Text
ХИМИЯ II ЖИЗНЬ
Научно-популярный журнал Академии наук СССР 1970
«ОТ УКРЕПЛЕНИЯ
АРМИИ ЗАВИСИТ
ПРОЧНОСТЬ
РЕСПУБЛИКИ В БОРЬБЕ
С ИМПЕРИАЛИСТАМИ,
ЗАВИСИТ ПОБЕДА
СОЦИАЛИЗМА
В РОССИИ И ВО ВСЕМ
МИРЕ.»
В. И. Ленин, 1918
По повелению
индийского императора
Ашоки B73 232 годы
()о н. э.) в стране
установили около
тридцати каменных
колонн — на них
высекали императорские
указы. Десять подобных
сооружений выстояли до
наших дней. И а второй
странице обложки — так
называемая «Львиная
капитель» самой
знаменитой из колонн
А шоки: изображение
се стало гербом
независимой республики
Индии. С Ашокой
связано также назван
международной премии, -
о которой рассказано
в заметке «Что такое —
премия Калинга?»,
помещенной в этом
номере журнала
Л
Г. Борисов
М. В. Волькенштейн
В. Б. Дмитриев
Л. Л. Лившиц
В. В. Литвинов
Э. Наумова
А. А. Гусовский
Т. Н. Комровская
С. Гансовский
Г. П. Тихонова
А.-Б. Керн
О. Алов
Г. Якоб,
Г. А. Медведева
В. Чеповой
Д. Осокина
А. Н. Мосолов
В. Рич
И. И. Гром
3. Короткова.
Р. Федоров
ЕЖЕМЕСЯЧНЫЙ
НАУЧНО-
ПОПУЛЯРНЫЙ
ЖУРНАЛ
АКАДЕМИИ
НАУК СССР
ФЕВРАЛЬ 1970
ГОД ИЗДАНИЯ 6-Й
2 23 февраля —День Советской Армии и
Военно-Морского флота
К 100-летию со дня рождения В. И. Ленина
4 Лауреаты Ленинской премии
Экономика, производство
6 Сколько стоит вода?
9 Информация
Наука ленинской эпохи
10 Свет голубого неба
17 Три способа сварки, испытанные в космосе
21 Заверните плотину!
22 Канцерогены в живом организме
Диалог
26 Р. Мессбауэр: «Открытие можно было сделать гораздо
раньше, но его почему-то проглядели»
32 Что такое премия Калинга?
Элемент №...
34 Марганец
Учитесь переводить
40 Французский — для химиков
42 Советы из неопознанной книги
Литературные страницы
43 Винсент Ваи Гог
И химия — и жизнь!
52 Конечно, полимеры — наши друзья, но...
56 Новости отовсюду
58 Животные сами себя одурманивают?
62 Что будет с чудодейственным лекарством?
63 «Мультирегистратор»: точность, надежность,
портативность
Спортплощадка
67 Игра с железом
71 Клуб Юный химик
Как делают аещи и вещества
81 Овчинка стоит выделки
85 На все руки мастер
Из старых журналов
86 Почему черствеет хлеб?
89 Весьма необыкновенная бактерия
89 Комментарий по поводу «весьма необыкновенной
бактерии»
91 Быстрым движением он вынул из кармана...
Живые лаборатории
Гинкго, современник динозавров
96 «Цветно платьице не носится...»
96 Химические «друдлы»
Редакционная
коллегия:
И. В. Петрянов-Соколов
(главный редактор),
П. Ф. Баденков,
Н. М. Жаворонков,
С. В. Кафтанов,
Н. К. Кочетков,
Л. И. Мэзур,
Б. Д. Мельник,
B. И. Рабинович
(ответственный
секретарь),
П. А. Ребиндер,
М. И. Рохлин
(зам. главного
редактора),
C. С. Скороходов,
Б. И. Степанов,
A. С. Хохлов,
М. Б. Черненко
(зам. главного
редактора),
Н. М. Эмануэль
Редакция:
Б. Г. Володин,
М. А. Гуревич,
B. Е. Жвирблис,
A. Д. Иорданский.
О. И. Коломиуцеиа,
О. М. Либкин,
Э. И. Михлин,
Д. Н. Осокина,
B. В. Станцо,
Т. А. Сулаева,
B. К- Черникова
Художественный
редактор
C. С. Верховский
Технический
редактор
Э. С. Язловская
Корректоры:
Ю. И. Глазунова,
Е. И. Сорокина
При перепечатке
ссылка иа журнал
«Химия и жизнь»
обязательна
Адрес редакции:
Москва В-333,
Ленинский проспект, 61
Телефоны:
135-52-29,
135-63-91,
135-04-19
Подписано к печати
13/1 1970 Г. T-005I5.
Бумага 84 х l08'/ie.
Печ. я. 6,0 + 1 вкл.
Усл. печ. л. 10,08.
Уч.-изд. л. 11.
Тираж 145 000.
Заказ 1296. Цена 30 коп.
Московская
типография № 13
Главполиграфпрома
Комитета по печати
при Совете Министров
СССР,
Москва,
Денисовский пер., д. 20.
ч
23 ФЕВРАЛЯ-
ДЕНЬ СОВЕТСКОЙ АРМИИ
И ВОЕННО-МОРСКОГО
ФЛОТА
«...Взявшись за наше мирное строительство,
мы приложим все силы, чтобы его
продолжать беспрерывно. В то же время,
товарищи, будьте начеку, берегите
обороноспособность нашей страны
и нашей Красной Армии, как зеницу ока...»
ЛЕНИН
HU
К 100-ЛЕТИЮ СО ДНЯ РОЖДЕНИЯ ВЛАДИМИРА ИЛЬИЧА ЛЕНИНА
ЛАУРЕАТЫ ЛЕНИНСКОЙ ПРЕМИИ
Наивысшие достижения в области науки и техники в нашей стране отмечаются
Ленинскими премиями. Впервые премии имени В. И. Ленина были учреждены в 1925 году
постановлением Совета Народных Комиссаров от 23 июня. В этом номере мы
начинаем публикацию кратких сведений о первых лауреатах Ленинской премии.
ПОСТАНОВЛЕНИЕ СОВЕТА НАРОДНЫХ
КОМИССАРОВ СССР ОТ 23 ИЮНЯ 1925 г.
ОБ УЧРЕЖДЕНИИ ПРЕМИЙ ИМЕНИ В.И.ЛЕНИНА
ЗА НАУЧНЫЕ РАБОТЫ
В целях поощрения научной деятельности в
направлении, наиболее близком идеям
В. И. Ленина, а именно в направлении тесной
связи науки и жизни, Совет Народных
Комиссаров Союза ССР постановляет:
1. Учредить фонд для выдачи премий
имени В. И. Ленина за научные работы. Общую
сумму выдаваемых ежегодно премий
установить в 10000 рублей.
2. Премированию подлежат имеющие
наибольшее практическое значение научные
труды граждан Союза ССР, написанные после
25 октября G ноября) 1917 года, по всем
отраслям знания (естественным и точным
наукам, технике, сельскому хозяйству, медицине
и общественным наукам).
3. Выдачу премий авторам научных работ
производить ежегодно по предложению
специальной экспертной комиссии, организуемой
Коммунистической академией при
Центральном Исполнительном Комитете Союза ССР.
В ■ состав комиссии обязательно включаются
представители Академии наук Российской
Социалистической Федеративной Советской
Республики и Украинской Советской Республики,
центральных комиссий по улучшению быта
ученых при советах народных комиссаров
союзных республик и секции научных
работников профессионального союза работников
просвещения.
4. Издание подробных правил о порядке
выдачи премий возложить на
Коммунистическую академию при Центральном
Исполнительном Комитете Союза ССР.
5. На покрытие расходов, связанных с
присуждением и выдачей премий имени
В. И. Ленина, ассигновать из резервного
фонда Совета Народных Комиссаров Союза ССР
на текущий 1924—1925 бюджетный год
12 000 рублей, из них 10000 рублей на
образование фонда, упомянутого в с г. 1
настоящего постановления, и 2000 рублей на
организационные расходы и на оплату труда
рецензентов.
1926 год
ЛАУРЕАТЫ ЛЕНИНСКОЙ ПРЕМИИ
Владимир Афанасьевич
ОБРУЧЕВ A863—195U).
Выдающийся геолог и
географ; открыл ряд
месторождений нефти,
золота и драгоценных
металлов. Занимался
изучением вечной мерзлоты.
Организатор
многочисленных экспедиций в
Центральную и Среднюю
Азию, Сибирь,
Монголию. Автор капитальных
исследовании по геологии
Сибири.
Николай Иванович
ВАВИЛОВ A887- 1943).
Крупный
ботаник-растениевод и генетик.
Установил основные очаги
происхождения
культурных растений.
Наблюдал у различных видов
и родов растений
существование аналогичных.
параллельных рядов
форм, названных им
«гомологическими
рядами». Автор
оригинальных исследований по
иммунитету растений и
инфекционным
заболеваниям.
Дмитрий Николаевич
ПРЯНИШНИКОВ
A865—1948). Создатель
советской школы
агрохимии Крупный
специалист в области
физиологии растений и
растениеводства. Разработал
теорию аммиачного
питания растений. Автор
классических трудов по
азотистому питанию и
обмену азотистых
веществ в растительном
организме.
Николай Павлович
КРАВКОВ A865—1924).
Крупный фармаколог,
автор исследований по
экспериментальной
лекарственной терапии.
Основные труды
посвящены изучению действия
лекарственных веществ
на животный организм.
Изучал явление
привыкания к яду, действие
комбинации двух или трех
веществ на организм.
Создатель отечественной
школы фармакологов.
Алексей Евгеньевич ЧИ-
ЧИБАБИН A871 —1945).
Выдающийся
химик-органик. Разработал способ
получения производных
пиридина -путем
конденсации альдегидов и ке-
тонов с аммиаком.
Открыл строение и
разработал синтез ряда
алкалоидов. Один из
организаторов
химико-фармацевтической
промышленности в стране. Автор
классического труда
«Основные начала
органической химии».
-%.
1927 год
Алексей Николаевич
БАХ A857—1946).
Создатель школы советских
биохимиков. Изучал
ассимиляцию углерода
зелеными растениями,
проблему окислительных
процессов, происходящих
в живой клетке, в
частности химизм дыхания.
Автор учения о
ферментах. Показал, что в
основе дыхания лежит
ряд ферментных
окислительных и
окислительно-восстановительных
реакций, сменяющих одна
другую в цепи
химических превращений.
Владимир Петрович
ВОРОБЬЕВ A876—1937)
Известный анатом.
Рассматривал каждый
анатомический объект как
составную часть
единого — живого тела
человека. Разработал макро-
ми кроскопический метод
исследования ткани. В
соответствии с этим
методом, изучать органы и
ткани тела следует не в
изолированном
состоянии, а в процессе их
жизнедеятельности, в
организме. Разработал
эффективные способы
длительного сохранения
мертвых тканей и
восстановления их
прижизненной окраски.
Лев Александрович ЧУ-
ГАЕВ A873—1922).
Выдающийся химик. Автор
оригинальных
исследований терпенов и
камфары. Автор нового метода
синтеза углеводородов.
Положил начало новому
направлению в
органической химии,
основанному на применении
органических реагентов. Внес
большой вклад в химию
комплексных соединений
и платины.
Константин Каэтанович
ГЕДРОЙЦ A872—
1932). Известный
почвовед-агрохимик.
Разработал учение о почвенных
коллоидах и их роли в
образовании почвы. Его
идеи нашли приложение
не только в
почвоведении, но и в геохимии,
агрохимии. разработке
проблем мелиорации
почв. Автор оригина ль-
ных методов
химического анализа почв.
Jb
1928 год
Андрей Дмитриевич
АРХАНГЕЛЬСКИЙ A879—
1940). Выдающийся
геолог. Выдвинул новую
точку зрения на бокситы
как на осадочные
морские образования.
Установил ряд общих
закономерностей развития
земной коры. Автор
фундаментальных работ об
условиях образования
нефтяных месторождений.
Николай Семенович КУР-
НАКОВ A860—1941).
Крупнейший химик,
основатель
физико-химического анализа. Глава
большой научной школы.
Создал новое
направление в металлографии,
синтезировал и
исследовал ряд новых
комплексных соединений. Его
работы во многом
способствовали созданию в
стране аффинажа
платиновых металлов,
выплавки алюминия и
магния, производства
минеральных удобрений,
использования
отечественного минерального
сырья.
Владимир Федорович
МИТКЕВНЧ A872—
1951). Известный
электротехник. Принимал
активное участие в
конструировании ряда
крупных электротехнических
производств. Провел
тонкие экспериментальные
работы по исследованию
природы электрической
дуги и созданию метода
окисления азота
воздуха.
5
ЭКОНОМИКА,
ПРОИЗВОДСТВО
сколько
стоит
ВОДА?
\
ЗШ
«...Мы будем продавать воду Земле
по миллиону тонн ?а умеренную
плату».
А. Азимов. «Путь марсиан»
Если мы читаем у писателя-фантаста
нечто об импорте воды с других планет,
то можно предположить, что воды
нехватает уже сейчас: фантастика обычно
гиперболизирует вполне реальные
тенденции. Среди различных угроз
человечеству в будущем самая вероятная —
истощение водных ресурсов.
Из огромной гидросферы земного
шара людям доступно меньше одного
процента; естественно, что именно этот один
процент истощается. Остальное засолено,
заморожено на полюсах или спрятано
глубоко под землею. Почти 70% воды,
выпадающей в виде осадков, быстро
испаряется и ие питает пресные источники.
Но и доступные ресурсы распределены
неравномерно. Дождливые сезоны
сменяются засухой, разливы рек —
обмелением. Одна местность страдает от
избытка влаги, другая — от ее недостатка.
Воды Амазонки ие могут утолить
жажду жителей Сахары, и поэтому
практичнее говорить о водных ресурсах не
вообще, а в пределах конкретного
района. Такие ресурсы оцениваются
величиной стока — количеством воды,
стекающей с плошади района за год и
питающей всех потребителей. Потребителей же
делят на водозаборных, проточных и
прочих. Водозабором снабжаются
промышленность, коммунальное хозяйство,
орошение, теплоэлектроцентрали и
отдельные граждане у себя дома. Когда
вода вращает турбины гидростанций,
когда поддерживается нужная глубина
фарватера или сплавляется лес, то
говорят о проточном использовании.
(Сюда же относится та вода, которой
разбавляют загрязнения.) Прочее — это
пресные водоемы, приспособленные для
отдыха, туризма и рыбной ловли.
В последнее время появилась новая
область экономики, а именно экономика
воды. Своим появлением она обязана
главным образом грустным прогнозам
на будущее. Несомненно, что
усугубление водного дефицита рано или поздно
вызовет чисто экономические
последствия (хотя, может быть, и не придется
торговаться с инопланетянами о
приемлемой цене на импортную воду). Пока
6
главное в экономике воды ■— это
вопросы размещения потребителей.
Попробуем с позиций экономики
рассмотреть водопользование в химической
промышленности, коснувшись попутно н
роли этой отрасли в печальном деле
истощения водных ресурсов. Эта роль и
ныне значительна, и к тому же она
неуклонно повышается — ведь химическая
промышленность большинства
индустриальных стран развивается гораздо
быстрее, чем хозяйство в целом. Например,
в Советском Союзе в 1Д в Польше
в 1,4, в Венгрии в 1,6 раза.
Подсчитано, что современный
крупный химический комбинат требует воды
не меньше, чем город с миллионным
населением. Потребность эта зависит от
того, что именно производит комбинат.
И вот что важно для оценки
перспектив: наиболее быстро развивающиеся
производства (органических продуктов и
полимеров) оказываются и самыми
водоемкими. Чтобы произвести тонну
продукции основной химии, надо затратить
в среднем 5—7 кубометров воды.
Расход же на тонну продукта
органического синтеза зачастую в сто раз выше.
Теперь о затратах. Речная вода
вроде бы ничего не стоит. Однако к нулю
нужно прибавить стоимость водозабора
и дальнейшей перекачки (это главным
образом стоимость электроэнергии,
приводящей в движение насосы). Но
химическая промышленность чрезвычайно
прихотлива к качеству воды. Поэтому
среди разного рода сооружений,
которыми насыщен заводской пейзаж, есть и
отделения подготовки воды. Иногда ее
достаточно просто охладить или
осветлить, иногда нужно «прогнать» через
фильтры, а порой еще умягчить и
обессолить. Примем цену кубометра
забранной воды за единицу. Тогда тот же
кубометр, но профильтрованный обойдется
в 2,5 единицы, а если воду умягчить и
обессолить, то цеиа достигнет 12 единиц.
Естественно, что воду стараются
использовать как можно полнее. Она
проходит сложную сеть трубопроводов,
попадая то в цехи подготовки, то в
теплообменники, то непосредственно в
реакторы, где может принимать участие
в химических превращениях. Вода,
вошедшая в состав готовых продуктов,
обратно в водоем уже не
возвращается...
f&Qn ел
~ь^ШИ
Но есть потери иного рода.
Потребитель справедливо полагает, что каждый
кубический метр воды, прежде чем
вернуться в водоем, должен принести
максимальную пользу. Но чем полнее
используется вода, тем меньше ее
возвращается в водоем. Подсчитано, что
суммарные потери воды в химической
промышленности составляют 6°/о- Они
складываются из потерь при охлаждении
воды в градирнях и потерь при сбросе
вод в источники. В обоих случаях это —
следствие испарения.
Итак, химические предприятия
изымают большое количество воды из
источников. Выражаются ли как-нибудь эти
потери на языке экономики?
Конечно,— в виде затрат на свежую
воду. Однако они чрезвычайно мало
влияют на себестоимость химической
продукции. Но только в том случае,
если не считать затрат иа разбавление
промышленных сбросов (а именно так
порой и поступают).
При выборе выгодного района
строительства часто происходит следующее.
В районе А себестоимость тонны
некоего продукта 1000 рублей, а в районе
Б—1500. Значит, район А лучше, чем
район Б. Вода же в районе А дороже
всего на 2,5 рубля. Следовательно,
влияние иа экономику, на размещение
ничтожно. Может быть, это обстоятельство
и приводит к строительству водоемких
производств в районах с напряженным
водным балансом? Числа здесь
приведены условные, но они отражают
истинное соотношение между себестоимостью
продукта в целом и затратами на воду.
Чтобы придать воде некую
регулирующую роль, пришлось бы увеличить ее
цену в десятки или даже сотни раз...
Чтобы подсчитать истинную
потребность химической промышленности в
воде, надо учесть еще воду, потребную
для разбавления заводских сбросов.
Под истощением водных ресурсов не
нужно понимать только обмеление
водоемов. Если в городе есть река, но
настолько грязная, что в ней нельзя
даже купаться, это тоже истощение.
Чтобы берега упомянутой реки покрылись
пляжными сооружениями, а рассказы
местных рыбаков обрели реальную
почву, воду в реке нужно разбавить.
Например, отвести в нее чистые воды близ-
7
лежащего озера. Или, если озера нет,
создать искусственное водохранилище.
Это потребует средств, и бесплатная
вода в реке, с точки зрения экономики,
«подорожает».
Чем больше воды требует химическое
производство, тем больше у него и
сбросовых вод, в том числе и загрязненных.
Любопытно, что у предприятий,
вырабатывающих наиболее перспективную и
миоготоннажную продукцию —
органические продукты, волокно, полимеры,—
самый высокий процент загрязненных вод.
Скажем, на тонну серной кислоты
приходится всего 2—4 мз сбросовых вод,
в том числе 1 м3 химически
загрязненных. А для нитрона эти же показатели
равны соответственно 310 и 305 м3, для
капрона — 475 и* 460 м3. Есть и
рекордсмены: на тонну вискозного шелка
приходится 940 кубометров сбросовых вод,
из которых 922 химически загрязнены.
О вреде загрязнения водоемов
написано достаточно. Но лишь в последнее
время стали прикидывать, во что
обходится борьба с этим загрязнением.
(Заметим, что очистка водоемов нужна не
только для поддержания в них жизни.
Сами «загрязнители» не могут
пользоваться недоброкачественной водой)
Затраты на разбавление зависят от
того, сколько нужно добавить свежей
воды, чтобы загрязненная вода стала
практически безвредной, иными словами,
затраты зависят от кратности. Иногда
кратность бывает такой, что можно с
полным основанием утверждать: в
таком-то районе нельзя размещать то или
иное производство.
Расчеты, проделанные недавно
советскими исследователями, показывают, что
с учетом затрат на разбавление
строительство химических предприятий
обходится значительно дороже. И это
удорожание неодинаково для различных
районов. Для Центрального района
СССР оно достигает 20%. для Восточно-
Сибирского— меньше 1°/о. Это
неудивительно— доля Центра в среднегодовом
стоке СССР составляет 2,1%, а доля
Восточной Сибири — 25,5% (и к тому же
реки там меньше загрязнены).
При таком подходе в стоимости
строительства отражено в конкретных
суммах наличие и состояние водных
ресурсов. Иными словами, при выборе
точек размещения предприятий водный
■Ж
т
\
<&
фактор приобретает регулирующее
значение. Такое же, как, например,
наличие сырья, рабочей силы, транспорта.
Стало быть, предприятия — на
Восток?..
Пока там водно. Но уже сейчас на
Енисее и Амуре образуются мертвые
зоны вокруг промышленных центров,
число которых будет возрастать.
Увеличится водозабор, увеличатся сбросы и
соответственно возрастут затраты на
разбавление. Вполне возможно, что в
2000-м году затраты на разбавление
загрязнений в Сибири окажутся не
меньше теперешних в Центре. Поэтому
более перспективен иной путь экономии
водных ресурсов — очистка сбросов.
Очистные сооружения пока
обходятся дорого — около 20% общей
стоимости химического предприятия. Другими
словами, не дешевле, чем обходится
разбавление загрязнений. Но если
затраты на разбавление будут возрастать
(так как водный дефицит усугубляется),
то интенсивные исследования по
созданию новых очистных систем неуклонно
ведут к удешевлению очистки.
Современный период борьбы за
экономию водных ресурсов сводится к
перераспределению стока в пространстве и
во времени. Но может так случиться,
что длина каналов будет все более
возрастать, а водохранилища себя не
оправдают — чем больше их
поверхность, тем больше воды с этой
поверхности испаряется...
И разбавление, и очистка не снимают
полностью проблему дефицита воды.
Рано или поздно возникнет
необходимость взяться всерьез за недоступную
пока часть гидросферы. (Был уже такой
проект—транспортировать айсберги
Аляски к берегам Калифорнии.)
Всерьез занимаются сейчас морской
водой. Так, строящаяся в городе
Шевченко атомная электростанция будет
вырабатывать энергию специально для
опреснения воды Каспийского моря.
В обозримом будущем человечество
сможет обойтись без космической воды...
Г. БОРИСОВ
Рисунки
В ПЕРЕБЕРИНА
8
ИНФОРМАЦИЯ
Академия наук
СССР проводит
в первом квартале
1970 года:
Юбилейную сессию
Отделения общей
и технической
химии, посвященную
столетию со дня
рождения
СОВЕЩАНИЯ
и
КОНФЕРЕНЦИИ
Симпозиум по
механизму и кинетике
гетерогенных реакций. Март.
Москва. (Институт
химической физики АН СССР)
Совещание по массооб-
мену в тонком слое.
Март. Москва (Институт
электрохимии АН СССР)
Совещание «Пути
повышения прочности и
выносливости каркаса шин,
разработка новых и
совершенствование
существующих процессов
обработки корда». М а рт.
Днепропетровск.
(Научно-исследовательский
институт шинной
промышленности)
Перспективы
расширения ассортимента и
объема производства
продукции бытовой химии—
инсектицидов и
химических средств защиты
растений. Март. Волгоград.
(Министерство
химической промышленности
УССР)
Перспективы развития
научных исследований,
разработки и внедрения
новых технологических
процессов производства
фторопластов, фреонов
и других фторорганиче-
ских соединений. Март.
Пермь. (Министерство
химической
промышленности СССР, Академия
наук СССР)
В. И. Ленина. Март.
Горький, Дзержинск.
Юбилейную сессию
Отделения
биохимии,
биофизики и химии
физиологически
активных
соединений,
посвященную
Улучшение организации
службы технической
безопасности и охраны
труда, контроля за
оздоровлением воздушной
среды, использования
средств индивидуальной
защиты и спецодежды
на предприятиях
хлорной промышленности.
Март. Дзержинск. (Гос-
гортехнадзор СССР)
МЕЖДУНАРОДНЫЕ
ВСТРЕЧИ
Заседание
Исполнительного комитета
Международного союза
теоретической и прикладной
химии (ЮПАК). Февраль.
Великобритания, Лондон.
Совещание по
электрохимическим методам
обработки, формовки и
нанесения покрытий. Март.
Великобритания, Лондон.
Международный
симпозиум Швейцарского
общества химиков по
красителям на тему
«Окончательная отделка в 1970
году». Март. Швейцария,
Цюрих.
КИНОФИЛЬМЫ
В прокат поступили
фильмы киностудий
«Центрнаучфипьм»:
«Внимание, в аппарате
газ!» A часть) — об
основных правилах
безопасности ремонтных
работ внутри аппаратов на
предприятиях нефтепе-
столетию со дня
рождения
В. И. Ленина.
Март. Москва.
Конференцию
«Наследие
В. И. Ленина и наша
современность».
Март. Ленинград.
рерабатывающей
промышленности.
«Производство серной
кислоты из газов
нефтепереработки» A часть)—
о технологии
производства и оборудовании.
«В любой мороз»
A часть) — о проблеме
создан ия синтетических
масел и смазок, не
замерзающих при низкой
температуре.
«Как это случается»
B части) — о технике
безопасности в
подготовительных цехах шинных
заводов.
Куйбышевской студии
кинохроники:
«Противопожарная
защита на
нефтеперерабатывающих предприятиях»
B части) — о правилах
противопожарной
защиты на технологических
установках и сливо-на-
ливных эстакадах, а
также о специальном
оборудовании для пено- и
паротушения.
СООБЩЕНИЕ
Государственный комитет
Совета Министров СССР
по науке и технике
организовал Временную
научно-техническую
комиссию для подготовки
предложений по
развитию Оренбургского
газохимического комплекса
и по разработке
технологии и технических
средств, необходимых
Юбилейную сессию,
посвященную
историко-
химическим
и методологическим
проблемам химии.
Февраль. Москва.
(Институт истории
естествознания
и техники АН СССР]
для его создания и
освоения. Председатель
комиссии — академик
Н. Н. НЕКРАСОВ,
ученый секретарь —
кандидат технических наук
Н. Е. ЛЕГЕЗИН (ВНИИ-
ГАЗ).
В задачи комиссии
входят, в частности,
определение основных
направлений развития
Оренбургского
газохимического комплекса и
выработка рекомендаций
по технологическим
процессам, оборудованию,
материалам и средствам
защиты от коррозии.
НАЗНАЧЕНИЯ
Президиум Академии
наук СССР постановил:
Утвердить академика
А. Ю. ИШЛИНСКОГО на
новый срок
председателем Научного совета по
трению и смазкам АН
СССР.
Назначить кандидата
химических наук Г. А.
ДОМРАЧЕВА ученым
секретарем Института
химии АН СССР.
Утвердить состав
Ученого совета Института
физической химии АН СССР.
Председатель Ученого
совета — академик В. И.
СПИЦЫН, заместитель
председателя — доктор
химических наук В. М.
ЛУКЬЯНОВИЧ, ученый
секретарь — кандидат
технических наук В. Ф.
АБРОСЕНКОВА.
9
НАУКА ЛЕНИНСКОЙ ЭПОХИ
Член корреспондент СВЕТ ГОЛУБОГО НЕБА
АН СССР
М. В. ВОЛЬКЕНШТЕЙН
В МОСКВЕ И В КАЛЬКУТТЕ
В 1928 году Московский университет не
располагал еще^ грандиозным комплексом
зданий на Ленинских горах. Все было гораздо
скромнее, но наука в старых стенах МГУ
делалась хорошо. Старый Физический институт
университета — красное кирпичное здание
с башней, можно увидеть и сейчас — нужно
только зайти с улицы Герцена во двор
Зоологического музея. В этом здании отлично
работалось. Его темные коридоры и лаборатории
были полны романтики.
В старом институте МГУ Леонид
Исаакович Мандельштам и Григорий Самуилович
Ландсберг и сделали свое прекрасное
открытие — там они впервые наблюдали
комбинационное рассеяние света.
Советская физика, занимающая сейчас
столь высокое место в мировой науке,
выросла из трех научных школ, сформированных
в первые послереволюционные годы. Это
школы А. Ф. Иоффе, Д. С. Рождественского и
Л. И. Мандельштама.
Школа Мандельштама исходила из того,
что колебательные процессы играют
важнейшую роль в самых разнообразных физических
явлениях. Благодаря этой руководящей идее
оптика, радиофизика и акустика, квантовая и
классическая механика связывались в единый,
целостный комплекс. Именно представления
о единой физической сущности самых
разнообразных явлений привели Мандельштама и
его учеников ко множеству экспериментальных
и теоретических открытий. Сегодня «наука
о колебаниях» вышла за пределы физики, она
проникает в химию и биологию.
Но не менее важны не научные, а чисто
человеческие особенности мандельштамов-
ской школы. Вся деятельность Леонида
Исааковича была проникнута высокой идейностью
и благородством. Предельная строгость в
работе, абсолютная принципиальность, полная
незаинтересованность в славе, во внешних
почестях и наградах. К А^анделыитаму
относились не просто с уважением, но с
благоговением. В 1939 г. в большой физической
аудитории старого здания МГУ, украшенной
щитом, на котором были начертаны по латыни
Ньютоновы «Axiomata sive leges motus» —
«Законы либо правила движения»,
Мандельштам прочел пять лекций об основах
квантовой механики, показавших, что Эйнштейн
(сам Эйнштейн!) ошибался в их трактовке.
Вместе со студентами лекции слушали и
записывали слово в слово лучшие физики —
Тамм, Фок, Леонтович, Ландсберг. То, что
говорил Мандельштам, всегда было
откровением.
ближайший соратник Мандельштама
Г. С. Ландсберг был человеком редкого ума,
большой культуры, преисполненный
сознанием долга и ответственности. Советская наука,
промышленность, высшее и среднее
образование многим обязаны Ландсбергу. Крупнейший
ученый, автор первостепенных открытий, он
внедрил спектральный анализ в
металлургическую и химическую промышленность, он
написал великолепные учебники для
университетов («Оптика») и техникумов («Курс
физики» в трех томах). Он активно помогал
людям. Многие— и я в том числе — с
благодарностью вспоминают о поддержке, оказанной
им Григорием Самуиловичем. После смерти
ю
Мандельштама в 1944 г. его знамя до
последних дней своей жизни нес дальше Ландсберг.
(Он умер в 1957 г.)
В 1928 г. Мандельштам и Ландсберг
занимались рассеянием света кристаллами.
Теоретические соображения (о них будет
рассказано дальше) требовали изучения спектра
рассеянного света.
Для этого нужно было найти хороший
кристалл, чистый, прозрачный. Мандельштам и
Ландсберг искали такие кристаллы в
комиссионных магазинах, в которые вдовы царских
генералов и дореволюционных коммерсантов
сдавали семейные реликвии и среди них —
изделия из горного хрусталя, т. е. из кварца.
Наконец, подходящий кристалл был найден.
В распоряжении ученых имелся
небольшой спектрограф Фюсса с одной призмой.
Я вспоминаю этот прибор с нежностью.
Г. С. Ландсберг дал мне его для работы в
Физико-химическом институте имени Карпова, где
спектрограф честно прослужил с 1935 по
1941 год. Во время эвакуации института
прибор затерялся. А следовало бы поместить его
в музей истории отечественной науки.
Впрочем, нет ведь такого музея.
Опыт был поставлен. Трудный опыт. Ведь
твердые тела рассеивают свет очень слабо,
а светосила старенького Фюсса была
небольшой. И потому спектр фотографировался в
течение многих часов. Источником света
служила ртутная лампа, в спектре которой имеется
небольшое число ярких линий.
4 Проявили пластинку. Результат получился
совершенно неожиданный: в спектре
рассеянного света наряду с линией ртутной лампы
(она была выделена синим светофильтром)
фигурировал ряд новых спектральных линий,
Схема этого эксперимента изображена на
вклейке.
Как мы увидим, ожидалось другое.
Однако Мандельштам и Ландсберг вскоре поняли,
в чем тут дело. Они наблюдали не простое,
а комбинационное рассеяние света. При
рассеянии возникают комбинации частот света,
посылаемого источником, с собственными
частотами колебаний атомов в кристалле.
Но крупные открытия часто делаются
одновременно несколькими учеными.
Я не был в Калькутте и не знаю, как
выглядела лаборатория, в которой работал сэр
Венката Раман, крупнейший индийский
физик, член Королевского Общества. Мне
привелось познакомиться с ним в Москве много
позже.
В 1928 году он занимался люминесценцией.
Думаю, что и его лаборатория тогда была не-
11
богатой. В дальнейшем сиятельный
филантроп, раджа Майсора, отстроил для Рамана
целый институт в Бангалоре, и там Раман
занялся изучением оптических и тепловых
свойств крупных алмазов из сокровищницы
раджи.
В Индии ярко светит солнце. Им-то и
пользовались как источником света индийские
физики, они делали это вслед за Ньютоном,
который, как известно, пропустил солнечный
луч через малое отверстие в ставне, поставил
на его пути стеклянную призму и открыл
спектральное разложение света.
Сначала Раман обнаружил некоторый
сдвиг в спектре солнечного света,
рассеянного жидким бензолом, а затем заменил солнце
ртутной лампой. Дело в том, что солнечный
спектр неудобен для работы. Он непрерывен,
в нем фигурируют любые частоты колебаний,
и Раману было ясно, что комбинационное
рассеяние с помощью солнечного света не
изучить.
У Рамана не было глубоких теоретических
идей, подобных мандельштамовским, и шел он
к своему открытию иным путем. Но у него
было преимущество. Он взял в качестве
вещества, рассеивающего свет, не твердое тело,
а жидкость. Жидкость много легче получить
в чистом виде, и она рассеивает свет гораздо
сильнее, чем кристалл. Поэтому опыт очень
упростился.
Раман обнаружил в точности то же явление,
что и московские физики, но к его
истолкованию подошел с другой стороны.
ПОЧЕМУ НЕБО ГОЛУБОЕ?
Если у тебя спрошено будет: что
полезнее, солнце или месяц? — ответствуй:
месяц. Ибо солнце светит днем, когда и
без того светло; а месяц — ночью.
Козьма Прутков
Открытию комбинационного рассеяния
предшествовала долгая история, начавшаяся
с очень, казалось бы, простого вопроса:
почему небо голубое?
Каждый (кроме Козьмы Пруткова) знает,
что источником дневного света — света,
испускаемого небосводом,— служит солнце. Но
далеко не каждый задумывался над тем, что
солнце находится в определенном месте, а
небо светится целиком.
Трудность состоит в том, что лучи света,
исходящие от его источника — в данном
случае солнца, распространяются прямолинейно.
Но раз так, то непонятно, почему, став спиной
к солнцу, мы видим светлое, голубое небо.
Казалось бы, небо должно быть черным и звезды
должны быть видны днем. А солнце —
ослепительно яркое — на своем месте.
Такая картина теперь перестала быть
фантастической, первым ее увидел Ю. А. Гагарин.
Если на пути солнечных лучей нет воздуха,
нет атмосферы, то нет ни голубизны, ни
всестороннего освещения.
