой факт. Живущие в неволе обезьяны от
недостатка кремния зимой теряют шерсть.
Когда же их весной выпускают в вольеры,'
то они едят глину. Едят глину и другие
животные. При заболеваниях шерсти овец
кормят просом, оболочка которого содержит
много кремния. Из перьев птиц выделен
ортокремневый эфир холестерина — первое
индивидуальное кремнийорганическое
соединение, найденное в живых организмах.
Впоследствии оно было обнаружено и в
легких людей, страдающих силикозом
(болезнью, вызываемой вдыханием пыли
кремнезема и силикатов).
Убедительно доказано также, что
некоторые патологические процессы в
организме (в том числе рак, туберкулез, зоб,
некоторые дерматиты, камни в мочевыводящих
путях и др.) сопровождаются нарушением
обмена соединений кремния. Так, многие
опухоли содержат значительно больше
кремния, чем здоровые ткани. В частности,
при зобе в щитовидной железе кремния
накапливается в три—четыре раза больше,
чем в здоровой. В 3—6 раз возрастает
содержание кремния и в злокачественных
опухолях. Суточное выделение кремния с
мочой у раковых больных оказывается в 2,5—
17 раз меньше, чем у здоровых людей. Это
наблюдение может оказаться полезным не
только для ранней диагностики раковых
заболеваний, но и должно явиться стимулом
для выяснения роли соединений кремния в
патогенезе рака.
Надо ожидать, что регулируя обмен
кремния удастся бороться с рядом
заболеваний. Первые попытки применения крем-
нийорганических соединений в
химиотерапии были сделаны еще в начале нашего
века, когда пытались лечить от туберкулеза
некоторыми эфирами ортокремневой
кислоты (по непонятным причинам эти работы
не были продолжены).
Все эти данные очень интересны, так как
свидетельствуют о том, что кремний играет
какую-то весьма существенную роль и в
жизнедеятельности человека и высших
животных. Однако эта роль до сих пор
остается далеко не ясной.
НАЧАЛО НЕОЖИДАННОСТЕЙ
В 1962 году в лаборатории элементоор-
ганических соединений Института
органического синтеза Академии наук Латвийской
ССР впервые в истории кремнийорганиче-
ской химии было получено несколько типов
70

органических соединений кремния,
обладающих весьма высокой физиологической
активностью и, зачастую, необычным
механизмом действия на живой организм.
CHi2
н2с я Т сн2
vf
о I
а
Силатраны. Радикал R может быть арильным
(например, фенильным — СбНб), алкильным (например,
метильным, этильным — СН*, СгН^), алкоксильным
(например, метоксильным, этоксильным — СН^О,
С2Н50) и т. д.
В частности, при изучении соединений
пятивалентного кремния*, названных «сила-
транами», было найдено, что 1-арилсилатра-
ны (R — ароматический радикал) обладают
весьма высокой физиологической
активностью. Так, 1-фенилсилатран (R —С(ДЬ)
необычайно ядовит для теплокровных
животных. Его смертельная доза составляет всего
0,4 миллиграмма на килограмм живого
веса — то есть это соединение примерно в два
раза токсичнее, чем такие яды, как
синильная кислота или стрихнин! В то же время
для холоднокровных животных (например,
лягушки) и низших организмов (грибков,
бактерий) 1 -фенилсилатран оказывается
практически безвредным. В дозах ниже
смертельной @,2—0,3 мг/кг) 1-фенилсилатран
является мощным аналептиком и вызывает
ярко выраженное двигательное возбуждение
животных.
Предварительные опыты показывают, что
физиологическая активность 1-фенилсила-
трана обусловлена его влиянием на какую-
то ферментную систему, весьма существен-
* В подавляющем большинстве своих соединений
кремний бывает четырехвалентным. Устойчивые
соединения пятивалентного кремния до последнего
времени почти не были известны. — М. В.
ную для функций центрального нервного
аппарата теплокровных. Но 1-фенилсилатран
резко отличается от многих известных ядов
подобного рода действия, так как такие
ферменты, как холинэстераза и ацетилхо-
линэстераза, им не угнетаются.
Физиологическая активность силатранов
в основном определяется природой
радикала R, связанного с атомом кремния. Об
этом говорит, например, практически
полная безвредность алкил- и алкоксисила-
гранов.
Изыскания физиологически активных
веществ среди азотсодержащих кремнийорга-
нических соединений представляются
весьма перспективными. Среди соединений
этого типа уже найдены вещества, обладающие
бактерицидным, фунгицидным или
наркотическим действием и даже способностью...
отпугивать насекомых.
Недавно было показано, что замена в
определенных лекарственных средствах
одного или нескольких атомов углерода
атомами кремния не только не снижает
физиологической активности соединения, но, иногда,
даже повышает ее. Особенно интересно, что
кремниевые аналоги некоторых
медицинских препаратов оказываются значительно
менее токсичными.
В качестве примера можно привести два
сходных по строению (изоструктурных)
соединения, исследованных недавно в США:
(CH3KCCHXHsoa)NH2 u (CHs):iSiCIIXII2OCONH2
Первое из них в 10 раз токсичнее своего
кремниевого аналога, причем вызывает
судороги. Последний же является
быстродействующим мускульным релаксантом
(препаратом, понижающем тонус мускулатуры), не
дающим побочных явлений.
Все это ставит на повестку дня
необходимость развития новой отрасли химии
кремния — химии, биохимии и фармакохимии
биологически активных кремнийорганиче-
ских соединений. В ее задачи должно войти
детальное изучение роли кремния в живых
организмах, изыскание биологически
активных соединений этого элемента и
возможностей их практического использования в
медицине и сельском хозяйстве. И,
возможно, близко то время, когда новые
синтетические органические соединения кремния —
третье поколение потомков камня — станут
столь же полезными для человечества, как
и два предшествующих поколения —
силикаты и силиконы.
71

Г. ВОЗНЕСЕНСКАЯ
СЕКРЕТЫ
ДРЕВНЕГО
МЕТАЛЛА
''-?*.>•»:*-■
ч т£Г
"л**
4ИГ?»*-
,К&*?Ч
рчйтч^1 ?ЗУ »r*V*b*i
^ppj^TY^^
L.
***ь
"^ *>у^щу
г*
*п
Эти ножи и серпы,
наконечники стрел и копий, шилья и
топоры были сделаны из железа и
стали больше двух тысяч лет тому
назад. Их нашпи археологи в
числе других интереснейших
памятников материальной культуры на
раскопках Троицкого городища
под Москвой. Изучение находок
помогло полнее представить
историю племен Дьяковской
культуры A,5—2 тыс. пет назад].
Одна из наиболее интересных
страниц этой истории —
овладение древними мастерами все
более совершенными способами
получения и обработки стали.
Прочесть эти страницы позволяет
металлография, один из тех точных
методов исследования, которые
сейчас с большим успехом
используются в археологии.
Не так давно в лаборатории
Института археологии АН СССР
было впервые проведено
микроструктурное исследование изделий
из черного металла,
обнаруженных при раскопках дьяковских
городищ. Теперь мы можем сказать,
что уже в те далекие времена
металлурги владели разными
способами получения
высокоуглеродистой стали. В сыродутных и
кузнечных горнах они получали
сырцовую сталь. Сварка тонких
стальных пластин в бруски давала им
сварочную стапь, называемую
укладом. Обычно этот металл
высокого качества шел на
изготовление самых ответственных орудий
^РУДа —серпов, ножей. Не раз нам
попадались изделия из стали, по-

^ Железные наконечники стрел и
шилья (с их помощью делали
проколы в коже, дереве, бересте) из
раскопок Троицкого городища
Копье и дротик, сделанные из ^-
мягкой углеродистой стали
Микроструктура мягкой
углеродистой стали, из которой изготовлен
наконечник копья
%Гй
пученной путем цементации.
Цементацию или науглероживание
вели тогда в кузнечных горнах или
в печах. Сюда в закрытых
сосудах — муфелях, наполненных
древесным угпем, кусочками
кожи, рогами и копытами животных,
помещали железные заготовки
или уже готовые кузнечные
поковки. Обугливаясь, органическое
содержимое муфелей насыщало
металл углеродом.
О высоком мастерстве древних
умельцев говорит и тот факт, что
в металле лучших изделий можно
заметить очень мало включений
шлака, которые обычны для
сыродутного железа. Такое
тщательное освобождение металла от
шпака было далеко не простым
делом: оно достигалось
многократной проковкой железкой
крицы (своеобразного
«полуфабриката» железа).
Очень важно попытаться
разобраться и в способах
изготовления различных изделий из
металла. Мы увидели, что многие
предметы — ножи, серпы, копья-дроти-
ки, наконечники стрел были
сделаны по сложным
технологическим схемам, и основой этих схем
было сочетание железа и стали в
одном изделии. Поражало
удивительно рациональное
использование стали только в рабочей части
орудия труда и оружия. Изучение
микроструктур находок открыло
перед нами сложное и тонкое
искусство, которым в совершенстве
владели древние кузнецы.
Многие операции — такие, как

наварка тонких стальных лезвий
на железную основу серга или
«ожа — требовали от кузнеца
поистине ювелирного мастерства и
большого опыта. Вот
копье-дротик, у него наиболее сложная
конструкция среди остальных
исследованных предметов (фото на
стр. 73). Чтобы изготовить это
оружие, кузнец взял железный
стержень, один его конец отковал
и свернул втулку, а к другому
приварил трехслойные брусочки
металла (в середине бруска —
железная пластинка, по бокам —
стальные). Потом он расковал э и
брусочки, превратив их в двушип-
ное перо копья...
Представьте себе, с какими
малыми объемами металла имел
дело этот мастер, как точно должен
был он определять по цвету кале-
нчя металла тот момент, когда
отдельные пластинки достигнут
сварочного жара, как быстро и четко
приходилось действовать ему,
чтобы с помощью чистого речного
песка вовремя успеть очистить
поверхность металла от окалины,
как, наконец, важно было
удержать такой температурный режим,
чтобы не обезуглероживалось то*
ненькое стальное лезвие, которое
должно было быть наварено на
железную основу. Представьте
себе все это, и вы поймете, о ка-

I Mj^^j
Ш
1
ш
1
Шг^Ж^Гш
ш1Я1
^ ^Щ§£ Л
ffiwAlij /ill
У этих железных серпов рабочая
часть сделана из стали. На
фотографиях микроструктуры металла
можно легко отличить светлое
поле железа от темной стали. Белые
полосы — это тонкие сварочные
швы из чистого железа.
Фотография свидетельствует о высоком
уровне кузнечного мастерства
•
В этих серпах тоже весьма
искусно используется сочетание
железной основы клинка и стальной
наварки лезвия. Белое поле в
окуляре микроскопа (нижняя
микрофотография на стр. 74) — это
железо. А сверху — сталь
е
На верхнем снимке на этой
странице— структура закаленной
стали дьяковского ножа. Темные
пятна на фотографии—это
включения шлака. Микроструктура
изделия показывает, что племенам
дьяковской культуры была
известна термическая обработка стали
Ниже фотография кельта —
топора, который насаживался на
деревянную рукоять и
подвешивался за ушко к поясу. На
помещенной тут же фотографии структуры
металла видно, как хорошо
железо освобождено от шлака
Фотографии выполнены автором
статьи в Институте археологии
АН СССР
кой высокой культуре обработки
металла говорят фотографии
микроструктуры древней стали, о
каком удивительном кузнечном
мастерстве свидетельствуют тонкие
чистые полосы сварочных швов,
отчетливо видимых в микроскоп.
Населению Троицкого
городища хорошо была известна и
тепловая обработка металла.
Изучение микроструктуры стальных
изделий показывает, что в те
времена уже зарождался
дифференцированный подход к выбору
режима тепловой обработки. Например,
если требовалось изготовить
ножи, то раскаленные в кузнечном
горне поковки закаливали в
холодной воде, если делали
серпы — то закалку вели с
последующим высоким отпуском
(дополнительным нагреванием).
Таковы были первые шаги
«железной индустрии». Так
складывались крупицы знаний — в труде
целых поколений, в долгих
поисках и неустанном
совершенствовании мастерства — знаний,
которые стали к нашему времени
важнейшим багажом человечества.
75

LI nvc юный
I1JUD химик
V Что это такое?

ВНИМАНИЮ НОВИЧКОВ!
Устав клуба состоит из двух пунктов.
Пункт первый. 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.
т
^>*
J
уО'
77

ВИКТОРИНА
ТО ПЛАВАЕТ, ТО ТОНЕТ...
В сосуде с теплоизоляцией находится
жидкий воздух. Он постепенно испаряется.
Время от времени небольшую пробу
жидкого воздуха из этого сосуда выливают в
другой сосуд, в котором налита вода.
Сначала такие «капли» жидкого воздуха бурно
кипят, плавая по поверхности воды. Но
последующие порции почему-то начинают
вести себя иначе: капли жидкого воздуха
погружаются в водуг мечутся вверх и вниз, из
стороны в сторону — их толкают и
подбрасывают пузырьки выделяющегося газа. Цвет
жидкого воздуха становится все голубее и
голубее.
ГАЛЬВАНИЧЕСКИЙ
ЭЛЕМЕНТ
Чтобы поставить электрохимический
опыт, нужно прежде всего иметь источник
тока. Заводы выпускают множество
различных гальванических элементов. Самые
простые — это обычные батарейки для
кгрманных фонариков. Но химический
источник тока можно сделать и самим —
например, элемент Грене.
В стакан или банку опустите
подвешенные на проволочках цинковую и угольную
* О них вы сможете прочесть в статье М. А. Гу-
ревича «Содержимое черной коробочки» в
августовском номере журнала.
Ответьте на три вопроса:
Почему жидкий воздух сначала плавает?
Почему он начинает тонуть! Почему он го*
лубеет!
СВАДЬБА КРАСНОГО ЛЬВА
В «Фаусте» Гете есть такие строчки:
Являлся красный лев—и был он женихом,
И в теплой жидкости они его венчали
С прекрасной лилией, и грели их огнем,
И из сосуда их в сосуд перемещали.
(Перевод Н. Л. Холодковского{
«Венчанием» занимались, безусловно,
алхимики. Как вы думаете, какая реакция
описана в этом стихе! Напишите ее
современным химическим языком.
САМЫЙ КОРОТКИЙ ВОПРОС
В каких жидкостях водород хорошо
растворим!
пластинки так, чтобы они не касались друг
друга. Налейте до 3/4 высоты пластинок
раствор, состоящий из 16% серной кислоты,
12% хромпика и 72% воды. ПРИГОТОВЛЯЯ
РАСТВОР, БУДЬТЕ ОСТОРОЖНЫ: НЕ
ЗАБУДЬТЕ, ЧТО НУЖНО ЛИТЬ КИСЛОТУ В
ВОДУ, А НЕ НАОБОРОТ. Стакан плотно
закройте крышкой, выведя проволочки
наружу. Если подсоединить к проволочкам
вольтметр, то его стрелка покажет
1.6—2 вольта.
А теперь соедините три элемента Грене
последовательно (цинковую пластинку из
одного стакана с угольной — из другого),
а к двум крайним проволочкам подключите
лампочку от карманного фонарика — она
загорится.
ОПЫТЫ
ВЗРЫ
ВОВ
Электрохимия — это раздел химической науки, изучающий реакции,
которые протекают при прохождении электрического тока через
растворы.
Производство кислорода, водорода и хлора, металлургия меди и
елюминия, нанесение гальванических покрытий — все это находится
в ведении электрохимии. Химические источники тока *— от миниатюрных
батареек для электрических ручных часов до топливных элементов
космических кораблей — тоже электрохимия.
Предлагаем вам несколько электрохимических опытов, которые при
всей их простоте можно назвать как бы маленькими моделями
современных промышленных процессов.
78

ГАЛЬВАНОСТЕГИЯ
Блестящие никелированные и
хромированные предметы выглядят очень
привлекательно, но со временем покрытие портится.
Нести их в мастерскую? Или выбросить? Но
есть еще один выход — нанести самим
металлическое покрытие. Это не так уж
сложно, если предмет небольшой.
Соберите электрическую схему,
показанную на рисунке. Источник постоянного тока
Б — это самодельный элемент из первого
опыта или же 2—3 батарейки, соединенные
параллельно. Миллиамперметр МА можно
—ЛЛД/V1 С о
заменить тестером. Буквой К обозначен
ключ, буквой Р — реостат.
В химический стакан опустите на медных
проволочках две медные пластинки —
аноды А (размером примерно 5X5 см) и
деталь, которую вы хотите покрыть
металлом — например, старый водопроводный
кран или табличку для двери. Деталь
предварительно зашлифуйте наждачной
бумагой, протрите зубной щеткой и затем
тщательно промойте водой.
В стакан налейте заранее
приготовленный раствор электролита, состоящий из
20 г медного купороса и 2—3 мл серной
кислоты на 100 мл воды, так, чтобы
электроды были полностью покрыты раствором.
Деталь должна быть катодом — ее нужно
присоединить к отрицательному полюсу
батарейки. Замкнув ключ, с помощью
реостата установите на шкале миллиамперметра
ток из расчета 100—150 ма на 10 см2
покрываемой поверхности. Вместо реостата
можно воспользоваться радиосопротивлениями
200—300 ом.
Минут через 20 выключите ток и
достаньте катод из стакана. Он покрыт ровным
розовым слоем меди.
Замените медные электроды
никелевыми и, промыв стакан, налейте в него другой
раствор C0 г сернокислого никеля, 3,5 г
хлористого никеля и 3 г борной кислоты на
100 мл воды). Электролит для меднения
сохраните — он нам еще пригодится.
Опустите в стакан деталь и вновь
включите ток. Пройдет 20 минут — и деталь
покроется матовым серым слоем никеля.
Отполируйте ее, и поверхность заблестит.
А теперь мысленно замените батарейку
мощным выпрямителем, химический
стакан — тысячелитровой ванной, а вашу
деталь — автобусным бампером. Так
выглядит участок гальванического цеха
автомобильного завода.
ГАЛЬВАНОПЛАСТИКА
Электрохимический процесс
гальванопластика часто используется в
промышленности для изготовления металлических
изделий сложной формы, которые трудно, а
иногда просто невозможно изготовить
отливкой или механической обработкой. Так
делают, например, копии с восковых
моделей граммпластинок. Знаменитая
скульптура на фронтоне Большого театра в
Москве — колесница Аполлона — тоже
изготовлена методом гальванопластики.
Возьмите кусок воска или парафина и
тщательно разгладьте его поверхность.
Иглой процарапайте на ней (но не глубоко)
какой-нибудь узор или свои инициалы.
Затем мягкой кисточкой нанесите на
поверхность слой электропроводного
графитового порошка (можно растолочь в ступке
грифель карандаша]. В нескольких местах
по краям рисунка прижмите к графитиро-
п