В 1871 году английский физик Рэлей
показал, что причина голубизны небосвода состоит
не в поглощении и отражении солнечного
света, а в его рассеянии.
Известно, что мутная среда рассеивает
свет. Туман ухудшает видимость. Но
ухудшает ее не потому, что мельчайшие капельки
воды, образующие туман, поглощают свет
(вода, как мы знаем, прозрачна), а потому,
что луч, проходящий сквозь туман,
рассеивается этими капельками — часть света не
проходит, а разбрасывается в стороны.
Рассеяние света мутной средой объясняется ее
оптической неоднородностью. Туман —
неоднородная система, это взвесь капелек воды
в воздухе. При рассеянии возникает
излучение в разных направлениях, отличных от
направления падающего луча.
То, что крупные неоднородности —
пылинки рассеивают свет, знали издавна. Римский
поэт Лукреций писал:
«Вот посмотри: всякий раз, когда
солнечный свет проникает
В наши жилища и мрак прорезает своими
лучами,
Множество маленьких тел в пустоте,
ты увидишь, мелькая,
Мечутся взад и вперед в лучистом сиянии
света...»
Свет — это электромагнитные волны.
Длины видимых световых волн лежат в пределах
от 400 нанометров (нм)* для фиолетового
света до 760 нм для красного. Длины радиоволн
гораздо больше — вплоть до километровых.
Любые тела состоят из атомных ядер и
электронов. В том числе и капельки воды
в тумане. Если на электроны капельки падает
электромагнитная волна, то они начинают
колебаться в такт с этой волной. Тем самым
электроны становятся источниками новых
световых волн, распространяющихся во все
стороны. Возникает рассеянный свет.
РАССЕЯНИЕ СВЕТА
Рэлей думал, что рассеяние света атмосферой
объясняется наличием в ней мелких пылинок.
...Мутная среда при рассеивании света
рассеивает свет. Луч, возникает излучение
проходящий сквозь в разных направлениях,
туман, рассеивается имеющих мало общего
капельками воды. Туман с направлением
неоднороден, и поэтому падающего луча
Он провел теоретические расчеты,
показавшие, что интенсивность света, рассеянного
малыми неоднородностями среды, должна резко
зависеть от длины световой волны К. А
именно: интенсивность рассеянного света 1 обратно
пропорциональна №.
Значит, если мы увеличим длину волны
в два раза, интенсивность рассеянного света
уменьшится в 16 раз. Запыленная атмосфера
должна рассеивать фиолетовые лучи с длиной
волны 400 нм в 13 раз сильнее, чем красные
с длиной волны 760 нм.
Спектр солнца непрерывен. Наиболее
интенсивны в нем желто-зеленые лучи
с X = 470 нм. При рассеянии света происходит
перераспределение интенсивностей в
соответствии с законом Рэлея, и максимум
интенсивности в рассеянном свете попадает в голубую
область спектра.
Таким образом, все объяснено. Понятно,
почему небо голубое, понятен ряд других
красивых явлений атмосферной оптики.
Отдаленные лес и горы мы наблюдаем через толстый
слой воздуха. Будучи освещен солнцем сбоку,
воздух рассеивает голубые лучи, которые и
попадают в глаз или объектив фотоаппарата.
На темном фоне леса такое рассеяние особен-
Нанометр — миллимикрон.
12
рассеянный
СВЕТ
Г/К* Солнце
Д^/J £ЦЕНИТЕ
I --^«ь
солвт
ЗАХОДИТ
ЗЕМЛЯ.
Мы смотрим на далекий
лес. Мы знаем, что он
зеленый, но издали лес
кажется нам синеватым.
Воздух, освещенный
солнцем сбоку,
рассеивает голубые лучи;
они-то и попадают
в глаз, добавляя
к естественной зеленой
окраске рассеянный
синий свет.
Фотоаппарат в такой
ситуации работает так
же, как и глаз человека.
Поэтому на цветной
фотографии зеленый
лес получает синий
оттенок
Солнце в зените —
ярко-желтое. Солнце на
восходе и закате —
красное. Оно «краснеет»
оттого, что на восходе и
закате мы видим его
через более толстый слой
воздуха, чем когоа
солнце стоит прямо над
головой. Более толстый
слои сильнее рассеивает
свет, и особенно
коротковолновы е его
компоненты. Закатный
свет солнца поэтому
обеднен в области
коротких волн и мы
видим лишь
длинные, красные волны
но заметно. К естественной зеленой окраске
добавляется синий рассеянный свет.
Тем же рассеянием света объясняется
красная окраска солнца на восходе и закате.
В этих случаях мы смотрим на солнце через
более толстый слой воздуха, чем когда оно
стоит высоко над головой Более толстый слой
сильнее рассеивает свет преимущественно с
короткими волнами. Прямой свет, идущий к
глазу от солнца, оказывается обедненным в
области коротких волн, и мы видим солнце в
более длинноволновом, более красном свете.
Однако нет никаких оснований утверждать,
что атмосфера всегда запылена. Небесная
лазурь ярче всего как раз там, где воздух
чист,— не в больших городах, а над океанами,
высоко в горах, над Антарктидой. Не в пыли
дело.
Позднее Рэлей понял, что рассеяние света
атмосферой происходит не на пылинках, а на
молекулах. Это молекулярное рассеяние
света. И если учесть беспорядочное движение
молекул, то они должны рассеивать свет — по-
прежнему в соответствии с законом Яг~4.
Но в 1907 году Мандельштам доказал, что
Рэлей ошибался.
Мандельштам установит, что движение
молекул, если их число в данном малом объеме
порядка X3 достаточно велико, не может
объяснить рассеяние света. А число молекул
в воздухе при атмосферном давлении в
объеме F00 нмK составляет пять миллионов.
Дальнейшее развитие теории рассеяния
связано с именами польского физика Мариа-
на Смолуховского и самого Альберта
Эйнштейна.
Благодаря движению молекул нарушается
однородность их распределения. Происходят
временные местные сгущения и разрежения
газа (или жидкости), возникают флуктуации.
Эйнштейн представил флуктуационные
сгущения и разрежения жидкости как результат
наложения множества волн, пронизывающих
жидкость по всем направлениям. В тех
местах, где разные волны усиливают друг друга,
происходят сгущения, а там, где волны гасят
друг друга,— разрежения жидкости.
Примененный великим физиком метод (в
математике он называется разложением функции в ряд
Фурье) позволил Эйнштейну вывести
красивую формулу, выражающую зависимость
масштаба флуктуации в жидкости от ее
плотности, сжимаемости и температуры.
Неоднородности в распределении молекул, на которых
происходит рассеяние света,— это
флуктуации. Далее Смолуховский точно рассчитал ин-
13
тенсивность света, рассеянного газом, а
Эйнштейн— жидкостью. В обоих случаях
сохранилась Рэлеева формула Я,-4.
Физика — единая наука о природе.
Прогресс ее неравномерен, и чаще всего резкие
рывки вперед происходят в результате
установления внутренних связей между
явлениями, на первый взгляд весьма далекими друг
от друга. Последующие события в теории
рассеяния света демонстрируют это с особенной
яркостью.
Почти одновременно с теорией рассеяния
света создавалась теория теплоемкости
кристаллов, определяемой колебаниями их
атомов. Атомы колеблются около постоянных
положений равновесия — они связаны друг с
другом упругими силами, как бы пружинами.
Немецкий физик Петер Дебай показал,
что колебания атомов в кристалле
распространяются как упругие волны. Собственно
говоря, это звуковые волны, но с такими высокими
частотами, что их нельзя услышать. При
нагревании кристалл «звучит», но его звуки —
это гиперзвуки.
Казалось бы, теория теплоемкости Дебая
ье имеет никакого отношения к рассеянию
света. Но Мандельштам понял, что между
двумя явлениями существует самая
непосредственная связь. Эйнштейновы волны в
жидкости и твердом теле являются не чем иным, как
теми звуковыми (гиперзвуковыми) волнами,
которые исследовал Дебай в своей теории
теплоемкости.
Но если рассеяние света происходит на
реальных звуковых волнах, то они должны
модулировать рассеянный свет.
МЫ СЛУШАЕМ РАДИО
На радиостанции в микрофон передаются
звуковые волны. В микрофоне образуется
электрический «звуковой» сигнал, сигнал
низкой частоты. Этот сигнал воздействует на
несущий ток в радиопередатчике, а значит, и
в радиоприемнике. Такое воздействие
переменного тока низкой частоты на амплитуду
(размах) высокочастотных электрических
колебаний называется их модуляцией.
Радиоприемник в конечном счете воспринимает
изменения амплитуды несущей волны и вновь
превращает их в звуковые колебания.
Мандельштам доказал, что если рассеяние
света происходит на гиперзвуковых волнах,
то эти волны, имеющие частоты много
меньшие, чем частоты световых волн, должны их
модулировать. Свет рассеивается, испытывая
определенные изменения.
Как же это обнаружить? В этом случае
ведь нет радиоприемника, выделяющего
модулирующие колебания. Приемника нет, но есть
спектрограф.
Спектрограф — прибор, в котором свет,
проходящий через стеклянную или кварцевую
призму, разлагается в спектр, и этот спектр
регистрируется в виде фотографии или иным
путем. Разложить в спектр — значит выделить
из сложного светового сигнала отдельные
волны с определенными частотами.
Если свет модулирован, то в его спектре,
наряду с линией немодулированной волны,
отвечающей частоте v (т. е. длине волны
Я, = c/v, где с — скорость света), должны
появиться линии с измененными частотами:
v + vM0H, v — vM0H, т. е. линии с частотами,
увеличенными и уменьшенными на частоту
модуляции \мод- Иными словами, модуляция
выражается в спектре появлением у исходной
линии с «несущей» частотой v двух
симметрично расположенных «спутников».
Следовательно, если осветить кристалл
светом с определенной частотой v, то в
спектре рассеянного свега должна наблюдаться
уже не только эта частота v, но и «спутники».
Частота модуляции гМОд в этом случае
должна совпадать с частотой гиперзвукового
колебания кристалла.
Нужно было поставить опыт. И опыт
поставлен был — о нем уже рассказано в начале
очерка.
Действительно, «спутники» обнаружились.
Однако определенные из их положения
частоты Умод оказались много больше
гиперзвуковых. Почему?
Объяснение состояло в том, что наряду со
звуковыми колебаниями в кристалле кварца
имеются и оптические колебания, колебания
атомов в молекулах. Эти колебания тоже
вносят свой вклад в теплоемкость, как
показал Макс Борн. Их можно наблюдать
непосредственно в спектре поглощения
инфракрасных лучей кристаллом. Частоты vM0H,
полученные в спектре рассеянного света, в точности
совпали с частотами в инфракрасном спектре
кристалла.
Модуляция действительно происходит, но
в описанном опыте наблюдалась модуляция
света не дебаевскими, а борцовскими
колебаниями.
Обнаружить звуковую дебаевскую
модуляцию Мандельштам и Ландсберг не могли, так
как у них не было спектрального прибора
с достаточно высокой разрешающей
способностью. Советская физика не имела больших
средств в те годы. Единственный такой при-
14
бор — «эшелон Майкельсона» — имелся у
другого великого советского оптика— Дмитрия
Сергеевича Рождественского, в Ленинграде.
И Мандельштам попросил Рождественского
провести соответствующее экспериментальное
исследование. Его выполнил в ЛГУ Евгений
Федорович Гросс — тогда еще совсем молодой
физик — и в 1930 году опубликовал
прекрасную работу, полностью подтвердившую
теоретические ожидания Мандельштама,
СВЕТОВЫЕ ВОЛНЫ И КВАНТЫ
Мы все время говорим о световых волнах —
электромагнитных волнах. В действительности
свет имеет двойственную природу.
Свет — электромагнитная волна. В то же
время это поток фотонов, световых квантов,
т. е. частиц, обладающих определенной
энергией. Связь между квантовыми и волновыми
свойствами дается основным соотношением:
Е = hv. Энергия светового кванта Е равна
частоте световой волны v, умноженной на
постоянную Планка h. Постоянная Планка —
наряду со скоростью света одна из
важнейших величин в физике, ее значение:
h = 6,62- Ю-27 эрг- сек.
В одних опытах свет проявляет волновые,
в других — квантовые свойства. Не имеет
смысла спрашивать: что же такое свет —
волны или кванты? Тут нет «или». И то и другое.
И Раман истолковал комбинационное
рассеяние света, пользуясь, в отличие от
Мандельштама и Ландсберга, не волновыми,
а квантовыми представлениями.
Вот каким был ход его рассуждений.
На рассеивающее вещество падает квант
света с энергией hv. Он взаимодействует, с
молекулой и отдает ей часть своей энергии.
Происходит как бы неупругое отражение — из
вещества вылетает квант с уменьшенной
энергией h(v — Умод)- Соответственно в спектре
рассеяния наряду с частотой падающего
света v будет наблюдаться и уменьшенная
частота v — Умод- Эта часть энергии поглощается
молекулой и превращается в энергию
колебаний атомов. Как же объяснить появление
в спектре рассеяния наряду с уменьшенной
частотой v — Умод увеличенной частоты v + vM0«?
В этом случае квант забирает у молекулы
определенное количество ее энергии
колебаний, равное Ьумод. Происходит «сверхупругое»
рассеяние — энергия рассеянного фотона
больше, чем энергия падающего.
Представьте себе весьма ненадежный
автомат в метро. Он не меняет честно
пятиалтынный на три пятака, а ведет себя странно.
В большинстве случаев он просто возвращает
вашу монету в неизменном виде. Это модель
упругого, некомбинационного рассеяния света.
В других случаях он возвращает вам вместо
пятиалтынного гривенник, и сколько бы вы
ни стучали по автомату, ваши пять копеек
пропали. Модель неупругого рассеяния
с уменьшением частоты. Зато иногда автомат
ведет себя щедро — вместо
пятнадцатикопеечной монеты выдает двадцатикопеечную.
Модель сверхупругого рассеяния с увеличением
частоты.
Или другой пример. Акробат прыгает на
пружинный матрац и отскакивает от него на
высоту, несколько меньше той, с которой
прыгал. Часть энергии акробата пошла на
раскачку пружин. Но можно ведь представить себе
матрац, пружины которого сильно
колеблются. Акробат, отскочивший от такого матраца
может подняться выше, увеличить свою
энергию за счет энергии колебания пружин.
В дальнейшем была установлена
эквивалентность обеих теорий комбинационного
рассеяния — классической волновой теории,
которой руководствовались Мандельштам и
Ландсберг, и квантовой, которой пользовался
Раман.
В СТОКГОЛЬМЕ
Работа индийского физика была
опубликована в английском журнале «Нейчер»
(«Природа») весной 1928 года, работа москвичей —
несколькими месяцами позже в немецком
журнале «Натурвиссеншафтен»
(«Естественные науки»). Все специалисты, прочитавшие
эти статьи, поняли, что в них речь идет о
весьма крупном открытии.
В науке (в отличие от искусства)
существует мировая система достаточно объективных
оценок и наград. Общепризнанной высшей
наградой ученому служит Нобелевская премия,
присуждаемая ежегодно, начиная с 1901 года,
Шведской академией наук за лучшие работы
в области физики, химии, физиологии и
медицины. (Премии выдаются из процентов на
капитал, завещанный для этого известным
инженером Альфредом Нобелем, изобретателем
динамита.)
Нобелевскую премию за открытие
присудили только Раману. На том основании, что
его работа была опубликована несколькими
месяцами раньше, чем работа советских
физиков. Между тем всем ученым, и в том числе
членам Нобелевского комитета, было
совершенно ясно, что обе работы были сделаны
одновременно и независимо. Различие в скоро-
15
сти публикации объяснялось только
различиями в характерах авторов работ.
Честолюбие — не последний стимул в
деятельности ученого. Каждый творческий
работник нуждается в общественном признании
своего труда. «Когда хвалят, приятно»,—
говорит Тригорин в «Чайке» Чехова. Это истина
тривиальная. Весь вопрос в том, кто хвалит
и какова цена похвалы. Ученый жаждет
похвалы компетентной, прежде всего серьезной
оценки со стороны коллег. Однако стремление
к похвалам, как таковым, стремление к
почестям и наградам, зачастую превращают
честолюбие в сравнительно невинный, но смешной
порок — тщеславие, а иногда приводят и к
гораздо худшим последствиям.
Здесь речь шла о компетентной высокой
награде — о Нобелевской премии.
Л. И. Мандельштам был человеком
совершенно своеобразным, человеком
исключительной чистоты и благородства, абсолютно
чуждым всего мелкого. Великий ученый, он был
лишен честолюбия. Его бесконечно
интересовало научное исследование, ио он был
равнодушен к славе. Поэтому Мандельштам
публиковал мало работ и щедро раздавал свои
научные идеи. Ряд крупных открытий, им
сделанных, остался неопубликованным, и лишь
позднее их повторяли другие. Мандельштам
и Ландсберг не торопились и с публикацией
работы по комбинационному рассеянию.
Напротив, Раман послал свое письмо в
редакцию «Нейчер» немедленно после получения
первых результатов. Он написал, что
сделанное им открытие подобно открытию Комптона,
изучившего рассеяние рентгеновских лучей
электронами, и счел уместным напомнить, что
Комптол получил Нобелевскую премию. Это
был очень прозрачный намек.
Решение Нобелевского комитета было явно
несправедливым, и это отметили многие
крупнейшие физики. Несомненно, что премию
должны были разделить и Мандельштам,
и Ландсберг, и Раман. По-видимому, в науку
вмешалась политика. Молодое тогда
Советское государство" не пользовалось симпатиями
на Западе, и с ним старались не считаться.
Ни один советский ученый в те годы
Нобелевской премии не получил. Но потом это
сделалось уже невозможным, и после второй
мировой войны семь советских ученых стали
Нобелевскими лауреатами. Это — Н. Н. Семенов,
И. Е. Тамм, И. М. Франк, П. А. Черенков,
Л. Д. Ландау, Н. Г. Басов и А. М. Прохоров.
ГОЛОСА МОЛЕКУЛ
Мы постарались показать читателю, какая
внутренняя логика развития науки привела
к открытию комбинационного рассеяния.
И логика эта, естественно, повела дальше.
В спектрах комбинационного рассеяния
проявляются частоты колебаний атомов в
молекулах и кристаллах, те частоты, которые
были обозначены \мол. Особенно легко
получать спектры рассеяния жидкостей. Сейчас это
простой студенческий опыт, но до 1928 года
никто не подозревал о его возможности.
Следовательно, наблюдая спектр
рассеяния, мы как бы записываем голоса молекул.
И эти голоса рассказывают о многом. Они
сообщают нам важные детали внутреннего
устройства молекул. Они говорят о природе
сил, действующих как внутри молекулы, так
и межмолекулярных.
Спектры комбинационного рассеяния
стали одним из наиболее мощных методов,
применяемых при изучении строения вещества.
Изучая спектры смесей различных
веществ, можно проводить их анализ. Особенно
полезными оказались спектры рассеяния для
анализа бензинов и других органических
смесей. Это направление было широко развито
Г. С. Ландсбергом в союзе с химиками
Н. Д. Зелинским и Б. А. Казанским.
За сорок лет, прошедших с момента
открытия, спектрам комбинационного рассеяния
посвящено несколько тысяч работ. Это
большой раздел оптики и физической химии.
А все началось с вопроса о голубом небе!
Рисунки и вклейка
Б. АКУЛИНПЧЕВА
Схема классического
эксперимента
Л. И. Мандельштама и
Г. С. Ландсберга,
поставленного ими
в Москве в 1928 году.
Этот опыт в том же году
независимо от них был
воспроизведен
в Калькутте Вснкатой
Раманом.
У Л. И. Мандельштама
и Г. С. Ландсберга
источником света
служила ртутная лампа.
Рассеянный при
прохождении через
кристалл горного
хрусталя свет проходил
далее через оптическую
систему спектрографа.
Венката Раман сначала
изучал спектр
рассеянного солнечного
света, но затем тоже
взял в качестве
источника света ртутную
лампу. Однако
в качестве
рассеивающего свет
вещества он использовал
жиокость — раствор
жидкого бензола.
В верхней части
вклейки — спектр
падающего света
ртутной лампы. Внизу —
спектр рассеянного
света — результат опыта,
позволившего
Л. И. Мандельштаму
и Г. С. Ландсбергу
сделать свои
замечательные
теоретические выводы
16
I
спектр падающего света ртутной ламды
лампа
дристадл
спектрограф
Фотопластинка
спектр рассеянного света:
f ,2?з?4 •* частоты модуляции
КАТОД
и*^*' ' .У Л
^
ИЗОЛЯТОР 1
^
у-
•I
L*
/
"-
! СПИРАЛЬ .НАГРЕВАЮЩАЯ |
КАТОД
ll.'i^ij^iiijljl
ФОКУСИРУЮЩИЙ]
ЭЛЕКТРОД
| СИСТЕМА ЗЕРКАЛ ЛЛЯ
НАБЛЮДЕНИЯ
к -' л; • . <
f \
^
Т V
г
1 гь
] ..V
г 'с
^- ^
кз магнитная
■■фокусирующая
|Я ЛИНЗА
.--^
' i/ л:,-
N 1
[окно для
НАБЛЮДЕНИЯ!
МАГНИТНАЯ
ОТКЛОНЯЮЩАЯ
СИСТЕМА
ЗАЩИТНЫЙ
ЭКРАН
[электронный]
ЛУЧ
ДЕТАЛЬ
[предметный!
СТОЛ
ВАКУУМНАЯ
КАМЕРА
НАУКА ЛЕНИНСКОЙ ЭПОХИ
ТРИ СПОСОБА СВАРКИ,
ИСПЫТАННЫЕ
В КОСМОСЕ
16 октября 1969 года советские космонавты
Г. С. Шонин и В. Н. Кубасов на борту
корабля «Союз-6» включили космическую
сварочную установку «Вулкан». Это был первый
в мире технологический эксперимент в
космосе. Установка «Вулкан» предназначена для
автоматической сварки тремя способами:
электронным лучом, плавящимся электродом и
сжатой дугой.
СВАРКА ЭЛЕКТРОННЫМ ЛУЧОМ
Сфокусированный в тончайший пучок поток
электронов, разогнанных в электрическом
поле до скоростей, соизмеримых со скоростью
света, пересекает вакуумную камеру и
падает на металлическую поверхность. При
ударе почти вся энергия электрона (а она
пропорциональна квадрату его скорости)
переходит в тепло. Этого тепла достаточно, чтобы
расплавить или даже испарить микрочастицу
металла. Электронный луч, расплавляя
частицу за частицей, проникает все глубже и
глубже в металл, режет его. Если же поток
электронов заставить скользить вдоль кромок
плотно прижатых друг хк другу деталей, луч
оставит за собой тончайший шов. Таков
принцип электронно-лучевой сварки (схема
установки изображена на цветной вклейке).
Производительность и мощность
электронного луча зависят от энергии его частиц —
электронов. А энергией этой легко
управлять: для этого достаточно изменять разность
электрических потенциалов между источником
электронов — катодом и металлами, которые
сваривают или режут. От напряжения
источника тока зависит и «сила» луча: он может
быть мощным, способным «разрубить»
стальную плиту, или тонким, как игла. Пожалуй,
так просто управлять сваркой можно только
на электронно-лучевых установках. Поэтому
их используют для самых точных,
«ювелирных» работ. Допустим, шов должен пройти
в нескольких миллиметрах от стеклянной
детали, припаянной к металлу. Сварка
закончится, а стекло даже не успеет нагреться.
Сердце установки — электронная пушка,
устроенная в принципе так же, как кинескоп
обычного телевизора. Разве что детали
кинескопа миниатюрнее. Но, конечно, сварочная
пушка потребляет значительно больше
энергии: ведь единственная задача электронов в
телевизионной трубке — осветить экран.
Работает электронная пушка так.
Нагретый до температуры 1800—2100° С
металлический катод выбрасывает электроны.
Фокусирующий электрод собирает их в пучок. И
электронный луч устремляется к аноду, потенциал
которого на несколько десятков тысяч вольт
положительнее.
Собственно говоря, этого простого
устройства достаточно, чтобы сваривать металл. На
том месте, где установлен анод, можно было
бы расположить детали. Но чтобы управлять
лучом, чтобы проще было манипулировать
свариваемыми деталями, их отодвигают
подальше от пушки, в большую вакуумную
камеру. Это, кстати, выгодно и экономически.
Для сварки достаточно поддерживать вакуум
10~2—10~3 миллиметра ртутного столба,
На вклейке —
принципиальная схема вакуум-
ной электронно-лучевой
сварочной установки.
Нагретый в вакууме катод
электронной пушки
служит источником
электронов. Поток электронов
сжимается
фокусирующим электродом и
направляется к аноду.
Находясь за пределами
внешнего электрического
поля, электроны
отталкивают друг друга, и луч
вновь расширяется. Для
последней фокусировки и
перемещения луча отно-
сител ьно предметного
стола служат два
электромагнита —
фокусирующий и отклоняющий,
которые расположены у
входа в сварочную
вакуумную камеру. За
ходом сварки можно
наблюдать через смотровое
окно с помощью системы
зеркал. Специальные
экраны защищают
оператора от жесткого
рентгеновского излучения,
возникающего при
электронной бомбардировке
металла
Рисунок
В. СУХОМЛИНОВА
2 Химия и Жизнь, JVT» 2
17
СМОГП РОВОЕ ОКНО
ВОДЯНАЯ
РУЬАШКА
ВАКУУМ
ПАРОВОЙ
МБШОК>>
ДУГА
АЬГПАЛЬ
ПРЕДМЕШНЫИ
стол
Электрическая дуга
между электродом и
свариваемыми деталями
горит в паровом
«мешке», который
образуется при
испарении расплавленного
металла
а для создания луча нужно более глубокое
разряжение— 10~4— 10~5. И в промышленных
установках делают две вакуумные системы:
глубокого вакуума — только для маленькой
камеры, где стоит пушка, и низкого вакуума —
для сварочной камеры. Естественно, что для
такой системы нужно меньше вакуумных
насосов, меньше электроэнергии.
Но на пути от анода к свариваемым
деталям электронный луч «разбухает»:
одноименно заряженные частицы «расталкивают» друг
друга. Чтобы вновь собрать их в тонкий жгут,
у входа в сварочную камеру ставят
магнитную линзу. А другой электромагнит
отклоняет луч, перемещает его вдоль детали.
СВАРКА ПЛАВЯЩИМСЯ ЭЛЕКТРОДОМ
При всей своей принципиальной простоте
электронно-лучевая установка — очень сложное
устройство с многочисленными контрольными
приборами, с защитой от высокого
напряжения, с экранами от жесткого рентгеновского
излучения, которое возникает при электронной
бомбардировке металла. Чтобы упростить
вакуумную сварку, сделать аппаратуру проще и
дешевле, и был разработан метод
плавящегося электрода. Он не столь универсален, как
электронно-лучевой, и не приспособлен для
«ювелирной» работы. Плавящимся
электродом варят мощные швы, наплавляют металл.
18
ДЕЖУРНАЯ ДУГА —
ВОДА
КАГПУШКА
МАГНИГЛА
АРГОН
ВОЛЬФРАМОВЫЙ ЭЛЕКЩРОА
изолятор
КАНАЛ СОПЛА
поток
НИЗКОГЛЕМПЕРАШУР-
Н0Й ПЛАЗМЫ
ДЕГПАЛЪ
ПРЕАМЕГПНЫЙ
стол
ВАКУУМ
II
СМОШРОВОЕ И
окно
РАБОЧАЯ
ДУГА
Сопло плазмотрона,
поток
низкотемпературной
плазмы и магнитное
поле сжимают
электрическую дугу
в тончайший жгут
В сварке плавящимся электродом как
будто нет ничего оригинального — даже в первом
дуговом электросварочном агрегате, который
изобрел в 1890 году Н. Г. Славянов, был
использован плавящийся электрод. А новинка
заключается вот в чем: электрическая дуга
горит в вакууме.
Но глубокий вакуум — отличный изолятор,
а главное условие надежного и устойчивого
горения дуги — достаточная электрическая
проводимость между концом электрода и
деталью. Тем не менее оказалось, чго дуга в
вакууме все-таки горит. Вернее, даже не в
вакууме, а в своеобразном паровом «мешке»,
который образуется при испарении
расплавленного металла. Правда, давление
металлического пара не столь велико: всего в
десять— сто раз выше, чем в сварочной камере.
Но этого вполне достаточно, чтобы
поддержать разряд.
Конечно, вакуумная установка с
плавящимся электродом значительно сложнее
обычного агрегата для дуговой
электросварки. Электрод и предметный столик с
деталями автоматически перемещаются. На
конец плавящегося электрода надет кожух
с водяной рубашкой. Охлаждение здесь
нужно для того, чтобы плавился только конец
электрода и чтобы дуга, которая в вакууме
горит неустойчиво, была «закреплена» водной
точке.
2*
19
Чтобы получить вакуум
в земных условиях,
приходится строить
толстостенные стальные
камеры. На снимке —
электронно-лучевая
сварочная установка.
Крышка с предметный
столом выдвинута
И еще одна любопытная деталь. На
плавящийся электрод можно подать дополнительные
электрические импульсы большой мощности.
Этими импульсами можно регулировать
частоту отрыва металлических капель от
поверхности электрода *, «строчить» шов, как на
швейной машинке. А это дает
оператору-сварщику дополнительную возможность точно
управлять процессом.
СВАРКА СЖАТОЙ ДУГОЙ
Метод сварки сжатой дугой создан в нашей
стране, в Институте электросварки имени
Е. О. Патона. У него есть еще одно
название — сварка низкотемпературной плазмой.
Вокруг дуги, зажженной между
вольфрамовым электродом и деталью, струится
плазма — поток ионизированного инертного
газа. Нагретая до температуры несколько
тысяч градусов плазма «подогревает» дугу
в узком канале сопла, концентрирует энергию
электрического разряда в точку.
Вырывающийся из сопла острый язычок плазмы,
подобно электронному лучу, может выполнять
самую тонкую и филигранную работу.
Главная часть установки — плазменная
горелка или плазмотрон. Устроен он так.
Электрод находится внутри кожуха-сопла с
водяной рубашкой. Между электродом и кожухом
* О механизме переноса металла с плавящегося
электрода к шву можно прочитать в заметке «Капля
или струя?», опубликованной в «Химии и жизни» A96Э,
№ 5).—Ред.
постоянно горит электрическая дуга (ее
называют дежурной), которую омывает поток
инертного газа — аргона или гелия. В
пламени дежурной дуги газ ионизируется,
превращается в низкотемпературную плазму. Ее
«подхватывает» магнитное поле и бросает на
свариваемые детали. И когда вспыхивает
основная дуга, электрический столб в устье
сопла оказывается зажатым в плазме.
Разные физические явления использованы
в трех описанных сварочных процессах, но
объединены они общей чертой: они протекают
в вакууме.
Чтобы получить вакуум в земных условиях,
приходится строить толстостенные стальные
камеры, собирать гирлянды из вакуумных
насосов. Именно этому, обстоятельству
описанные здесь установки обязаны своими
внушительными размерами и весом. В космосе
насосы не нужны, толстостенные камеры —
тоже: ведь космический вакуум A0~п — 10~19
миллиметра ртутного столба) на Земле
практически недостижим. И поэтому «Вулкан»,
в котором совмещены сразу три сварочные
установки, весит пятьдесят килограммов.
Вакуумные методы сварки — электронным
лучом, плавящимся электродом и сжатой
дугой — как будто специально созданы для
космоса. И, наверное, недалеко время, когда
космическая сварка станет не экспериментом,
а обычной работой, как на любой земной
стройке.
Инженер В. Б. ДМИТРИЕВ
20
ЗАВЕРНИТЕ ПЛОТИНУ!
— Я покупаю самолет,— торопливо
проговорил великий комбинатор,—
заверните в бумажку.
И. Ильф, Е. Петров
«Золотой теленок»
Небольшие гидротехнические
сооружения — плотины и дамбы — обычно строят
из местных материалов. В северных
районах страны, например, из
оттаявшего грунта. Но гидротехники заметили,
что грунтовые сооружения сильно
«текут»: вода быстро просачивается сквозь
преграды, размывая плотины и дамбы.
Приходится тратить дополнительные
средства, время, труд, чтобы насыпать
побольше грунта. Но срок службы
земляной плотины увеличивается при этом
весьма незначительно.
А что если «завернуть» плотину в
синтетическую пленку? Такая мысль
возникла у специалистов Всесоюзного
научно-исследовательского института
гидротехники и мелиорации и
Центрального научно-исследовательского
горноразведочного института цветных, редких
и благородных металлов.
Было решено поставить эксперимент
на самой настоящей грунтовой плотине
длиной около полукилометра и высотой
более десяти метров. Эта земляная
насыпь перегораживала реку на одном из
северных приисков.
Эксперимент начался с подготовки
«оберточного» материала.
Полиэтиленовую пленку восьмидесятимикронной
толщины складывали вдвое. Затем
обычными электрическими утюгами узкие
полосы полиэтилена сваривали внахлест и
наматывали в рулоны.
Одиов]ременно бульдозеры тщательно
готовили откос к укладке экрана. Острые
камни, корни деревьев — все, что могло
повредить пленку, убирали вручную.
Когда откос был подготовлен,
рулоны уложили на гребень насыпи,
раскатали и стали сваривать утюгами
гигантский полиэтиленовый ковер площадью
больше десяти тысяч квадратных
метров. Верхнюю его кромку уложили з
заранее приготовленный ров и засыпали
землей. А поверхность ковра по всему
откосу плотины закрыли метровым
слоем грунта.
Целая неделя ушла на то, чтобы
«завернуть» плотину. А потом
водохранилище заполнили водой...
В течение года гидротехники
внимательно следили за плотиной, но утечки
воды не обнаружили.
Конечно, эксперимент еще не
закончен. Потребуется несколько лет, чтобы
убедиться в надежности «завернутого»
сооружения. Но то, что полиэтиленовая
пленка служит хорошей преградой для
воды и облегчает конструкцию плотины,
бесспорно.
Инженер
Л. Л. ЛИВШИЦ
новости
ОТОВСЮДУ
НОВОСТИ
ОТОВСЮДУ
новости
ОТОВСЮДУ
новости
ОТОВСЮДУ
БЕРЕГИТЕСЬ,
СУСЛИКИ!
Лучший способ борьбы
с грызунами —
разбрасывание отравленных
приманок, зерна,
пропитанного фосфидом
цинка. Наземная обработка
полей эффективнее, чем
разбрасывание приманок
с самолета. Расход
зерна в этом случае почти
вдзое меньше. Но зато
обработка полей с
воздуха занимает меньше
времени, а это очень
важно. Чтобы успешно
бороться с сусликами,
например, нужно весь
цикл санитарной
обработки поля провести не
больше чем за 20—
25 дней, и обязательно в
апреле — мае... Так
возникает противоречие
между экономикой и
«временным фактором».
Разрешить его
поможет навесной
разбрасыватель РПГ-100,
разработанный во Львовском
СКБ по химической
защите растений.
Разбрасыватель монтируется на
заднем борту грузовика
или тракторного прицепа.
В бункер засыпают
приманку, дозирующее
устройство отвешивает
порции и равномерно их
выдает. Частота укладки
регулируется: можно
откладывать две порции на
квадратном метре, а
можно и реже — одно
«гнездо» на 3 м2.
Широко варьируется и вес
каждой дозы — от 1 до
30 граммов — в
зависимости от вида и числа
грызунов.
Разбрасыватель РПГ-100 испытывали
на полях Казахской
машиноиспытательной
станции. За 25 дней с его
помощью обработали
8000 га. После
обработки число сусликов
уменьшилось впятеро.