ванной поверхности медные проволочки-
токоотводы. Поместите восковой слепок в
стакан для меднения, налейте электролит и
соберите схему предыдущего опыта.
Включите ток. На каждый квадратный
сантиметр поверхности необходим ток
5—10 ма, поэтому передвиньте движок
реостата или подберите другое
радиосопротивление. Наберитесь терпения —
осаждение меди продолжается 5—6 часов. Когда
опыт закончен, разомкните цепь и выньте
катод. Воск осторожно расплавьте (лучше
всего — в горячей воде). Вам останется
только осторожно оторвать проволочки от
тонкого медного листка с узором.
ГДЕ ПЛЮС, ГДЕ МИНУС*...
Не стоит огорчаться, если вы перепутали
полюса у батарейки или аккумулятора.
Возьмите кусок фильтровальной или
промокательной бумаги и смочите ее
слабым раствором поваренной солиг в который
добавлен фенолфталеин (он продается в
аптеке). Прижмите этот листок
одновременно к обоим контактам батарейки. Через
некоторое время фильтровальная бумага
около одного из полюсов начнет краснеть.
Не сомневайтесь — этот полюс
отрицательный.
Объяснение просто: вода частично
диссоциирует на ионы водорода и гидроксила:
Hgpr'H он .
Эти ионы под действием постоянного
электрического тока на электродах
присоединяют или отдают электроны.
На катоде:
Н е - Н
2Н -> Н2
На аноде:
ОН — е ->ОН
20Н Н20 О
20 > 0._
Происходит электролиз воды. У
отрицательного полюса — катода — выделяется
водород, а ионы ОН — остаются в избытке.
Они реагируют с фенолфталеином,
придавая ему красную окраску, характерную для
щелочной среды. Поваренная соль нужна
лишь для того, чтобы увеличить
электропроводность воды.
ХОТИТЕ ПОДГОТОВИТЬСЯ
К ЭКЗАМЕНАМ ПОЛУЧШЕ?
Перед вами несколько задач Всероссийской химической олимпиады 1966 года. Они
могут оказаться полезными при подготовке к конкурсным экзаменам в вузы.
1. Можно ли сжечь уголь с помощью воды или углекислого газа?
2. В четырех пробирках без надписей находятся водные растворы хлористого
бария, серной кислоты, сернокислого натрия и соды. Как разпичить эти вещества,
не пользуясь другими реактивами?
3. Пары щелочных металлов содержат 10—30% молекул типа Ме2 (например, Na2
или Кг)- В таких молекулах вокруг каждого атома образуется двухэлектронная
оболочка, подобная оболочке инертного атома гелия. И несмотря на это молекулы Ме2
неустойчивы. Почему!
4. Жидкий хлористый водород практически не проводит электрического тока. Будет
пи меняться его электропроводность при добавлении небольших количеств жидкого
аммиака и жидкого сернистого газа!
5. Почему в таблицах растворимости стоят прочерки в клетках гидрата окиси
серебра, углекислого алюминия и сульфида трехвалентного железа!
6. Для гидролиза 3,6 г смеси этилацетата с фенилацетатом потребовалось
500 мл 0,1 н. раствора едкого кали. Определите состав смеси эфиров.
so

ОТВЕТЫ НА ВОПРОСЫ ПРОШЛОГО НОМЕРА
Викторина
ТАЙНА ПЕЧНОЙ ТРУБЫ ПОЧЕМУ МЕДЬ ЗЕЛЕНЕЕТ!
Один из продуктов горения — окись углерода В воздухе всегда присутствуют влага и углекис-
СО. Попадая на холодные стенки трубы, она частич- лый газ. Взаимодействуя с ними, медь превращает-
но разлагается на углерод и углекислый газ: 2СО = ся в основную углекислую соль — Си2|ОНJС03. Это
- - С + С02. Углекислый газ уходит с дымом, а угле- вещество — зеленого цвета. Оно тождественно из-
род остается в трубе в виде сажи. вестному зеленому минералу — малахиту.
ПАТЕНТ XVIII ВЕКА
Патент был взят французским ученым Никола
Лебланом на способ получения соды. Ч Т О ЭТО ТЯКОС
Вот какие реакции происходят в этом процессе:
Na^SO -"- 2С = - Na S - - 2С0 1- ПопеРечный P**PG* иглы морского ежа.
Na>S ^СаСО - NaXO -f CaS ^* Кристаллы салициловой кислоты под микроско-
сода пом.
3 Я Д Я Ч И ВЕЩЕСТВО 1. Сначала нужно установить состав конечного продукта превращений.
Найдем вес грамм-эквивалента металла, образующего хлорид:
47,8% 52.2%
Me С1 х = 32,5г.
9 х 35,5 г.
Атомный вес элемента равен его грамм-эквиваленту, умноженному на валентность.
Одновалентного металла с атомным весом 32,5 не существует. Однако есть
двухвалентный металл с атомным весом 65 — цинк. Убедимся, что ни трех-, ни
четырехвалентного металла с эквивалентом 32,5 нет. Итак, конечный продукт реакции —
хлористый цинк ZnCI2.
Анализ последовательного хода реакций, начиная с последней, приводит к выводу,
что в исходном растворе содержится цинкат натрия Na2Zn02. При добавлении
небольшого количества соляной кислоты образуется осадок гидрата окиси цинка:
Na2Zn02 г 2HCI = 2NaCl [ Zn @HJ J .
При последующем прибавлении кислоты осадок растворяется:
Zn @НJ -J- 2HCI = ZnCI2 Ь 2Н20.
ВЕЩЕСТВО 2. Неизвестные элементы, составляющие вещество, можно найти,
проанализировав формулу а|х + 2,25у) = 144.
Искомое вещество — карбид алюминия А14Г>
ВЕЩЕСТВА 3 и 4. Поскольку исходный карбонат растворим, в его состав входит
одновалентный катион. Если обозначить неизвестные катионы двух солей иерез А и Б,
а их атомные веса — через х и у, то уравнение реакции будет выглядеть так:
AS04 | Б2С03 == B2S04 ~\- АС03 i .
Составляем пропорцию: 2,40 г 1,92 г 1,68 г
AS04 — БоС03 — АС03
х | 96 2у ^60 х ! 60
2,40 1,92 1,68 1,92
Получаем два уравнения: _ Q = » , fn и
90 2у+60 х+60 2уЧ^60
Решив эту систему, находим, что х = 24, у — 18. Элемент А — это магний. Но что
такое Б! Ведь металла с атомным весом 18 не существует. Но зато существуют соли без
металла — соли аммония.
Таким образом, искомые соли — это сульфат магния MgS04 и карбонат аммония
JNH4J2C03-
6 Химия и Жизнь, № 6
81

Стол справок
ГДЕ ГОТОВЯТ
химиков?
«Химическая технология—наука о
методах и процессах химической
переработки сырья в продукты
потребления и средства производства».
Большая Советская
Энциклопедия
Самый большой в нашей стране химико-
технологический институт находится в
Москве. Он носит имя Д. И. Менделеева.
Институт был создан 46 лет назад. За эти годы в
институте специальность химика-технолога
получили десятки тысяч людей. Среди них
инженеры по технологии топлива и стекла,
пластических масс и синтетического каучука,
красителей, удобрений и средств защиты
растений.
Некоторые вузы были прежде
факультетами Менделеевского института. В их
числе — Московский институт химического
машиностроения.
В Московском химико-технологическом
институте имени Менделеева — шесть
дневных факультетов: технологии органических
веществ, неорганических веществ, топлива,
силикатов, факультеты физической химии и
инженерный химико-технологический. Есть в
институте вечерний и заочный факультеты.
В одном из крупных центров химической
промышленности — Новомосковске —
работает филиал института.
ОТВЕТЫ
НА
ВОПРОСЫ
(см. стр. 80)
1. Да, можно. Углерод при повышенных температурах является сильным
восстановителем. При пропускании над раскаленным углем паров воды или углекислого
газа уголь отнимает у них кислород:
С НА) = СО | Н2;
С | С02 = 2СО.
Обе эти реакции используются в промышленности: первая — в производстве
«водяного газа» вторая — в доменном процессе.
2. Сначала нужно четко представить, какие из предложенных веществ реагируют
друг с другом. Удобнее всего составить таблицу, где наблюдаемые при реакции
изменения |выпадение осадка или выделение газа] обозначены знаком + .
ВаС12
| H2S04
Na2S04
Na2CO:i
liaCU
•
1
i
h,so4
©
-
Na2S04
"i
—
•
—
Na,C03
-}-
—
•
Число поло- 1
жительных 1
реакций
3 1
2 1
1
2 |
Раствор, который реагирует со всеми остальными растворами, содержит
хлористый барий:
BaCU I HoS04 -> BaS04 I ! 2HCI
BaClg + Na2S04 -> BaS04 1 2NaCl
BaCI2 -f Na2C03 -> BaC03 l { 2NaCl.
83

Телерь ясно, в какой пробирке находится и сернокислый натрий: он дает осадок
только с хлористым барием, который мы уже обнаружили. Итак, осталось различить
серную кислоту и соду. Сразу возникают затруднения — оба вещества дают
одинаковые пробы: при реакции с ВаС12 выпадает осадок, а с Na2S04 они не реагируют.
Здесь можно воспользоваться таким приемом: сначала отфильтровать и промыть
осадки, образовавшиеся при взаимодействии ВаС12 с испытываемыми растворами,
а затем эти осадки (углекислый и сернокислый барий] смешать с растворами соды
и серной кислоты. Прибавление раствора соды не вызовет никаких изменений,
а раствор серной кислоты прореагирует с одним из осадков с выделением
углекислого газа:
ВаС03 + HoSOj -> BaS04 J ILO C02 ? .
3. Гелий — единственный инертный газ с завершенной оболочкой из двух
электронов (ведь он расположен в первом периоде). У элементов других периодов
завершенная оболочка имеет восемь электронов, а не два. Щелочные металлы находятся
do II—VII периодах. Поэтому молекулы Ме2 неустойчивы.
4. Жидкий хлористый водород практически не диссоциирует на ионы, и поэтому
не проводит электрического тока. При добавлении жидкого аммиака образуется
хлористый аммоний:
NH, HC1 ■> М14С1.
Хлористый аммоний частично растворим в жидком хлористом водороде, который
является полярным растворителем. В растворе появляются ионы NH + и CI
и электропроводность увеличивается. Жидкий сернистый газ не реагирует с
хлористым водородом, и электропроводность практически не изменится. (Интересно, что
при добавлении больших количеств жидкого сернистого газа, когда можно будет
говорить о растворе HCI в S(J, полярный сернистый газ может вызвать диссоциацию
HCI почти так же, как ее вызывает вода].
5. Прочерк в таблице растворимости указывает на то, что такое соединение либо
неустойчиво, пибо разлагается водой. Так, гидрат окиси серебра легко разлагается на
окись серебра и воду: 2AgOH~> Ag20 + H20. Углекислый алюминий, образованный
слабой кислотой и слабым основанием, разрушается водой: А12(С03)з + ЗН20 —>
—<> 2А1(ОН]3 + ЗС02. В молекуле Fe2S3 одновременно присутствуют окислитель (Fe3)
И восстановитель (S2 ], поэтому происходит окислительно-восстановительная реакция:
Fe2S3 -* 2FeS + S.
6. Сначала запишем уравнения реакций:
СН3СООС2Н5 f КОН -> СН3СООК + С2Н5ОН
этилацетат
СН,СООС6Н5 } 2К0Н -> СН3СООК 4- С«Н5(Ж - j Н20.
фенилацетат
(фенол при гидролизе, в отличие от спирта, образует фенопят калия).
Примем количество молей этилацетат а в смеси за х, а фенолацетата за у.
Молекулярные веса этих веществ равны соответственно 88 и 136. Тогда 88х + 36у = 3,6 г.
По уравнению реакции дпя гидролиза 1 мопя этилацетата требуется 1 моль КОН,
а для гидролиза 1 моля фенилацетата — 2 моля КОН. В 500 мп 0,1 н раствора КОН
содержится 0,05 грамм-эквивалента КОН, то есть 0,05 моля КОН. Значит, можно
написать такое равенство: х + 2у — 0,05.
Теперь остается решить систему уравнений
88х , 136у = 3,6
х | 2у = 0,03
Ответ: х = 0,01 моля, у = 0,02 мопя. Значит, в смеси содержится 0,88 г СН3СООС2Н5
2,72 г СН3СООС6Н5.
Задачу можно решать и в весовых количествах, но система уравнений получается
более громоздкой. Попытайтесь все же ее составить.
83

КАК ПОЛЬЗОВАТЬСЯ
СТЕКЛОДУВНОЙ ГОРЕЛКОЙ
Для того, чтобы зажечь стеклодувную горелку,
надо сначала пустить «компрессор» и, не
открывая газового крана, ПРОДУТЬ ВСЮ СИСТЕМУ
ЧИСТЫМ ВОЗДУХОМ (в ней мог скопиться газ
и, смешавшись с воздухом, дать взрывчатую
смесь). После этого подачу воздуха надо
прекратить, пустить слабый ток газа и, подождав
секунду -другую (чтобы газ в свою очередь
вытеснил из горелки весь воздух), поднести снизу
зажженную спичку. Помните: ни в коем случае
НЕЛЬЗЯ СРАЗУ ПУСКАТЬ СИЛЬНЫЙ ТОК ГА-
ЗА, так как он может дать сильную вспышку и
обжечь вам лицо. По этой же причине,
ЗАЖИГАЯ ГОРЕЛКУ, НЕ НАКЛОНЯЙТЕСЬ НАД НЕЙ.
Теперь несколько слов о том, как надо
регулировать величину и форму пламени. Если кран,
подающий воздух, закрыт, то газ горит ярким:
коптящим пламенем; если понемногу открывать
воздушный кран, то пламя будет постепенно
бледнеть и становиться голубым и горячим; в тот
момент, когда пламя совсем перестанет коптить,
можно считать, что воздуха подается достаточно.
Может случиться, что у самого сопла горелки
(даже при большой подаче воздуха) останется
небольшой язычок коптящего пламени. Это
значит, что «одуванчик» слишком сильно выдвинут
из сопла; его надо немного убрать внутрь. Если
же «одуванчик» расположен очень глубоко —
пламя будет неустойчивым.
Пламя стеклодувной горелки (как и любое
другое пламя) можно условно разделить на три
зоны: холодную — восстановительную, очень го-
ас
<
э
<
х
I
84

рячую зону полного сгорания и чуть менее
горячую окислительную зону (а). Стекло следует
нагревать в нижней части окислительной зоны, там,
где она граничит с зоной полного сгорания (б).
КАК НАГРЕВАТЬ СТЕКЛО
Отрежьте известным вам приемом кусок
стеклянной трубки длиной сантиметров двадцать
(для начала лучше всего брать не слишком
широкую, но и не слишком узкую трубку,
диаметром миллиметров шесть — восемь) и поучитесь
правильно ее держать.
Сядьте поудобнее, поставьте локти на самый
край стеклодувного стола и, разведя их чуть-
чуть в стороны, поверните кисти рук ладонями к
себе. Теперь на полусогнутые средние пальцы
положите отрезок стеклянной трубки (в) и
затем без усилия прихватите указательными и
большими пальцами (г). Помните: ТРУБКУ
НАДО НЕ ДЕРЖАТЬ, А ТОЛЬКО
ПРИДЕРЖИВАТЬ — она должна свободно лежать на средних
пальцах.
Теперь короткими, быстрыми и
равномерными движениями больших и указательных
пальцев (попеременно то правой руки, то левой)
подталкивайте трубку в направлении «от себя», следя
все время за тем, чтобы средние пальцы были
неподвижными. (Когда «работает» правая рука,
конец трубки легко проскальзывает по среднему
пальцу левой руки; когда «работает» левая рука,
трубка скользит по среднему пальцу правой
руки.) ТРУБКА ДОЛЖНА ВРАЩАТЬСЯ
СОВЕРШЕННО РАВНОМЕРНО, БЕЗ РЫВКОВ. Ни в
коем случае нельзя тянуть концы трубки в
разные стороны или «зажимать» их, тормозя
вращательное движение.
После того, как вы потренировались вращать
холодную трубку, внесите ее в пламя (для того,
чтобы при зтом не пришлось двигать локтями,
горелку надо предварительно правильно
установить на столе). Во время нагревания ни на
секунду не прекращайте вращать трубку и не
передвигайте ее из стороны в сторону. Трубка
должна нагреваться все время в одном и том же
месте, причем равномерно по всей окружности.
Нагревая стеклянную трубку, вы сначала не
заметите никаких изменений. Однако через
некоторое время пламя над трубкой окрасится в
яркожелтый цвет — это верный признак того, что
стекло нагрелось почти до рабочей температуры
(пламя окрашивается в желтый цвет благодаря
тому, что из стекла начинают улетучиваться
ионы натрия). Подержите трубку еще немного в
пламени и вы почувствуете, что середина трубки
размягчилась.
И если при дальнейшем нагревании
размягченный участок трубки у вас не сомнется, не
растянется и не перекрутится, а постепенно оса-
живаясь, сольется в ровную сплошную
стеклянную перемычку, то можно сказать, что вы
научились правильно нагревать стекло.
В. ЖВИРБЛИС
85

Английский—для химиков
«ГЛАГОЛ-ХАРАКТЕРИСТИКА»
Начнем на этот раз с перевода предложений,
приведенных в прошлом номере журнала:
23- This scientist recalculated the
heat of formation to have risen to 10%.
«По новому расчету этого ученого оказалось, что
теплота образования больше на 10%».
24. It seems possible to picture the
following molecules to participate in the
reaction.
«Можно представить себе, что в реакции
принимают участие следующие молекулы».
25. The rearrangements were alleged
to lead to poor yields.
«Утверждали, что перегруппировки приводят
к низким выходам».
26. The isomers are deemed to be in
dynamic equilibrium.
«Полагают, что изомеры находятся в
динамическом равновесии».
27. The high percentage of impurities
was feared to lead to poor yields.
«Опасались, что высокое содержание примесей
приведет к низким выходам».
Мы не даем здесь неправильных вариантов,
поскольку фантазия химиков в этих случаях поистине
безгранична. Почти никто из специалистов — будь
то научный сотрудник или инженер, аспирант или
студент — не владеет техникой перевода таких
предложений.
Это связано с тем, что в русском языке
отсутствуют эквиваленты английских инфинитивных
оборотов: «дополнение с инфинитивом» («объективный
инфинитив», Accusative with Infinitive) и
«подлежащее с инфинитивом» («субъективный инфинитив»,
Nominative with Infinitive).
Рассмотрим более детально эти обороты и
способы их передачи на русский язык. Для начала
обратим внимание на значение глаголов, напечатанных
выше с разрядкой: to picture — «представить себе»,
to allege — «утверждать», to deem — «полагать»,
to fear — «опасаться». Эти глаголы характеризую!
отношение говорящего к высказываемому и поэтому
их можно назвать «глаголами-характеристиками».
В русском языке лишь немногие глаголы могут
одновременно выступать и в качестве обычных
смысловых глаголов, и в качестве
глаголов-характеристик (это — так называемая двуфункциональность).
Сравните:
«Я знаю эту теорию» и «Я знаю, что он создал
новую теорию».
В первом случае «знаю» представляет собой
обычный смысловой глагол; во втором — «знаю»
характеризует отношение говорящего к
высказываемому-
Еще пример:
«Он думает думу» и «Он думает, что защитит
диссертацию» (или: «Думают, что он защитит
диссертацию»).
Английскому языку свойственно, что в качестве
глагола-характеристики выступают сотни глаголов,
которые при этом либо сохраняют лишь одно из
своих обычных значений, либо приобретают новое.
Например, в качестве глагола-характеристики to
consider означает «считать» (а не «рассматривать»),
to believe — «полагать» (а не «верить»), to choose —
«считать» (а не «выбирать»), to give — «показывать»
(а не «давать»), to work out — «оказываться» (а не
«вырабатывать»), to credit — «полагать» (а не
«доверять») и т. д. Лишенные полной смысловой нагрузки,
глаголы-характеристики имеют ограниченное число
значений. Основные из них — «полагать»,
«предполагать», «считать», «думать», свойственные,
например, глаголам
to think, to believe, to i-hoose, to credit,
to regard, to consider, to assume, to infer,
to hold, to reckon, to deem, to take, to
envisage, to presume, to postulate, to perceive, to
suggest, to suppose, to expect, to infer и т. д.
Эти глаголы обычно употребляются для того, чтобы
подчеркнуть относительность высказываемых
фактов.
При интуитивном переводе сложность
инфинитивной конструкции нередко приводит к тому, что
переводящий просто опускает «мешающий» ему глагол-
характеристику и тем самым превращает
относительное высказывание в абсолютную истину.
8«