21
ОБЗОРЫ
«...Порождающие рак» — так называлась опубликованная в № 3 «Химии и жизни» за
1968 год статья А. И. Френкеля, в которой было рассказано о химических веществах,
способных вызывать злокачественные опухоли у животных и людей. В статье
говорилось в основном об «эпидемиологической» стороне проблемы — о распространении
канцерогенов в окружающей человека среде. А теперь речь пойдет о том, что
происходит с канцерогенами после того, как они попадают в организм.
Кандидат
химических наук
В. В. ЛИТВИНОВ
Рисунки
Е. ГОЛЬДИНА
КАНЦЕРОГЕНЫ В ЖИВОМ ОРГАНИЗМЕ
ВНЕ И ВНУТРИ НАС
Человеку приходится сталкиваться с
химическими канцерогенами чаще, чем может
показаться с первого взгляда. И не только в
результате загрязнения воздуха выхлопными
газами автомобилей. Технический прогресс в
легкой, пищевой, фармацевтической
промышленности, в сельском хозяйстве неизбежно
связан с некоторой потенциальной опасностью
«просачивания» канцерогенных веществ в эти
области.
От «внешних» канцерогенов человечество в
принципе можно оградить, хотя, может быть,
и не в самом ближайшем будущем. Но
проблема значительно осложняется, если учесть,
что источником канцерогенов может быть и
сам организм! Такие эндогенные
(внутреннего происхождения) вещества, способные
вызывать злокачественный процесс, образуются,
как полагают, в результате нарушений
обмена веществ. Начало их изучению положил
профессор Л. М. Шабад, обнаруживший высокую
канцерогенную активность бензольных
вытяжек из тканей людей, умерших от рака.
Весьма вероятно, что такие вещества, хотя бы в
отдельных случаях, могут возникать в
организме и «самостоятельно», независимо от
злокачественного процесса. Например, некоторые
продукты превращения мужского полового
гормона тестостерона обладают ясно
выраженным канцерогенным действием и в случае
нарушения определенных функций печени могут
вызвать ее злокачественное перерождение.
Таким образом, бороться нужно не только
с «внешними» канцерогенами, устраняя их с
пути человека, из его жизненной среды.
Нужно быть готовым пресечь действие таких
веществ в том случае, если контакта с ними
избежать не удалось.
ПОЧЕМУ МОРСКИЕ СВИНКИ
НЕ БОЯТСЯ 2-ААФ
Когда мы говорим о канцерогенном действии
вещества, то это значит, что такое действие
изучено на лабораторных животных, а затем,
исходя из биологического подобия животных
и человека, этот вывод распространен и на
людей. Однако абсолютного биохимического
сходства между человеком и животными нет.
Даже в организмах животных,
принадлежащих к разным видам, процессы обмена иногда
оказываются совершенно различными.
Например, обезьяны и морские свинки нуждаются в
поступлении витамина С извне, а в печени
многих других животных он синтезируется.
Эти особенности зависят от набора ферментов
в организме, их активности и других, как
правило, генетически обусловленных причин.
Неодинаковым превращениям в организмах
животных разных видов подвергаются и те
вещества, которые мы называем
канцерогенами; поэтому для одних животных они опасны,
а для других — нет. И переносить результаты
опытов с животными на человека приходится
только потому, что опыты на людях,
разумеется, поставить невозможно.
О том, как сложны пути превращений
канцерогенов в организме, как неожиданны
ситуации, с которыми приходится сталкиваться
исследователям, можно судить по истории с
одним из сильнейших канцерогенов — 2-ацетил-
аминофлуореном B-ААФ) *
22
Испытывая 2-ААФ на морских свинках,
ученые пришли к выводу, что он никакой
опасности не представляет. В каких бы дозах,
каким бы путем ни вводили его, опухолей он не
вызывал. Но стоило ввести 2-ААФ крысам, как
все встало с ног на голову: почти все они
вскоре гибли от опухолей, возникавших в
самых различных органах. Как же так? Почему
для одного вида животных 2-ААФ
совершенно безопасен, а для других является
исключительно мощным канцерогеном? Ответ на этот
вопрос удалось получить, лишь проследив
судьбу его в организме.
Все токсичные химические вещества, в том
числе и канцерогены, попав в организм,
претерпевают сложные превращения, цель
которых— обезвредить эти соединения и
избавиться от них, переведя их в наиболее удобную
для этого форму. Выводятся посторонние
вещества главным образом с мочой, в виде
парных соединений с глюкуроновой
кислотой:
глюкуроновая кислота
* -■
Для того чтобы соединиться с глюкуроновой
кислотой, ядовитое вещество должно иметь в
своем составе гидроксильную группу. Если же
ее нет, то биохимические системы организма
так или иначе ее создают путем окисления
или восстановления. В такие гидроксилсодер-
жащие вещества, способные «сочетаться» с
глюкуроновой кислотой, превращаются в
организме и канцерогены. Но именно этот путь
иногда оказывается гибельным. Как
выяснилось, 2-ААФ, попадая в организм крысы,
превращается в N-okch-2-ААФ, который и
является собственно канцерогеном, виновником
возникновения раковых опухолей. А для морских
свинок такой опасности не существует: у них
отсутствует ферментная система, вызывающая
это превращение. Если же им скармливать
23
i-oKfiK-г-нафтиламин
N-okch-2-ААФ «в готовом виде», то все
становится на свои места, и у них возникает рак
кишечника.
Не вызывает опухолей сам по себе и
такой известный канцероген, как 2-нафтиламин
B-НА). Тем не менее у людей, находящихся в
контакте с ним, возникает рак мочевого
пузыря. Такое действие 2-НА подтверждено и в
экспериментах на животных. Но если его
ввести непосредственно в мочевой пузырь,
никаких опухолей не возникает. Истинные
канцерогены — оксипроизводные 2-НА A -окси-2-
НА и N-okch-2-HA), образующиеся в печени.
Если их ввести в мочевой пузырь, начинается
злокачественный процесс.
Интересно, что ни 2-нафтиламином, ни его
оксипроизводными не удалось до сих пор
вызвать рака мочевого пузыря лишь у одного
вида животных — кошек. Чем это объяснить?
Особенностями обмена веществ или
необычайной устойчивостью тканей? Ответить на
этот вопрос пока трудно. Может быть, дело
именно в тканях: ведь никогда ни у каких
животных не возникают опухоли тканей сердца,
хотя канцерогены проникают и туда...
КАНЦЕРОГЕНЫ И КЛЕТОЧНЫЕ МЕМБРАНЫ
Как именно повреждают клетку
канцерогенные вещества, пока еще окончательно не
установлено. Но уже накопилось довольно много
фактов, на основе которых можно сделать
более или менее определенные выводы.
Прежде всего, для различных веществ
механизм канцерогенного действия различен.
Ведь в группу канцерогенов входят вещества
самой разнообразной химической природы:
здесь и полициклические углеводороды, и
ароматические амины, и азосоединения, и гетеро-
циклы... Трудно предположить, чтобы столь
разные но своему строению и свойствам
вещества действовали совершенно одинаково.
Сейчас большое значение придается взаи-„
модействию канцерогенов с белками. Функции
белков в клетке различны, и в зависимости от
гого, с какими из них соединяются
канцерогенные вещества, буд>т нарушаться те или
иные жизненные процессы.
Особенно тяжелые последствия может
иметь повреждение белков, входящих в состав
мембран. Клеточная мембрана — не просто
внешняя оболочка: благодаря избирательной
проницаемости она регулирует обмен веществ
между клеткой и внешней средой, участвует
в так называемом активном переносе веществ,
когда они переходят из среды в клетку даже
в том случае, если их концентрация в клетке
значительно выше, чем вне ее. Мембраны
играют большую роль во внутренней структуре
клетки. Наконец, мембраны — место действия
многих ферментных систем.
Соединяясь с белковыми компонентами
мембран, канцерогены, по-видимому, сильно
изменяют их проницаемость для многих
веществ, среди которых могут оказаться и
соединения, регулирующие основные процессы в
клетках, в том числе и их деление.
Вполне возможно, что, проникнув в клетку
и соединившись с ферментными белками,
канцерогены влияют на пространственное
строение молекул, от которого, как известно,
зависит ферментативная активность белков. Такое
повреждение может резко изменить активность
фермента и даже сделать клетку «глухой» к
регулирующим воздействиям организма.
Есть еще одна интересная гипотеза о
механизме действия канцерогенов на свойства
мембран. Мембраны состоят из четырех слоев:
двух внешних белковых и двух внутренних ли-
пидных, образованных из определенным обра-
24
зом ориентированных молекул фосфолипидов
и холестерина. Один из главных рычагов,
посредством которых организм управляет
процессами жизнедеятельности клеток, —
гормоны. Механизмы действия их различны, но один
из них, характерный для стероидных гормонов,
состоит в следующем. Молекулы стероидов,
близких по строению к холестерину, способны
замещать его в липидных слоях и изменять
свойства мембраны. Полнциклические же
углеводороды (а возможно, и другие
канцерогены) тоже могут замещать холестерин,
«занимая места» стероидов и не позволяя им
воздействовать на клетку.
КАНЦЕРОГЕНЫ В СЕРДЦЕ КЛЕТКИ
Есть и такие канцерогены, которые
воздействуют на наследственный аппарат клетки.
Например, диметиламиноазобензол и дибензан-
трацен способны прочно соединяться с
молекулами РНК; многоядерные канцерогенные
углеводороды могут проникать даже в сердце
клетки — ядро и, «втискиваясь» между
парами пуриновых и пиримидиновых оснований,
нарушать структуру молекул ДНК. Нитроз-
амины способны вызывать в молекулах ДНК
химические изменения — мешлировать их, что,
конечно, приводит к искажению
наследственной информации.
Некоторые ученые связывают действие
канцерогенных веществ со способностью
образовывать очень активные «обломки молекул»—
свободные радикалы, которые энергично ьза-
имодействуют с белками и нуклеиновыми
кислотами. Это в определенной степени
сближает механизм действия химических
канцерогенов и ионизирующего излучения, под
влиянием которого также образуются свободные
радикалы. Такая точка зрения получила
некоторое экспериментальное подтверждение, хотя
более определенные выводы пока сделать
нельзя: наблюдения разных исследователей
противоречивы.
И, наконец, еще одна гипотеза о «точке
приложения» действия химических
канцерогенов. Многие сторонники вирусной природы
злокачественных опухолей полагают, что они,
как и другие неблагоприятные факторы,
играют роль попросту спускового механизма,
активирующего опухолеродные вирусы.
Как видите, о механизме действия
канцерогенов на организм известно уже довольно
много, но в то же время совершенно
недостаточно. Можно надеяться, что новые
исследования дадут еще более интересные результаты
и важные сведения, которые помогут, наконец,
решить теоретические проблемы
канцерогенеза и тем самым позволят найти способы
тормозить этот грозный процесс.
НОВОСТИ
ОТОВСЮДУ
новости
ОТОВСЮДУ
новости
ОТОВСЮДУ
новости
ОТОВСЮДУ
КАНЦЕРОГЕННАЯ
ЛАГУНА!
Вызывающий рак 3,4-
бгнзпирен образуется,
возможно, не только
при сжигании топлива,
но и в природе. Эта
новость пришла с
затерявшегося в просторах
Тихого океана атолла Клип-
пертон. В водах его
лагуны обнаружена
чудовищная концентрация
бензпирена —
несколько миллиграммов в
литре! О промышленном
загрязнении здесь не
может быть и речи —
волна цивилизации еще
не захлестнула островок,
лежащий вдали от
судоходных трасс. Морские
течения тоже вне
подозрений — лагуна атолла
замкнута, да и
специальные анализы
подтвердили чистоту океанических
вод, прилегающих к
острову. Нужно
отбросить и мысль о
гигантском подземном пожаре.
По простой причине —
на атоллах нет залежей
горючих ископаемых.
Итак, напрашивается
вывод, что 3,4-бензпирен —
это один иг продуктов
биосинтеза, идущего в
водах лагуны, богатых
фитопланктоном и
бактериями. Ну, а как же
там живут бактерии,
фитопланктон? Ответа на
этот вопрос в
публикации французской
Академии наук, откуда
взято сообщение, еще нет...
ЕСЛИ КТО-ТО
ВСЕ ЖЕ
ОТРАВИЛСЯ...
За любым рестораном,
за любым молочным или
консервным заводом
надзирают санитарные
врачи и эпидемиологи.
На любом предприятии,
имеющем дело с
продуктами питания,
принимается множество мер,
суть которых сводится к
одному — не допустить
отравления людей
пищей.
Но если, несмотря ни
на что, несчастье все же
произошло, тогда
многое зависит от того,
насколько достоверно и,
главное, быстро будет
обнаружен источник
отравления.
Один из опасных
пищевых ядов — энтеро-
токсин, результат
деятельности
стафилококков, попавших в
благоприятные для себя
условия. Бывали даже случаи
массового отравления
энтеротоксином,
который устойчив к
нагреванию и, следовательно,
не разлагается при
варке или обжаривании
продуктов.
Методы определения
энтеротоксина сложны
и требуют длительного
времени. По сообщению
журнала «Urania» A969,
№ 9), недавно в
Германской Демократической
Республике в Институте
молочной
промышленности д-ром Г. Меезером
разработана новая
методика обнаружения
опасного пищевого яда. Ее
практическое
преимущество заключается в том,
что длительность
анализа сокращается до 8
часов. Содержание
энтеротоксина в исследуемой
пробе определяется по
его действию на
половые продукты самцов
лягушек — по
замедлению движения спермиес
в зависимости от
концентрации яда.
25
ДИАЛОГ
ЛАУРЕАТ
НОБЕЛЕВСКОЙ
ПРЕМИИ
Р. МЕССБАУЭР:
«ОТКРЫТИЕ
МОЖНО БЫЛО
СДЕЛАТЬ
ГОРАЗДО
РАНЬШЕ,
НО
ЕГО
ПОЧЕМУ-ТО
ПРОГЛЯДЕЛИ»
В 1958 году Рудольф Мессбауэр, двадцатидевятилетний физик из ФРГ,
открыл эффект, который позднее стали называть его именем. В 1961
году— всего три года спустя, такое случается не часто! — ему была
присуждена за это открытие Нобелевская премия.
Полное название эффекта Мессбауэра: резонансное ядерное
поглощение гамма-квантов в твердых телах без отдачи. Это одно из тех
открытий, о которых говорят, что они определяют лицо современной
науки — тончайший метод исследования, позволяющий измерять очень
слабые явления с поразительной точностью. (Об эффекте
Мессбауэра, о том, где и как его применяют, уже рассказывалось в нашем
журнале— в восьмом номере за 1966 год в статье «Локация молекул».)
Достаточно напомнить, что с помощью эффекта Мессбауэра можно
непосредственно определить валентность атома, не разрушая вещество,
что с помощью этого эффекта удалось измерить предсказанное
Эйнштейном гравитационное красное смещение частоты фотонов, то есть,
образно говоря, удалось взвесить фотон...
Осенью прошлого года профессор Р. Мессбауэр приезжал в
Советский Союз. Мы печатаем запись беседы с ним корреспондентов «Химии
и жизни» Д. ОСОКИНОИ и М. ЧЕРНЕНКО.
26
Мы хотели бы, г-н
профессор, начать с
вопроса, имеющего важное
значение для нашей
беседы. Что вы думаете о
премии Калинга?
Премия Калинга?
О, об этой премии вы и
не слыхали?
(Присутствующие смеются.)
Премия Калинга
учреждена ЮНЕСКО, ее
присуждают за выдающиеся
успехи в популяризации
науки. Лауреаты премии
Калинга — такие ученые,
как Артур Кларк,
Бертран Рассел, Луи де
Бройль...
Вот как! Конечно, в этой области есть проблемы... Я имею в виду, что
ученые под разными предлогами отказываются писать популярно. Нет
ничего странного в том, что они говорят, будто это пустая трата времени
и что у них есть много дел поважнее. Но, с другой стороны, это и не
совсем справедливо! Налогоплательщики — ведь это они поддерживают
научные исследования. Так что каждый ученый просто обязан не только
что-то давать, какие-то результаты...Он еще обязан держать людей хоть
немного в курсе того, что происходит в науке. Только очень часто бывает
так, что ученые — это совсем не те люди, кто может хорошо объяснить
другим суть своей работы. Знаете, они, может быть, хотят это сделать,
но не могут...
Ответ звучит весьма
обнадеживающе... Мы как
раз хотим попросить вас
рассказать — возможно
доступнее — о своем
открытии. Как именно это
произошло? Над чем вы
тогда работали? Какую
цель преследовали?
О, это долгая история. Так просто не расскажешь. Все это началось...
весной пятьдесят третьего года. Я тогда заканчивал Технический
университет в Мюнхене, и мне надо было найти тему для дипломной
работы.
Я советовался об этом с несколькими профессорами и так дошел
до профессора Майер-Лейбница. Он предложил мне множество тем,
но все они мне не нравились, кроме самой последней, которая значилась,
по правде говоря, под номером тринадцать. Она мне, вообще-то,
понравилась только тем, что я не имел ни малейшего понятия, о чем идег
речь. И я подумал: если не вытяну диплом, то хоть по крайней мере
узнаю немало. Вот это и было начало.
Незадолго до этого английский физик Мун опубликовал первые
работы по ядерной резонансной флуоресценции *. Профессор дал мне
список литературы по этим экспериментам и задание: заняться чем-
нибудь в этой области. Конечно, самым главным было то, что меня
ткнули носом в это дело.
В те времена условия нашей работы в Мюнхене были невероятно
плохи. У нас было очень мало денег и почти никакой аппаратуры и
никакой надежды поставить нужный мне опыт. Я защитил диплом, сделал
кое-какие предварительные эксперименты. Я бы сказал, что для
будущего открытия они были не так уж важны, но зато я влез в теорию.
То есть начал понемногу разбираться в этом деле...
А через два года появилась возможность перейти в Гейдельберг,
в Институт медицинских исследований имени Макса Планка, в отдел
физики. Это был хороший шанс для меня, потому что институт Макса
Планка гораздо лучше оборудован — у них была и аппаратура, и
гораздо больше денег, чем у нас в Мюнхене. Вот тогда, в тысяча девятьсот
пятьдесят пятом году, я и начал по-настоящему работать.
Во всей Западной Германии не было тогда ни одного реактора, и
получить радиоактивные источники было очень трудно. Мне приходилось
доставать их за границей. Трудность состояла в том, что военная
администрация, которая еще была тогда у нас, вмешивалась во все, они
* Резонансное излучение или поглощение гамма-кванта ядром.— Ред.
27
хотели точно знать подробности — например, если мне нужен
радиоактивный источник, то зачем. А именно об этом я не хотел говорить,
потому что так об этом мог бы узнать кто угодно и где угодно, и кто-
нибудь другой уже давно поставил бы эти опыты, прежде чем я дошел
до них. Вот какими были для меня проблемы того времени...
А в начале пятьдесят седьмого года я измерил эффект. Но я был
осторожен. И целые полгода пытался экспериментально себя
опровергнуть. Ну, как бы доказать опытом, что никакого эффекта на самом
деле нет.
Через эти полгода стало совершенно ясно, что эффект действительно
есть, но величина его мала. Я стал проверять все, что можно было
проверить, чтобы со всей уверенностью исключить такое объяснение:
все дело в случайной примеси какого-нибудь неинтересного вещества.
Понемногу начала проясняться и теория. Так что я мог опубликовать
свою работу.
Теперь о решающем эксперименте... Сначала я защитил
диссертацию— на рождество пятьдесят седьмого, вернулся в Мюнхен и какое-то
время своей работой не занимался. А собственно решающий
эксперимент, в котором непосредственно измерил остроту кривой, пика, — он
был сделан весной, через три месяца. Я уехал опять в Гейдельберг,
потому что условия для опытов были там гораздо лучше. И сделал там
с довольно примитивными средствами вторую часть работы. Я хотел
работать побыстрее. Например, мне был нужен, чтобы менять скорость
движения образца, диск — такой, как в патефоне. А для диска
требовались конические шестерни. Нужно было потратить уйму времени, чтобы
отфрезеровать в мастерской шестерни! В конце концов я отправился
в магазин игрушек — в Западной Германии у нас весьма передовая
игрушечная промышленность... И я накупил шестеренок от
«конструктора», и с этими шестеренками мы смастерили вращатель, с которым
было доказано существование той самой линии.
СУТЬ ЭФФЕКТА МЕССБАУЭРА
При переходе нз возбужденного
состояния (с повышенной энергией) в
основное ядра элементов испускают в числе
других лучей и гамма-излучение, причем
ядра каждого элемента излучают
гамма-кванты только определенной частоты.
Если на пути гамма-квантов
поместить ядра того же изотопа, но в
основном состоянии, то они могут поглотить
гамма-кванты — и тогаа поглотившее
ядро переходит в возбужденное
состояние. Для того чтобы это могло
произойти, необходимо, чтобы падающий гамма-
квант мог передать ядру энергию, точно
равную разности между энергией ядра в
основном и возбужденном состояниях, не
больше и не меньше. Подобный процесс
избирательного поглощения
гамма-квантов называется резонансным. И казалось
бы, что такое поглощение происходит
очень часто, так как энергия
испускаемого гамма-кванта должна быть равна
разности энергий основного и
возбужденного состояний Однако это не так,
ибо энергия гамма-квантов чуть-чуть
меньше: при их испускании часть
энергии расходуется на отдачу испускающего
ядра (подобно отдаче пра выстреле из
ружья).
Эгу потерю энергии можно
компенсировать с помощью эффекта Допплера,
в частности нагреванием веществ.
Раньше резонансное поглощение
гамма-квантов исследовали таким методом. Ту же
методику применял и Мессбауэр в
начале своей работы.
Для того чтобы точнее учесть
побочные нерезонансные процессы, Мессбауэр
28
Из вашего рассказа
можно сделать вывод:
история о том, что вы
открыли эффект будто
бы случайно, выдумана.
Вы уже в пятьдесят
третьем году знали, чего
вы ищете,— верно ли
это?
Нет, не совсем так. В пятьдесят третьем я, можно сказать, наткнулся
на эту область. А что возможен сам эффект — это стало ясно только
после многих опытов, после того, как я доказал, что они дают
результаты, которые полностью противоречат, так сказать, нормальной теории,
И тогда возникла задача: сначала эти противоречивые результаты
однозначно подтвердить. Убедиться, что их нельзя объяснить тем, что мы
зовем «Dreckeffect», что дело не в каких-то загрязнениях, а в настоящем
физическом явлении...
И все-таки не сыграл ли
здесь свою роль случай?
Если бы вы не сделали
этого открытия, было бы
оно сделано, скажем
через полгода, кем-нибудь
еще?
Знаете, с этим эффектом все вообще складывалось очень интересно.
В принципе его можно было открыть на двадцать пять лет раньше-
Так что уж полгода тут ничего не значат.
А вообще-то, само развитие науки всегда будет происходить так, что
к какому-то времени какое-то открытие просто назревает... Наука
готова для его свершения, потому что его фундамент уже заложен. Ну, а
эффект, о котором мы говорим, — это прямо учебный пример того, как
открытие можно было сделать гораздо раньше, но его почему-то
проглядели. Ведь было немало людей, которые были уже совсем рядом. И все-
таки проглядели. Так что тут мы просто наверстали то, что должно^было
совершиться уже давно.
Может быть, в задержке
виновато отчасти то
самое нежелание ученых
популярно
информировать общество об
успехах и «трудных местах»
Я думаю, что если наука все больше влияет на повседневную жизнь, то
очень важно, чтобы каждое поколение знало больше. Это касается хотя
бы основ науки. И для этого главное средство информации — книги. Но
теперь нужны уже и другие способы, я имею в виду радио, телевидение.
И так далее... И школьное образование — школы обязательно должны
быть лучше! Новое поколение — им придется понимать, что они делают.
охладил вещества (он работал с ядрами
1г191) до температуры жидкого азота.
При этом он ожидал, чго резонансное
поглощение уменьшится (из-за
уменьшения скорости движения ядер и
соответствующего уменьшения допплеровского
смещения энергии гамма-квантов).
Однако на самом деле оно резко увеличилось.
Мессбауэр понял, в чем причина.
В твердых телах, кристаллах, где ядра
жестко связаны в массе вещества, при
достаточно низкой температуре отдачу
воспринимает не отдельное ядро, а все
вещество в целом. Поэтому потери
энергии на отдачу исчезающе малы, и
энергия испускаемого гамма-кванта точно
равна разности энергии ядра в
основном и возбужденном состояниях.
Чтобы подтвердить свой вывод,
Мессбауэр осуществил простой, но изящный
эксперимент.
Схематически он выглядел так:
источник гамма-квантов, содержащий ядра
Iri9i* B возбужденном состоянии;
поглотитель, содержащий ядра 1г191 в
основном состоянии, расположенный между
источником и детектором; и детектор,
который показывал, какач часть
излучения не поглотилась.
Когда источник не двигался, то
происходило поглощение, но стоило начать
двигать источник относительно
поглотителя (скорость несколько сантиметров в
секунду), как резонанс нарушался из-за
изменения энергии гамма-квантов
(эффект Допплера) и их поглощение
уменьшалось. На графике получался спектр
резонансного поглощения — кривая с
минимумом, соответствующим тому
моменту, когда поглотилось больше всего
гамма-квантов.
29
науки, о котором мы
говорили в начале беседы?
А если говорить
серьезно, то не видите ли вы и
на самом деле каких-то
важных задач научно-
популярной литературы,
помимо очевидной —
чисто просветительской?
Ведь заводы, институты все время оснащают такими сложными и
тонкими вещами! И если вы хотите ими пользоваться, значит, надо
понимать..
надо хотя бы понимать, насколько сложны эти вещи.
Ну, а вы, г-н
профессор? Принимаете ли вы
посильное участие в этом
благородном деле?
Да... И нет. (Общий смех.) Я бы уклонился от этого вопроса. Я говорил,
что несправедливо, если ученые сидят в башне из слоновой кости и
говорят: простите, это не наша задача — излагать популярно, мы
исследователи, у нас нет времени заниматься популярным изложением. Так вот,
это не совсем порядочно; я хочу сказать: мы, ученые, можем заниматься
своим «хобби», тем, что нам нравится, только потому, что общество
согласно отдавать на это деньги.
Но, с другой стороны, я думаю, дело все же обстоит так, что порой
ученые просто неспособны представить свои работы доступно. Конечно,
есть немало известных ученых, которые весьма неплохо излагают эти
штуки... Но все-таки я думаю, что на то и существует цех научных
журналистов— они и должны в первую очередь перебрасывать мосты
между затворником-ученым и обществом. Люди, у которых есть не только
дар понять, схватить самое главное в сути науки, но у которых есть
способность передать это письменно или устно в приличной
литературной форме...
Считаете ли вы, что в
этом должны
участвовать ученые, у которых
есть, как вы сказали, дар
к популяризации? Или
предпочтен ие н а до
отдать «чистым
журналистам»?
Ну, я думаю, что обычный журналист не в состоянии прилично изложить
суть научной работы. Мы так часто читаем статьи и заметки в
журналах, в газетах — ив них все неверно... Это больно читать. Наверное,
для этого дела нужны люди, у которых, с одной стороны, есть научное
образование,, но с другой — им не удается самостоятельная научная
работа, а рассказать о ней они могут.
Вот в Мюнхене есть, к примеру, один журналист. Он у нас
провалился на защите диплома, не кончил университет. И он стал прекрасным
научным журналистом. Он теперь пишет для крупных журналов в
Западной Германии статьи о науке. У этого человека есть образование
физика. Ну, он бы не был самородком в науке, но все же знает очень
много — более чем достаточно, чтобы написать популярно. И он стал
прекрасным журналистом. Я имею в виду, что он пишет лучше, чем
большинство ученых. Мы недавно вспоминали, как провалили его,
и решили, что это был важный успех наших профессоров. Если бы его
не провалили, он, возможно, был бы теперь плохим физиком в какой-
нибудь лаборатории, а так он — отличный научный журналист.
Может быть, и отличных
физиков стоит готовить
тем же способом —
проваливая на экзаменах
журналистов? (Общий
смех).
Фото В. ВЕСЕЛОВСКОГО
30
ИЗ ПИСЕМ Б РЕДАКЦИЮ
Ц ЭТО НЕ ОШИБКА
В девятом номере
«Химии и жизни о за 1969 год
допущена ошибка. На
2-й странице обложки
помещен портрет
Дмитрия Ивановича
Менделеева в мантии
почетного доктора прав
Эдинбургского университета
работы И. Е. Репина
A885 год, акварель).
А вот что написано под
портретом в журнале:
«Н. Я. Ярошенко, портрет
Д. И. Менделеева,
акварель».
6. М. БЛИНОВА,
Петрозаводск
Слева: портрет
Дмитрия Ивановича
Менделеева работы И. Е. Репина
Справа: портрет Д. И.
Менделеева, принадлежа-
щий кисти И. А.
Ярошенко
На второй странице обложки девятого
номера «Химии и жизни» за 1969 год —
портрет, написанный Ярошенко.
Репин тоже рисовал Менделеева в
докторской мангии, но между
портретами есть существенная разница: на
рисунке Репина слева от ученого стоит
стол с книгами, а на портрете
Ярошенко стола нет, зато хорошо видна
спинка кресла, на котором Менделеев
сидит. Известно, что оба художника
писали портреты одновременно, hv этим
можно объяснить сходство между
работами. Но Ярошенко и Репин
смотрели на ученого с разных мест, поэтому
в их поле зрения попали разные
предметы, которые окружали Менделеева.
Портрет работы Репина поступил в
Третьяковскую галерею в 1951 году,
его завещала музею Н. А.
Григорьева — внучка Д. И. Менделеева.
Ярошенко подарил свою работу самому
П. М. Третьякову в 1893 году.
НОВОСТИ
ОТОВСЮДУ
ЗУБЫ ЛЕЧАТ
ПОД НАРКОЗОМ
Вряд ли кому-либо
доставляет удовольствие
знакомство с
бормашиной, как, впрочем, и с
другим «вооружением»
стоматолога, особенно
когда зуб разболится
всерьез. Но ничего не
поделаешь: хочешь
избавиться от боли — терпи
боль. Можно полагать,
что скоро общение со
стоматологами станет
относительно
безболезненным: во всем мире
начинают постепенно
применять наркоз при
лечении зубов. Общий
наркоз. Испытываются
разные анестезирующие
средства. Специалисты
Московского
медицинского
стоматологического института в течение
двух пет вылечили под
наркозом 206
пациентов. Для
обезболивания применяли фторотан
(CF3CHBrCl) в смеси с
закисью азота и
кислородом. Наркотическая
смесь из аппарата УНА-1
поступала в организм
через носовую маску. Под
наркозом проводились
все болезненные
манипуляции. Опыт
московских стоматологов
позволил сделать вывод о
том, что все
болезненные процедуры в
полости рта можно
проводить под наркозом и что
фторотан-закисно -
кислородный наркоз
должен найти широкое
применение при лечении
зубов.
31
Э. НАУМОВА
Рисунки
Ю. ВАЩЕНКО
ЧТО ТАКОЕ ПРЕМИЯ КАЛИНГА?
Ш
Это международная премия
(учрежденная ЮНЕСКО в 1952 году), которую
присуждают за выдающиеся работы в
области популяризации науки. Пожалуй,
никакая другая из международных
премий не имеет такого прямого
отношения к делу, которым занимается наш
журнал.
Первым в 1952 году был награжден
французский ученый — Нобелевский
лауреат и член двух французских академиГ:
(просто Академии и Академии наук),
профессор Луи де Бройль, всемирно
известный не только своими работами в
теоретической физике (ему, в частности,
принадлежит открытие принципов
волновой механики), но и как автор
научно-популярных книг «Материя и свет»,
«Введение в волновую механику»,
«Революция в физике» (последняя вышла
в 1965 году на русском языке).
Пятнадцатый лауреат, тоже француз,
астроном Поль Кудер писал: «... Наука
развивается так быстро, она сейчас
стала настолько сложной и многогранной,
что человек — чтобы в полную меру
жнть жизнью своего времени — не
может уже обойтись без научных знаний,
популярно изложенных. Популяризации
нужна и самим ученым, чтобы знать о
происходящем за пределами нх
отрасли... Цель популяризации — сделать ход
развития науки понятным
непосвященному— в простой, ясной, прямой, если
возможно, даже увлекательной форме,
но прежде всего, с научной точностью...
А читатель, со своей стороны, должен
быть готов к интеллектуальным
усилиям, должен хотеть понять».
Учреждение премии Калинга — еще
одно подтверждение тому, что создание
хорошей научно-популярной
литературы — очень нужное н важное дело.
А теперь о том, почему премия так
названа.
...Более двух тысяч лет назад в
Индии правил третий император династии
Мауриев — Ашока B73—236 гг. до н.э.).
Его империя простиралась от Индонезии
до Афганистана. В 256 году до новой
эры он присоединил к Индии еще одно
независимое до того времени
государство (расположенное на юго-восточном
побережье полуострова Декан) — Ка-
лннга (кстати, это была его родина).
Предание гласит, что битва была
тяжелой, н, когда Ашока увидел, скольких
жертв и бедствий стоила ему победа, он
был настолько потрясен, что поклялся
больше никогда не вести войн.
До конца своих дней император
оставался верным этому обету. Жизнь
в стране изменилась: велось обширное
строительство, прокладывались дороги.
Ашока основывал больницы и
общественные парки; с его именем связано
создание первой в мире лечебницы для
животных.
Тогда же было организовано
специальное ведомство, которое стало
заниматься вопросами просвещения среди
отсталых народов. Император считал,
что женщины должны получать
образование наряду с мужчинами. Ашока
окружил себя учеными, поэтами и
художниками. Знаменитые росписи Аджанты
созданы при нем. В стране не
преследуют иноверцев (государственной
религией при Ашоке стал буддизм).
Веротерпимость — одна из ярчайших
характеристик того времени.
И еще одна легенда. Став
последователем Будды. Ашока не раз в
одежде монаха совершал пешком
путешествия по стране. Однажды он встретил
нищего, который попросил милостыню.
32
У императора не было с собой ничего,
кроме плода амлаки (тамариндового
дерева) *. Ашока разломил плод и отдал
половину нищему.
Индийцы сравнивают научное
открытие с «плодом амлаки», которым
владеет ученый: долг ученых — делиться
результатами своей работы со всеми
«ЗЗЗЖЙЬ
людьми. (Поэтому известный
ученый Джагадис Чандер Бозе
украсить все карнизы Института Бозе-
этот институт создан им в Калькутте -
изображением индийского финика.)
Когда в J952 году ЮНЕСКО
учредила премию за выдающиеся труды по
популяризации научных знаний,
премиальный фонд основал член
законодательной ассамблеи штата Орисса
(Индия) Б. Патнаик. По его инициативе
премию назвали в честь роднны Ашо-
ки — государства Калинга, воздав тем
самым должное его идеям. Но у этого
названия есть еще одно значение —
ведь именно после покорения Калинги
так изменилась судьба самого Ашокн н
всей Индии.
Премия (тысяча фунтов стерлингов)
присуждается ежегодно. Среди
лауреатов— известные ученые и
популяризаторы, например, английский астроном
Артур Кларк, английский зоолог Джулиан
Хаксли, выдающийся физиолог из Вене-
* Тамаринд — от арабского «тамр
хинди», что означает «индийский
финик».
суэлы — доктор Аугусто Пи Суньер и
другие.