Но осторожность в оценке фактов представляет
собой одну из неотъемлемых особенностей языка и
стиля научной и технической литературы. Поэтому
в ней часто употребляются такие слова, как «в
основном», €(как правило», «относительно»,
«приблизительно», «часто», «довольно», «около» и
глаголы-характеристики типа «думают», «полагают»,
«предполагают», «считают». В этом нередко и состоит точность
описания.
Глагол-характеристика представляет собой
обязательный элемент любого инфинитивного оборота.
Это важно помнить потому, что в английском языке
часто опускаются инфинитив и инговая форма
глагола «быть» (to be, being), вследствие чего часто
встречаются инфинитивные обороты без
инфинитива. И только наличие
глагола-характеристики позволяет восстановить инфинитив (to be) и
сделать правильный перевод-
Например:
The loss of area is believed (to be) due
to a tilling of catalyst pores.
To be due to означает «быть обусловленным»,
«являться результатом».
Отсюда перевод:
«Полагают, что уменьшение поверхности
обусловлено наполнением пор катализатора».
We considered the reaction (to be) over.
Исходя из значения to be over «заканчиваться»,
переводим:
«Мы считали, что реакция закончилась».
Из приведенных примеров нетрудно увидеть, что
инфинитивные обороты передаются на русском
языке сложноподчиненными предложениями, причем
глагол-характеристика стоит в главном предложении,
а основной глагол — в придаточном. Поскольку в
английском языке одно и то же высказывание с
глаголом-характеристикой можно передать как
инфинитивным оборотом, так и сложноподчиненным
предложением, посмотрим, какие структурные
изменения происходят при замене одного типа
предложения другим.
ДОПОЛНЕНИЕ С ИНФИНИТИВОМ
Возьмем предложение:
They calculated that the content of this
substance amounted to 15%
Поскольку в этом сложноподчиненном
предложении имеется глагол-характеристика to calculate, ту
же мысль можно передать в английском языке
одним простым предложением. Для удобства будем
рассматривать сложноподчиненное предложение
как состоящее из двух предложений; а чтобы из этих
двух предложений сделать одно, надо
ликвидировать связывающий их союз — that.
Получаем:
They calculated (that) the content of this
substance amounted to 15%.
После удаления союза that между двумя
предложениями начинается «борьба» за то, кому быть
в новом предложении подлежащим и сказуемым.
Из-за твердого порядка слов (см. № 2; 3) в
объединенном предложении местоимение they остается
подлежащим, calculated — сказуемым; подлежащее
второго предложения вынуждено стать
дополнением, а сказуемое второго предложения — неличной
формой глагола — инфинитивом:
They calculated the content of the
substance to amount to 15%.
Этот оборот и называется «дополнение с
инфинитивом».
Обратите внимание на название оборота. Оно
говорит о том, что произошло с подлежащим и
сказуемым второго предложения, когда они под
влиянием глагола-характеристики попали в одно
предложение с подлежащим и сказуемым первого
предложения.
Формула такого оборота имеет следующий вид:
Подлежащее + глагол-характеристика +
дополнение + инфинитив.
Например:
Roberts had claimed the reaction to be
complete.
Здесь Roberts — подлежащее, had claimed —
глагол-характеристика, the reaction — дополнение,
to be complete — инфинитив.
Поскольку в русском языке глагол-характеристика
находится в первом предложении, для удобства
перевода развернем оборот в два предложения,
действуя в обратном порядке, а именно:
а) после глагола-характеристики введем союз
that;
б) дополнение вновь сделаем подлежащим;
в) инфинитив превратим в сказуемое второго
предложения.
Получаем:
Roberts had claimed that the reaction was
complete.
Теперь без труда переводим:
«Роберте утверждал, что реакция прошла
полностью» (см. также № 6; 23, 24).
ПОДЛЕЖАЩЕЕ С ИНФИНИТИВОМ
Этот оборот также соответствует двум
предложениям, первое из которых состоит из
глагола-характеристики в неопределенно-личной форме и
формального подлежащего it.
Например:
It is known — «известно», it is demonstrated —
«показано», it is thought — «думают», it is conside-
87

red — «считают», it is found — «находят», it is
suggested — «предполагают», it is said — «говорят»,
\i is taken — «принимают», «считают», it is believed —
«полагают».
Рассмотрим структурные изменения,
происходящие при замене двух предложений одним
предложением (или оборотом). Возьмем, для примера,
предложение:
It is supposed that the two columns
operate at atmospheric outlet pressure.
Ликвидируем связующий союз that и получаем:
It is supposed (that) the two columns
operate at atmospheric outlet pressure.
В отличие от оборота «дополнение с
инфинитивом», где имелось два полноценных подлежащих,
здесь «борьба» идет между неполноценным,
формальным подлежащим первого предложения it и
полноценным подлежащим второго предложения
the two columns. Вполне логично, что в этой
«борьбе» побеждает полноценное подлежащее второго
предложения, которое по твердому порядку слов
(см. 2; 3) естественно переходит на первое место
нового предложения, а формальное it исчезает.
При этом сказуемое первого предложения (глагол-
характеристика) согласуется в лице и числе с новым
подлежащим, а сказуемое второго предложения
становится инфинитивом (неличной формой глагола):
The two columns are supposed to operate
at atmospheric outlet pressure.
Этот оборот называется «подлежащее с
инфинитивом». Обратите внимание: название этого оборота
свидетельствует о том, что произошло с
подлежащим и сказуемым второго предложения, когда они
под влиянием глагола-характеристики попали в одно
предложение с подлежащим и сказуемым первого
предложения.
Формула такого оборота имеет следующий вид:
Подлежащее + глагол-характеристика +
инфинитив.
Например:
The reaction was found to lead to good
results.
Здесь the reaction — подлежащее, was found —
глагол-характеристика, to lead — инфинитив.
Но почему между глаголом-характеристикой и
инфинитивом «ничего нет»? Потому что подлежащее
второго предложения, вытеснив формальное
подлежащее it, переместилось на первое место
объединенного предложения.
Для перевода на русский язык развернем сначала
этот оборот в два предложения, действуя в
обратном порядке, а именно;
а) переведем глагол-характеристику в
неопределенно-личную форму, восстановив формальное
подлежащее it;
б) введем союз that после
глагола-характеристики;
в) подлежащее оборота перенесем на свое
прежнее место, после that;
г) инфинитив снова сделаем сказуемым второго
предложения:
Получаем:
It was found thai the reaction led to
good results.
Теперь без труда переводим:
«Нашли, что эта реакция дает хорошие
результаты» (см. также № 5; 18, 21 и № 6; 25—27).
В следующей статье мы остановимся на
эквивалентах инфинитивных оборотов, а сейчас
проанализируйте следующие группы предложений с
глаголами-характеристиками:
28а. This reaction turned out to he endo-
thermic.
b. The same seems to be true of
metallic filaments.
c. These correlations appear to hold,
also, for many hydrocarbons.
d. The diamine proved to be a
colourless liquid.
e. This substance was proved to affect
the overall yield.
29a. This investigation is unlikely to
produce good results.
b. This compound is sure to contain
admixtures.
c. The above mentioned reactions are
certain to proceed smoothly.
30a. The scientists believe to have
discovered a new compound.
b. Jones claimed to have proved his
point.
Кандидат филологических наук
А. Л. ПУМПЯНСКИЙ