Философ, ученый и писатель
Бертран Рассел говорил еще об одном
аспекте популяризации:
«В былые времена ученые относились
с недоверием к попыткам сделать их
труд понятным широким массам. Но в
наши дни такая позиция уже
невозможна... Те, кто выступают в качестве
своего рода посредников между учеными,
специалистами в области точных наук, и
широкими массами, выполняют работу,
необходимую не только для
благосостояния людей, но и для непосредственного
сохранения человеческого рода...
Современные теоретические и практические
достижения физнков-ядерщиков
внезапно открыли нам глаза на то, что нельзя
далее пребывать в полном неведении о
происходящем в мнре науки, если мы
хотим спасти нашу цивилизацию от
гибели. Я счастлив, что имею отношение
к деятельности, ради поощрения которой
создана премия Калннга>.
Среди лауреатов премии Калинга
наших соотечественников пока нет. Но,
как нам кажется, так будет
продолжаться недолго — порукой тому
огромная работа ученых и писателей —
популяризаторов науки в нашей стране.
ЛАУРЕАТЫ ПРЕМИИ КАЛИНГА
1952 год — Луи де Бройль (Франция)
1953 — доктор Джулиан Хаксли (Англия)
1954 —У. Кэмферт (США)
1955 — доктор А. П. Суньер (Венесуэла)
1956 — профессор Г. Гамов (США)
1957 — Бертран Рассел (Англия)
1958 — Карл Фриш (Австрия)
1959 — Жан Ростан (Франция)
I960—Ричи Колдер (Англия)
1961—Артур Дж. Кларк (Англия)
1962 — Джерард Пил (США)
1963 — Яджит Сингх (Индия)
Т964 — доктор Р. У. Вивер (США)
1965 —Д. Р. Витч (Франция)
1966 —Ю. Рабинович (США)
1967 — Поль Кудер (Франция)
1968 — Ф. Хойл (Англия)
1969—Гэвин де Бир (Англия)
3 Химия и Жизнь. № 2
33
Инженер
А. А. ГУСОВСКИИ
ЭЛЕМЕНТ №...
МАРГАНЕЦ
ИЗ МИНЕРАЛА, ИЗВЕСТНОГО ПЛИНИЮ
Марганец был открыт в 1774 году шведским
химиком Карлом Вильгельмом Шееле A742—
1786). Этот ученый за свою относительно
короткую жизнь успел сделать очень многое.
Он открыл хлор, кислород, молибден и
вольфрам, доказал, что графит — один из видов
элементарного углерода, получил краску, которая
и сейчас называется «зелень Шееле», арсин
(AsH3), глицерин, мочевую и синильную
кислоты. Правда, ни марганец, ни молибден, ни
вольфрам Шееле не выделил в чистом виде;
он только указал, что в исследованных им
минералах содержатся эти новые элементы.
Элемент № 25 был обнаружен в
пиролюзите Мп02 — минерале, известном еще
Плинию Старшему. Плиний считал его
разновидностью магнитного железняка, хотя
пиролюзит не притягивается магнитом. Это
противоречие Плиний объяснил. Нам его объяснение
кажется забавным, но не нужно забывать,
что в I веке нашей эры ученые знали о
веществах много меньше, чем нынешние
школьники. По Плинию, пиролюзит — это «ляпис маг-
нес» (магнитный железняк), только он
женского пола, и именно поэтому магнит к нему
«равнодушен». Тем не менее «черную
магнезию» (так тогда называли пиролюзит) стали
применять при варке стекла, поскольку она
обладала замечательным свойством осветлять
стекло. Это происходит оттого, что при
высоких температурах двуокись марганца
отдает часть своего кислорода и превращается в
окисел состава Мп203. Освободившийся
кислород идет на окисление сернистых
соединений железа, придающих стеклу темную
окраску. Как «осветлитель» стекла пиролюзит
применяют и сейчас.
Но вернемся к истории.
В рукописях знаменитого алхимика
Альберта Великого (XIII век) этот минерал
называется «магнезия». В XVI веке уже
встречается французское название manganese, позже
«переданное» самому марганцу.
Когда Шееле в 1774 году занимался
исследованием пиролюзита, он посылал своему
другу Ю. Гану A745—1828) образцы этого
минерала. Ган, впоследствии профессор,
выдающийся химик своего времени, скатывал из
пиролюзита шарики, добавляя к руде масло, и
сильно нагревал их в тигле, выложенном
древесным углем. Получались металлические
шарики, весившие втрое меньше, чем шарики
из руды. Это и был марганец. Новый4 металл
называли сначала magnesia, но в то время
уже была известна белая магнезия — окись
магния. Поэтому металл переименовали в
magnesium — это название и было принято
Французской комиссией по номенклатуре в
1787 году. Но спустя двадцать лет, в 1808
году, Г. Дэви выделил магний — элемент белой
магнезии, которому название magnesium
подходило больше.
Во избежание путаницы марганец стали
называть manganium, производя это слово от
греческого названия пиролюзита.
В России до 1807 года марганцем
называли пиролюзит, а позже, по предложению
А. И. Шерера, так стали называть металл,
полученный из пиролюзита. Сам же минерал
стал «черным марганцем»...
РУДЫ
В чистом виде марганец в природе не
встречается. В рудах он присутствует в виде
окислов, гидроокисей и карбонатов. Основной
минерал, содержащий марганец, — это все тот
же пиролюзит Мп02 — относительно мягкий
34
темно-серый минерал. В нем 63,2% марганца.
Есть и другие марганцевые руды: псиломелан,
браунит, гаусманит, манганит. Все это
окислы, карбонаты и силикаты элемента № 25.
Валентность марганца в них равна 2, 3 и 4.
Есть еще один потенциальный источник
элемента № 25 — конкреции, лежащие на дне
океанов и аккумулирующие марганец, и
некоторые другие металлы. Но о них разговор
особый.
Марганцевые руды делят на химические и
металлургические. Первые содержат не
меньше 80% Мп02. Их используют в
гальванических элементах (двуокись марганца —
отличный деполяризатор), в производстве стекла,
керамики, минеральных красителей,
«марганцовки»— КМп04 и некоторых других
продуктов химической промышленности.
Руды, содержащие меньше 80%
пиролюзита, называются металлургическими и
используются в черной металлургии. В общей добыче
марганцевых руд на долю металлургических
приходится более 90%, то есть львиную долю
добываемой марганцевой руды используют
металлурги.
Марганец и железо — соседи не только по
таблице Менделеева: в марганцевых рудах
всегда присутствует железо. А вот в железных
рудах марганец (в достаточном количестве),
к сожалению, есть не всегда. К сожалению —
потому, что элемент № 25 — один из
важнейших легирующих металлов.
Месторождения марганцевых руд есть на
Есех континентах. На долю нашей страны
приходится около 50%' мировой добычи
марганцевых руд- Богаты марганцем также Индия,
Гана, Марокко, Бразилия, Южно-Африканская
Республика. Большинство же промышленно-
развитых капиталистических стран
вынуждены ввозить марганцевую руду из-за рубежа,
так как их собственные месторождения не
удовлетворяют черную металлургию ни
количеством, ни качеством руды. Наша страна не
только полностью обеспечивает свою
металлургию высококачественной марганцевой
рудой, но и экспортирует ее.
До Великой Отечественной войны в СССР
марганцевую руду добывали в ДЕух
районах— в Чиатуре (Грузия) и около Никополя
(Украина). Когда во время войны
Никопольский бассейн оккупировали фашисты, в
неслыханно короткий срок были освоены новые
месторождения марганцевых руд на Урале и в
Казахстане. Советская черная металлургия
получила достаточно марганца и смогла дать
высококачественную сталь для танковой
брони и артиллерийских орудий.
ЧИСТЫЙ МАРГАНЕЦ
Уже упоминалось, что впервые металлический
марганец был получен при восстановлении
пиролюзита древесным углем: МпОг + 2С -*■
->-Мп + 2СО. Но это не был элементарный
марганец. Подобно соседям по таблице
Менделеева— хрому и железу, марганец
реагирует с углеродом и всегда содержит примесь
карбида. Значит, с помощью углерода чистый
марганец не получить. Сейчас для получения
металлического марганца применяют три
способа: силикотермический (восстановление
кремнием), алюминотермический
(восстановление алюминием) и электролитический.
Наиболее широкое распространение нашел
алюминотермический способ, разработанный
в конце XIX века. В этом случае в качестве
марганцевого сырья лучше применять не
пиролюзит, а закись-окись марганца Мп304. При
реакции пиролюзита с алюминием выделяется
слишком много тепла, и реакция может стать
неуправляемой. Поэтому, прежде чем
восстанавливать пиролюзит алюминием, его
обжигают, а уже полученную закись-окись
смешивают с алюминиевым порошком и
поджигают в специальном контейнере. Начинается
реакция: ЗМп304 + 8А1-^9Мп + 4А1203
—достаточно быстрая и не требующая
дополнительных затрат энергии. Полученный расплав
охлаждают, скалывают хрупкий шлак, а
полученный слиток марганца дробят и
отправляют на дальнейшую переработку.
Однако алюминотермический способ, как
и силикотермический, не дает марганца
высокой чистоты. Очистить алюминотермический
марганец можно возгонкой, но этот способ
малопроизводителен и дорог. Поэтому
металлурги давно искали способы получения
чистого металлического марганца и, естественно,
прежде всего надеялись на электролитическое
рафинирование. Но в отличие от меди,
никеля й других металлов марганец,
откладывавшийся на электродах, не был чистым. Его
загрязняли значительные примеси окислов, и9
более того, получался пористый, непрочный,
неудобный в дальнейшей переработке металл.
Многие известные ученые пытались
подобрать оптимальный режим электролиза
марганцевых соединений, но безуспешно. Лишь
в 1939 году советский ученый Р. И. Агладзе
(ныне действительный член Академии наук
Грузинской ССР) разработал режим
электролиза марганцевых солей. По его технологии из
хлористых и сернокислых солей можно
получать металлический марганец достаточной
плотности, содержащий до 99,98% элемента
3*
35
|l| j)
и
г 6
h 5
N3
ii ^>
¥ '
£ 0
2 '
С
\o
~s~
ГУ
CT
_z
£_
^"
£
920 1922
авеяиаждавняни^м
t «Ш<
rff£
/
1924 1926
'■'■il , i .r ■: ja=^=ai ii* in i
.*
\<T
i
r™-—i
1928
L
Л
V
\
. \
^
V
!
J
w
I <РУ
>'■■
У
.K"
\U'
1930 1932 1934 193
120
-J
100 С1
80 s|
° 1
40 fflll
о ЦП
20 ol
со llll
с 1
Диаграмма мирового
производства
марганцевой руды A) и
выплавки стали B). Обо
кривые довольно точно
совпадают между собой.
Это характерно не
только для тех лет,
которые отражены на
диаграмме
№ 25. Этот метод и лег в основу
промышленного получения металлического марганца.
Внешне этот металл похож на железо,
только тверже его. На воздухе окисляется, но,
как и у алюминия, пленка окисла быстро
покрывает всю поверхность металла и
препятствует дальнейшему окислению. С кислотами
марганец реагирует быстро, с азотом образует
нитриды, с углеродом — карбиды. В общем,
типичный металл...
МАРГАНЕЦ—ЖЕЛЕЗУ
Сера — элемент, безусловно, полезный. Но
не для металлургов. Попадая в чугун и сталь,
она становится чуть ли не самой вредной
примесью. Сера активно реагирует с железом, и
сульфид FeS снижает температуру плавления
металла. Из-за этого во время прокатки на
раскаленном металле неожиданно появляются
разрывы и трещины.
В металлургическом производстве
удаление серы возложено на доменщиков.
«Связать»— превратить в газообразное соединение
и удалить серу из металла легче всего в
восстановительной атмосфере. Именно такая
атмосфера создается в доменной печи. В то же
время сера вносится в металл тоже при
доменной плавке — вместе с коксом, который
обычно содержит 0,7—2% серы.
Чугун, выпускаемый в нашей стране,
должен содержать не более 0,05% серы, а на
передовых заводах этот предел снижен до
0,035% и даже меньше.
36
Марганец вводят в доменную шихту именно
для того, чтобы удалить серу из чугуна.
Сродство к сере у марганца больше, чем у железа.
Элемент № 25 образует с ней прочный
легкоплавкий сульфид MnS. Сера, связанная с
марганцем, переходит в шлак. Этот способ
очистки чугуна от серы прост и надежен.
Способность марганца связывать серу, а
также ее аналог — кислород широко
используется и при производстве стали. Еще в
прошлом веке металлурги научились плавить
«зеркальный» чугун из марганцовистых железных
руд. Этот чугун содержал 5—20% марганца
и 3,5—5,5% углерода. Он обладал
замечательным свойством: если его добавляли к жидкой
стали, то из металла удалялись кислород и
сера. Еще изобретатель первого конвертора
Г. Бессемер использовал зеркальный чугун для
улучшения свойств стали. Этот процесс был
назван раскислением.
В 1863 году на заводе «Феникс» в Глазго
было организовано производство
ферромарганца— сплава марганца с железом.
Содержание элемента № 25 в таком сплаве 25—
35%. Ферромарганец оказался лучшим рас-
кислителем, чем зеркальный чугун. Сталь,
раскисленная ферромарганцем, становится
гибкой, упругой.
Сейчас получают ферромарганец,
содержащий 75—80% Мп. Этот сплав выплавляют в
доменных и электросталеплавильных дуговых
печах и широко применяют для производства
марганцовистых сталей, речь о которых еще
впереди.
БУКВА «Г»
По принятым в нашей стране стандартам, все
элементы, легирующие сталь, имеют
«собственную» букву. Так, в марку стали,
содержащей кремний, обязательно входит буква С,
хром обозначается буквой X, никель —
буквой Н, ванадий — буквой Ф, вольфрам —
буквой В, алюминий — буквой Ю, молибден —
буквой М. Марганцу присвоена буква Г. Лишь
углерод буквы не имеет, и у большинства
сталей цифры в начале марки означают его
содержание, выраженное в сотых долях
процента. Если за буквой нет никаких цифр, то
элемент, обозначенный этой буквой, содержится
в стали в количестве около 1%- Расшифруем,
для примера, состав конструкционной стали
ЗОХГС: индексы показывают, что в ней
0,30% углерода, 1% хрома, 1% марганца и
1% кремния.
Марганец обычно вводят в сталь вместе с
другими элементами — хромом, кремнием,
Чиатурский марганцевый Три тысячи кубометров
рудник. Подвесная руды в час —такова
дорога производительность
агрегата, показанного на
нижнем снимке
(Никопольский
марганцевый бассейн)
37
Разливка ферросплавов
на Зестафонском
ферросплавном заводе.
Здесь ферромарганец
получают
в электрических печах
вольфрамом. Однако есть сталь, в состав
которой кроме железа, марганца и углерода
ничего не входит. Это так называемая сталь
Гадфильда. Она содержит 1—1,5% углерода
и 13—15% марганца. Сталь этой марки
обладает огромной износостойкостью и твердостью.
Ее применяют для изготовления дробилок,
которые перемалывают самые твердые породы,
деталей экскаваторов и бульдозеров.
Твердость этой стали такова, что она не поддается
механической обработке, детали из нее
можно только отливать.
А вообще, сталей, содержащих марганец,
довольно много. Точнее, нет ни одной стали,
которая не содержала бы марганца в тех или
иных количествах. Ведь марганец приходит в
сталь из чугуна. Однако иногда его количества
настолько малы, что букву Г в марку стали
не вставляют...
Впрочем, марганцем улучшают свойства
не только железа. Так, сплавы марганца с
медью обладают высокой прочностью и
коррозионной стойкостью. Из этих сплавов делают
лопатки турбин, а из марганцовистых бронз—
винты самолетов и другие авиадетали.
МАРГАНЕЦ И ЖИЗНЬ *
Еще в начале прошлого века было известно,
что марганец входит в состав живых
организмов. Сейчас установлено, что незначительные
количества марганца есть во всех
растительных и животных организмах. Нет его только
в белке куриного яйца и очень мало в молоке.
В организмах марганец распределяется не-
равномерно. Например, в 100 граммах сухого
вещества стеблей винограда 191 мг марганца,
корней —130 мг, а ягод — всего 70 мг. В
крови человека и большинства животных
содержание марганца составляет около 0,02 мг/л.
Исключение составляют овцы, кровь которых
богаче марганцем — 0,06 мг/л. Установлено,
что марганец играет значительную роль в
обмене веществ. В растениях он ускоряет
образование хлорофилла и повышает их
способность синтезировать витамин С. Поэтому
внесение марганца в почву заметно повышает
урожайность многих культур, в частности
озимой пшеницы и хлопчатника. у
Отсутствие марганца в пище животных
сказывается на их росте и жизненном тонусе.
Мыши, которых кормили одним молоком,
содержащим очень мало марганца, теряли
способность к размножению. Когда же к их
пище начали добавлять хлористый марганец,
эта способность восстановилась.
Элемент № 25 влияет и на процессы
кроветворения. Кроме того, он ускоряет
образование антител, нейтрализующих вредное
действие чужеродных белков. Один из немецких
ученых вводил морским свинкам смертельные
дозы столбнячных и дизентерийных бактерий.
Если после этого вводилась только
противостолбнячная и противодизеитерийная
сыворотка, то животным она уже не помогала. ~(
Введение сыворотки и хлористого марганца
излечивало морских свинок. Внутривенным
вливанием раствора марганцевокислого калия
удается спасать укушенных кара-куртом —
ядовитейшим из среднеазиатских пауков.
Марганец не блестит, как золото, не льется,
как ртуть, не вспыхивает на воздухе, как нат- *'
рий. Но этот внешне ничем не примечательный
серый металл жизненно важен: пока в
технике главенствует железо, будет необходимым
и его верный спутник — марганец.
38
Что вы знаете
и чего „не знаете
о марганце
МАРГАНЕЦ И ЗОЛОТО
В годы разрухи, вызванной гражданской
войной, молодая Советская страна очень
нуждалась в валюте. Одним из первых
продуктов советского экспорта была
чиатурская марганцевая руда. Рудник
восстановили в 1923 году, и с тех пор
у причалов Поти собирались десятки
иностранных кораблей, вывозивших
руду. В начале тридцатых годов был
построен Зестафонский ферросплавный
завод, на котором из чиатурской руды
получали ферромарганец. Этот продукт,
так же как и высококачественная
чиатурская руда, и сейчас остается важной
статьей советского экспорта. А до
революции Россия ввозила
ферромарганец.
«МИНЕРАЛЬНЫЙ ХАМЕЛЕОН»
Если пиролюзит, сплавленный с
селитрой и едким кали, растворить в воде,
то получится зеленый раствор.
Постепенно цвет его меняется. Раствор
становится синим, затем фиолетовым,
малиновым; на дно колбы выпадает
бурый осадок. Но стоит только взболтать
колбу, как раствор вновь становится
зеленым. За эти изменения цвета Шееле
назвал марганцовистокислый калий
«минеральным хамелеоном». Это название
употреблялось и 100 лет спустя после
открытия Шееле.
МАГНИТНЫЙ МАРГАНЕЦ
Марганец, как известно, немагнитен.
Однако в 1903 году немецкий физик
О. Гейслер обнаружил интересную
закономерность: сплав немагнитного
марганца с немагнитными медью и оловом
обладает ферромагнитными свойствами.
Исследования показали, что наибольшие
магнитные свойства наблюдаются при
составе сплава Cu2MnSn. Выяснилось
также, что олово в сплаве можно
заменить алюминием, мышьяком,
сурьмой, бором или висмутом. Магнетизм
при этом сохраняется.
НЕМНОГО О КОНКРЕЦИЯХ
Конкрециями называют минеральные
образования округлой формы. Они
встречаются з осадочных горных
породах, их извлекают со дна океана. В
последнее время интерес к конкрециям
вызвали работы академика Г. Н.
Флерова и его сотрудников, связанные с
поисками в природе сверхтяжелых
элементов с атомным номером
больше 110.
В прошлом году при глубоководном
погружении подводной лодки извлечена
самая большая из когда-либо найденных
конкреций. Ее вес — 90 килограммов,
а состав (считая только главные
компоненты): 25% марганца, 15% железа,
25% кристаллизационной воды. В печати
высказывалось мнение, что запасы
железо-марганцевых конкреций на дне
Тихого океана приближаются к
полутора миллиардам тонн, а поскольку
конкреции, по-видимому, образуются
путем коагуляции и осаждения
минеральных веществ из морской воды, их
запасы растут: в среднем на 90 миллионов
тонн в год.
Не исключено, что уже в ближайшие
годы начнется добыча конкреций с
морского дна в промышленных масштабах
и человечество получит еще один
источник марганца.
Рисунки
А. РУБИНИНА
39
УЧИТЕСЬ ПЕРЕВОДИТЬ
ФРАНЦУЗСКИЙ- ДЛЯ ХИМИКОВ
СКАЗУЕМОЕ
Сказывание о подлежащем есть
сказуемое.
Из старой грамматики
«Оказывания о подлежащем» бывают именные и
глагольные. Однако во французском языке глагол обязательно
участвует и в построении именного сказуемого — это
один из служебных глаголов. Такими глаголами могут
быть: demeurer, devenir, faire, paraitre, rester и многие
другие. Например: Cet alliage est refractaire. L'or est un
metal поп ferreux, il a un eclat jaunatre.
Во французском предложении глагол может вообще
отсутствовать лишь как исключение — в так
называемых номинативных предложениях (при перечислениях,
в заголовках и оборотах с voila, void).
Обнаружить сказуемое в предложении легко: глагол
согласуется с подлежащим в лице и числе. Правда,
иногда его отделяют от подлежащего другие слова,
нередко довольно многочисленные:
L'epuration des eaux fluviales par un nouveau procede
utilisant Thydroxyde de Fc provenant de copeaux de fon-
te pour precipiter les colloi'des organiques fait I'objet d'nn
expose.
Второе препятствие, мешающее «спонтанному»
восприятию группы сказуемого,— аналитические формы
сложных времен и пассивного залога, особенно в гех
случаях, когда служебные глаголы отделены от
причастий другими словами:
Les dephlegmateurs, condenseurs ou seule se condense
une partie de la vapeur qui у entre, sont genera lement,
pour la distillation des huiles minerales. places en tete
de colonne. Les ingeniers de ce Centre ont par un calcul
fort simple etabli les dimensions d'un reacteur a faiceaux
tubulaire
Такая «разорванность» типична для
научно-технических текстов, и поэтому их читателям рекомендуется
тренировать глаз, отыскивая разрозненные части
сказуемого еше до осмысливания всего предложения в
целом. При этом нужно помнить, что глаголы avoir и etre
могут выполнять и не только служебную функцию, но
все же в подавляющем большинстве случаев за ними
следует искать «продолжение» — Participe passe или
именную часть сказуемого.
СОГЛАСОВАНИЕ ВРЕМЕН
Французская система времен намного тоньше, чем
русская, передает последовательность во времени
нескольких действий. Это явление почему-то кажется
трудным изучающим французский язык. В
действительности же оно еще может представить трудность для
автора французского текста, но никак не для его
читателя.
Согласование времен вступает в силу в тех случаях,
когда сказуемое главного предложения стоит в любом
прошедшем времени. Тогда придаточное предложение
может отражать или одновременность действия
(пример 1), или его предшествование (пример 2), или
«будущее по отношению к прошедшему» (пример 3):
1. Au siecle dernier. les chimistes croyaient que tons
les corps carbones provenaient de la matiere vivante.
В прошлом веке химики считали, что все тела,
содержащие углерод, происходят из живого вещества.
2. Mais on a etabli que carbone. hydrogene, oxygene
et azote avaient ete les quatre elements primitifs du
systeme sol aire.
Но было установлено, что углерод, водород, кислород
и азот были первичными элементами Солнечной
системы.
3. Les savants se sont entendus sur le point que !a
chimie du charbon serait denommee «la chimie organi-
que».
Ученые условились о том, что химия углерода будет
называться «органической химией».
НАКЛОНЕНИЯ
Кроме форм времени, французские глаголы могут
принимать различные формы наклонений — это позволяет
автору отразить свое отношение к сообщаемому факту
(модальность). Изъявительное наклонение (Indicatif)
отражает достоверные с точки зрения автора факты,
имеющие место в настоящем, будущем или прошедшем
времени. Indicatif противопоставляется условному (Соп-
ditionnel), сослагательному (Subjonctif) и
повелительному (Imperatif) наклонениям.
40
*
Conditionnel употребляется обычно в главных
предложениях, которым подчинены придаточные с союзом
si — «если»:
Si la cinetique des reactions permettait de predire
quelle est la composition du produit brut d'un reacteur,
il serait possible de fixer aussi les operations de
separation ulterieure.
Conditionnel выражает также будущее время в
прошедшем (см. выше — пример 3): On a prevu que la vinasse
sortirait du premier effect.
Кроме этих наиболее распространенных случаев,
Conditionnel может употребляться:
а) для придания более деликатной формы той или
иной рекомендации: И serait necessaire dans un tel
appareil de soigner la recuperation de la chaleur.— В
аппарате такой конструкции было бы необходимо
позаботиться о рекуперации тепла;
б) для придания оттенка предположительности
сообщаемому факту: Les retours alcooliques se retrouverai-
ent au condenseur.— Спиртовые возвраты, по всей
вероятности, должны попадать в конденсатор.
Subjonctif обычно переводится иа русский язык
сослагательным наклонением или неопределенной формой
глагола.
В некоторых случаях Subjonctif не имеет значения
сослагательного иаклоиения и является особой формой
сказуемого придаточного предложения, чаще всего
после некоторых союзов и союзных выражений типа
jusqu'a ce que — до тех нор пока; avant que — прежде
чем; поп que—не потому что; pour si que — как бы
ни; a moins que — при условии, что; bien que —
несмотря на и т. д. В этих случаях перевод зависит от
значения союзов и союзных слов: Pour si evident que cela
paraisse...— Каким бы это ни казалось очевидным...;
Bien que la resistence a la corrosion des cuproallumi-
niums soit, en general, largement superieure a celle des
alliages cuivreux traditionnels, il ne faut pas perdre de
vue qu'ils sont eux-memes egalement des alliages
cuivreux.—Хотя у медно-алюминиевых сплавов
сопротивляемость коррозии, как правило, выше, чем у
обычных сплавов меди, однако не нужно упускать из вида,
что и они являются медными сплавами.
В Subjonctif имеются две формы прошедшего
времени. Перевод их не представляет трудностей, но для
того, чтобы узнавать их в тексте, надо хорошо усвоить
соответствующий раздел в учебнике (например, в
«Грамматике французского языка для неязыковых
вузов» Е. О. Костецкой). Это необходимо потому, что
некоторые глаголы изменяют в Subjonctif свой корень:
etre— qu'il soit или qu'il fut (imparfait), avoir — qu'il
ait, pouvoir — qu'il puisse, savoir — qu'il sache и т. д.
Эти формы рекомендуется твердо запомнить.
Imperatif — повелительное наклонение — узнается по
отсутствию у глагола подлежащего:
Rappelons !e principe de base suivant lequel fonction-
nent les jauges a fil resistant. Prenons un fil metallique
d'un alliage de composition donnee.
Правилу согласования времен, изложенному выше,
подчиняютс я все наклонения глаголов. В приведенном
ниже примере глагол в форме Conditionnel,
выражающий предположение, также «передвинут» в прошедшее
время в силу согласования.
Comme de nombreuses experiences de simulation Ton
etabli, ces elements sous ['influence de radiations energe-
tiques auraient donne naissance a toute une gamme de
composes relevant precisement de la chimie dite orga-
nique. Как было установлено в многочисленных опытах
на моделях, эти элементы под влиянием облучения
высоких энергий, вероятно, дали начало целому ряду
соединений, относящихся именно к так называемой
«органической химии».
БЕЗЛИЧНЫЕ ОБОРОТЫ
В русском языке широко распространены безличные и
иеопределекио-личные формы глаголов. Французы в
таких случаях используют в качестве опоры для личной
формы глагола служебные элементы — неопределенно-
личное местоимение on и безличное il. Эти элементы
входят в устойчивые словосочетания: on peut, on doit,
on comprend, переводящиеся на русский язык
безличными предложениями с наречиями «можно», «нужно»,
«понятно» и т. д.; il faut, il est necessaire — необходимо;
il est probable — вероятно; il est prouve — доказано; il
se dit — говорится; il est generalement admis — обычно
принято считать, il est a desirer — желательно и т. д.
Иногда безличные обороты переводятся личными
предложениями: il s'agit de...—речь идет о ...; il se
forme des zones froides — образуются холодные зоны;
il existe des...— существуют...
Обороты il est, il у а применяются не только для
констатации наличия предметов, но и для обозначения
времени (il est midi— 12 часов дня; il у a trois ans — три
года назад).
Для того чтобы закрепить материал, предлагаем
перевести следующие предложения.
1. Le sol lunaire contient de petites quantites de car-
bone. D'autre part, il semble que des hydrocarbures aient
ete ejectes par le sous-sol
2. Des produits apportes de la Lune devraient etre mis
dans Fincapacite absolue de se repandre dans le milicr
terrestre.
3. Bien que la catalyse ne repose pas encore sur une
base scientifique solide, les signes de progres sont
nombreux et evidents. L'avancement de la catalyse, en
tant que science, a dependu — et depend encore — du de-
veloppement d'instruments et de methodes appropriees.
Старший преподаватель Московского
института химического машиностроения
Т. Н. КОМРОВСКАЯ
41
ЗАБЫТЫЕ РЕЦЕПТЫ
СОВЕТЫ ИЗ НЕОПОЗНАННОЙ КНИГИ
Уважаемая редакция!
Хочу поделиться с
читателями журнала
старинными полезными
советами, которые я списал
с книги
дореволюционного выпуска. Она уже
потрепанная, без
корочек, в середине книги
оглавление. Там
пишется: «Часть 1. Домашний
лечебник, животные и
насекомые. Часть II.
Домашний стол. Часть III.
Разные советы и
Дополнение». Я хочу
познакомить вас с кое-какими
советами для интереса.
Г. К. КОЛЕСОВ,
Ярославль
О РЫБЬЕМ ЖИРЕ
Смешивая равные части рыбьего жира
и известковой воды, получают молоч-
нообразную жидкость без всякого
запаха, густоты сиропа, которой можно
придать любой запах прибавкой
ничтожного количества лимонного,
ванильного или другого эфирного масла.
Омыленный таким образом рыбий жир
приятен на вкус, не пристает к
стенкам полости рта и глотки и потому
не оставляет обычного тошнотворного
вкуса жира. Кроме того, в этом новом
виде он лучше усвояется...
ОТ ОЖОГОВ
Одно из наиболее успешных средств
от ожогов — настой из жгучей
крапивы (Urtica ureris), более всего
известной у нас под именем «липкой
крови», «жигучки», «жигалки». Настой из
свежего мелко изрезанного растения
приготовляется на спирту; полотняную
ветошку смачивают настоем и
прикладывают к обожженной части тела,
боль быстро отходит, и ожог скоро
излечивается.
УЖАЛЕНИЕ ПЧЕЛЫ
Самое лучшее средство — огуречный
рассол, которым смачиваются
компрессы и прикладываются к
ужаленным местам.
ОТ ГУСЕНИЦ
Гусеницы не выносят запаха бузины, и
поэтому, если натыкать, например, на
капустных грядах или повесить на
фруктовых деревьях свежие ветви
бузины, то этим вполне можно
предохранить капусту и плодовые деревья
от прожорливых гусениц.
Кроты исчезают, если положить в
их чоры ветви бузины. Если отваром
бузинных листьев и свежих цветов
бузины летнею порою облить лошадь
или корову, то на некоторое время
можно защитить этих животных от
оводов, слепней и мух.
СВЕРЧКИ
Покурить около того места, где
слышен сверчок, сургучом.
СПОСОБ СОХРАНЕНИЯ ПЛОДОВ
Берется белый речной песок,
тщательно промывается и потом высушивается,
а затем слегка смачивается спиртом
или просто водкой и насыпается
несколько в каменный сосуд, а на него
укладывают не плотно один к другому
плоды или фрукты слоями, засыпая
каждый слой вышеозначенным песком.
Сосуды закрываются как можно
плотнее крышками и хранятся в холодном,
но сухом месте. Так плоды могут
сохраняться 2 и 3 года.
НЕПРОМОКАЕМАЯ ОБУВЬ
Вот несложный и очень хороший
состав для сообщения обуви
непромокаемое™. Берут штоф льняного масла и,
разогрев его на легком огне,
распускают в нем 60 золотников * сала, 6
золотников воска и такое же количество
древесной смолы. Этой смесью,
слегка разогретой, тщательно смазывают
щеткою сапоги: кожа становится очень
мягкой, гибкой и совершенно
непроницаемой для воды и вообще сырости.
ник
" 1 штоф равен 1,23 литра, 1 золот-
— 4,27 грамма.— Ред.
От редакции. В
конце своего письма Г. К.
Колесов пишет: «Можно
больше бы написать, но,
думаю, без пользы
старье переписывать...».
Решительно с этим
несогласны: многие
забытые рецепты и сейчас
полезны, а некоторые —
просто курьезны.
Но вот относительно
советов из неизвестной
книги мнения в
редакции разделились. Одни
полагали, что рецепты
эти хороши сами по
себе, а другие уверяли, что
каждый рецепт
следовало бы проверить и
прокомментировать.
В конце концов
стороны приняли
компромиссное решение:
напечатать рецепты и
попросить читателей
проверить, насколько удачны
советы из старой книги.
Мы будем благодарны
всем, кто пришлет в
редакцию результаты
домашних экспериментов,
независимо от того,
насколько они были
успешными.
42
Север
ГАНСОВСКИЙ
ЛИТЕРАТУРНЫЕ СТРАНИЦЫ
ВИНСЕНТ ВАН ГОГ
Научно-фантастическая повесть
Перематериализовался в 1883 год я опять в
Париже, на той же улице Клиши, сразу пошел
на вокзал, поездом до Утрехта, оттуда на Меп-
пель, каналом на Зюйдвальде, почтовой
каретой до городишки Амстельланд и оттуда
пешком до Хогевена. Мне потребовалось около
трех суток, чтобы преодолеть пятьсот
пятьдесят километров, и скажу вам, то были
нелегкие километры. Поезд еле тянется,
маленькие вагончики дребезжат и стонут, на
пароходе в каюте не повернешься, в карету я
вообще еле влезал. Повсюду мухи, а когда они
отступают, за тебя без передышки берутся
клопы и блохи. Весна в тот год запоздала по
всей Европе. В своем времени я приготовил
пальто соответствующей эпохи, но в последний
момент посчитал его слишком тяжелым, в
результате на солнце мне все равно было
жарко, а как только оно заходило, становилось
холодно. И в другом смысле эпоха столетней
давности отнюдь не показалась мне курортом.
В Париже 1895 года народ праздно шатался,
но, как я потом сообразил, это объяснялось
воскресным днем и тем, что я попал как раз
на улицы, заселенные чиновниками. Теперь же
стало ясно, что люди работают, да еще как
вкалывают. И все руками. Метельщик метет,
пахарь пашет, землекоп копает, ткач ткет,
кочегар без отдыха шурует, повсюду моют,
стирают, выколачивают. Встают с восходом,
ложатся с закатом, и постоянно в хлопотах,
в непрерывном движении, четырнадцать часов
работы считается еще немного. Это в наше
время трудиться означает трудиться головой.
А там чуть ли не все на мускульной силе
человека. Куда ни глянешь, руки так и ходят.
Добрался я до Амстельланда ближе к
вечеру, отсюда до Хогевена оставалось около
трех километров. Я рассчитывал, что схожу
к Ван Гогу, куплю картину и как раз успею
на обратную ночную почтовую карету.
Местность была довольно унылая,
одноцветная. Равнина, болота, изгороди и больше,
собственно, ничего.
Дошагал до места, навожу справки о
«господине, который рисует», мне показывают
какой-то курятник на самой окраине. Стучусь,
предлагают войти. Вхожу и сразу говорю себе,
что больше трех минут я в этой яме не вы-
Продолжение. Начало — в № 1 зз 1970 г.
держу. Духота, натоплено углем, сырость,
грязь, копоть. Такое впечатление, что тут и
одному не поместиться как следует, однако в
комнате целых шестеро. Старик, который
курит вонючую трубку, женщина с младенцем —
его она держит одной рукой, а другой
умудряется тереть что-то в деревянном корыте.
Старуха на постели, у стола мужчина,
который медлительно прожевывает что-то, и
рыженький подросток — сидит чуть поодаль от
других и смотрит в окошко. Сидит на краешке
скамьи, неестественно выпрямившись, как
человек, который здесь временно, который,
пожалуй, везде временно. И все это не столько
освещено, сколько замутнено и отуманено
желтым огоньком керосиновой лампочки,
подвешенной под низким черным потолком.
Глаза поворачиваются ко мне, только
мужчина за столом не поднимает от миски тупого
равнодушного взора. Спрашиваю, нельзя ли
увидеть господина Ван Гога. Минутное
замешательство, подросток встает. Повторяю с
раздражением, что мне нужен художник Ван Гог.
Все смотрят на меня недоуменно, молчание,
подросток делает неловкий жест, и вдруг я
вижу, что это не подросток, а взрослый. У
него рыжая бородка, острые скулы, выпуклый
широкий лоб с большими залысинами и
редкие, зачесанные назад волосы. Черты лица
очень определенные, резко очерченные. На мой
взгляд, ему не тридцать, а все сорок пять лет,
только маленький рост, нелепая короткая
курточка и какая-то напряженная выпрямленность
в осанке делают его похожим на мальчишку.
— Я Ван Гог,— говорит он и слегка
кланяется.
Здороваюсь, отрекомендовываю себя
вымышленным именем.
Он еще раз сдержанно кланяется.
Оглядываюсь, положение какое-то нелепое.
Я торчу посреди комнаты в неудобной позе,
не имея возможности выпрямиться, так как
потолок слишком низок. Непонятно, здесь
заводить разговор или выйти на улицу, где
уже начинает темнеть.
Ван Гог молчит, и остальные тоже.
Откашливаюсь, говорю, что хотел бы
посмотреть его рисунки и, возможно,
приобрести что-нибудь.
Ах, рисунки! Лицо Ван Гога мгновенно
светлеет,.оно по юношески заливается коаской.
43
Что же, пожалуйста, с удовольствием! Он
очень рад и польщен.
Поспешно делает два шага в сторону,
нагибается, лезет под старухину постель,
выныривает оттуда с ворохом бумаги и картонов.
Зыпрямляется, но все это негде даже
разложить, и он остается стоять так, глядя не на
хозяев, а на меня.
Мужчина за столом неторопливо
отправляет в рот ложку, встает, ставит миску на
подоконник. Что-то говорит старику. Вдвоем
подходят к старухе, она с трудом спускает
ноги с постели. Старик накидывает ей на
плечи платок, и все трое выходят вон. Женщина
скидывает с себя передник, положив ребенка
на скамью, споласкивает руки тут же в
корыте, тряпочкой протирает стол, прибавляет
света в лампе, берет ребенка и садится с ним
у печки. Все молча и быстро.
Территория освобождена, Ван Гог кладет
свой ворох на стол. Он все еще не предлагает
мне сесть, смотрит на женщину. Та, будто
почувствовав его взгляд, поворачивается к нам,
той же тряпочкой протирает табурет и
подталкивает к столу.
Сажусь, наконец, и Ван Гог принимается
показывать рисунки. Он совсем переменился,
напряженность исчезла, голубые глаза уже не
так суровы, лицо озарено.
Рисунки выполнены главным образом
тушью, некоторые на тонированной бумаге, но
больше на простой. Многие я довольно хорошо
знаю: «Девочка среди деревьев», «Рыбаки,
встречающие барку», «Хогевенский сад
зимой». Я вспоминаю, что поскольку
«Хогевенский сад» выполнен в двух вариантах, один из
которых через сто лет окажется в
Будапештском Музее изящных искусств, а другой в Нью-
Йорке, между специалистами из обоих
городов разгорится ожесточенный спор
относительно того, какой вариант знаменитого рисунка
является первым. Но до этого протечет еще
десять десятилетий, а пока художник,
голодный и тощий, суетится у стола и тревожно,
робко заглядывает мне в глаза, стараясь
понять, нравится ли хоть что-нибудь.
Он начинает говорить, задает вопросы, но
не дожидается ответов. Его несет, это фонтан,
гейзер, лавина.
Люблю ли я рисунки вообще?.. Лично он
считает, что рисунок — основа всякой
живописи, хоть масляной, хоть акварельной. Только
рисунок дает свободу в овладении
перспективой и пространством, причем эта свобода
оплачивается сравнительно низкой ценой, так как
тушь и бумага стоят не так уж дорого, если
говорить о материальной стороне, в то время
как даже за акварельные краски нужно
платить бешеные деньги. Он решил сначала
набить руку на рисунке и не раскаивается. Ему
почти не пришлось учиться, он только недолго
ходил в мастерскую Антона Мауве в Гааге...
кстати, от кого я вообще услышал о нем и
как нашел дорогу сюда в Хогевен? Если от
Мауве или тем более от Терстеха, то не надо
с полным доверием относиться к тому, что они
сказали о нем, Терстех считает, будто он
ленится работать с гипсами, изучать
художников-академиков и вообще ри^ет слишком
быстро. Но что касается изучения
человеческого тела по гипсам, он вообще не верит
в это. Фигура крестьянина, который
выкапывает репу из-под снега, не обладает и не
будет обладать классическими пропорциями.
К таким вещам нельзя подходить с салонной
точки зрения, а надо набраться мужества и
передать тяжесть труда, который не
передашь, если сам не будешь вылезать из
мастерской, не потащишь свой мольберт на
пустошь, не пройдешь десятка километров до
подходящего места. Он так и делает и не
может поэтому согласиться с тем, будто ищет
легкий путь. За каждым из его завершенных
рисунков стоят десятки эскизов, причем
сделанных не только в комнате, а на поле, в
болоте и на лугу, когда пальцы мерзнут и с
трудом держат карандаш. Он старается не только
изобразить пейзаж верно, но передать
настроение. Вот, скажем, этот «Сад в Хогевене».
Может быть, здесь есть недостатки, он сам
отлично понимает, что это не совершенство,
но с его точки зрения в голых деревьях
уловлен какой-то драматизм и выражено чувство,
которое овладевает человеком, когда он на
голодный желудок, как всякий крестьянин,
должен выйти и приняться за окапывание
яблонь в дождь и ветер. Сейчас в моде
итальянские акварельки с голубым небом и
живописными нищими — все сладкое, сахарное,
приятное. Но он предпочитает рисовать то, что
видит, то, что вызывает у него скорбь,
любовь, восхишенье и жалость, а не такое, что
понравилось бы торговцу картинами. Если
хочешь изобразить нищего, то нищета и должна
быть на первом плане, а не живописность.
Понимаете, он обрушил на меня все это,
не позволяя вставить слова. Одинокий в этой
деревне, где ему не с кем было даже
перемолвиться, он теперь говорил, говорил и говорил,
совершенно забывшись.
Топилась печка, коптила лампа,
поднимались испарения. Голова у меня начала
кружиться, я чувствовал, что могу просто
свалиться тут же под стол. Надо было все пре-
44
кращать, я спросил, нет ли у него чего-нибудь,
сделанного маслом.
Ах, маслом! Да, конечно! На лице его
мелькнул легкий испуг, он понял, что рисунки
не понравились. Проворно сунул их под
кровать, извлек откуда-то из-за сундука возле
окна груду холстов и картонов. Тут было три
пейзажа, но эскизных, две марины, несколько
портретов.
И снова принялся объяснять. Пусть мне
не покажется, что вот в этом пейзаже
неестественный свет. Это говорит привычка видеть
картины, сделанные в мастерской.
Большинство современных художников, не таких
прекрасных, как Милле, Коро или, скажем, Мауве
(он восхищается Мауве, хотя они и
разошлись), а средних живописцев — очень любит
свет, однако не живой, не настоящий, не тот,
что можно увидеть утром, днем или ночью
среди полей или, в крайнем случае, среди
улицы. Большинство художников пишут в
мастерской, и поэтому свет у них одинаковый,
холодно металлический. Ведь в мастерской можно
работать только с 11 до 3 часов, а это как раз
самое пустое в смысле света время суток.
Респектабельное, но лишенное характера и
апатичное. Он же старается работать
непосредственно с натуры. У него, правда, нет
мастерской, но будь она, он поступил бы так же.
Я жестом отверг пейзажи, и он перешел
к портретам.
— Видите,— говорил он,— у нас часто
пишут человеческое лицо так, что краски,
положенные на полотне, имеют примерно тот же
цвет, что и тело. Когда смотришь с близкого
расстояния, получается правильно. Но если
отойти немного, лица* делаются томительно
плоскими. Я же работаю так, что вблизи это
кажется несколько неестественным —
зеленовато-красный цвет, желтовато-серый или
вообще не поддающийся определению. Но вот
отойдите сейчас немножко в сторону, и вы
почувствуете верность, независимость от краски,
воздух в картине и вибрирующий свет. Вот
встаньте, пожалуйста.
Я встал, совершенно замороченный, и
стукнулся башкой об потолок, Причем довольно
здорово.
Ван Гог забегал вокруг меня, извиняясь.
— Ну, хорошо,— сказал я, потирая
ушибленное место,— а нет ли у вас чего-нибудь
поновее?
Странным образом этот удар меня
подбодрил.
— Дайте мне какую-нибудь композицию.
Покажите самое последнее.
Он задумался на миг.
— Да-да, сейчас.— Слазил снова под
кровать и выпрямился с большим пакетом в
руках.— Вот это. Я собирался завтра послать ее
брату в Париж.— Он стал развертывать пакет,
развернул и трепетно уставился на меня.
«Едоки картофеля», как всем известно,
изображают просто едоков картофеля и
больше ничего. По тем своим временам я вообще
не мог понять, зачем рисуются такие вещи.
Другое дело, когда художник воссоздает на
полотне хорошенькую брюнеточку либо
блондинку— обнаженные плечики, грудь,
полуприкрытая кружевом. Хорошо, если она при этом
призывно смотрит на зрителя или, наоборот,
опустила глазки и загораживает грудь пухлой
ручкой — таковы были мои тогдашние
требования к классическому искусству, если не
говорить об искусстве рекламы, где сюжету
следует быть гораздо острее и обнаженнее. Здесь
же на полотне было семейство крестьян,
собравшихся вокруг блюда с картошкой. Они
едят сосредоточенно, истово, ощущаются
молчание и тишина. Лица грубые, усталые, руки
тяжелые и корявые. Фон сделан почему-то
синим, лица картофельного оттенка, а руки
у персонажей коричневые.
Ван Гог заметил тень неудовольствия,
скользнувшую по моей физиономии.
— Понимаете, мне кажется, вещь сделана
правдиво. Картина из крестьянской жизни не
должна быть надушенной, верно ведь? Я
хотел показать, что люди едят свою пищу теми
же руками, которыми они трудились на поле,
и таким образом честно заработали свой хлеб.
Цвет лиц может показаться вам
неестественным, но...
Я поднял руку, прерывая его, сказал, что
сам все это вижу. Картина мне нравится, и я
готов был бы приобрести ее для своей
коллекции.
Имейте в виду, что это была первая его
работа, которую кто-то соглашался взять, хотя
за его спиной было уже около двухсот
тщательных рисунков и двадцать картин маслом.
На миг Ван Гог стал бездыханным, потом тихо
переспросил:
— Купить? Для вашей коллекции?
Я кивнул.
— Сколько вы за нее назначите?
У него даже задрожали руки, он
мучительно нахмурил брови и стал прохаживаться
у стола, делая по два шага в одну и в другую
сторону. Он смотрел в пол, долго что-то
высчитывал, шепча про себя, потом поднял
голову.
— По-моему,— начал он осторожно,— сто
двадцать пять гульденов было бы недорого.
45
Или двести пятьдесят франков.
— Двести пятьдесят?
— Да... Видите ли, я считаю так.— Он
заторопился, объясняя.— На работу затрачено
примерно месяц, если говорить только о самом
полотне. Чтобы месяц существовать, мне
нужна примерно половина этой суммы.
Остальное— холст и краски. Вы, может быть,
думаете, что тут нету наиболее дорогих. Но дело
в том, что этот серый цвет составлен...
— Отлично,— сказал я и поднялся, на сей
раз втянув голову в плечи и опасливо
посмотрев на потолок.— Я плачу вам тысячу
франков.
— Сколько?
— Тысячу франков.
И тут мы вдруг услышали какое-то
шевеление возле окна, а затем отчаянный голос.
— Нет! Так нельзя!
Мы оба оглянулись. Женщина, о которой
я совсем забыл, стояла выпрямившись,—
ребенок рядом на постели — и глаза у нее
сверкали гневом.
— Тысячу франков? Никогда!
Вы понимаете, в чем дело. Эти крестьяне
зарабатывали всей семьей франков пятьдесят
в месяц — вряд ли больше. Главным для них
были хлеб, одежда и топливо; Ван Гог же,
который не производил ни того, ни другого,
ни третьего, казался здесь просто
бездельником. Его занятие представлялось им
сплошным отдыхом — ведь карандаш много
легче лопаты, которой они ворочали по десять
часов ежедневно. Женщина была просто
оскорблена.
Впрочем, собственная выходка ее уже
смутила. Она побледнела, схватила ребенка и,
отвернувшись от нас, принялась нервно его
подкидывать, хотя он и так спал.
Интересно, что и Ван Гог был ошарашен.
Он покачал головой.
— Нет-нет. Это слишком. Сто двадцать
пять гульденов будет довольно.
— Но я хочу заплатить вам тысячу
франков. Вот, пожалуйста,
Я вынул из кармана тысячефранковый
билет, положил его на стол. Однако художник
отшатнулся от него, как от гремучей змеи.
Черт побери, опять непредвиденная
трудность! Идиотизм положения состоял в том, что
у меня было с собой только несколько
десятков тысячефранковых билетов и не стоящая
упоминания мелочь в голландских гульденах.
В Париже нашего времени мне и в голову не
пришло, что он спросит так мало. Деньги
в Европе конца прошлого столетия были очень
дороги, и я прекрасно представлял себе, что
сейчас в Хогевене никто не сможет разменять
такой кредитки.
Я попытался сунуть билет ему в руку, но
он оттолкнул его, говоря, что картина, мол,
того не стоит, и он не позволит себе
обманывать меня.
«Не стоит» — представляете себе! Для меня
она стоила больше, чем в его времени можно
было бы выручить и за этот домишко, и за
весь жалкий городок! Она стоила больше
организованной энергии, чем было заключено
человеческого труда в целой этой провинции
Дренте со всеми ее железными дорогами,
торфяными болотами, строениями, каналами
и полями. «Он не хочет обманывать меня!»
Хотел бы я доказать ему, что получу не в сто
раз больше, чем затрачиваю, не в тысячу, даже
не в миллион. Что на деньги, вырученные за
«Едоков», мы с Кабюсом приобретем сады,
воздвигнем дворцы и вообще получим
возможности, какие никому и не снились в его
глухую, нищенскую эпоху. Но заведи я такую
речь, меня бы сочли сумасшедшим.
Четверть часа я потратил, уговаривая его,
и в отчаянии свалился на свое сиденье.
— Что же делать?
Тогда он предложил сходить в городишко
Цвелоо, где есть ссудная касса и где даже
ночью нам смогут разменять билет. До
Цвелоо считалось миль девять, как он сказал,
и я понял, что уже не успею обратно в Ам-
стельланд на почтовую карету до канала. А это
значило, что весь обратный путь до Парижа
придется проделывать в ужасающей спешке.
Но выхода не было, и мы пошли. На дворе
стоял довольно ощутимый холод. Ван Гог
накинул мне на плечи свою куртку, говоря, что
привык мерзнуть и что ему ничего не станется.
Надолго мне запомнилась эта прогулка
Когда мы вышли, над горизонтом как раз
появился молодой месяц. Около километра
мы шагали аллеей с высокими тополями,
потом по обе стороны дороги раскинулась
равнина, кое-где прерываемая треугольными
силуэтами хижин, сложенных из дерна,— сквозь
маленькое окошко обычно виден был
красноватый отсвет очага. В лужах на дороге
отражались небо и луна, через некоторое время
справа простерлось чернее болото, уходящее в
бесконечность. Пейзаж весьма монотонный, чтоб
не сказать тоскливый, но Ван Гог находил в
нем всяческие красоты, на которые указывал
мне.
Он был очень воодушевлен своим первым
в жизни успехом. Покончив с красотами, он
принялся рассказывать о крестьянах, у
которых снимает угол, и поведал мне, что эти лю-
46
ди, хотя необразованны, но добры, тактичны
и по-своему благородны. Очень он хвалил
старуху — мать молодой женщины, рассказал,
что еще совсем недавно она работала наравне
с другими в поле и только в самое последнее
время ее свалила воспалившаяся грыжа.
Операция у амстельландского врача, по его
словам, стоила целых двести франков, а у
старухи было накоплено только пятьдесят,
которые она намеревалась оставить после себя на
похороны.
Мы шагали и шагали, он заговорил о том,
что лишь у шахтеров в Борииаже и здесь
у крестьян встретил по-настоящему
человеческое отношение к себе—так, например,
старуха в отсутствие молодых дала ему однажды
миску молока. Да и другие члены семьи вовсе
не мешают ему работать, хотя и не понимают
смысла и цели его занятий. Дом в полном его
распоряжении — если б не малые его размеры,
он представлял бы собой превосходную
мастерскую.
Разделавшись со своим настоящим, Ван
Гог перешел к прошлому. Общество так
называемых порядочных людей отвергло его. Его
презирают и говорят, будто он дерзок,
скандален, неуживчив и сам добивается
^одиночества. Ему вменяют б» вину, что он всегда
отстаивает собственною точку зрения, даже
рбудь важный господин
то, что, когда какои-н|
подает ему, здороваяс:
палец, он, Вач Гог, в
забывая о разнице з
нии. Даже здесь его
Вскоре после приезда
советовал ему меньше
|, не всю руку, а только
ртвет поступает так же,
общественном положе-
не оставляют в покое.
местный священник по-
Ьбщаться с людьми, как
он выразился, «низшего круга», а когда он,
Ван Гог, не послушафя, тот запретил
прихожанам позировать дл|
Он говорил, говор
ло мешаться в голове]
потока.
Вдруг он замолчал]
не произнося ни слова
меня за руку и посмо]
— Вы знаете,— ск^
венно,— сегодня был
его к себе домой. Но
и никто к тебе не приЛ
ловек, вы благородны
буду помнить о вас
повторять себе: «Я \
как он».
С этими словами *
рисунков и картин,
цл — опять у меня ста-
от этого непрерывного
довольно долго шагал,
затем остановился, взял
Грел мне в глаза.
|зал он тихо и проникно-
гяжелый день. В такие
дни хочется пойти нав#стить друга или позвать
ели тебе некуда пойти,
ет, тебя охватывает
чувство пустоты и безнадежности. Вы добрый че-
й человек. Если даже
нам не придется увидвться в жизни, я всегда
в трудные мгновенья
отел бы быть таким.
ы двинулись дальше.
Тем временем километр за километром
оставались позади, а Цвелоо все не было
видно. Когда мы только выбрались из духоты
крестьянского дома на свежий воздух, я
глубоко вздохнул несколько раз, прочистил легкие
и опять почувствовал себя крепким, готовым
на все. Снова каждый тренированный мускул
играл, при каждом шаге оставался
неизрасходованный запас энергии, и я даже сдерживал
себя, чтоб не обогнать низкорослого
спутника.
Из-за нереальности этой ситуации — я в
XIX веке ночью, в степи — мне делалось
смешно. Думалось о том, что вот я шествую рядом
с Ван Гогом, которому суждено позже стать
гением и всякое такое. А вместе с тем он
маленький и хилый, я же большой, сильный,
ловкий. Захоти я пихнуть его как следует, никто
в мире не помешает мне, он отлетит,
пожалуй, шагов на десять.
Но эта чертова дорога оказалась не такой
уж легкой. Понимаете, одно дело, когда ты
пробегаешь стометровку по специальной эстро-
новой дорожке в комфортабельном
спортивном зале или когда вышагиваешь по
туристской тропе — на тебе пружинящая обувь и
почти невесомая одежда. Тут же я был
наряжен как чучело, а тяжеленные ботинки висели
на ногах, словно колодки. Не знаю,
существовало ли там какое-нибудь покрытие, на той
дороге, во всяком случае начало пути мы
проделали по грязи. Потом подморозило, грязь
чуть затвердела, начала проминаться под
подошвой, идти стало повеселее. Однако еще
позже грязь затвердела совсем, но сохранив
при этом все неровности. Сделалось
невозможным удобно ставить ногу — то
проваливается носок, а пятка оказывается высоко, то
наоборот. Миновал час, я взялся высчитывать,
сколько же это будет километров — девять
миль. У меня было впечатление, что миля
меньше километра. Затем вдруг я вспомнил
где-то мне попавшуюся таблицу перевода
старинных мер длины в наши и покрылся
холодным потом. В одной миле тысяча шестьсот
девять метров. Всего, значит, до Цвелоо
километров пятнадцать, а за нами пока осталось
меньше половины! Еще через час я еле
волочил ноги, совершенно раскис и размяк.
А Ван Гог по всем признакам был свеж
как огурчик. После недолгого молчания он
опять заговорил, то и дело останавливался,
чтобы полюбоваться звездами или всмотреться
на горизонте во что-нибудь такое, чего я и
разглядеть не мог, бегом догонял меня,
отходил в сторону, пробуя, как вспахана земля,
и так далее. Ему подобные концы были впри-
47
о Ван Гог.
Едоки картофеля
вычку, он, может быть, ежедневно
проделывал еще больший путь с мольбертом и
тяжелым ящиком с красками. И вскоре я
сообразил, что, пихни я его действительно,
в сторону отлетел бы скорее кто-нибудь
другой, а не он.
Не помню, как уж мы добрели до этого
городишки, где я предоставил Ван Гогу все
хлопоты, а сам уселся на ступени у входа
в ссудную кассу, вытянув гудящие ноги.
Обратный путь был еще ужаснее. При
свете звезд, поскольку луна зашла, Ван Гог
вгляделся в мое лицо, участливо осведомился,
здоров ли я, и предложил опереться на его плечо.
Так я и сделал, он, можно сказать, почти
доволок меня до дому.
Хижина оказалась пустой, хотя и
натопленной,— хозяева ушли ночевать к
родственникам. Старухина постель была застелена
свежими простынями. Ван Гог сказал, что это
для меня, а сам улегся на деревянной скамье.
Но, во-первых, на короткой кровати мне
пришлось сложиться чуть ли не в восемь раз,
а во-вторых, мутили голову спертый воздух,
всяческие непривычные запахи, да скрип и
шевеленье за стеной, где в хлеву помещалась
корова. Из-за духоты мне делалось дурно,
я несколько раз выходил на улицу, но там
моментально замерзал. Забыться удалось
только под утро, но в семь часов Ван Гог
заботливо разбудил меня, поскольку помнил,
что мне надо в Амстельланд на дилижанс.
Позавтракали миской молока, что была,
вероятно, пожертвована той же старухой. Ван
Гог вскользь заметил, что попробует
поговорить с доктором относительно операции,—
слова, которым я напрасно, как позже
выяснилось, не придал значения. «Едоков картофеля»
он положил на стол, рылся затем несколько
минут в своих рисунках, вынул два больших
и сказал, что дарит их мне. То были «Хоге-
венский сад» и «Степь с деревьями» — оба
пятьдесят сантиметров на сорок. И, вы знаете,
я не взял. То есть у меня не было сомнений,
что за каждый заплатят по две тысячи, но я
представил себе жадную рожу Кабюса и
решил, что такого дополнительного удовольствия
этому жулику не доставлю.
Я был совсем разбит, развинчен — впору
брать каждую ногу в отдельности и
переставлять. Ван Гог, видя мое состояние,
разволновался, побежал в деревню и вскоре вернулся,
с торжеством объявив, что уговорил одного
крестьянина подвезти меня три четверти
пути,— понимаете, с транспортом было в этот
момент очень нелегко, шли весенние полевые
работы.
В Париж к месту вызова я поспел вовремя.
Из Камеры вывалился прямо на Кабюса,
разговаривать с ним не стал, дополз до такси на
карачках и полуживой — к себе, пробыв,
таким образом, в прошлом столетии всего
неделю.
Но, как вы понимаете, бодрящие ванны,
суг-массаж и всякое прочее делают чудеса.
Отмылился, отскребся, оттерся, проспал
восемнадцать часов на воздушном матрасе слабой
вибрации и на утро вторых суток почувствовал
себя человеком. Теперь уверенность в успехе
у меня была полная. Наклеил этакие
провинциальные усишки, напялил длинные штаны
чуть ли не до колен и двинул в
художественный салон. Но не на бульвар Сен-Мари, где
меня все же могли узнать, а в другой, на
Монмартре. Вхожу, напускаю на себя
простецкий вид, наваливаюсь пузом на прилавок и
жду, пока меня заметят.
Заметили, спрашивают, что мне угодно.
— Да, так,— говорю,— был у тетки под
Антверпеном, на чердаке попалась картина.
Вроде, какая-то старая. Изображено, как
люди в древности ели картошку.— Сам
развертываю картину и поворачиваю к свету.— Тут
подписано «Винсент Ван Гог». Мне художник
не известен, скорее всего современник этого,
как его... Леонардо да Рафаэля. Вот я и
подумал, что может быть кто заинтересуется.
Ожидаю услышать возгласы удивленья,
радости, но присутствующие глядят на меня
с иронией. Один из продавцов берет картину
в руки.
— Да, в самом деле подписано «Ван Гог».
Пожалуй, такому сюжету подошло бы
название «Едоки картофеля».
Чешу в затылке, отвечаю, что и сам бы ее
так назвал.
Продавец поворачивает вещь обратной
стороной к себе.
— Смотрите, тут и дата проставлена.
«Март 1883». Все точно, как в его письмах к
брату,— первый вариант известнейшего
произведения.
— Неужели? — спрашиваю.— Я даже как-
то не посмотрел с тон стороны. Значит, 1883
год. Выходит, что он жил после этого Да
Леонардо.
Второй продавец берет «Едоков» из рук
первого и протягивает мне.
— Возьмите. Не стоит даже проверять на
подлинность. Этой картины не существует.
Есть только копия, сделанная по памяти в
1888 году.
— Как не существует? С чего же он тогда
делал копию?
50
— А вы почитайте «Письма». Можете у
нас приобрести экземпляр... Эй, куда же вы!
Послушайте, у вас левый ус отклеился!..
Дома хватаю свой томик «Писем», начинаю
судорожно листать.
«Дорогой Тео, никогда я еще не начинал
год с более мрачными перспективами и в более
мрачном настроении. На дворе тоскливо:
поля— черный мрамор с прожилками снега;
днем большей частью туман, иногда слякоть...»
Дальше, дальше! Это я все знаю.
«...Боюсь, что я сделался для тебя уж
слишком тяжелым бременем...»
Дальше! Где-то здесь должно быть
упоминание о будущей картине... Ага, вот оно!
«Едоки картофеля» закончены, картина
уже высохла, послезавтра посылаю ее тебе...»
Это было написано 3-го апреля, а на
другой день к Ван Гогу постучался незнакомец,
то есть я, и купил «Едоков». Значит, в
следующем письме будет отчет об этом великом
событии.
Я чуть помедлил прежде, чем перевернуть
страницу. Перевернул, вчитался...
«Тео, я сжег картину!
Это произошло три дня назад. Вдруг
пришла минута, когда я понял, что не был в этой
вещи до конца самим собой. Труд целой зимы
пропал, я сожалею о своем поступке, но,
правда, не очень, так как многому научился. В
частности, добиваться того, чтобы
красно-желтый цвет смотрелся светлее, чем белый,
который я стал делать, смешивая, скажем,
парижскую синюю, киноварь...»
Потом идет о красках, а затем такие
строчки: «У нас в домике радостное настроение. Я
не писал тебе, что мать моей хозяйки,
пожилая женщина по имени Вильгельмина, тяжело
болела последнее время. Так вот, недавно ее
удалось устроить на операцию...
Было еще одно весьма странное и отрадное
происшествие, о нем я расскажу тебе при
встрече, когда ты, как было обещано,
приедешь навестить меня...»
Вы понимаете, что сделал этот филантроп?
Проводив меня в Амстельланд, он зашел к
тамошнему доктору и, чувствуя себя богачом,
отдал двести франков на операцию для
старухи. Скорее всего импульсивно. Затем
возвращается домой, и ему приходит в голову, что
он, живущий целиком на содержании брата,
не имел права так поступать. Ван Гогу
делается стыдно. Он чувствует, что не может
написать Теодору, что истратил первые
заработанные им деньги, и, объясняя, почему не выслана
картина, он сообщает, что уничтожил ее. Но
при этом оставляется лазейка: «Расскажу тебе
при встрече». Скорее всего, он и рассказал
все Теодору, когда они увиделись, однако
разговор не вошел в историю искусства, остался
нигде не зафиксированным...
Он солгал, потом — я в этом уверен —
признался, и конец. Но для меня-то штука
обернулась иначе — попробуй, докажи, что
предлагаешь подлинную вещь, когда в письме
черным по белому значится «сжег»!
Продолжение в следующем номере
НОВОСТИ
ОТОВСЮДУ
новости
ОТОВСЮДУ
новости
ОТОВСЮДУ
новости
ОТОВСЮДУ
И ЕЩЕ ОДНА СРЕДА
Наш журнал A965, №12)
уже рассказывал, что
при подготовке полетов
человека в космос были
изучены несколько
возможных вариантов
воздушной среды для
космических кораблей. Это
обычный воздух при
атмосферном
давлении,чистый разреженный
кислород,
гелий-кислородная смесь. А недавно,
как сообщил журнал
«Космическая биология
и медицина» A969, №2),
был опробован еще один
вариант. В качестве
среды обитания
космонавтов испытывалась азото-
кислородная смесь D5—
47% 02) при давлении
405 мм ртутного столба.
Кстати, именно такое
давление воздуха в
горах, на
пятикилометровой высоте. Собственно,
ученые не сомневались в
«жизнеспособности» этой
газовой смеси, важно
было выяснить, не
появятся ли декомпресси-
онные расстройства у
человека, переходящего
из такой среды в среду,
состоящую из чистого
кислорода с давлением
170 мм ртутного столба.
В известной мере такой
переход имитирует
выход космонавта в
скафандре из корабля.
В эксперименте
участвовали 100 испытателей.
В барокамере их быстро
«поднимали на
пятикилометровую высоту»,
соответствующим образом
меняя давление. В этих
условиях испытатели
находились 10 часов. Затем
в барокамере полностью
сменялась атмосфера:
весь азот заменяли
кислородом, и после этого
испытателей
«поднимали» еще выше —
давление снижалось до 170 мм
ртутного столба (это
соответствует высоте
11 км). На этой «высоте»
испытатели находились
4 часа, за ними все
время наблюдали медики.
Перемену воздушной
среды и давления все
испытуемые перенесли
нормально, выраженных
реакций на изменение
условий приборы не
зафиксировали. Результаты
эксперимента позволяют
считать предложенную
газовую среду
приемлемой для космических
кораблей, рассчитанных
на выход космонавта в
скафандре в открытый
космос.
51
Кандидат
биологических наук
Г. П. ТИХОНОВА
Рисунки
В. СУХОМЛИНОВА
И ХИМИЯ — И ЖИЗНЬ!
КОНЕЧНО, ПОЛИМЕРЫ
НАШИ ДРУЗЬЯ, НО...
Возможно, многих читателей удивит
«но» в заголовке статьи о полимерах.
Необходимость и полезность этих
веществ уже не нуждается в
доказательствах. Тем ие менее разговор о
негативных последствиях «синтетификации»
промышленности и быта назрел.
Первое искусственное полимерное
соединение было создано в середине
прошлого века. Но почти сто лет ученые
даже не подозревали, что синтетические
материалы и изделия из них могут быть
биологически активными и влиять иа
живой организм. Обнаружили это лишь
тогда, когда полимеры получили
широкое распространение.
Первые тревожные сигналы появились
в 1926—1927 годах. На страницах одного
из медицинских журналов Германии
сообщалось, что у радистов и работников
телефонных станций часто воспалялись
ушные раковииы — кожа краснела,
появлялись пузырьки, а затем гнойные
язвочки. Врачи выяснили причину: ею
были наушники, которые в то время
делали из битуминопласта, нового материала
на основе одной из искусственных смол.
Еще в тридцатых годах несколько
научных учреждений нашей страны
занимались изучением полимерных
материалов как возможных «возбудителей»
некоторых профессиональных заболеваний.
Тогда и обнаружилось, что причиной
всех без исключения недугов были не
сами полимеры, а вещества,
выделявшиеся из них в виде газов, паров и
пыли. Первые анализы воздуха,
проведенные химиками
санитарно-гигиенической лаборатории Воронежского
медицинского института в помещениях, где
хранились готовые изделия из
синтетической резины, обнаружили целый
«букет» вредных газообразных примесей.
При этом заметили, что условия, в
которых находились синтетические
материалы (температура, влажность,
солнечный свет), влияли на количество
выделяющихся летучих веществ.
Широкое внедрение полимеров в
технику и быт вызвало даже появление
самостоятельной науки — токсикологии
полимеров, обязанностью которой стало
гигиеническое исследование
синтетических материалов.
ПРИЧИНЫ И СЛЕДСТВИЯ
Вероятно, не нужно объяснять, что
реакция образования больших молекул из
малых (ие важно, полимеризация это
или поликоиденсация) ие всегда идет до
конца. Часть исходных молекул не
вступает в реакцию.
Макромолекулы, как правило,
биологически инертны и, главное, не
способны выделяться из материалов со
сколько-нибудь заметной скоростью, зато
молекулы мономеров — низкомолекулярных
органических соединений — почти все
летучи и токсичны. И вот результат.
Несколько лет назад в Институте питания
Академии медицинских иаук СССР
исследовали иа токсичность различные
полиамидные смолы. (Материалы на их
основе используют в пищевой
промышленности в качестве упаковки.)
Полиамиды биологически инертны, но, как
показали опыты, в готовых пластиках
содержалось около 0,1% мономеров.
Цифра весьма незначительная, но и в
этом случае медики рекомендовали не
допускать длительного контакта (более
трех дней) синтетического материала с
жидкими пищевыми продуктами, в
частности, с молоком.
Мономеры — ие единственный вредный
компонент полимерных материалов.
В большинстве случаев мы имеем дело
не с чистыми полимерами, а с
композициями иа основе полимеров. В их
состав почти всегда входят
пластификаторы, которые делают материал
эластичнее. А в качестве пластификаторов чаще
всего используют низкомолекулярные
жидкости. В химические реакции с
полимерами пластификаторы, как правило,
ие вступают, а равномерно
распределяются в полимере. В течение всей
«жизни» полимера пластификаторы с
большей или меньшей скоростью
мигрируют из него. Вот вторая причина
возможной токсичности полимера.