СКОРАЯ ПОМОЩЬ САДОВОДА
Как питается растение, чем
поглощает пищу? Каждому
ясно — корнями. А все, что
наверху, вся пышная листва, — это
для дыхания и фотосинтеза —
превращения углекислого газа
в растительную ткань. И листья
и корни исполняют свою роль
и участвуют во взаимном
обмене: по разным слоям стебля
или ствола движутся два
встречных потока веществ — один
снизу вверх, другой сверху
вниз.
Но раз это так, то не может
ли поток, идущий от листьев
вниз, прихватить по пути и
питательные вещества, если они
там окажутся?
И в самом деле,
исследования показали, что вещества,
нанесенные на стебли или листья,
довольно активно проникают в
растение. Конечно, не в таком
количестве, как через корни, но
зато здесь есть другое
преимущество: усваиваются они
значительно скорее. Поэтому такой
способ питания, названный
внекорневым, и применяют в тех
случаях, когда надо быстро
подкормить растение небольшими
дозами тех или иных
питательных веществ.
Чаще всего для внекорневой
подкормки применяют азотные
удобрения — их действие
наиболее заметно. К тому же
способы их применения уже
достаточно хорошо разработаны и
проверены учеными.
Яблони за лето лучше всего
подкормить трижды: сразу же
после цветения, затем через
10—15 дней и в конце лета.
Если растения ослаблены,
можно сделать еще одну
подкормку — в начале осени.
Для подкормки азотом
удобнее всего брать синтетическую
мочевину (карбамид): она
хорошо поглощается листьями. Для
яблонь концентрация раствора
весной не должна превышать
0,3%» а летом и осенью, когда
листья становятся жестче и их
не так легко обжечь, — 0,5%.
Для груши растворы должны
быть несколько слабее: весной —
0,1—0,2%, летом и осенью —
0,3 %; для вишни и ягодных
кустарников можно брать
раствор покрепче — 0,5—0,6% весной
и 1% осенью. В таких слабых
концентрациях мочевина очень
редко обжигает растения. Но
все же на всякий случай можно
добавить к ней известь
(четвертую часть от веса мочевины)—*
тогда опасность ожога почти
исключена.
Можно применять для
азотных подкормок натронную и
кальциевую селитры, но это —
не лучший вариант. Еще
худшие результаты дает
аммиачная селитра и вообще
аммиачные формы удобрений. Если же
других удобрений у вас нет, то
в этом случае концентрация не
должна быть больше ОД—0,2%,
иначе в листьях будет
накапливаться вредный для них
аммиак.
Техника внекорневой
подкормки — та же, что и при
опрыскивании растений
ядохимикатами. И в том и в другом
случае нужно стремиться,
чтобы раствор распылялся как
можно мельче и попадал не
только на верхнюю, но и на
нижнюю поверхность листьев.
Лучше опрыскивать вечером
или в пасмурную погоду: на
солнце раствор испарится
раньше, чем растение успеет его
усвоить. И, конечно, здесь
особенно важно соблюдать общее
правило опрыскивания:
вначале обработать одну-две ветви и
подождать хотя бы несколько
часов, не будет ли ожога.
Очень важно для растений
внекорневое калийное и
фосфорное питание. Ведь если азот
и через корни усваивается
растением довольно быстро, то о
калии и фосфоре этого сказать
нельзя. Например, в последнее
время было установлено, что
суперфосфат совсем
нецелесообразно вносить в почву с
летними жидкими подкормками, как
это делали раньше. Он
малоподвижен, и действие его
скажется на растениях лишь на
следующий год.
Как же быть, если дереву
все-таки понадобится фосфор-
но-калийная «скорая помощь»?
Например, если из-за избытка
азота его буйный рост будет
продолжаться до глубокой
осени? Ведь тогда ему грозит
подмерзание, а может быть, и
гибель: рыхлые зеленые ткани
мороз не щадит.
Вот здесь-то и поможет
внекорневая фосфорно-калийная
подкормка: она, как говорят
агрономы, улучшает вызревание
тканей. Для нее лучше брать
двойной суперфосфат — 2% и
сернокислый калий — 0,5-1%).
Если взят простой суперфосфат,
то его концентрация должна
быть увеличена до 3—5%)-
89

Это удобрение плохо
растворяется в воде, поэтому готовят
вытяжку: разводят его в теплой
воде, отстаивают, сливают,
осадок снова отстаивают, затем еще
раз повторяют то же самое. При
этом не надо забывать о
концентрации раствора: общее
количество воды должно быть
строго учтено.
Правда, нужно сказать, что
внекорневое питание растений
фосфором и калием еще
недостаточно изучено.
Есть еще один вид питания,
для которого внекорневой путь
особенно удобен. Это
микроэлементы, вещества, которые
нужны растениям в очень малых
количествах: бор, медь,
марганец, цинк, молибден, кобальт и
другие. Азотом, фосфором и
калием мы через листья можем
только подкормить, а не
накормить растения; только
дополнить, а не заменить основное —
корневое питание.
Микроэлементами же мы можем
снабдить растение через листья
во вполне достаточном
количестве.
Вот примерные дозы
микроудобрений для внекорневой
подкормки (в граммах на 10
литров воды):
медный купорос . . . 2—5
бура 8—34
сернокислый марганец . 1—10
сернокислый цинк. . . 0,5—10
молибденовокислый
аммоний 1—5
сернокислый иобальт . 0,05—1
Как видите, дозировки
весьма приблизительны: они
зависят и от местных условий, и от
вида растений, и от их
состояния, и от примесей,
присутствующих в удобрении. Без
проверки на месте и здесь не
обойтись — всем предоставляется
прекрасная возможность для
экспериментирования.
I
И. Поляк
<
ас
О
с
<
ЧТО МЫ ЗНАЕМ
О СВЕТЯЩЕЕСЯ ЖИЗНИ?
«Почему фосфоресцируют
животные! Почему некоторые из них
светятся ярко, как лампочки!
Чтобы увидеть добычу! Или же,
чтобы отпугнуть врагов! Или
ослепить их! Или же, чтобы находить
друг друга, подобно нашим
светлякам!» — эти вопросы
задавал прославленный исследователь
морских глубин Огюст Пиккарт
призывая исследователей
проникнуть в тайну биолюминесценции.
Авторы небольшой книжки *
предлагают нам совершить
увлекательное, поучительное и
серьезное путешествие в мир
светящихся организмов, а затем — в
недра клетки, чтобы познать
механизм биолюминесценции.
На «карте жизни» биологи
насчитывают 245 светящихся
видов животных, принадлежащих к
38 отрядам. Светящихся
организмов нет только среди
четырех высших классов — среди
земноводных, пресмыкающихся, птиц
и млекопитающих»
Явление биолюминесценции
исследуют уже 300 лет, но лишь в
50—60-х годах нашего столетия,
когда ее изучение тесно
переплелось с исследованием
биохимических реакций, а наука о
живом свечении стала отраслью
более общей науки — физиологии
клетки, было открыто
удивительное многообразие реакций,
приводящих к свечению животных.
«Формы реакций очень
разнообразны. Но всем им присущи
общие черты: организмы строятся
из клеток, клетки из белков и
нуклеиновых кислот. Способы
люминесценции различны. Но ни
* А. И. Ж у р а в л е в, В. Н. Т р о-
с т н и к о в. Свечение живых
тканей. Издательство «Наука», 1966,
128 стр., цена 19 коп.
одна из реакций, приводящих к
свечению тканей, ке выпадает из
класса реакций, характерных для
жизнедеятельности вообще».
Еще в начале 20-х годов
советский исследователь А. А. Гур-
вич решил проверить
предполагавшееся им живое свечение
ничтожной интенсивности. Он
применил способ биологической
индикации и обнаружил очень слабое
ультрафиолетовое свечение,
исходящее от различных живых
тканей — корешков бобовых, раковых
опухолей, мышц животных, крови,
различных видов дрожжей и т. д.
Ученый пришел к выводу, что
слабое свечение тканей широко
распространено в природе.
В 1954 г. работы, выполненные
итальянскими учеными,
окончательно подтвердили теорию
А. А. Гурвича. «Открытие слабой
биолюминесценции буквально
всколыхнуло специалистов. Стало
ясно, что наука получает в свое
распоряжение чрезвычайно
интересный инструмент
исследования» — пишут авторы книги. Мы
знакомимся с опытами Б. Н. Та-
русова, А. И. Поливода и
А. И. Журавлева, установившими
свечение тканей млекопитающих,
узнаем о сверхслабом свечении
чисто химической природы,
характерном для липидов (главы
«Свечение тканей», «Из чего
построен человек»).
Постепенно авторы приводят
нас к современному пониманию
процессов биолюминесценции,
сталкивают с самыми сложными
и противоречивыми ее вопросами.
О том, какая реакция
поставляет энергию для
биолюминесценции, как накапливаются и
расходуются возбудители химических
процессов — активные радикалы,
в чем состоит конкретная
катализирующая роль люциферазы —
90
I