52
Для того чтобы синтетические
материалы были прочнее и дешевле, в
композиции вводят различные наполнители,
например сажу, древесную муку,
целлюлозу» различные волокна, стеклоткань и
так далее. Наполнитель, как правило, не
делает полимер токсичнее, но нет
правил без исключения...
Но и это еще ие все. В синтетическом
материале могут быть остатки
инициаторов и катализаторов реакции
полимеризации, а также красители. Некоторые
из этих добавок тоже могут иметь
вредное действие. И кроме того,
полимеры со временем стареют; постепенно
происходит разрушение больших
молекул— деполимеризация. Осколкам,
естественно, легче «уйти», их молекулярный
вес меньше.
Вот и получается, что полимерные
материалы выделяют в воздух целую
гамму веществ разной концентрации и с
различной направленностью
биологического действия.
Химический анализ воздуха из
опытного пластмассового домика (в
котором жили белые мыши) показал, что в
нем есть пары стирола, изопропилбен-
зола, фенола, формальдегида, эпихлор-
гидрина и еще нескольких вредных
веществ. И хотя концентрации каждого
из соединений были незначительными,
безвредными, все вместе они дали
токсический эффект. Так появились понятия
«суммирования и потенциирования
токсического эффекта». Это явление стало
причиной едие более строгого подхода
к токсикологической оценке полимерных
материалов.
В нашей стране приказом министра
здравоохранения узаконено положение,
по которому каждый синтетический
материал должен подвергаться
обязательной гигиенической оценке. Более того,
сейчас обсуждается предложение
врачей-токсикологов ввести гигиеническую
стандартизацию всех синтетических
полимеров, выпускаемых
промышленностью. Предлагается в ГОСТы, кроме
технических показателей, ввести и
химико-гигиенические данные.
«ИДЕТ ОПЫТ»
«Посторонним ие входить! Идет
опыт!»7— надпись на двери
токсикологической лаборатории одного из
московских институтов. Расскажем, для
примера, о нескольких опытах, идущих
здесь.
Герметические стальные камеры (их
называют затравочными). В них
автоматически поддерживают определенный
режим: температуру, влажность,
давление, содержание кислорода и СОг. Здесь
живут в клетках белые мыши и морские
свинки. А в термошкаф, с которым
соединена затравочная камера,
помещены образцы новых синтетических
материалов. Они уже прошли «полный курс»
физико-химических испытаний, доказали
свои ценные технические качества.
Сейчас слово — за медиками. Предстоит
ответить только на последний вопрос: не
выделяются ли из новых полимеров
опасные для здоровья вещества?
Воздушные компрессоры протягивают
воздух над испытуемыми материалами,
а затем подают его в камеры с
животными. Включены хроматографы, с
помощью которых химики-аиалитики
определяют состав этого воздуха.
Медицинские приборы фиксируют состояние
подопытных животных. Эксперименты такого
рода длительны, и от того, насколько
благополучно проживет эти дни
«население» затравочных камер, во многом
зависит будущее нового материала.
А вот несколько клеток с кроликами.
У каждого на боку гладко выбрит
участок кожи. Кожа слегка покраснела.
Исследуется раздражающее и
аллергическое действие вытяжки из новой
синтетической ткани.
Образец исследуемого материала
погружают в среду, которая по своему
составу близка к поту. Сосуд с этой
«средой» ставят в термостат с
температурой 37° С. За сутки какие-то вещества
переходят из полимерного образца в
раствор, который потом в течение
30 дней будут втирать в кожу подопыт-
Один из опытов
в токсикологической
лаборатории.
В затравочные камеры,
которые видны на
снимке, помещены клетки
с подопытными
животными. Они дышат
воздухом, проходящим
через термошкаф
с образцами новых
материалов
53
Исследования на
целлоскопе — приборе
для подсчета количества
эритроцитов, лимфоцитов
и других клеток в крови
ных кроликов. Почему именно кроликов?
Их кожа примерно так же
чувствительна к действию различных веществ, как
кожа человека. Такому испытанию
обязательно подвергают все новые
синтетические ткани.
Параллельно идет третий опыт, еще
более длительный. Белые мыши и
морские свинки вот уже третий месяц
получают воду, в которой долго
находились образцы пластмасс,
предназначенных для использования в
водопроводном хозяйстве. Через шесть месяцев
будет проведено тщательное клиническое
обследование животных. Оно покажет,
не вредна ли эта вода, и если окажется,
что вредна, на материал будет
наложено «вето» токсикологов.
Нужно ли говорить, что их работа
очень ответственна. По сути дела, тебе
дано право перечеркнуть труд (иногда
многолетний!) целых коллективов.
Поверьте, это ие просто. Но иначе нельзя.
И единственный судья в этом случае —
опыт.
Впрочем, иногда токсичность
полимеров может оказаться полезной.
Как-то в одной из
микробиологических лабораторий заменили легко
бьющиеся стеклянные чашки Петри, в
которых на питательных средах
выращивают колонии бактерий, пластмассовыми.
Оказалось, что пластмасса, из
которой были сделаны чашки, задерживает
рост микробов и даже совсем их
убивает. От пластмассовых чашек Петри
пришлось отказаться, но этот случай
натолкнул иа мысль, что полимеры можно
использовать для борьбы с микробами.
Токсикологи, в частности, установили,
что широко применяемая поливинилаце-
татная эмульсия поражает кишечную
палочку, золотистый стафилококк,
вирусы гриппа. Это вещество стали
добавлять к строительным материалам при
возведении общественных зданий,
лечебных и детских учреждений.
С чем связано бактерицидное
свойство пластмасс? Пока на этот счет нет
единого мнения. Одни приписывают его
газовыделениям, другие — статическому
электричеству.
КАК ОБЕЗВРЕДИТЬ ВРЕДИТЕЛЯ
И все-таки, как бороться с возможной
вредностью полезных полимеров?
Здесь два пути: подбор по
возможности безвредных компонентов для
полимерных композиций и
«облагораживание» уже готовых материалов.
В пластмассы вводят
стабилизаторы — вещества, которые
«облагораживают» полимеры, замедляя их старение.
Они препятствуют разрушению
больших молекул под действием тепла и
света. Подобрано уже много таких
веществ. Однако после
токсикологической оценки самих стабилизаторов
оказалось, что некоторые из них сами
токсичны. Понятно, что Министерство
здравоохранения СССР разрешило вводить
в материалы, используемые в пищевой
и медицинской промышленности, только
те стабилизаторы, которые оказались
нетоксичными.
В последние годы полимеры все чаще
«облагораживают» с помощью лучистой
энергии: ультрафиолетовыми,
инфракрасными и гамма-лучами. Работы
советских и зарубежных исследователей
показали, что лучистая энергия
способствует «сшиванию» молекулярных цепей
в полимере. Тем самым уменьшается
доля иезаполимеризовавшихся мономеров
и других летучих веществ; снижается
токсичность и одновременно
улучшаются механические свойства.
Применение комбинированных
физических методов — сочетание облучения с
термообработкой, термообработки с ва-
куумированием или предварительной
обработкой ультразвуком — дает еще
более обнадеживающие результаты.
Однако до конца п роблем а еще не
решена. Химикам еще много придется
поработать, чтобы создавать абсолютно
безвредные полимерные материалы,
особенно в связи с широким их
применением в пищевой и медицинской
промышленности.
54
Углерод
в руках
художника
Художник для создания
иллюстраций к книгам
применяет самые
разнообразные
материалы... Жесткий
графитный карандаш
дает строгую линию
и с 7 рудом может
затушевать большую
площадь бумаги. Уголь
дает грубую, жирную
линию, он быстро
покрывает большие
поверхности листа,
создавая разнообразные
градации света и тени
и ту воздушную,
дымчатую среду, которой
будто окутаны
находящиеся в ней
предметы. Рисунок
пером, с его сеткой
тонких штрихов и линий,
будет совсем не похож
на рисунок кистью, где
ряоом с линиями разной
толщины ложатся черные
пятна тушевых заливок.
А. Д. ГОНЧАРОВ
Рисунки
В. ЯНИКИЛЕВСКОГО:
вверху — тушью,
в середине — углем,
внизу — карандашом
*?Ф\.. -
mfig**
' "II1 'IJLL LJJLL . I . . " ' " . 'f 1ГГ1ТДС" '' ■ I Л^ЦЮЦГ'Ч»^
новости новости новости новости
ОТОВСЮДУ ОТОВСЮДУ ОТОВСЮДУ ОТОВСЮДУ
КИПЯЩАЯ ПОСТЕЛЬ
Кипящая постель... При
этих словах прежде всего
приходят на ум картины
адских пыток,
уготованных грешникам
в загробной жизни.
Но в действительности
«кипящая постель» —
это в высшей мере
гуманное изобретение.
Очень часто
в медицинской практике
бывают случаи, когда
тяжело больной не
может лежать, например
при сильных ожогах
тела. А лежать ему
необходимо. Как же
сделать, чтобы больной
и лежал, и ни с чем
не соприкасался?
Уже первое решение
было в высшей мере
оригинальным: больных
стали укладывать на
«воздушную подушку».
Но у такой постели был
недостаток: расход
воздуха был очень
велик. А теперь, как
сообщает журнал
«New Scientist»
A969, № 651),
создана постель,
в которой использован
принцип, давно известный
в химической технологии.
Такая постель
представляет собой
плоскую ванну, г
в которую насыпан
слой мелких бусинок,
каждая размером
с песчинку; снизу в эту
ванну подается ток
воздуха, в результате
чего масса бусинок
переходит во
взвешенное состояние,
как бы начинает кипеть.
Такая «кипящая постель»
требует в двадцать раз
меньшего расхода
воздуха, чем постель
на «воздушной
подушке», и вместе
с тем выдерживает
вес лежащего человека.
ВЫ ЛЮБИТЕ ХУРМУ!
Хурма издавна
применяется в народной
медицине: в ее соке
много ценных
лекарственных веществ.
В 100 г свежих плодов
хурмы содержится
13—15 г Сахаров,
42—46 мг аскорбиновой
кислоты; кроме того,
в хурме найден йод
D9,7 мг на 100 г сухого
вещества), глюкозиды,
флавоноиды, пектиновые
вещества, органические
кислоты.
Исследования
последних лет позволили
выяснить характер
накопления
аскорбиновой кислоты
и других веществ
в плодах хурмы.
Оказалось, что если они
созревают на дереве, то
количество
аскорбиновой кислоты
и дубильных веществ
в них резко
уменьшается: плоды
становятся менее
терпкими. Содержание
же общего сахара
в плодах, созревающих
на дереве, выше.
Из этого следует,
очевидно, сделать вывод:
если вас интересует
прежде всего
витамин С, то зрелым,
сладким плодам хурмы
надо предпочесть более
терпкие, снятые с дерева
в недозрелом виде.
СЛАДКИЙ ПЕРЕЦ —
В ПОДМОСКОВЬЕ
В каких только видах
не употребляют
сладкий перец — пекут
его, жарят, фаршируют,
консервируют... Это не
только вкусный, но и
очень полезный овощ.
Например, витамина С
в нем столько же,
сколько и в лимоне,
а по количеству
витамина А перец может
соперничать с морковью.
50 г сладкого перца
восполняют суточную
потребность человека
в витаминах А, В, С.
Кроме того, в перце
есть рутин — вещество,
позволяющее организму
накапливать
аскорбиновую кислоту,
а также укрепляющее
стенки кровеносных
сосудов. Еще совсем
недавно эти овощи
выращивали в теплых
краях: на Украине,
в Молдавии, на Кавказе
и в Крыму. Как
сообщает журнал
«Картофель и овощи»
A969, № 11),
установлено, что сладкие
перцы можно
культивировать
и в Подмосковье.
«АНТИТАТУИРОВКА»
Иногда ребенок
рождается с большим
багровым родимым
пятном на лице или
на шее. Разумеется, этот
дефект доставляет ему
потом немало
огорчений; но до
недавнего времени
медицина не знала
надежных средств
удаления таких пятен.
Решение оказалось
удивительно простым.
Как известно, некоторые
люди «украшают» себя
татуировкой, вводя под
кожу с помощью игл
различные красители;
но если можно
светлую кожу окрасить
в темный цвет,
то почему нельзя
обесцветить багровое
родимое пятно, вводя
под кожу белый или
зеленый пигмент?
(Зеленый цвет,
смешиваясь с красным,
«нейтрализует» его.)
Сложность заключалась
лишь в том, чтобы
ввести под кожу
достаточное количество
такого красителя:
вручную это сделать
не удавалось. И тогда,
как пишет журнал
«New Scientist»
A969, № 667),
была создана
специальная
татуировочная машина,
наносящая от 10 до
?6 уколов одновременно
с частотой до 22 000 раз
в секунду; при этом
глубину уколов можно
плавно изменять и
доводить до
3 миллиметров.
С помощью такого
приспособления
родимые пятна удается
обесцвечивать...
ПЕРВЫЙ ШАГ
ГЕНЕТИЧЕСКОЙ
ХИРУРГИИ!
До сих пор об
«операции на генах»
писали только фантасты
и футурологи. Однако
похоже на то, что
осуществление таких
операций ближе, чем
мы думали. Такой
вывод, во всяком
случае, можно сделать
из статьи бельгийского
ученого д-ра Леду,
опубликованной
в 1969 году
в американском
«Journal of Molecular
Biology»
(т. 43, стр. 243).
Д-р Леду выращивал
проростки ячменя
вместе с определенными
бактериями. При этом
он получил
убедительные
биохимические
доказательства того, что
бактериальная ДНК
включается
в генетический аппарат
клеток ячменя,
направляет синтез новых
белков в этих клетках
и передается
следующим поколениям
растений. Больше того,
удалось провести даже
первую «генетическую
операцию» — исцелить
растения-мутанты,
не способные из-за
повреждения одного гена
56
новости новости новости новости
ОТОВСЮДУ ОТОВСЮДУ ОТОВСЮДУ ОТОВСЮДУ
вырабатывать фермент
триптофан-синтетазу,
нужный для синтеза
хлорофилла. Такие
растения, естественно,
вырастали не зелеными,
а белыми. Но когда их
выращивали вместе
с бактериями, имеющими
нужный ген, этот ген
передавался растениям,
и они начинали зеленеть!
Это новое качество гоже
передавалось
по наследству.
У молекулярных
биологов эксперименты
д-ра Леду вызвали
большой интерес. Надо
думать, что в ближайшее
время они будут
подвергнуты
тщательной проверке,
которая покажет,
действительно ли
произошло открытие.
РОДНОЙ ЗАПАХ
В жизни животных запах
играет огромную роль.
По запаху кошка узнает
кошку, а собака —
собаку; когда собака
обнюхивает вас —
это значит, что она
с вами знакомится...
Но вот вопрос: что,
способность узнавать по
запаху особей своего
вида — это врожденная
или благоприобретенная
способность?
Чтобы выяснить это,
сообщает журнал
«New Scientist»
A969, № 664),
был проделан такой
эксперимент. Брали по
три группы крысят из
одного помета, одну
группу в течение
нескольких дней
смазывали сильно
пахнущим веществом
ацетофеноном, другую —
этилбензоатом, а третью
группу ничем не
мазали. После этого
крысят иэ первых двух
групп оставляли на две
недели в покое, чтобы
они могли познакомиться
и с «нормальным»
крысиным запахом,
и проверяли: какой
запах они будут
предпочитать?
И оказалось, что
подопытные крысята
по-прежнему
предпочитают собратьев,
вымазанных «химией» —
той, что их мазали сразу
же после рождения.
ВСЕ ДЕЛО
В ДРОЖЖАХ
Кумыс издавна
славится как средство
против легочных
заболеваний. Помогает
он и при
фурункулезах, цинге,
болезнях желчного
пузыря. Испокон веков
кумыс делали из
кобыльего и
верблюжьего молока,
но большую
известность приобрел
кобылий кумыс. Еще
в 1858 году недалеко
от Самары была
построена первая
в России кумысная
лечебница. Долгое время
считалось, что именно
в этих сортах молока
есть какие-то вещества,
убивающие
туберкулезную палочку.
Но недавно монополия
кобыльего кумыса
кончилась. Как
сообщает журнал
«Молочная
промышленность»
A969, № 10), еще
в начале шестидесятых
годов установили, что
дрожжи, встречающиеся
в кисломолочных
продуктах, способны
вырабатывать
антибиотики. Наиболее
активными в этом
отношении оказались
культуры Saccharomyces
lactis (у них
дрожжевой вкус
и фруктово-сливочный
аромат). Так вот,
сейчас стало известно,
что если ввести эти
дрожжи в любое
молоко — коровье,
козье, верблюжье,
полученный из молока
кумыс будет полностью
задерживать рост
туберкулезных палочек.
ПОДВОДНЫЕ ЛОДКИ
НЕФТЯНИКОВ
Суровые вышки
в открытом море,
«цельнометаллические
острова» нефтяников
давно уже стали
привычными для
жителей богатых нефтью
прибрежных районов.
А техника добычи
жидкого и газового
топлива со дня моря
непрерывно
совершенствуется.
В 1970 году
у Калифорнийского
побережья будет
испытана опытная
нефтедобывающая
установка без
традиционных вышек.
Аппаратура для бурения
и обслуживания скважин,
насосы и гидравлическое
оборудование, приборы
и бытовые помещения
для нефтяников будут
размещены в подводных
домах-«спутниках».
Для доставки людей
в эти «спутники»
сконструированы
специальные подводные
лодки, которые можно
использовать также для
разведки новых
месторождений, ремонта
скважин, исследования
морского дна.
И В КАНАДЕ ТОЖЕ...
Очередным объектом
нефтяного загрязнения,
угрожающего гибелью
всему живому, стал
залив Св. Лаврентия —
важнейшая водная
магистраль Канады,
по напряженности
движения не уступающая
Ла-Маншу. Весной 1969 г.
здесь погибло от трех
до десяти тысяч
тюленей, виновником
их смерти была нефть.
На одной большой
льдине было обнаружено
до двух тысяч
детенышей тюленей
с ластами, плотно
приклеенными к бокам
нефтью. Предполагают,
что в результате
загрязнений в заливе
Св. Лаврентия погибает
ежегодно столько же
тюленей, сколько и от
пуль охотников.
Беспокойство
канадцев по этому
поводу еще усиливается
тем обстоятельством,
что в холодных
северных морях
испарение нефти
и разложение ее
нелетучих фракций
происходят значительно
медленнее.
Рисунки
Е. ГОЛЬДЙНА
57
Анна-Бриджит
КЕРН
Рисунки
Ю. ВАЩЕНКО
ЖИВОТНЫЕ САМИ СЕБЯ
ОДУРМАНИВАЮТ?
«МУРАВЬИНАЯ БАНЯ»
Все началось с оживленных дебатов
насчет «муравьиной бани». Натуралисты,
да и простые наблюдатели, давно уже
заметили, что некоторые птицы —
вороны, скворцы, дрозды, сойки, индюки,
попугаи как-то странно ведут себя в
«обществе» муравьев. Обнаружив
муравейник, птица усаживается прямо на него
или где-то поблизости, полурасправляет
крылья, наклоняет их вперед, а хвост
поджимает под брюшко. В этой позе
она замирает, позволяя муравьям
завладеть ее оперением. Нередко она
помогает насекомым, захватывая их клювом
и засовывая к себе между перьями. Как
только муравьи обильно покроют
оперение, птица принимается исполнять
странный танец: голова ее вытянута
вверх, перья распушены, взгляд
устремлен в одну точку, на клюве выступает
слюна. Весь вид говорит об абсолютном
экстазе. Это длится примерно полчаса.
Затем птица или поедает муравьев, или
отряхивается, чтобы избавиться от
насекомых.
Ничто в обычных нравах упомянутых
птиц не объясняет эти внезапные и
непонятные приступы мирмекомании (от
греческого слова HvqhIj£— муравей).
Однако зоологи долгое время над этим
не задумывались.
Интерес к мирмекомании вспыхнул
внезапно с выходом в свет книги
австралийского орнитолога А Чизхолма
«Удивительное в мире птиц Австралии».
В этой книге, в частности, был живо
передан рассказ одного ребенка о том,
как много раз на его глазах скворец
принимал «муравьиную ванну». Чизхолм
остановил внимание читателей на этом
факте и предложил несколько
возможных его объяснений. Первое: известно,
что муравьи выделяют муравьиную
кислоту (СН2О2) — бесцветную, едкую
жидкость. Возможно, с помощью этой
кислоты птицы выводят паразитов,
которые водятся в ил оперении. Второе:
возможно, что таким необычным
способом птицы заставляют муравьев
избавиться от кислоты, чтобы можно было
безболезненно съесть потом насекомых.
И, наконец, третье: муравьиная кислота
отличается терпким запахом, она
оказывает сильное вяжущее действие на кожу
и, возможно, все это так нравится
птицам, что они устраивают себе
«муравьиную баню» просто так, для
удовольствия!
Рассуждения Чизхолма вызызают
сенсацию. Ученому приходится
преодолевать недоверие коллег, он пишет им,
доказывает. Мирмекомании становится
для орнитологов темой дня. На четырех
континентах спорят, анализируют другие
случаи необъяснимого поведения
пернатых, которые также могли бы быть
различными формами птичьей
мирмекомании.
58
ТАНЦЫ В ДЫМУ
Чизхолм описал свои наблюдения за
одной прирученной сорокой, которая
очень странно вела себя, когда ее
хозяин закуривал трубку. Сорока улетала
в сад, набивала клюв муравьями,
усаживалась на плечо хозяина и ждала,
пока трубка погаснет. Как только табак
превращался в пепел, птица погружала
клюв в трубку, смешивала пепел с
муравьями, а затем посыпала этой смесью
свои крылья и, казалось, испытывала
при этом величайшее удовольствие.
Другой австралийский ученый Т. Ги- *
вен рассказал о зябликах, которые
каждый день прилетали на ствол тлеющего
гнилого дерева. В струях дыма зяблики
принимали странную позу: они
выпрямлялись, опираясь иа хвост и приподняв
крылья. При этом птицы взъерошивали
перья, вертели головками направо и
налево, вытягивали шеи, но быстро
теряли равновесие о г головокружения и
падали со ствола. Однако прерванная
церемония немедленно возобновлялась
вплоть до полного изнеможения птиц.
Появились рассказы об одной вороне,
которая устраивала танцы на шариках
нафталина, разбросанных в саду; о
попугае, засовывавшем очистки яблока
под перья; о галках, которые подбирали
окурки еще не погасших сигар и
окуривали их дымом свои крылья; о
скворцах, которые любили купаться в
уксусном соусе, остававшемся в салатнике;
о сойке, которая вымазывалась с головы
до ног каплями апельсинового сока
и т. д.
Короче, наблюдатели не без
удивления заметили, что мирмекомания — это
широко распространенное явление. При
отсутствии муравьиной кислоты птицы
используют самые различные вещества:
резко пахнущие выделения гусениц,
древесных паразитов, мучных червей, кисло-
сладкий сок ягод, мякоть, сок и цедру
лимонов и апельсинов, коричневую
краску, нафталин, теплый пепел, дым,
табак.
Стало ясно, что каждая птица
придерживается своего способа мирмекомании.
И для каждого способа существуют
свои мирмекоманы (свои любители),
однако это не значит, что все
представители данного вида пернатых
занимаются мирмекоманией.
В зоологии по явилось нечто вроде
«новой волны», представители которой
заявили, что существующие методы
изучения инстинктов и поведения животных
не позволяют объяснить все
наблюдаемые факты. «У животных так же, как
и у людей, существуют важные
индивидуальные черты, даже если они
находятся в противоречии с известными
нравами, нормальными для данного
вида»,— заявил французский натуралист
Морис Бартон. И продолжил свою
мысль: поскольку птицы демонстрируют
«отклонения в поведении», поскольку
онн «одурманивают себя», то
представители других видов, например
млекопитающие, делают, может быть, го же
самое.
«НАРКОТИКИ» ДЛЯ КОШЕК
И МЫШЕК
Действительно, тот, у кого есть кошка,
знает, что это животное любит растение
валериану лекарственную, и видел, как
кошка, наевшись этой травы,
свертывается клубком в состоянии наивысшего
удовлетворения. Хозяин пса расскажет
вам о необъяснимой тяге, которую
испытывает его собака, «обычно такая
чистоплотная», к тухлятине. Зоолог по-
своему прокомментирует эти факты.
Кошка ценит эфирный запах валерианы,
который ее опьяняет. Пса — его вкусы
кажутся более грубыми — влечет
зловоние. Но удовлетворено бывает не
только обоняние животных. Прн
раздражении кожи и шерсти чувственное
возбуждение сильно возрастает. Вот
почему собака возится с тухлятиной, а кот
катается в луговой траве.
Некоторые мыши жуют табак и,
наевшись его, впадают в транс. Попытки
отвратить их от этой привязанности, к
сожалению, терпят крах. Мыши любят
табак.
ВСЕ ДЖУНГЛИ ПЬЯНЫЕ!
В Южной Африке один раз в год все
без исключения животные от птиц до
слонов участвуют в своего рода
вакханалии. Это период, когда зреют и
бродят ягоды «марула». Животные едят
ягоды, пьянеют — сок ягод
превращается в их организме в спирт — и
исполняют безумную сарабанду вокруг де-
59
ревьев «марула». Слон поворачивается
на одной ноге, обезьяна скачет в
высоких ветвях. Все забывают об охоте и
опасности. Мир джунглей предается
безумию!
В неволе некоторые животные,
например обезьяны, быстро находят
деятельность себе по вкусу. Два шимпанзе из
зоопарка Иоганнесбурга пристрастились
к сигаретам. Спичек им не давали,
чтобы они не подожгли клетку, поэтому
обезьяны прикуривали сигарету от
сигареты, и так до конца пачки. Это был
действительно впечатляющий спектакль.
Усевшись поудобнее, с сигаретой между
двумя пальцами, они курили точно так
же, как мужчины, выпуская дым,
вылетающий из их губ, и созерцая формы,
которые он принимает. Утверждают, что
если обезьянам протягивали пачку
сигарет с фильтром, то они всегда узнавали,
с какого конца прикуривать.
Обезьяны другого вида не курят, но
любят, чтобы это печали в их
присутствии. Один капуцин устраивался на
плече хозяина и вдыхал дым.
Охваченный возбуждением, он хватал окурки,
тер ими шкуру. То же самое капуцин
проделывал с дольками чеснока н
духами, запах которых его охмелял.
Большинство приматов-лемуров ведут себя
подобным же образом. Один
исследователь часто посещал зоологический сад,
чтобы наблюдать за лемурами, и
неизменно приходил к одному и тому же
выводу: лемуры — «мирмекоманы».
А слоны? Недавно был выполнен один
пробный опыт. Немного эссенции мяты,
содержавшейся в маленькой конфете,
немедленно вывело толстокожее
животное из равновесия. Зажав сладость
в хоботе, слон начал обильно выделять
слюну, хлопать ушами. Затем он
оперся на решетку загона, будто теряя
равновесие. В этот момент слон
удивительно напоминал своего родича из Африки,
который танцует среди лиан, объевшись
ягодами «марула».
НАРКОМАНИЯ ИЛИ ИГРА?
Следует согласиться, что описанные
ритуалы не относятся к стереотипам
привычного поведения. Это повадки
аномальные. Но какими бы странными они
ни казались, они не должны нас
удивлять. Животное рождается, уже
наделенное рядом рефлексов. Поведение его
определяется морфологией, физиологией
и психической организацией его типа
Животное также наделено способностью
в различной степени изменять свои
реакции, приспосабливаться к
окружающим условиям. Иногда оно
расположено действовать без предвиденной цели и
вовсе не для удовлетворения
важнейших рефлексов — таких, как голод,
воспроизводство, самозащита. В этой
свободной деятельности животное
демонстрирует способность испытывать
удовольствие. Все шалости, игры животных
находятся лишь в отдаленной связи
с полезными привычками. Играют
детеныши, играют взрослые — степенные и
спокойные, играют дикие и домашние
животные. Мирмекоманию, в широком
смысле слова, можно назвать игрой.
С другой стороны, не делая уступок
антропоморфизму, зоологи спрашивают
себя, не способны ли животные развить,
кроме вкуса к игре, вкусы, сравнимые
с человеческими. Люди извращают свой
вкус пряностями, алкоголем, табаком и
различными успокоительными
средствами, которые определенно не отвечают
первой необходимости. Аналогия мирме-
комании с этими фальшивыми способами
удовлетворения заслуживает
размышления.
Сокращенный перевод
с французского из журнала
«Science et vie»
НАШ КОММЕНТАРИЙ
Статью «Животные сами себя одурманивают?» комментирует сотрудник
лаборатории физиологии и генетики поведения животных МГУ
кандидат биологических наук Д. А. ФЛЕСС.
Статья А.-Б. Керн заслуживает
внимания, так как в ней описываются новые и,
вероятно, незнакомые большинству
читателей журнала факты из жизни
животных. Наблюдения за необычным и
своеобразным поведением животных
60
заставляют думать о сходстве его с
поведением людей, употребляющих
вещества (вернее, злоупотребляющих ими),
которые оказывают специфическое
действие на физиологическое и
психическое состояние человека. К алкоголю и
табаку проявляют интерес не только
люди, но и животные, в том числе и
насекомые, но последние, судя по всз-
му, обнаруживают «пристрастие» и ко
многим другим веществам. (Термин
мирмекомания говорит только о
приверженности к муравьиной кислоте,
однако более общего названия для всех
наблюдаемых явлений пока не
существует.)
Конечно, не всем наблюдениям,
описанным в статье Керн, и, особенно,
интерпретации этих наблюдений можно
безоговорочно верить. Не так уже
редко любители, да и недостаточно
объективные исследователи, приписывают
животным совсем не те мотивы и
побуждения, которыми они действительно
руководствуются. К примеру,
упомянутую в статье приверженность собак к
различным пахучим отбросам, тоже
причисленную к проявлениям мирмеко-
мании, многие ученые рассматривают в
биологическом аспекте как способ
маскировки своего запаха, применяемый
хищниками при охоте за добычей. Хотя,
возможно, что эти перешедшие от
далеких предков собак рудиментарные
инстинктивные акты поведения
сопровождаются также и положительными
эмоциями (как и некоторые другие
инстинкты). Может быть, именно это и
способствует их сохранению у потомков,
давно уже переставших вести
хищнический образ жизни.
Описанное явление — не просто
любопытный феномен природы.
Мирмекомания представляет определенный
научный интерес. Например, она
указывает на то, что у людей и высших
животных сходны не только такие эмоции,
как страх, ярость, радость, половое
влечение и др. (о чем писал Ч. Дарвин).
Общими оказываются и биологически
«нейтральное», то есть не связанное с
удовлетворением какой-либо жизненной
потребности организма, чувство
удовольствия, и наблюдаемые у животных
такие же, как и у человека, «слабости».
Эти слабости проявляются в
неумеренном стремлении получать приятные
ощущения, подчас в ущерб
собственному здоровью.
Существование у животных чувства
удовольствия и связанных с ним
нервных центров было показано
сравнительно недавно в опытах американского
физиолога Дж. Олдса с крысами и
затем подтверждено учеными для ряда
других животных. Была
продемонстрирована также «неумеренность»
животных в их стремлении испытывать
удовольствие. Крыса могла, пренебрегая
болью и отказываясь от пищи, тысячи
раз подряд в течение 24 часов бегать к
специальному рычагу и нажимать на
него, вызывая тем самым стимуляцию
«центров удовольствия» в своем мозгу
через вживленные в них электроды.
Однако в природных условиях
действует суровый естественный отбор. И,
очевидно, те животные, которые
стимулируют свои «центры удовольствия» с
помощью различных веществ, все же
«соблюдают меру» и не доводят дело
до патологических нарушений в
работе организма (в отличие от
людей-наркоманов).
Наблюдения и опыты над животными-
мирмекоманами в естественных и
лабораторных условиях могут иметь
серьезное практическое значение. Возможно,
они помогут нам открыть в природе
растения, содержащие не известные
пока физиологически активные вещества
или органические соединения. Может
быть, они покажут новые стороны
действия уже синтезированных веществ
и т. д. Кроме того, животные-мирмеко-
маны могут служить «экспериментальной
моделью» для различных исследований
в физиологии и медицине, направленных
на изучение и борьбу с вредными
привычками и болезнями человека.
Подтверждением этой мысли могут
служить последние исследования
врожденной склонности к алкоголю, обнару-
руженной у некоторых генетических
линий лабораторных крыс и мышей.
61
что
БУДЕТ
С
ЧУДОДЕЙСТВЕННЫМ
ЛЕКАРСТВОМ?
«Если ДМСО оправдает надежды, то
он будет ближе к легендарной панацее,
чем какое-либо лекарство, известное до
сих пор»,— утверждал несколько лет
назад американский журнал «Лайф».
Лекарство, о котором идет речь,—
это диметилсульфоксид (сокращенно
ДМСО), прозрачная или молочного
цвета жидкость с чесночным запахом,
обладающая целым рядом удивительных
свойств. ДМСО расслабляет мускулы,
успокаивает боль, вылечивает ожоги,
переносит лечебные препараты к
глубоким очагам грибковой инфекции и т. д.
«Химия и жизнь» уже знакомила
читателей с этим веществом, наделенным
к тому же свойствами
«сверхрастворителя» и способным свободно проникать
через биологические мембраны A966, №6).
Лечебные свойства ДМСО,
породившие массу споров и надежд, были
открыты в 1962 году. Наиболее
интересным, что знали в то время о диметил-
сульфоксиде, было то, что он является
антифризом. Это свойство ДМСО
использовал американский врач С.
Джекоб для хранения трансплантируемых
органов. Однажды, наливая ДМСО в
сосуд, Джекоб случайно плеснул
немного жидкости на руку. Через несколько
минут он почувствовал чесночный вкус
во рту.
Врач с удивлением сообразил, что
единственным объяснением
случившегося может быть то, что вещество
проникло через кожу, поступило в кровь,
а с нею было перенесено к органам
вкуса. Д-р Джекоб интересовался химией
и хорошо знал, что вещества, так
быстро и легко проникающие через ткани
тела, не были известны ранее.
Точности ради надо отметить, что
ДМСО был выделен немецкими
химиками более 100 лет назад. Эта странная
жидкость представляет собой экстракт
лигнина, органического вещества,
входящего в состав древесины. Почти 80 лет
ею вообще никто не интересовался.
В 1940 году был разработан
экономичный способ производства ДМСО, и
препарат решили применять в качестве
дешевого технического растворителя.
Джекоб вместе со знакомым химиком
Р. Хешлером решили попытаться
всесторонне исследовать неожиданные
свойства ДМСО. После серии испытаний
на токсичность, проведенных на
животных, они начали применять
диметилсульфоксид в качестве средства для
уменьшения боли при различных мелких
повреждениях: синяках, опухолях, при-
щемлениях пальцев. Вскоре
было.обнаружено, что ДМСО облегчает тяжелые
невралгические боли, а смешанный
с фунгицидом, он глубоко проникает
в пораженный грибком палец ноги и во
многих случаях помогает вылечивать от
грибкового заболевания, тянувшегося не
один год.
Исследования новоявленного
лечебного препарата ширились день ото дня.
Росла н его популярность среди врачей
и больных. Поступали все новые
сообщения о том, что ДМСО облегчает
острые ревматические боли, что благодаря
своей исключительной «транспортной»
способности он может переносить
питательные вещества сквозь кожу...
Обычно разработка нового лекарства
не предается огласке. Но в случае
с ДМСО было иначе: все знали о нем
и все хотели его испробовать.