читатель узнает в последних
главах книги («Почему портятся
жиры?», иОб известном, вероятном
и возможном», «Светильники
жизни»].
Для чего же служит
биолюминесценция'
Исследователи, изучавшие
широко распространенное в
природе сверхслабое свечение,
установили, что это свечение —
неизбежный спутник процессов
окисления, необходимых для
жизнедеятельности организма. И
слабое, и яркое свечение —
результат одних и тех же глубинных
превращений энергии,
происходящих в организме и в
веществах, его составляющих. Одни
животные используют
испускание света возбужденными
молекулами для биологических
целей (светляк), другие
сохраняют его как пережиток древних
периодов истории вида, третьи и
сейчас используют излучение как
клапан, выбрасывающий
излишнюю энергию. «Если день
холодный, кошка укладывается на
солнечной стороне двора и греется.
Но вот стало чрезмерно жарко,
и она ретируется в холодок.
Любая особь, любой организм
обладает сознательным или
инстинктивным механизмом
авторегулировки, пропускания через себя
энергии.»
Так ведет себя организм в
целом, а что можно сказать
относительно его молекулы! Ведь она
не может уползти, скрыться в
тень и т. д. Что если в результате
химической реакции появится
избыток энергии, возникнет недопу-
пустимо высокое возбуждение,
угрожающее хрупкой частице'
Тогда вступит в действие
биолюминесценция, избыток энергии
будет сброшен и опасность таким
образом будет отведена.»
Оказывается, что
непрерывные превращения живой материи
неразрывно связаны с
лучеиспусканием. Научиться полнее
улавливать эти излучения и правильно
их расшифровывать — задача
большой научной важности.
Разрешить ее — значит глубже понять
сущность жизни.
Наше путешествие
завершилось. И мы благодарны тем, кто
Среди многочисленных
веществ, составляющих
окружающий нас мир, углеводы и их
производные занимают особое
положение. Человек практически
познакомился с этими
соединениями у самых истоков цивилизации:
обработка древесины,
изготовление хлопчатобумажного волокна,
хлебопечение, брожение — все
эти процессы, известные еще в
глубокой древности,
непосредственно связаны с переработкой
углеводсодержащего сырья.
Успехи бурно развивающихся
в последние десятилетия
отраслей химии, пограничных с
биологией, дали возможность оценить
подлинную роль углеводов и в
самом процессе
жизнедеятельности. Оказалось, например, что
эти соединения входят в состав
клеток любого живого
организма, выполняя роль
конструкционных материалов, поставщиков
энергии, регуляторов
специфических биохимических процессов.
В частности, в состав нуклеиновых
кислот входят углеводы — рибоза
или 2-дезоксирибоза.
Всестороннее изучение
углеводов имеет огромное значение
для развития многих научных
дисциплин (органической и
биоорганической химии, биохимии,
медицины), а также для технического
прогресса в ряде отраслей
промышленности (пищевой,
гидролизной, производстве
искусственного волокна). Однако до сих пор
практически отсутствуют книги,
позволяющие достаточно глубоко
познакомиться с современным
состоянием химии углеводов.
Имеющиеся руководства носят
предложил нам его совершить и
увлек рассказом «о таких
свойствах живой природы, которые
никого не оставляют
равнодушными».
Л. И. ПАРАМОНОВА
характер справочников, или
представляют собой краткие учебные
пособия, а монографии не дают
полного представления о
проблеме в целом.
Этот пробел должна воспол^
нить выходящая в скором
времени монография «Химия
углеводов» *. Книга написана
сотрудниками лаборатории химии
углеводов и нуклеотидов Института
химии природных соединений АН
СССР и отражает не только
литературные данные, но и богатый
опыт лаборатории, в которой
работают авторы.
В центре внимания авторов —
общие вопросы химии углеводов
и, прежде всего, вопросы
реакционной способности, ее
зависимости от строения, конфигурации
и конформации молекул. Широко
освещены также методы синтеза
углеводов и основные химические
и физико-химические методы до-
доказательства их структуры.
Кроме того, в книге изложены
основы биохимии моно- и
полисахаридов.
Книга содержит обширную
библиографию (около 3000
ссылок), охватывающую все
основные обзоры и монографии по
химии углеводов, а также
важнейшие оригинальные статьи по
1965 год включительно.
Л. БАКИНОВСКИЙ
* Н. К. Кочетков, А. Ф. Б о ч-
к о в, Б. А. Дмитриев,
A. И. Усов, О. С. Ч и ж о в,
B. Н. Шибаев. «Химия
углеводов». Издательство «Химия»,
Москва. Книга выйдет в свет в начале
1967 года; ее ориентировочный
объем 50 печ. листов.
ХИМИЯ УГЛЕВОДОВ
91

Женский портрет. Фото Братислава Шуст и л а. Крупнозернистое изображение
ФОТОГРАФИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ:
КРУПНОЗЕРНИСТАЯ ФОТОГРАФИЯ

В руках фотохудожника физико-химические свойства
фотографических материалов, такие как
светочувствительность, контрастность, спектральная чувствительность,
зернистость, становятся изобразительным средством,
позволяющим решать разнообразные творческие задачи. От процесса
обработки часто зависит не только получение четкого
изображения, но и задуманный художественный эффект,
тональность и колорит изображения.
Воздействуя на фотохимические процессы, можно
получать фотографии, похожие на графику и живопись,
соединять в одной фотографии несколько объектов, снятых в
разное время и в разном месте.
С некоторыми из этих способов мы познакомим
фотолюбителей, читателей журнала «Химия и жизнь».
Зернистость изображения
часто становится для
фотографа важной проблемой, особенно
когда речь идет об
изготовлении фотографий большого
размера с малоформатных
негативов. Чтобы уничтожить зерно,
используют мелкозернистые
негативные материалы и
разнообразные рецепты
мелкозернистых проявителей, чаще всего
Д-76.
Оказывается, однако, что
иногда фотоувеличение гораздо
лучше выглядит
крупнозернистым. Этим исключением из
общего правила чаще всего
пользуются в портретной
фотографии, реже — в пейзаже. В
этих случаях зернистость
изображения, иногда в сочетании
с печатью через растр, придает
фотографии характер рисунка
или своеобразной гравюры. То,
с чем приходится обычно
бороться, становится
художественным приемом.
Невозможно, да и вряд ли
нужно, дать рецепт: такой-то
объект лучше передать
крупнозернистым изображением.
Существует, например, мнение, что
для мужского лица такое
изображение приемлемо, а для
женского — нет. Но посмотрите
на женский портрет Братислава
Шустила, и это утверждение не
покажется вам столь безуслон-
ным.
На выставках можно
увидеть довольно разнообразные
по жанрам фотографии,
выполненные в такой манере. Многие
из них пользуются
заслуженным успехом. Особенно сильное
впечатление производит
крупнозернистое изображение при
больших увеличениях.
Автору пришлось снимать
фотодокументы для фильма
«Обыкновенный фашизм».
Небольшая фотография размером,
предположим, 13X18
сантиметров и полученное с нее
сверхувеличение в размер
киноэкрана производит совершенно
различное психологическое
воздействие. Зернистость только
усилила ощущение подлинности
изображений, стала элементом,
подчеркивающим их
документальность.
Какие же возможности
существуют для получения
крупнозернистого фотографического
изображения?
Чаще всего пользуются
малоформатным аппаратом, в
котором на одной пленке
фиксируются разные объекты. Для
одних объектов крупнозерни-
стость подойдет, а для других —
нет. Поэтому рекомендовать
такую технологию, которая
сделает все негативные
изображения на пленке крупнозернисты-;
ми, неразумно.
Снимать кадр и
обрабатывать негатив нужно так, чтобы
получить мелкозернистое изо-»
бражение, а крупнозернистую
фотографию можно будет изго-«
товить, репродуцируя отобранн
ные специально для этой цели
снимки.
По небольшим контрольным
отпечаткам судить о конечном
результате, который хотелось
бы получить при увеличении,
бывает трудно; понадобится
эпидиаскоп. Рассматривая
увеличенное изображение на
экране, уже можно судить о
целесообразности дальнейшей
работы. Затем приступают к
получению фотографическим путем
зернистого изображения
нужного размера.
Зернистость изображения за-1
висит прежде всего от свойств
кристаллов галогенидов серебра
в негативной эмульсии. Чем
выше чувствительность, тем
больше размер эмульсионных
кристаллов и тем большим
будет зерно в изображении
после проявления. Зернистость
возрастает также при
увеличении коэффициента
контрастности негатива, а значит зависит
93

•••••••••
НОВОСТИ ОТОВСЮДУ
ПРОЧНОСТЬ ПЛЮС ЛЕГКОСТЬ
Волокно из бора отличается
высокой прочностью. Эпоксидная
смола — превосходное
связующее. Как и следовало ожидать,
борное волокно, пропитанное
эпоксидной смолой, дало
материал с исключительными
свойствами. Он прочнее стали и легче
алюминия.
По сообщению журнала
«Chemical Engeneering» A966 г., № 2)
из этого материала изготовили
корпус небольшой ракеты.
Волокно протягивали через ванну со
смолой и наматывали на
вращающийся сердечник. Затем сырой
корпус нагрели, и когда смола
затвердела, сердечник вынули.
Такой корпус обошелся очень
дорого. Однако материал, из
которого он изготовлен, настолько
хорош, что применение его в
будущем кажется вполне
вероятным.
СИЛОС БЕЗ БАШНИ И ЯМЫ
В Австралии запатентован
способ силосования без применения
специальных ям и башен.
Силосуемую культуру укладывают
в виде стога на слое мягкого
водо- и воздухонепроницаемого
материала (брезент, пластмасса),
слегка утрамбовывают и затем
покрывают непроницаемой
оболочкой из того же материала,
придав массе вид купола. Все
сооружение скрепляется поясами из
того же материала. Из стога,
изолированного от внешней среды.
откачивается воздух, вредные
бактерии при этом погибают и не
препятствуют быстрому
образованию молочной кислоты. Через
2—3 дня растительная масса уже
менее восприимчива к
проникновению воздуха, однако
рекомендуется как можно дольше не
снимать оболочку со стога.
ЛУЧ И ЗУБЫ
По сообщению журнала «Sci-
ense Journal» A965, № 8),
делаются попытки использовать лазер
при лечении зубов. Опыты пока-
казывают, что лучи с
концентрацией энергии 13 тыс. дж/см2
могут проникать через зубную
эмаль и безболезненно
разрушать больные участки. Лучи ла-
от рецепта проявителя и
времени обработки негатива.
Следовательно, чтобы
заведомо увеличить зернистость
изображения в негативе, при
репродуцировании нужно
применять высокочувствительную
пленку и обрабатывать ее в
контрастнодействующем
позитивном проявителе. Кроме того,
экспозиция при съемке должна
быть минимальной: можно
будет увеличить время
проявления, что в свою очередь
усилит контрастность и
зернистость изображения. Кроме
того, снимок обычно кадрируют,
используя для увеличения
только часть кадра.
С полученного негатива
делают максимально возможное
увеличение достаточной
резкости на контрастную
фотобумагу. Если зернистость окажется
еще недостаточной, с этой
фотографии делается повторная
репродукция.
Существует и другой способ
получения зернистого
изображения нужной структуры —
с помощью репродуцирования
или печати через растр. В
качестве растра можно
использовать крупнозернистое матовое
стекло, на одну сторону
которого проецируется изображение
(с помощью увеличителя или
проекционного фонаря), а с
другой — это изображение
переснимают фотоаппаратом.
При печатании можно
использовать растр, полученный
фотографическим путем: на
пленку снимают «точки» (туши
или краски), нанесенные
аэрографом на белую или черную
поверхность. Растр можно
изготовить также, фотографируя
кристаллы или мелкозернистый
порошок, которые нанесены на
стекло. Снимать нужно на
контрастную репродукционную или
позитивную пленку,
дающую четкое изображение
рисунка. Растр (позитив или
негатив, в зависимости от
характера изображении) закладывают
в увеличитель над основным
негативом перед
экспонированием фотобумаги. Имея набор
растров разного характера и
масштаба, можно по
изображению на экране увеличителя
выбрать подходящий для того
или иного объекта.
Иногда растр наносят прямо
на фотобумагу во время
печати. Для этого пользуются
каким-либо порошком или
мелким песком, которые после
экспонирования ссыпаются.
Например, фотолюбитель Н.
Щеглов в своих «космических»
фотографиях таким способом
получает изображение звезд и
туманностей.
Выразительные возможности
крупнозернистой фотографии
разнообразны. Испытайте их!
Б. Ф. ПЛУЖНИКОВ,
оператор студии
«Мосфильм»
94