Первоначально было разрешено проводить
испытания лишь нескольким сотням врачей.
Но исследователи были так
возбуждены, что дали образцы лекарства своим
друзьям, и можно считать, что
примерно 1300 врачей лечили около 50 000
больных при помощи ДМСО. Кроме того,
страдающие артритом пробовали
лениться собственными силами, покупая
технический ДМСО в москательных
магазинах. Жулики продавали ДМСО по
3,5 доллара за унцию на автомобильной
стоянке около артритной кл иники
в Нью-Джерси...
Но неожиданно все прекратилось.
Несколько лет назад пришло
сообщение, что при лечении кроликов
большими дозами ДМСО животные начинали
проявлять признаки расстройства
зрения. В связи с этим применение ДМСО
для лечения людей было немедленно
запрещено. Слишком свежо еще было
воспоминание о талидомиде,
успокоительном средстве, ставшем причиной
многих трагедий. Сейчас испытаниями
ДМСО занимается строго ограниченный
круг исследователей. И пока
невозможно предугадать, какая судьба постигнет
«чудодейственное лекарство».
О. АЛОВ
62
ХИМИЧЕСКАЯ КУХНЯ
«МУЛЬТИРЕГИСТРАТОР»: ТОЧНОСТЬ,
НАДЕЖНОСТЬ, ПОРТАТИВНОСТЬ
Точнее было бы сказать, что речь на этот раз пойдет о кухне микробиологической.
Сотрудник Института микробиологии и экспериментальной терапии в городе Иена
(ГДР) Г. ЯКОБ специально для «Химии и жизни» написал статью о новом приборе
для микробиологических исследований, созданном его коллегами по институту. Статью
Г. ЯКОБА по нашей просьбе представляет читателям и комментирует старший
научный сотрудник Института микробиологии АН СССР кандидат биологических наук
Г. А. МЕДВЕДЕВА.
Г. А. МЕДВЕДЕВА:
НАШИ НЕМЕЦКИЕ КОЛЛЕГИ
СОЗДАЛИ НУЖНЫЙ ПРИБОР
В наши дни
экспериментатор-микробиолог пользуется разнообразными, часто
весьма сложными и специальными
методами исследования. К списку старых,
испытанных средств, где значатся
платиновая петля, чашка Петри, термостат,
светооптический микроскоп, постепенно
добавляются новые названия —
электронный микроскоп, киносъемочная
аппаратура, скоростная центрифуга,
спектроскоп, флуориметр. Но
микробиологический эксперимент все чаще выходит
за рамки лаборатории и становится
основой крупного промышленного
производства. Речь идет прежде всего о
синтезе белка, витаминов, ферментов,
гормонов, антибиотиков из легко
доступного «сырья» — микроорганизмов
(бактерий, дрожжей, грибов, актиномицетов).
Естественно, что и в стадии
промышленного производства эти
микробиологические процессы требуют специальных
методов исследования и контроля.
О них-то и пойдет речь дальше.
Чтобы получить из микроорганизмов
полезные вещества, необходимо знать
физиологические условия, наиболее
благоприятные для их развития. Эти
условия индивидуальны для каждого вида
микроорганизмов, н вместе с тем
некоторые из них можно назвать общими
для всех. Это состав питательной
среды, ее кислотность,
окислительно-восстановительный потенциал, температура
внешней среды, степень освещенности,
поступление к развивающимся клеткам
кислорода, интенсивность выделения
углекислоты в процессе
жизнедеятельности микроорганизмов и так далее.
Чтобы выяснить и учесть эти условия,
получить характеристику каждого из
них, существуют разные методы.
Например, снабжение клеток кислородом
можно контролировать манометрическим
или полярографическим методом,
кислотность питательной среды изменяется
колориметром или потенциометром. Но
применение этих методов связано с
определенными трудностями, главным
образом с большой затратой времени на
проведение каждого исследования в
отдельности.
Кроме того, для определения нужных
параметров приходится брать пробу той
среды, где развиваются
микроорганизмы, а это может привести к
неточности самого анализа. Скажем, если дл*
определения скорости размножения
клеток это обстоятельство не имеет
значения, то при измерении насыщенности
питательной среды кислородом оно
становится особенно важным.
Действительно, во взятую пробу может попасть
кислород воздуха, и анализ подведет
исследователя.
Сказанное делает ясным, почему
биологи стремятся использовать в своей
работе приборы, позволяющие следить
63
за жизнедеятельностью микробной
клетки непосредственно в том объеме, где
происходит ее развитие. В ряде стран
созданы такие приборы. Например, в
И нституте биохим и и и физиологии
микроорганизмов АН СССР действует
прибор АНКУМ-1 (автомат
непрерывного культивирования микроорганизмов).
Это крупная стационарная установка.
Прибор под названием «мультиреги-
стратор», созданный нашими коллегами
из ГДР, наоборот, отличается очень
небольшими размерами — примерно с
чайную чашку — и в то же время с
достаточной точностью собирает основные
сведения о процессах обмена веществ в
бактериальных культурах. Поэтому
читателям «Химии и жизни» будет
небесполезно познакомиться с его описа-
Г. ЯКОБ: МЫ СТРЕМИЛИСЬ СОЗДАТЬ
НАСТОЛЬНЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРИБОР
ДЛЯ КАЖДОГО МИКРОБИОЛОГА
Мультирегистратор, созданный в нашем
институте, может оказаться полезным в работе
любого микробиолога — в первую очередь
потому, что он невелик по размерам и легко
умещается на лабораторном столе, а
во-вторых, благодаря тому, что он одновременно
регистрирует пять основных параметров
жизнедеятельности микробной клетки: скорость
размножения культуры, насыщенность среды
кислородом (р02),
окислительно-восстановительный потенциал, кислотность среды (рН),
количество выделяемой клетками
углекислоты (рС02).
Прибор представляет собой измерительную
камеру объемом около 250 мл. В камеру
помещают 200 мл питательной смеси.
Специальная мешалка, вращаясь со скоростью 1300
оборотов в минуту, непрерывно перемешивает
эту жидкость, в результате чего улучшается
снабжение клеток кислородом.
В сосуд вставлен стеклянный электрод для
измерения кислотности среды. Сама камера,
мешалка и стеклянный электрод перед
началом работы проходят тепловую стерилизацию.
Специальный полированный платиновый
электрод предназначен для определения
окислительно-восстановительного потенциала
питательной среды. Его стерилизуют отдельно
и только после такой обработки вводят в
камеру.
По сравнению с классическими методами
полярографии, которыми обычно пользуются,
Принципиальная схема
прибора
«мультирегистратор»:
1 — фотоэлемент;
2 — электрод для
измерения насыщенности
кислородом;
3 — электрод для
измерения окислительно-
восстановительного
потенциала;
4 — электроо для
измерения кислотности
среды; 5 — электрод для
измерения количества
выделяемой углекислоты,
6 — камера; 7 — мешалка
64
чтобы измерить насыщенность среды
кислородом (а точнее, давление растворенного в
среде кислорода), наш прибор позволяет
проводить более тонкие измерения. Точность
полярографических замеров составляет 1,5 мм
ртутного столба, использованные же в мульти-
регистраторе гладкие платиновые электроды
позволяют сделать прибор намного более
чувствительным.
Г. А. МЕДВЕДЕВА: Это обстоятельство
очень важно для микробиолога. Степень
насыщенности кислородом питательной
среды и воздушного пространства над
ней подчас играет решающую роль.
Дело в том, что для некоторых видов
микроорганизмов присутствие даже
ничтожных доз кислорода может оказаться
губительным. Эти микроорганизмы
называют анаэробными, т. е. живущими без
кислорода, в отличие от аэробных форм,
которым кислород жизненно необходим.
Нижняя часть камеры прибора
используется для определения замутненности среды.
Луч света проходит сквозь параллельные
стеклянные стенки кюветы и рассеивается
в зависимости от оптической плотности куль-
туральной жидкости. По степени этого
рассеивания можно судить о числе микроорганизмов,
присутствующих в данном объеме. Эти данные
позволяют вести контроль за скоростью
размножения микроорганизмов.
Наконец, для измерения количества
углекислоты, выделяемой в процессе
жизнедеятельности бактерий, предназначен
специальный электрод,
Г. А. МЕДВЕДЕВА: Есть группа
микроорганизмов (их называют хемиавто-
трофными), для которых, как и для
растений, углекислота служит
источником энергии; именно поэтому бывает так
необходим контроль за содержанием
углекислоты в питательной среде.
Лента с записью
результатов измерений
(на рисунке уменьшена
в три раза). На графике
видны кривые:
1 — помутнения среды;
2 — насыщенности
кислородом;
3 — окислительно-
восстановительного
потенциала;
4 — кислотности среды;
5 — выделения
углекислоты
* о о '
1 В 1 1
тН7'?
СТЕПЕНЬ .III
MMVT- -^|||
ценности в
-J-415C
\о1Я
1 1 1 1
III
Poz
Zpjfsdt
■Jill
1 "I Q.
II
Jill
ТбооГ
■ T~™"
ID\
3
5
4|
21
МАЧАЯ1
h ППЫТА
••<
«.
>••
.*'
3 .
Г"
^*
/
m *
t'
*J *
9
m<
<
ft
•
■ u
<
4
»
1l—'
i
1
ft
►
'
Г
1
•
•
1
?
•1
i
/
/
I1
**•
*+
*
■■
v
1ЧАС
I
>—i
ШШ
I | 1
1 1 1
LJ_ J L 1 1 1 1 I I I 1 ТТЛ
И 6.0J |
_| 1 I ol
\] MM III
^ •»!*—1-щ| -J j { I'll ' 1
11 1ТТПШ1 l°J
7fJ
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 I 1
о о о о о о о ОКИСЛИТ,— оооооооооооооооо
ВОССТАНОВ.
ПОТЕНЦИАЛ
о фоооооооо оо оооооо о о о о
65
Показания отдельных датчиков мультире-
гистратора передаются через соответствующие
усилители на многоканальный ленточный
прибор-самописец. Этот прибор сразу дает общую
картину всех измерений (см. график).
С помощью мультирегистратора можно
автоматически и непрерывно вести необходимые
контрольные исследования. Он особенно
удобен в тех случаях, когда требуется проводить
наблюдения в течение неограниченно долгого
времени. Прибор позволяет решать
разнообразные задачи. Например, он помогает четко
определить физиологическое состояние
микроорганизмов, точно и быстро установить тип
бактерий (аэробные они или анаэробные),
выяснить влияние некоторых веществ на
микробную клетку. Так, в частности, было изучено
разрушающее действие пенициллина на
некоторые виды бактерий и выяснен механизм
этого воздействия.
Наш опыт показывает, что мультиреги-
стратор может быть с успехом использован в
различных областях микробиологии — не
только в лабораторных условиях, но и для
контроля за крупными производственными
процессами.
Г. А. МЕДВЕДЕВА: Нужда в
портативных и чувствительных приборах типа
мультирегистратора очень велика. Ведь
они в чем-то сродпи простому
оптическому микроскопу: микроскоп позволяет
исследователю изучать морфологию
клетки— ее форму, размеры, структуру —
прямо на лабораторном столе. А муль-
тирегистратор открывает возможность в
таких же простых условиях наблюдать
за жизнедеятельностью и связанными
с нею процессами обмена веществ
у микроорганизмов. И все это—не
вмешиваясь в течение самих процессов.
А если необходимость в таком
вмешательстве все же возникает, то приборы,
о которых идет речь, помогают
исследователю быстро и точно принять
решение, как изменить течение важнейших
процессов в необходимую сторону.
КОНСУЛЬТАЦИИ
■ КАК УДАЛИТЬ РЖАВЧИНУ
С МЕТАЛЛА?
Мне нужно было
подготовить металлические
детали под
консервацию. Чтобы удалить
ржавчину, я обработал
их соляной кислотой и
дал высохнуть. В таком
виде я покрыл детали
техническим маслом и
обернул бумагой.
Прошло две недели, и
детали покрылись ржавой
пылью, а еще через
неделю на них появилась
корка из ржавчины.
Прошу, дайте совет: чем и
как удалить ржавчину с
металла!
А. СОЛОВЬЕВ, Луганск
При травлении стальных деталей в
соляной кислоте ржавчина (окислы
железа) растворяется. Вот реакция:
Fe208 -Ь 6HC1 - 2FeCl8 +' ЗНгО.
Сразу же после травления детали
просушили, поэтому на них осталась
корка хлорного железа. FeCb— очень
гигроскопичное, то есть легко
поглощающее влагу, вещество (кристаллик
хлорного железа, оставленный на
воздухе, очень быстро расплывается,
превращаясь в каплю раствора этой соли).
Пары воды из воздуха проникли через
слой вазелина к поверхности металла,
и в сконденсированном слое воды корка
хлорного железа растворилась. И тут же
в растворе начался частичный гидролиз
FeCI3 (образование соляной кислоты по
реакции, обратной той, что протекала
при травлении), то есть на поверхности
деталей создались идеальные условия
для ржавления.
При подготовке деталей под
консервацию их следует после травления
тщательно промыть и потом хорошо
просушить. На высушенные детали сразу же
наносят вазелин или другие, так
называемые консервирующие агенты.
Для травления лучше всего взять
15—20%-ный раствор соляной кислоты.
Поэтому концентрированную кислоту,
которую продают в магазинах
химических реактивов, следует разбавить
вдвое. Для того чтобы при травлении
растворялась только ржавчина, а не
железо, в травильный раствор
добавляют ингибиторы — вещества, в данном
случае тормозящие процесс
растворения металла (вообще ингибиторы — это
замедлители химических реакций), но
не влияющие на скорость растворения
окислов. Происходит тут вот что:
ингибитор адсорбируется на металле в виде
очень тонкой (толщиной всего в одну
молекулу!) пленки, которая и защищает
металл от кислоты; на окислах металла
подобные вещества не адсорбируются,
и поэтому ничем не защищенная
ржавчина растворяется в кислоте. Хороший
ингибитор при обоаботке стальных
деталей соляной кислотой — уротропин
(продается в аптеках). На один литр
травильного раствора достаточно взять
одну таблетку уротропина.
Кандидат химических наук
А. М. СКУНДИН
66
СПОРТПЛОЩАДКА
ИГРА С ЖЕЛЕЗОМ
Есть много способов показать силу.
Пожалуй, самый гуманный из них —
поднятие тяжестей.
Некогда силачи поднимали любые
подвернувшиеся под руку тяжелые
предметы, например, камни или бревна.
По сей день на праздниках баварские
пивовары поднимают бочки с пивом,
балканские пастухи — баранов,
грузчики Марселя — тюки с мануфактурой.
На Руси мерилом силы издавна была
торговая гиря. На ярмарках и сенных
базарах устраивали
импровизированные турниры. А так как два-три
пуда — не ахти какая тяжесть для
крепкого мужчины, то гири поднимали по
многу раз: одной рукой или обеими,
по нескольку гирь сразу, или же ставя
гирю на ладонь, а то н держа ее
дужкой вниз. Были и свои
неофициальные чемпионы. Так, «король
гирь» Петр Крылов в 1909 году
выжал двухпудовик левой рукой 86 раз.
Гиревой спорт и сейчас популярен
в нашей стране, особенно среди
сельских силачей (для них ежегодно
проводят всероссийские конкурсы).
Однако достижения гиревиков говорят,
скорее, о силовой выносливости и
особой, специфической для упражнений с
гирями ловкости, а не об абсолютной
силе атлета.
На первом всемирном конкурсе
силачей в Лондоне в 1892 году
канадец Луи Сир взвалил на плечи без
помощи колен бочку с песком весом
194 кг. Год спустя иа подобном
конкурсе в Нью-Йорке американец
Джеймс Вальтер Кеннеди оторвал от
пола на десять сантиметров чугунное
ядро весом 599 кг. Примеры, конечно,
впечатляющие, но спортсменам
приходилось таскать то бочки, то ядра, и
сопоставить их результаты было
практически невозможно.
Теперь общепринятый эквивалент
силы — штанга. Ее история
начинается в XVIII веке, когда придворный
силач Людовика XVI по имени
Ипполит Трио создал снаряд,
напоминающий колеса вагонетки иа оси. Этот
снаряд весом около 110 кг, известный
как «ось Аполлона», хранится сейчас
в парижском музее спорта.
Stange по-немецки означает
«стержень, прут». Металлический
стержень— гриф с надетыми на концы
грузами и есть простейшая
атлетическая штанга. Если насадить на гриф
гири с отбитыми дужками, то
получится шаровая штанга, которой
пользовались атлеты нескольких поколений (и
сейчас ее можно встретить в реквизите
цирковых силачей).
Однако штанга для соревнований
67
хороша лишь в том случае, если ее
вес можно быстро менять. Шаровую
штангу усовершенствовали — сделали
ее шары полыми, с отверстиями.
Внутрь насыпали обыкновенную
охотничью дробь до нужного веса, а затем
отверстия завинчивали пробками.
Такие насыпные штанги поднимали еще
на чемпионате Европы 1928 года.
Случались и курьезы. Так, в 1910 году во
время выступления знаменитого
австрийского силача Карла Свободы к
штанге прикрутили проволокой
молоток и утюг. Мировой рекорд A60 кг)
в жиме двумя руками был
зафиксирован...
Грифы современных штанг —
шероховатые; их, выражаясь техническим
языком, накатывают. Но если бы
пытались накатать гриф шаровой штанги,
дело кончилось бы травмой. Дело в
том, что гриф шаровой штанги
вращался в руках атлета — грузы были
закреплены на нем неподвижно. Диски
(или, что то же, блины) современных
штанг вращаются относительно грифа.
Вес и размеры основных деталей
штанг были установлены еще в
середине тридцатых годов. В марте 1969
года на заседании технической
комиссии Международной федерации
тяжелой атлетики размеры штанг
советского производства были признаны
оптимальными.
Создание отечественных штанг
высшего класса связано с именем
заслуженного мастера спорта Николая
Ивановича Кошелева. В начале
пятидесятых годов на тяжелоатлетических
помостах впервые появилась
ленинградская рекордная штанга, которую
спортсмены так и называют — коше-
левской. (Любопытно: наша страна
никогда не закупала штанги за рубежом.
Далеко не со всяким спортивным
инвентарем дела обстоят столь же
хорошо.)
Казалось бы, какая разница
—ленинградская или из другого города?
Тяжесть-то одна и та же... Однако от
атлетов приходится иногда слышать:
«Эх, с хорошим грифом я бы!...»
Естественно, что самое пер вое
требование, предъявляемое к грифу,—
прочность (хотя бы из соображений
техники безопасности). Гриф кошелев-
ской штанги не ломается, даже если
ее, двухсоткилограммовую, бросить с
четвертого этажа. Но гриф должен
быть еще и мягким. Пусть это слово
не совсем уместно, ио атлеты именно
так и делят грифы: на мягкие и
«дубовые».
Вы, наверное, замечали, как сильно
прогибается гриф, особенно во время
подрыва и толчка с груди. Если гриф
мягок, упруг, то атлету легче, как
говорят, пролезть под штангу.
Спортсмен, сумевший уловите ритм
колебаний концов грифа, попасть в резонанс,
получает ощутимое преимущество.
Грифы делают из специальных
сталей. Новейшие отечественные грифы —
из легированной стали 60С2А
(обратите внимание на последнюю букву
марки: именно так, буквой «А»
обозначают высококачественные стали).
Гриф вытачивают на токарном станке,
там же делают накатку, после чего
направляют его в печь для. закалки.
Готовый гриф испытывают на
гибкость пятикратным прогибом и
обязательно исследуют дефектоскопом —
в металле не должно быть трещин,
раковин и посторонних включений.
Вторая часть штанги — сменные диски.
Их не следует путать со стартовыми —
теми двадцатикилограммовыми
дисками, которыми штанга стоит на
помосте. Диски делают из обычной
поделочной стали. Выточенные детали
диска — обод, втулку и стенку —
сваривают и, снимая со стеики стружку
на токарном станке, доводят диск до
нужного веса. Здесь нужен токарь
высокого класса: если точить почти
полуметровый диск на глубину всего
0,1 мм, то в стружку уходит сразу
150 граммов, а допустимое отклонение
больших стартовых дисков рекордной
штанги — всего два грамма; для
малых блинов оно еще меньше.
Спортсмен редко когда бережно
опускает штангу на помост. Чаще- —
бросает. Интенсивные тренировки и
многочасовые соревнования быстро
выводят из строя помосты даже из
пропитанной полимерами и
прессованной древесины. Плохо приходится и
барабанным перепонкам спортсменов,
а особенно тренеров, которые прово-
68
дят весь рабочий день в спортивном
зале.
Лет десять назад многие
спортивные издания обошла фотография:
легкоатлет (заметьте, не тяжелоатлет)
упражняется чуть ли не с
трехсоткилограммовой штангой. Подпись все
объясняла: оказывается, диски на
штанге — каучуковые, и весит она
поэтому не так уж много. Ну хорошо,
легкоатлеты могут тренироваться с
каучуковыми блинами; но сколько же
таких блинов понадобится для
тренировки штангиста — пусть даже
легчайшего веса...
Но вскоре появилась еще одна
новинка — на обычные металлические
диски стали надевать нечто вроде
резиновых шин. И в то же время в
некоторых странах, в том числе и у
нас, стали разрабатывать увесистые
диски из резины с тяжелым
наполнителем. Такие диски мало чем
отличаются от металлических, а изготовить
их значительно легче. Перспективы
применения резиновых штанг на
соревнованиях пока еще туманны, но их
использование на тренировочном
помосте, особенно в тех видах спорта,
где штанга — снаряд
вспомогательный,— дело ближайшего будущего.
До последнего времени отличные,
классные штанги появлялись на свет
благодаря совместным усилиям
металлургов, технологов, конструкторов.
Кажется, приходит пора химиков...
В. ЧЕПОВОЙ
Рисунки
Д. ЛИОНА
КОНСУЛЬТАЦИИ
■ ВО ВСЕХ КНИГАХ НАПИСАНО
ПРАВИЛЬНО
Работая над рефератом
об элементе радоне, я
столкнулась с
противоречивыми объяснениями
по поводу открытия
этого элемента. В Детской
Энциклопедии (издана в
1966 году) говорится, что
радон открыл в 1900
году английский ученый
Д. Реэерфорд. Малая
Советская Энциклопедия
утверждает, что радон
открыл французский
ученый А. Дебьерн, а в
некоторых учебниках по
химии честь открытия
этого элемента
приписывается У. Рамэаю.
Так кому же верить!
Р. ХУЗИЕВА.
село Старо-Балтачево,
Башкирская АССР
Действительно, честь открытия
элемента № 86 в разных книгах
приписывается разным людям. Но самое
удивительное, что везде написано правильно. Это
не значит, что над одной темой
работала большая группа ученых, и авторы
учебников произвольно упоминают
каждый раз одно из имен. И не тот здесь
случай, когда исследователи совершили
одновременно и независимо друг от
друга открытие одного и того же
вещества или явления, как не раз бывало в
различных областях науки, в том числе
и в химии.
На этот раз каждый ученый имел
дело со «своими» атомами,
непохожими на «чужие». Весь секрет разницы и
сходства состоял в том, что на самом
деле это были изотопы одного и того
же элемента. Ученые обнаруживали
отдельные изотопы, а не смесь, и сот
почему. Элемент № 86 образуется при
распаде не только радия, но и других
радиоактивных элементов: тория,
актиния, И каждый «исходный» элемент
дает только один «свой» изотоп
элемента № 86.
Рамзай и Содди установили, что
образующиеся из некоторых
радиоактивных веществ радиоактивные газы
(эманации) должны быть отнесены к группе
инертных газов. Рамзай
идентифицировал эманацию радия по ее спектру,
определил ее атомный вес по плотности
газа и предложил назвать «нитон», но
название не привилось, и элемент
нулевой группы Периодической системы с
порядковым номером № 86 долгое
время называли просто эманация (Em).
Дебьерн изучал распад актиния и
нашел, что в эманации актиния есть
изотоп элемента N9 86 с атомным весом
219, который ученый назвал «актион».
Г. Оуэне и Д. Резерфорд в 1899—
1900 годах были уверены, что эманация
тория — элемент № 86 с атомным
весом 220; изотоп получил название «то-
рон». А в 1900—1901 годах Ф. Дорн,
исследуя продукты распада радия,
выделил изотоп с атомным весом 222 и
назвал его «радон». Радон — наиболее
долгоживущий изотоп элемента № 86,
поэтому его наименование перешло на
весь элемент, а эманациями теперь
69
именуют все газообразные продукты
радиоактивного распада.
Открытие изотопз — такое же
самостоятельное открытие, как и
обнаружение отдельного элемента, поэтому
приписать его следует тому, кто это
сделал. Вот и получается, что элемент
№ 86 открыли несколько ученых.
Разногласия в книгах — следы той
неразберихи, которая царила в химической
литературе во времена открытия изотопов,
результат того, что элемент № 86
долго не имел одного установившегося
названия.
КОНСУЛЬТАЦИИ
■ ПО-МОЕМУ, ЭТО
ТЕРМОЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЕ ЯВЛЕНИЕ
Заинтересовавшее меня
явление правильнее
было бы называть
термоэлектрохимическим... Вот
внешний вид
примитивной установки:
Два электрода (медные
проволочки сечением
0,5 мм) опущены, но не
глубоко, в электролит
(CuS04). Источник
тепловой энергии — горящая
спичка. Измерительный
прибор —
ампервольтметр типа «У-20». Когда
один из электродов
подвергается нагреву
посредством горящей
спички, в цели возникает
электроток... Я хочу
получить разъяснение и
выяснить, не
представляет ли вышеописанное
явление научный интерес...
Г. И. ЗУБЕНКО,
гор. Носовка
Черниговской обл.
Читатель Г. И. Зубенко провел в
домашней лаборатории интересный
эксперимент, в котором, как он совершенно
верно считает, тепловая энергия
переходит в электрическую посредством
электрохимических превращений.
Что же происходит в этом опыте?
Известно, что когда какой-либо
металл погружают в раствор его соли
(например, как здесь — медь в раствор
медного купороса), между атомами
металла и ионами в растворе
устанавливается динамическое равновесие: атомы
металла теряют электроны и переходят
в раствор, а ионы присоединяют
электроны и осаждаются иа металле.
Схематически это выглядит так:
Си ^ Си++ + 2е.
Оба процесса протекают одновременно,
поэтому внешне, казалось бы, не
меняется ничего. Но проверить, что это
не так, можно. Например, применив
электрод, содержащий радиоактивный
металл,— вскоре в растворе появятся
радиоактивные ионы.
На границе металла с раствором
возникает разность потенциалов, или, как
чаще говорят, равновесный
электродный потенциал. Величина потенциала
зависит от природы металла,
концентрации соли и температуры. Причем с
увеличением температуры потенциал
становится более положительным.
Пока температура сбоих медных
электродов одинакова, одинаковы и их
потенциалы. Но когда к одному из них
подносят горящую спичку и нагревают,
его потенциал становится положитель-
нее — равновесие нарушается. Если
теперь электроды соединить (замкнуть на
внешнее сопротивление), станет
заметным, как система стремится это
равновесие восстановить: по цепи потечет
ток. Происходит тут вот что. Ионы
меди присоединяют электроны и
осаждаются на нагретом электроде:
Cu+++2e-Cu.
А ча холодном — начинается
растворение меди:
Си -> Си++ + 2е.
По внешней цепи электроны двигаются
от холодного электрода к нагретому —
это фиксирует ампервольтметр.
Ни состав, ни концентрация раствора
не меняются. Изменяется здесь другое:
если опыт проводить достаточно долго,
то станет заметно, что нагретый
электрод увеличивается — на нем
осаждается металл из раствора, а холодный —
растворяется и становится поэтому
меньше.
Экспериментатор подчеркивает, что
электроды не должны быть погружены
глубоко. Замечено верно. Дело в том,
что спичка — слабый источник тепла,
когда же электроды опущены глубоко
в электролит, теплоотдача с них
больше, и спичке просто не хватает сил
нагреть медь настолько, чтобы создать
разность температур.
В технической литературе
неоднократно обсуждали, имеет ли смысл
использовать явление непосредственного
превращения тепловой энергии в
электрическую. Только обычно речь идет не
о водных растворах электролитов, а о
расплавах солей. Ведь в водном
растворе нельзя получить большого перепада
температур: вода замерзает при 0е С, а
кипит при 100° С. В расплавах же
перепады достигают 300—500° С. Но
пока такие установки не нашли
применения из-за больших технических
трудностей.
70
КЛУБ
юный химик
^ж^
Ч' 1*гА/
Что
это
такое?
(Ответ —на стр. 80)
ПАРАДОКСЫ
Много
или
мало?
С веществами имеют дело буквально
все. Но люди, не привыкшие к
химическому образу мысли, оценивают
количество вещества литрами, граммами,
процентами, но только не числом
молекул. И вот что из этого получается.
ПРИМЕР ИЗ ФИЗИОЛОГИИ
На заседании биологического общества
был показан такой опыт. Через
кровеносные сосуды уха изолированной
головы собаки пропускали физиологический
раствор, содержащий адреналин,— и
ухо тотчас же как бы оживало,
приходило в движение. Концентрация
адреналина была равна 0,00000005%, то
есть степень разбавления составляла
1:2000000000, иначе—I грамм
адреналина на 2000 кубических метров или
2 миллиона литров физиологического
раствора. После лекции один ученый-
физиолог заметил поэтому, что на
поведение уха оказали действие
«считанные молекулы» вещества,
находившегося в пропущенном растворе.
Прав ли был этот ученый? Сделаем
небольшой расчет. В одном литре
использованного раствора содержится
5-Ю грамма адреналина. Обычно
применяется не сам адреналин, а его
солянокислая соль, хлоргидрат,
молекулярная масса которого равна
примерно 220. Следовательно, молярная
концентрация раствора равна
5-Ю-7
-220--2,3-10-
Далее. Число Авогадро равно
примерно 6-1023; следовательно, в одном
литре раствора с молярностыо 2,3-10~9
содержится 2,3-I0-9-6-I023»I,4-I015
молекул адреналина. Допустим, что
через сосуды уха было пропущено всего
0,001 миллилитра раствора, то есть
10~в литра. Сколько молекул
адреналина содержалось в этом количестве
жидкости? I,4-I015-I0-8= 1,4-Ю9.
Почти полтора миллиарда!
ПРИМЕР ИЗ ТЕХНИКИ
Последнее время, в связи с развитием
прикладной электроники, много говорят
о сверхчистых веществах. Например,
селеновый полупроводник должен
содержать 99,999999% селена, то есть не
более 0,000001% примесей. Много это
или мало? Нехимик скажет: мало!
Химик же возразит: много!
Почему? Как и в предыдущем
случае, сделаем расчет. Допустим, что
атомная масса примеси равна атомной
массе селена. Так как число атомов в
грамме селена (М^79) равно
6-Ю23
то 0,000001% составит 7,6-10'3 атомов.
Семь с лишним десятков тысяч
миллиардов атомов примеси в одном
грамме «сверхчистого материала»!
72
X
ПРИМЕР ИЗ МЕДИЦИНЫ
Врач прописал больному принимать
ежедневно по одной капле 5%-ного
спиртового раствора йода. Сколько
атомов йода будет содержаться в
одной капле крови больного после
приема лекарства?
Допустим, что весь йод остается в
крови. Объем одной капли жидкости
равен примерно 0,03 см3, а удельный
вес раствора йода — примерно 0,8 г/см3;
следовательно, масса одной капли
равна» 24 миллиграмма, и в ней
содержится 24:20^1,2 мг йода. В
свободном виде йод существует в виде
двухатомных молекул; их масса равна
примерно 254. Поэтому в 1,2 миллиграмма
йода A,2-Ю-3 г) содержится
1,2-Ю-3
254
■ 6-1023^2,8-1018 молекул.
ви, то есть 5000 миллилитров, или
5000 : 0,03 а; 1,7-105 капель. Поэтому в
одной капле крови будет содержаться
2,8-10"
Это в одной капле раствора йода.
Всего у человека примерно 5 литров кро-
1 7-105 ^ 1,6'10дз молекул йода.
Более полутора десятков тысяч
миллиардов штук!
Все эти расчеты дают наглядное
представление о малости атомов и молекул.
Но не нужно впадать в крайность и,
скажем^ пренебрежительно относиться
к достижениям ученых, сумевших
получить полупроводниковый материал с
чистотой 99,999999%: хотя в каждом
грамме такого вещества и содержится
астрономическое число атомов
примесей, число атомов основного вещества
все же в сто миллионов раз больше...
Б. И. РОМАШОВ
Викторина
В
каком
ПЕРИОДЕ
находятся
ПЕРИОДАТЫ?
Кто
пользуется
услугами
аэрофлота?
(Ответ
на вопрос
викторины
прошлого
номера)
Аэрофлот (с маленькой
буквы)— это не название
советской авиакомпании,
а название группы
флотационных реагентов,
то есть
поверхностноактивных
веществ, применяющихся
при флотационном
обогащении руд.
Понятно, что услугами
аэрофлота пользуются
специалисты по
обогащению полезных
ископаемых.
73
ХОТИТЕ ПОДГОТОВИТЬСЯ
К ЭКЗАМЕНАМ ПОЛУЧШЕ!
«Типичные» задачи
В прошлом году мы опубликовали задачи (см.
№ 11), которые назвали «нетипичными»,
потому что каждая из них требовала
нестандартного подхода. Но это не значит, что
«типичные» задачи решаются всегда легко и
просто: тут тоже бывает над чем поломать
голову. Сегодня мы предлагаем вашему вниманию
две такие задачи; их составил преподаватель
средней школы № 1 города Сергача Горьков-
ской области В. М. САВЕЛЬЕВ.
ЗАДАЧА 1
В токе хлора сожгли 1,76 г смеси медных и
железных опилок, в результате чего
получилось 4,60 г смеси хлоридов.
Сколько меди и сколько железа было
сожжено?
ЗАДАЧА 2
На заводе, производящем серную кислоту по
контактному способу, газ, поступающий в
контактный аппарат, содержит двуокись серы,
кислород и азот, причем кислорода в нем
содержится по объему в 1,25 раза больше, чем
двуокиси серы (условия нормальные); плотность
этого газа по водороду равна 15,64.
Каков молярный состав газа, выходящего
из контактного аппарата, если выход серного
ангидрида составляет 95% от теоретического?
Решения — на стр. 76.
ДЕТСКИЕ ВОПРОСЫ
Почему они
такие красивые?
«...Расскажите о морозных узорах на
окнах. Почему они такие красивые?
Снежинки имеют геометрическую форму, а
вот узоры — иет».
Из письма в редакцию
Правда, почему морозные узоры
красивые, хотя и не имеют правильной
геометрической формы? И почему они не
похожи на кристаллы льда, которые
имеют форму правильных шестигранных
призм *? Ведь, например, симметрия
снежинок та же, что и симметрия
ледяных кристаллов....
Ответить на эти вопросы ие так-то
просто, как может показаться на
первый взгляд. Даже вопрос «почему они
такие красивые?» — и тот уже таит в
себе немало каверзного. Ведь чтобы
ответить на него, надо сначала решить
более общую задачу: а что вообще
следует считать красивым? Увы, на этот
вопрос нет однозначного ответа... По-
* Такие кристаллы иногда можно
встретить на внутренней поверхности
ледяной корочки, покрывающей лужу
после первых заморозков.
этому вернее будет спросить иначе:
почему морозные узоры на окнах столь
разнообразны по форме? Почему они
образуют не правильный геометрический
узор, а сплетаются в причудливые
сочетания веточек и листочков, среди
которых каждый может себе найти рисунок
по вкусу?