зера с меньшей энергией
D000 джем | разрушают только
зубную эмаль. Чтобы избежать
повреждения глаз
экспериментатора и больного, приспособление
оборудовано системой экранов и
фильтров. Однако защита мягких
тканей полости рта остается пока
еще нерешенной проблемой.
СВЕТЯЩАЯСЯ «МУШКА»
По сообщению журнала «New
Scientist» A965v № 472), в Англии
собираются снабдить все
армейские винтовки светящимися
мушками. Это маленькая стеклянная
трубка, заполненная
радиоактивным изотопом водорода —
тритием. Внутренняя поверхность
трубки покрыта фосфором.
БИОХИМИЯ И
БИОФИЗИКА ФОТОСИНТЕЗА. 318 стр.
1 р. 73 к.
Сборник статей, написанных
на основе докладов,
прочитанных на симпозиуме по
механизму фотосинтеза I
Всесоюзного биохимического съезда,
состоявшегося в январе 1964 г. в
Ленинграде.
В сборнике рассматриваются
наиболее актуальные аспекты
фотосинтеза: спектроскопия и
фотохимия хлорофилла и его
аналогов, проблемы биосинтеза
пигментов, метаболизм
кислорода и исследования пути
углерода при фотосинтезе.
Яркость мушки примерно в 50 раз
превосходит светящийся
циферблат часов. Испытания в
естественных условиях показали: с
применением новой мушки точность
стрельбы в сумерках и темноте
повысилась на 80%.
ВСЯКОЕ ТОПЛИВО
ХОРОШО
Долог путь горючего от
нефтяной скважины до
автомобильного бачка. Не всякое топливо
годится для двигателя внутреннего
сгорания. Нужен чистый бензин,
да еще с высоким октановым
числом — иначе мотор не будет
работать.
Сейчас ведутся работы по
созданию автомобильного двигателя,
ХИМИЯ И ОБМЕН
УГЛЕВОДОВ. 351 стр. 1 р. 76 к.
Материалы III Всесоюзной
конференции по проблеме
«Химия и обмен углеводов»,
состоявшейся 26—30 ноября 1963 г.
В сборник включены три
обзорных доклада:
члена-корреспондента АН СССР Н. К. Кочет-
кова «Современное состояние
химии углеводов», профессора
Б. Н. Степаненко «О некоторых
достижениях в биохимии
углеводов» и доклад профессора
Е. Л. Розенфельд
«Молекулярные болезни, связанные с
нарушением в обмене углеводов».
Сборник состоит из четырех
который сможет работать на
любом нефтяном топливе. Об этом
сообщает агентство Юнайтед
Пресс Интернейшнл. У такого
двигателя нет карбюратора.
Топливо впрыскивается
непосредственно в камеру сгорания
навстречу завихренному потоку
воздуха. Это — основная
особенность нового двигателя.
Автомобили с
бескарбюраторным двигателем можно заправлять
самым различным топливом — от
высокосортного бензина до
тяжелого дизельного топлива.
Антидетонационные добавки к
топливу не нужны — значит, меньше
будет засоряться атмосфера. Есть
и еще один, экономический
фактор: новому двигателю требуется
в два раза меньше топлива, чем
обычному.
НОВОСТИ ОТОВСЮДУ
разделов: методы синтеза и
исследования углеводов и их
свойств; изучение новых и
ранее известных природных
углеводов и их свойств; обмен
аминосахаров и аминополиса-
харидов; обмен глюкозы, глю-
когена, декстрана и его
регуляция.
ВИТАМИН В,5 (ПАНГАМО-
ВАЯ КИСЛОТА). СВОЙСТВА,
ФУНКЦИИ И ПРИМЕНЕНИЕ.
276 стр. 1 р. 15 к.
В работах, помещенных
в сборнике, изложены свойства
и результаты испытаний
отечественного препарата — пангама-
НОВЫЕ КНИГИ ПО ХИМИИ И БИОЛОГИИ,
ВЫПУЩЕННЫЕ В СВЕТ
ИЗДАТЕЛЬСТВОМ „НАУКА"
95

та кальция, и освещены
вопросы его применения в
медицинской практике.
МЕТЛИЦКИЙ Л. В., КОРАБ-
ЛЕВА Н. П. БИОХИМИЯ
ПОКОЯ ЗАПАСАЮЩИХ
ОРГАНОВ РАСТЕНИЙ. (ПРИРОДА
ЛОКОЯ И МЕТОДЫ
УПРАВЛЕНИЯ). 91 стр. 35 к.
В книге описаны роль
окислительно - восстановительных
процессов у растений, роль
нуклеиновых кислот и нуклео-
тидов, а также активаторы и
ингибиторы ростовых
процессов- Кроме того в книге
освещены методы управления покоем
растений.
ГЕЛЬМАН Н. С, ЛУКОЯ-
НОВА М. А.,
ОСТРОВСКИЙ Д. Н. ДЫХАТЕЛЬНЫЙ
АППАРАТ БАКТЕРИЙ. 275 стр.
1 р. 18 к.
Эта книга посвящена обзору
мировой литературы по
дыхательному аппарату бактерий.
В ней обобщены данные о ме-
хаккзме сопряжения дыхания
с синтезом соединений, богатых
энергией, о принципах
структурной организации дыхания
и окислительного фосфорилиро-
вания у бактерий и о
возможных путях эволюции
дыхательного аппарата.
ХИМИЯ И ТЕАТР
Могут ли режиссер, актер, театральный художник находить новые
творческие решения и способ воздействия на зрителей, опираясь на средства
современной техники и науки!
Для изучения этих проблем в Берлине создан специальный Институт
театральной технологии и техники при Министерстве культуры ГДР. В нем
работают опытпые искусствоведы м архитекторы, химики, инженеры,
художники.
В конце 1965 года в Москву с интересной экспозицией образцов
нового театрального оборудования приезжали представители института —
архитектор и историк театрз 2. Рубмнов и химик А. Освальд.
Слово — заведующему лабораторией Института театральной технологии
а техники А. Освальду:
— Химическая лаборатория в театре! Да. Театру, который ищет новые
пути, нужен грамотный и квалифицированный технический персонал.
В нашем институте работает экспериментальная лаборатория. Она
изучает возможности новых материалов для нужд театра. Основой
экспериментов служит поливинилхлорид: он очень удобен для изготовления
современного театрального реквизита. Прежде всего — он не горит, что
особенно важно в условиям театра. Мы используем поливинилхлорид в своих
мастерских в виде тонких листов для изготовления рыцарских доспехов и
декораций (например, кз него делают даже целые стены), в виде попых
трубок (для решеток, цепей, украшений], формуем из него мелкие узорные
архитектурные детали, посуду и другие предметы театральной бутафории.
Хорошим материалом для декораций может служить и синтетический
латекс |пористая резина]. Наша лаборатория ищет пути для замены
дорогих материалов театральной техники — дерева, хорошей бумаги, тканей из
натуральных волокон более дешевыми и удобными при обработке
искусственными материалами.
В залах московского отделения Всероссийского театрального общества
в течение двух недель работала выставка, на которой экспонировались
образцы материалов для театральных декораций и новое сценическое
оборудование наших друзей из ГДР.
О. КОЛОМИИЦЕВА
На первой странице обложки: старинный герб города Стерлитамака.
Что означают изображенные на нем фигуры? В верхней части щита бегущая куница,
основной элемент герба Уфы (в гербы небольших городов обязательно входила
символика герба губернского города), а внизу—три серебряных лебедя «в знак великого
изобилия оных птиц».
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 АВ 7-66-23
Подписано к печати I7/V-1966 г. Т. 05 797 Бумага 84X108'/i6- Вум. л. 3,0. Печ. л. 6,0.
Усл. п. п. 10,08 + 1 вкл. Уч.-изд. л. 11,2 Тираж 65 000. Зак. № 1024 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
«Неуке»* Москва, Шубине кий пер., 10.

Театральная маска из латекса
Поливинилхлорид — отличный материал
для театральных костюмов
^ Головной убор. Материал — синтетическая ткань
^ на попивинилхлориднои основе

.редмет только на
п.ерь„и взгляд имеет
отношение к растительному
миру, на самом деле он
относ* ~ся к царству
минералов— это самородок
золота
Найденные в Троицком
городище под Москвой
металлические изделия
свидетельствуют о том,
что наши далекие предки
умели цементировать
сталь
Так управляют процессом
получения синтетического
каучука на заводе в
Стерлитамаке — городе,
справляющем в этом году
свой 200-летний юбилей