Вог на этот вопрос уже можно
ответить. Все, кто когда-либо занимался
выращиванием кристаллов, знают, что
получить большой кристалл правильной
геометрической формы — очень трудно.
Почему? Да потому^ что идеальный
кристалл можно вырастить лишь в
идеальных условиях: когда раствор, в
котором он растет, абсолютно чист и
неподвижен, а его температура строго
постоянна Иначе одна из граней
может вдруг замедлить свой рост, к
другой — прилепиться новый растущий
зародыш... В результате получится
ветвистый кристаллический сросток
(«друза») весьма причудливой формы.
На Поверхности оконного стекла
таких идеальных условий, разумеется,
Идеальный кристалл
льоа имеет форму
правильной
шестигранной призмы
Ледяные узоры на окнах
неповторимы, причем
всегда несимметричны
74
f. -*-
■*&**
У
jr.
*r
нет. Поверхность стекла покрыта сетью
царапин, часто невидимых
невооруженным глазом, каждая из которых
может послужить новым центром
кристаллизации; на поверхности стекла
А!ожет находиться то или иное
количество пыли и грязи — это тоже
сказывается нч скорости и направлении
кристаллизации; наконец (и это, пожалуй,
самое главное), на поверхности сгекла
кристаллы могут свободно расти
только в двух измерениях, а в третьем
измерении возможность для их роста
ограничивается толщиной
покрывающей стекло пленки переохлажденной
воды, которая, кстати, тоже можег
быть весьма неоднородной.
...Однажды мне удалось воочию
наблюдать, как растут узоры на окнах.
Я сидел у окна и смотрел на улицу.
Стекло было влажным, но не
запотевшим (такое стекло противно визжит,
если его потереть пальцем): на дворе
после оттепели прихватил морозец.
И вдруг я заметил^ что с самого низа
окна — из того места, где стекло
соединяется с рамой — вверх* побежала
тоненькая ледяная веточка. Эта веточка
на моих глазах росла, ее ветви
утолщались, а то вдруг промежутки между
ними разом покрывались
многочисленными штрихами, превращаясь в
изящные листочки. Потом появился еще
один росток, и еще один... И всего за
каких-нибудь полчаса окно было почти
сплошь покрыто сверкающим рисунком!
Словом, нет ничего удивительного в
том, что морозные узоры на окнах
неповторимо разнообразны: на их
возникновение влияет превеликое множество
различных случайных факторов, а сам
процесс происходит очень быстро, что
тоже не благоприятствует образованию
правильных кристаллов. А вот чему
действительно нужно удивляться — так
это тому, что правильную
геометрическую форму имеют некоторые снежинки.
Вдумайтесь: каждый луч одной и
той же снежинки построен по одному
и тому же типу, но от снежинки к
снежинке тип узора меняется самым
причудливым образом!
Ученые давно заметили? что
снежинки, выпадающие из одного облака в
одно и то же время, почти все
одинаковы — поэтому говорят, что
«снежинка записывает погоду».
Записывает — но как? Это, к
сожалению, пока еще не известно...
В. БАТРАКОВ
Фото М. СЕНИНА
Некоторые
снежинки, как и
кристаллы льда, имеют
ось симметрии шестого
порядка, то есть каждая
из них при повороте на
60° вокруг оси,
перпендикулярной ее
плоскости, совмещается
сама с собой. Однако,
несмотря на это, каждая
снежинка имеет
своеобразную форму
Решения задач
(См. стр. 74)
ЗАДАЧА 1
Как следует решать задачи такого рода? Тут
прежде всего важно уяснить имеющиеся
«химические» связи между заданными
величинами. Для этого составим вот такую схему:
176 ! Cu + с'2 "*"CuCls
* Г 1 2Fe + ЗС12 -* 2FeCI
,}
4,60 г.
Совершенно очевидно, что соогношение между
массой исходных веществ и массой продуктов
реакции целиком и полностью определяется
соотношением между количествами меди и
железа в смеси (условия задачи подразумевают,
что хлор имеется в избытке); обозначив эти
количества через х и у соответственно, мы
можем рассчитать и количества хлоридов
меди и железа (в эти выражения, конечно,
будут входить и х, и у), а затем составить
систему двух алгебраических уравнений с двумя
неизвестными.
Чтобы сделать рассуждения более
наглядными, составим еще одну схему:
76
1.76 г
4,60 г.
134,5
х г 63,5'* г
Си + СЛ2 -v СиС12
63,5 63,5 + 2-35,5= 134,5
162,3
*г 55Ж^Г
2Fe + 3CI2 -> 2FeCl3
2-55,8 2.E5,8 ]■ 3-35,5)=2-162.3
Эта схема позволяет составить рот такую
систему алгебраических уравнений:
Г х + у-1,76,
< 134,5 162,3
Решив ее, получаем: х=Д66 г, у =1,10 г.
ЗАДАЧА 2
Предыдущую задачу можно было решать и
без сложных рассуждений, сразу обозначив
неизвестные количества компонентов через х
и у. Но если так же механически подойти к
решению и на этот раз, то придется составлять
систему из алгебраических уравнений с тремя
неизвестными. Конечно, можно поступить и
так, но гораздо лучше сначала немного
подумать— тогда удастся обойтись всего двумя
неизвестными.
В условиях задачи не фигурируют весовые
количества, но известно, что по объему в смеси
содержится кислорода в 1,25 раза больше, чем
двуокиси серы. Поэтому объемную долю S02
имеет смысл обозначить как х, а объемную
долю N2 — как у; тогда объемная доля 02 будет
равна 1,25х. Кроме того, заметим, что
плотность по водороду смеси газов связана с ее
средней молекулярной массой Мср вот таким
простым соотношением: Мср=М''П'Ч-М"-п" +
+ -.. = 2-(dH? .n' + d^ - п" +
+ М'"-п'"
+ d;;;.n"/+ ...), где av, м", м'"... и d;v
d^ , d^'' ... — это молекулярные массы и
плотности по водороду каждого из
компонентов, а п', п", п'" — их объемные доли.
Естественно, что п' + п" 4- п'" ... = 1.
Учитывая это, составим следующую схему,
в которой сосредоточены все исходные данные:
5%
dHf« 15,64
Мер = 31,28
х SO
64
1,25х02
32
1
v N
У 1N2
28
95%
ъ%
-»- ЯГ
1
■* о,
w2
* 1М
Сразу же составляем систему двух
алгебраических уравнений с двумя неизвестными:
f х + 1,25х Ьу= 1
1 64х + 1,25-32х f 28y = 31,28.
Решаем эту систему и узнаем, что х = 0,03,
а у = 0,82, то есть исходная смесь газов по
объему состоит из 0,08 частей SO2, 0,08-1,25 ^
^0,10 частей 02 и 0,82 частей N2. А так как
по условиям задачи все эти данные получены
для нормальных условий, то мы можем
утверждать, что объемный состав смеси
совпадает с ее молярным составом.
Дальше никаких особо сложных выкладок
уже не потребуется. Мы видим, что в избытке
имеется 02 (его нужно вдвое меньше, чем
SO2); из этого следует, что из 0,08 моля
двуокиси серы должно получиться столько же
молей серного ангидрида.
Но это — теоретически. А практически
получится 0,08-0,95^0,076 моля S03, так как
выход реакции равен 95%, а 0,004 моля S02
останутся непрореагировавшими. Точно так
же теоретически в смеси должно остаться
0,10—0,08: 2 я^ 0,06 моля Ог, но так как выход
реакции равен 95%, то кислорода останется
на 0,004 :2 = 0,002 моля больше, то есть 0,062
моля. Азота же сколько было, столько и
останется: 0,82 моля.
Итак, после прохождения контактного ап- *
парата смесь содержит 0,004 моля S02, 0,076
моля S03, 0,062т моля Ог и 0,82 моля N2, то
есть 0,004 + 0,076 + 0,062 + 0,82 =0,962 моля
вещества (считая, что в реакцию вступил один
моль смеси газов).
Следовательно, один моль смеси газов,
выходящих из контактного аппарата, содержит
0,004
i0,004 моля SOa,
0,962
0,076
0,962
0,062
0,962
0,82
0,962
* 0,079 моля SO,,
;0,065 моля Оа,
*0,852 моля N,.
77
ОПЫТЫ БЕЗ ВЗРЫВОВ
Сделайте подарок сами!
Пройдет всего лишь месяц, наступит
первый весенний праздник — Восьмое
марта, и все вы, конечно, сделаете
подарки своим мамам, бабушкам и
сестрам. Именно сделаете своими
руками — иначе какие вы юные химики? Но
вот задача: подарок-то должен
нравиться женщинам. Нужно сделать что-
то красивое, изящное. Драгоценный
камень, например.
Вы не верите, что своими руками
можно сделать драгоценный камень?
Конечно, это будет не алмаз. Но разве
цеиой определяется ценность подарка?
Желание сделать приятное — вот что
самое главное, вот что ценится нашими
близкими дороже всего.
Вы подарите кристалл. Но это
будет не обыкновенный кристалл:
во-первых, он будет разноцветным, а
во-вторых, вы обработаете его по всем
правилам ювелирного искусства. Это будет
очень красивый подарок.
В природе существуют вещества (они
называются изоморфными) 9 которые
кристаллизуются одинаково, несмотря
на различный состав. Поэтому
кристаллы одного такого вещества
способны расти в насыщенном растворе
другого: при этом получается как бы
«кристалл в кристалле». Если его разрезать,
то на срезе окажется разноцветный
геометрический узор. Мы воспользуемся
тремя разновидностями квасцов,
изоморфными по отношению друг к другу:
хромовыми квасцами
темно-фиолетового цвета, салатно-зелеными железными
квасцами и бесцветными алюминиевыми.
Раздобудьте старую эмалированную
кастрюльку и приготовьте в ней
горячий насыщенный раствор квасцов,
например железных. Для этого налейте в
кастрюльку немного воды (скажем,
0,5 л), насыпьте туда квасцов и,
перемешивая стеклянной или деревянной
палочкой, нагревайте (но не до
кипения!), пока соль полиостью не
растворится. Потом добавьте еще порцию тех
же самых квасцов и снова
перемешивайте, нагревая. Если соль перестанет
растворяться, это и значит, что при
данной температуре раствор насыщен
до предела. Этот раствор быстро
профильтруйте через комочек ваты,
помещенный в стеклянную (или
металлическую, но эмалированную) воронку.
Воронку нужно предварительно
сполоснуть крутым кипятком, так как иначе
раствор начнет кристаллизоваться
раньше времени и образовавшиеся
кристаллы закупорят носик.
Банку с горячим насыщенным
раствором квасцов прикройте бумажной
крышечкой и оставьте на несколько
часов: при медленном охлаждении
растворимость соли будет медленно
уменьшаться, и на дно выпадут красивые
аккуратные кристаллики. Их может
оказаться так много, что все они
срастутся друг с другом в одну
«лепешку». Тогда нужно приготовить новый
раствору взяв на то же количество
воды поменьше соли или немного
разбавив старый раствор. Полученные
кристаллики соберите, обсушите, сложите
в баночку из-под пенициллина .и
плотно закройте резиновой пробкой. Точно
так же приготовьте кристаллики
алюминиевых и хромовых квасцов, сохраняя
при этом полученные насыщенные рас-
Кристаллы можно
выращивать
в стеклянной банке
из-под консервов
78
творы солей в отдельных банках,
снабженных этикетками.
Итак, у вас есть три сорта
изоморфных кристаллов и три банки с
насыщенными растворами соответствующих
солей. Отберите по одному кристаллику
каждою сорта, обвяжите их
тоненькими ниточками, выдернутыми из
старого капронового чулка, и опустите
кристаллики в растворы соответствующих
солей; нитку закрепите, как показано
на рис. 1*. После этого банки
поставьте в укромное местечко, подальше от
сквозняков; каждую банку .накройте
бумажной крышкой, в которой
проколоты дырочки.
Через день-два вы заметите, что
кристаллы увеличиваются в размерах, и
вскоре ниточки, которыми они
обвязаны, окажутся вросшими в тело
кристалла. Если на боках кристалла
появились наросты, осторожно соскоблите их
бритвочкой, а измельченные квасцы
сотрите влажной ваткой — после такой
операции кристалл вновь начнет расти
равномерно. Нужно следить и за тем,
чтобы в банке все время было
достаточно раствора.
Примерно через неделю^ если все
шло хорошо, кристаллы вырастут до
приличных размеров. Тогда их нужно
поменять местами: например, кристалл
железных квасцов перенести в банку
с хромовыми квасцами, кристалл
хромовых квасцов — в банку с
алюминиевыми квасцами, а кристалл
алюминиевых квасцов — в банку с железными
квасцами. Еще лучше, если в каждой
банке растет сразу по два кристалла:
тогда можно получить «драгоценные
камни» со всеми возможными
чередованиями цветов. Чтобы не запутаться,
к верхним кончикам ниток* на которых
висят кристаллы, прикрепите ярлычки.
На иих поставьте номера, а в
отдельной тетрадке записывайте, как долго и
в каком растворе висел тот или иной
кристалл.
Хорошо образованный кристалл
квасцов имеет форму октаэдра — у него
восемь одинаковых треугольных граней.
Но для нашей цели совсем не обяза-
* Можно поступить иначе: просто
положить кристалл на дно сосуда. В этом
случае его нужно каждый день
переворачивать с боку на бок, чтобы все грани
росли равномерно.
тельно нужен идеальный кристалл —
наоборот, чем причудли&ее его форма,
тем интереснее может сказаться
рисунок на срезе. Поэтому одновременно с
РУЧНОЕ
природ
или
мотор
53 £
выращиванием правильных кристаллов
начните выращивать кристаллические
сростки — друзы. Для этого в качестве
«затравки» возьмите уже сросшиеся
кристаллики, и если они во время
роста начали «ветвиться», не принимайте
мер для их исправления. Более того,
вы можете сами управлять ростом
разных граней кристалла. Если какую-то
грань смазагь тонким слоем вазелина,
то она перестанет расти, а если вазелин
тщательно смыть ацетоном, грань
начнет расти снопа.
За три недели можно вырастить
кристалл размером около двух
сантиметров. Это время следует посвятить
изготовлению приспособлений для резки
и шлифовки кристаллов (рис. 2, 3).
Кристалл режется мокрой суровой
ниткой, как ленточной пилой, вернее не
режется, а просто постепенно
растворяется; шлифуется поверхность среза на
круге, обтянутом влажной ватманской
бумагой. Перед шлифовкой
поверхность среза следует подровнять с
помощью наждачной «шкурки».
Красота рисунка, получившегося на
срезе, зависит в первую очередь от
того, каким образом разрезан кристалл.
Один и тот же кристалл может дать
Простейшее
приспособление для
резки кристаллов
79
самые причудливые сочетания
геометрических фигур; примеры некоторых
типов сечений приведены на цветной
вклейке. Взгляните: характер узоров
зависит и ог взаимной толщины слоев,
и от их числа. А если взять не простой
кристалл, а друзу, то число вариантов^
станет и вовсе неограниченным!
Готовый «драгоценный камень»
следует тотчас же покрыть тонким слоем
бесцветного мебельного лака или лака
для ногтей — иначе через несколько
дней квасцы начнут терять связанную
воду, потускнеют, а затем рассыплются
в порошок...
Тем, кому особенно понравится
выращивать кристаллы, можно предложить
более сложные задачи. Во-первых,
можно сделать не трехслойный, а
многослойный кристалл. Во-вторых1
несколько кристаллов (простых или
многослойных или и тех и других) можно
связать в гроздь и вырастить
сложную друзу: у нее будет очень хитрая
«начинка». Наконец, можно сделать
медальон с надписью или каким-нибудь
задуманным узором.
нутый
мокрым
ватманом
моторилшодной предо
Одним словом, тут можно
фантазировать сколько угодно. Только слишком
не увлекайтесь и не забудьте, что
подарок нужно все-таки приготовить к
Восьмому марта...
М. БАТАРЦЕВ
Рисунки и вклейка
С. ДОНСКОЙ
Приспособление для
шлифовки кристаллов
Что это такое?
(См. стр. 71)
Это — кристаллы йода,
осевшие на холодной
стеклянной поверхности.
Йод обладает
способностью
возгоняться — то есть
при нагревании, не
плавясь, превращаться
в пар. И наоборот, при
охлаждении его пары
сразу же превращаются
в кристаллы, минуя
жидкое состояние.
Именно такие кристаллы
и показаны на
фотографии.
Способностью
возгоняться обладают
довольно многие
вещества; а если
процесс вести в вакууме
и при пониженной
температуре, то их число
резко увеличится.
Поэтому возгонкой
широко пользуются
в лабораториях и на
промышленных
предприятиях для
очистки и разделения
веществ.
На цветной вклейке
показаны различные
сечения многослойного
кристалла квасцов,
который мы предложили
вырастить нашим юным
читателям к празднику
Восьмое марта
(см. стр. 78). Сечение
плоскостью,
не включающей
ни вершин, ни ребер,
ни осей кристалла,
а только центр
симметрии, дает
шестиугольник (а); если
плоскость сечения
проходит через одну из
вершин, то получится
пятиугольник (б);
сечение плоскостью,
проходящей через ось
кристалла, дает ромб (в).
Характер
геометри ч еских фигур,
образующихся внутри
контура, зависит
от толщины слоев
кристалла. Искусство
резчика камней Как раз
и заключается в том,
чтобы удачно выбрать
плоскость распила, так
как один и тот же
камень может дать
самые неожибанные
узоры
Рисунки и вклейка
С. ДОНСКОЙ
80
КАК ДЕЛАЮТ ВЕЩИ И ВЕЩЕСТВА
ОВЧИНКА СТОИТ ВЫДЕЛКИ
Романовское руно —
одно из лучших в мире:
изделия из него прочны,
легки и красивы. Но путь
от сырой овчины до
готового полушубка
длинен и сложен.
На вклейке
художник
В. ПЕРЕВЕРНИ
изобразил схематически,
как выделывшот овчину.
Сначала шкуру
отмачивают в воде, куда
добавлены соли натрия,
которые предупреждают
развитие гнилостных
бактерий. После
промывки, «пролежки*
и новой промывки
следует пикелевание —
размягчение волокон
коллагена, из которых
состоит кожная ткань,
в водном растворе
соляной кислоты
и поваренной соли.
Затем овчину дубят
в растворе, содержащем
окислы хрома,
и окрашивают.
Последний этап —
механическая отделка
(разминка, оттяжка
краев и прочие операции,
после которых шкура
становится мягкой). Из
обработанной таким
образом овчины шьют
теплую зимнюю одежду
Где-то потерялось руно золотое...
Из песни
Если бы существовало серебряное руно,
с ним, наверное, и надо было бы
сравнивать романовскую овчину — шерсть у
иее серовато-голубая. Нельзя сказать,
чтобы потерялось эго руно совсем: у нас
разводят романовскую овцу, и одиссея
за ней недалека, достаточно съездить в
Ярославскую область. Но есть на пути
за руном свои, сциллы и харибды; вряд
ли многие могут похвастаться, что
видели воочию настоящую романовскую
«дубленку». И все же эту овчину
выделывают по сей день. О том, как это
происходит, и пойдет здесь речь.
ВСЕМ ОВЦАМ ОВЦА
К династии русских царей романовская
овца никакого отношения ire имеет.
Название это связано с местами, где
порода была выведена,— бывшим Романово-
Борисоглебским уездом, ныне Тутаев-
ским районом Ярославской области *.
В давние времена крестьянам,
жившим в этих небогатых краях, трудно
было содержать коров. С овцами было
легче — корма им н*?до немного, а
давали они мясо и молоко, шерсть и
овчину. Крестьяне замечали, что кудрявая
овчина теплее, и, естественно, оставляли
на племя овен с завитой шерстью. Так
в течение многих лет тем методом,
который называют сейчас массовой
народной селекцией, лет двести пятьдесят
назад была создана эта старейшая в
России порода овен.
Первым, кто обратил серьезное
внимание на овец этих мест, был известный
русский селекционер Д В. Гаврилов
(собственно, он и назвал эту породу
породой). Гаврилов устроил большую
ферму, выращивал там племенной молодняк
и продавал его в соседние губернии. Он
* Один и старейших городов
Поволжья Ромаггов-Борисоглебск после
1921 года быт переименован в Тутаев —
в память о первом красноармейце,
погибшем во время ярославского
белогвардейского мятежа.
продолжал совершенствовать породу, и
в 1867 году был удостоен на Парижской
выставке золотой медали за выведение
безрогого романовского барана.
И в самом деле, романовская овца—
замечательное животное. Хотя бы
потому, что овчина из нее — одна из лучших
в мире: красивая, прочная, легкая и
очень теплая. Эти овцы многоплодны;
при правильном ведении хозяйства
можно получать от каждой овцы дважды в
год от двух до шести ягнят.
Но, конечно, не только ради шерсти
разводят романовских овец.
Общепринятое мнение, что лучшая баранина — на
Кавказе и в Средней Азии, не совсем
верно. Мясо романовских овец вкуснее,
у него не бывает неприятного привкуса.
Связано это с тем, что животные
поедают травы более 200 видов (поэтому-то
мясо вкусное), и в то же время в корме
почти не встречаются растения с едким
ароматом (каких немало в теплых
краях).
Любопытно, что все лучшее в этом
животном постоянно передается по
наследству; специалисты говорят об
исключительно консервативной
наследственности романовской овцы. В то же время
рост и упитанность — весьма податливы:
животных можно раскармливать и
получать крупные экземпляры.
НЕ ВО ВРЕД ТРАДИЦИИ
Между Ярославлем и Тутаевом, в
деревне Брюшково находится старейший в
России овчинно-шубный завод. Тут еще
в прошлом веке начали выделывать
овчину в промышленных масштабах. (Еще
раньше овчинные полушубки делали
кустари, и делали отлично; все же им не
по плечу было одеть всю Россию.)
Многое тут сохранилось с давних
времен. Конечно, традиция — дело
хорошее, когда речь идет об умении, о
приемах, о профессиональных навыках. Но
вот беда: заводское здание — очень
старое и во многих отношениях неудобное;
пользуются здесь порой допотопным
оборудованием. Впрочем, скоро все
должно измениться: будет построен
ы
«v-
J
/f
новый корпус, появятся и совершенные
машины. Значит, увеличится выпуск
изделий, а это вовсе не во вред традиции...
Шкуру животного сразу же после
снятия консервируют: в кожу втирают соль
(на каждый квадратный метр —
килограмм соли). Это так называемое мок-
росоленое сырье. Такие шкуры
связывают в пакеты и отправляют на завод.
А первая операция на заводе — отмока.
Овчина возвращается в исходное,
«парное» состояние, она становится
мягкой, и с ней удобно работать. В
большие чаны (их на заводе называют
баркасами) поступает раствор кремнефто-
ристого и сернистокислого натрия; эти
вещества препятствуют развитию
гнилостных бактерий. В баркасе овчины
отмачиваются несколько часов. Потом
раствор сливают, овчине дают слегка
просохнуть и приступают ко второй от-
моке, на этот раз в моющем растворе,
обычно порошка «Ноаость». Иногда и
соли, и моющее средство растворяют
вместе в одном баркасе, и тогда,
естественно, достаточно одной отмоки.
С отмоченных овчин воду отжимают
в центрифугах, и если шерсть слишком
длинная, ее стригут, чтобы ворс был не
длиннее четырех сантиметров.
А дальше — мездрение, удаление
жирового и мускульного слоя. В старину
мездрили вручную острыми косами;
сейчас, конечно, на машинах. Шкура все
время омывается водой, она не
подсыхает и снятая ткань смывается. Потом
ворс обезжиривают, шкуру промывают
в чистой воде и подсушивают.
ПИКЕЛЕВАНИЕ, ДУБЛЕНИЕ
И ДАЛЕЕ
Кожная ткань состоит из волокон белка
коллагена, плотно переплетенных между
собой. Чтобы ослабить связь волокон,
сделать кожу податливой, эластичной, и
82
нужно пикелевание — обработка овчины
раствором соляной кислоты и хлористого
натрия в воде. Белковые вещества
реагируют с кислотой как основания, образуя
легко гидролизующиеся соли; коллаген
набухает, разрыхляется. Влага начинает
проникать не только в пространство
между волокнами, но и в сами волокна.
Упругий коллаген все же сопротивляется
проникновению воды, и в конце концов
устанавливается равновесие, которое
сравнивают иногда с состоянием
растянутой пружины: вода создает давление,
а коллаген — противодавление. Такое
предельное состояние кожи специалисты
называют нажором. А чтобы «пружина»
не лопнула, чтобы вода не разрушила
окончательно ткань, проникновение влаги
задерживают, вводя нейтральную соль—
хлористый натрий.
Но если сразу же за пикелеванием не
последует дубление, овчина может
просто расползтись. Дубление же основано
на способности соединений
трехвалентного хрома образовывать комплексные
молекулы. Хромовый комплекс
соединяется с тем, что получилось при пикеле-
вании, образуя как бы мостики между
цепочками коллагена. Такое «сшивание»
волокон делает материал прочным, но
эластичность не теряется — одно
волокно может скользить вдоль другого.
Впрочем, дубление можно совместить
с пикелеванием, что и делают теперь на
заводе. Овчину погружают в смесь всех
веществ сразу. Такая обработка длится
16—18 часов, а потом овчина сутки
отлеживается на стеллажах. Только после
этого ее можно красить.
Перед крашением кожу овчины
«шлифуют», делают ее поверхность
замшевой— так краска лучше проникает в
ткань. Красят только кожу, стараясь не
испортить • красивую серо-голубую
шерсть. На заводе в Брюшково
романовскую овчину красят только в черный
цвет. Применяют обычно кислотные или
прямые азокрасители, поскольку они
безвредны и интенсивно окрашивают
кожу. В красильную смесь добавляют
гипосульфит, чтобы нейтрализовать
кислоту, которая могла остаться в волокнах
после пикелевания. Промыв овчины
несколько раз в моющих растворах и
чистой воде, их отправляют на солку—
в раствор поваренной соли; это делается
для закрепления краски. Потом овчины
отжимают, растягивают на рамах и
сушат. На этом заканчивается выделка и
наступает пора отделки.
Отделка нужна для того, чтобы
овчину, твердую после сушки, как картон,
сделать мягкой. Для этого ее кладут в
вертящийся барабан, куда впрыскивают
немного воды, и разминают там с
кусками резины. Некоторое время спустя
овчину вновь разминают в барабане, на
этот раз с древесными опилками (лучше
всего с опилками твердых пород,
например бука, но когда их нет,
довольствуются и березовыми). Опилкн не только
разминают кожу, но и поглощают часть
влаги. Отмятую овчину протряхивают,
чтобы избавиться от прилипших опилок,
свалявшиеся участки шерсти
расчесывают, оттягивают, делают тоньше края.
Затем — снова подсушка, снова ческа,
снова отминка в барабане и опять ческа.
И только после всего этого на тех же
машинах, где раньше оттягивали края,
разминают как следует всю шкуру. И,
наконец, после последней подсушки
мягкую, чистую, расчесанную овчину
отправляют в цех, где из нее шьют
полушубки.
На Ярославском заводе из романовской
овчины делают только спецодежду —
черные полушубки для тех, кто
работает в холодных районах нашей страны.
Спору нет, спецодежда должна быть не
только добротной, но и красивой. Но
дело в том, что такой можно сделать ее
и из других овчин — русской,
монгольской или степной. А пускать всю
замечательную романовскую овчину только на
спецодежду — это примерно то же, что
делать резцы или буры из бриллиантов.
Когда-то на заводе под Ярославлем
сшили в подарок Михаилу Ивановичу
Калинину тулуп до пят. Так вот, весил
этот тулуп всего полтора килограмма...
Легкая, красивая, прочная романовская
«дубленка» пользовалась бы сейчас
огромным спросом. Без сомнения, она
могла бы стать ценнейшим экспортным
товаром. Что ж, будем надеяться, что не
только за Полярным кругом можно
будет носить (или, на худой конец,
видеть) знаменитые романовские
полушубки.
Д. ОСОКИПА,
спец «альный корреспондент
«Химии и жизни»,
Ярославль — Тутаев
83
ТРИ ВОПРОСА И ДВА ОТВЕТА
Первый вопрос был задан заведующему отделом овцеводства Ярославской опытной
станции кандидату сельскохозяйственных иаук И. П. КО В НЕРЕВУ.
Шерсть любой шубной овчины состоит из остевого грубоватого волоса
и мягкого, нежного пуха. В отличие от других овчин, у романовской
пух длиннее ости на 3—4 см; кроме того, пуховых волокон очень
много — примерно в пять раз больше, чем остевых волос. Поэтому эта
овчина такая теплая. Прочность и легкость изделий из романовской
овчины связана с тем, что ее кожная ткань плотная, но не слишком
толстая, а волосяные волокна сидят в ней глубже, чем в других
видах овчин.
Новорожденные ягнята — черные, только кончик хвоста, пятно на
лбу и полоски над копытами у них белые. Постепенно пух светлеет,
становится серо-белым, а остевые волосы остаются черными. Такое
сочетание и придает шерсти красивый голубоватый цвет.
На второй вопрос ответил главный зоотехник Главного управления животноводства
Министерства сельского хозяйства РСФСР И. Д. ХРОМОВ.
Действительно, сейчас романовская овчина идет только на спецодежду.
И это приводит, по меньшей мере, к двум неприятным последствиям.
Во-первых, мы упускаем возможность делать красивую одежду, а во-
вторых, страдают колхозные и совхозные хозяйства. И вот почему:
закупочные цены на овчину строго дифференцированы в зависимости от ее
качества; за каждый квадратный метр первосортной шкуры первой
группы фабрики платят 23 рубля, второй группы— 18 рублей, а
третьей — 13 рублей. На черные же полушубки (спецодежду) установлены
твердые цены — около 50 рублей за штуку, а на полушубки в среднем
идет 3 м2 овчины. Естественно, что предприятия легкой
промышленности стараются платить за сырье по самой низкой цене. В результате
разведение романовских овец становится для колхозов и совхозов
невыгодным.
А все эти беды от того, что наши овчпнно-шубные фабрики — старые,
плохо оборудованные предприятия, им под силу только спецодежда,
требования к которой достаточно скромны и цена которой невысока.
В 1967 году в Ярославле проходило совещание по проблемам
романовского овцеводства и овчинно-меховой промышленности. Вот что
рекомендовало совещание: Министерству легкой промышленности — найтн
возможность наладить выпуск фасонных изделий из романовской
овчины (читай — «дубленок») на Ярославской фабрике, а спецодежды из
этого сырья делать меньше; фабрику же реконструировать. Всесоюзному
научно-исследовательскому институту меховой промышленности —
заняться исследованием товарных и технологических свойств романовской
овчины и усовершенствовать технологию ее обработки.
К сожалению, прошло уже почти три года, а романовских
«дубленок» все еще нет в продаже...
От редакции. Надеемся, что и на последней, третий вопрос—будут ли делать
романовскую «дубленку» — удастся получить такой же ясный ответ, как на первые
два. Слово за Министерством легкой промышленности СССР.
В чем причина
добротности
романовской овчины?
Если она так хороша,
то почему же из нее
не делают
«дубленок»?
И будут ли делать?
84
ПОЛЕЗНЫЕ СОВЕТЫ ХИМИКАМ
НА ВСЕ РУКИ МАСТЕР
Перегонка — один из наиболее широко
используемых способов очистки вещества. Обычно
при перегонке жидкость заставляют кипеть;
образующиеся пары отводятся и, охлаждаясь
в холодильнике, снова превращаются в
жидкость.
Но к сожалению, очень и очень многие
вещества разлагаются, еще не успев закипеть.
Такие вещества приходится перегонять в
вакууме; некоторые из них удается перегнать
с водяным паром. Но каждая из этих
разновидностей перегонки, во-первых, обладает
характерными недостатками и, во-вторых, не
может претендовать на звание универсального
метода.
Такой универсальный метод удалось
разработать авторам настоящей заметки; он
позволяет перегонять вещества ниже точки их
кипения даже при атмосферном давлении.
Когда вещество испаряется, средние
расстояния между его молекулами резко
возрастают. В результате молекулы обретают
большую свободу движения, и их средний пробег
от столкновения до столкновения друг с
другом увеличивается.
При обычных условиях величина
свободного пробега молекул большинства веществ
очень мала — она исчисляется долями
микрона; но в вакууме эта величина возрастает и
может достичь даже нескольких десятков
сантиметров. В этих условиях молекулы
вещества, покидающие жидкую фазу, могут прямым
ходом попасть на расположенный неподалеку
холодильник и «примерзнуть» к нему.
Естественно, этот метод позволяет
перегонять вещества, не нагревая их до кипения.
Но для такой «молекулярной перегонки»
требуется высокий вакуум, а создать его не так-
то просто.
А что, если сделать такой прибор для
перегонки, в котором бы расстояние между
испарителем и холодильником было значительно
меньше обычного? Тогда вещество можно
было бы перегонять значительно ниже
температуры кипения, но не в высоком вакууме,
а при атмосферном давлении.
Сделать такой прибор не составляет
труда; на прилагаемой фотографии изображены
его детали.
Испаритель представляет собой ворон-
Универсальный прибор,
предназначенный для
перегонки жидкостей,
разлагающихся ниже
температуры кипения
ку (I), на поверхности которой выточены
концентрические канавки; верхняя из канавок
снабжена отверстием для ввода перегоняемой
жидкости, а внизу есть отверстие B),
предназначенное для отвода дистиллята. В
верхнюю часть воронки вкладываются резиновые
прокладки, которые закрепляют
холодильник C) и одновременно служат
теплоизоляцией. Холодильник представляет собой полый
85
конус, который сверху закрывается крышкой
с патрубками; между конусом и крышкой
находится прокладка. Вся конструкция
стягивается хомутиком D) с помощью болтов E).
Принцип действия прибора необычайно
прост. Жидкость, медленно подаваемая через
патрубок в верхнюю канавку, растекается по
ней и затем стекает в канавки, лежащие ниже.
Сама воронка нагревается до температуры,
подбираемой экспериментально; она может
быть много ниже температуры кипения
жидкости. Пары жидкости легко достигают
поверхности холодильника путем диффузии
(расстояние между поверхностями испарителя и
холодильника можно регулировать, подбирая
прокладки соответствующей толщины),
конденсируются и стекают по конусу вниз.
Скорость перегонки резко возрастает с
увеличением диаметра прибора, поскольку она
прямо пропорциональна площади испарителя:
с помощью прибора диаметром 1,74
сантиметра за час можно перегнать 2,22 миллилитра
жидкости, а с помощью прибора диаметром
17,1 сантиметра можно перегнать при той же
температуре в 100 раз большее количество той
же самой жидкости.
Этот прибор — буквально на все руки мастер.
В нем можно производить не только обычную
перегонку, но и перегонку при пониженном
давлении; если в канавки испарителя
поместить вещество в смеси с рассчитанным
количеством воды, то будет происходить перегонка
с паром; такую перегонку с паром можно
производить также при пониженном давлении;
наконец, в приборе можно возгонять
вещества как при обычном давлении, так и в
вакууме.
Прибор позволяет перегонять вещества при
атмосферном давлении примерно на 100° С
ниже их температуры кипения, то есть как в
вакууме водоструйного насоса: например,
вещество, кипящее при 300°С, в этом приборе
перегоняется при 150—200° С, а вещество, кипящее
при 175°С, перегоняется при 70—80°С.
Однако в отличие от обычной перегонки в вакууме
прибор обладает гораздо большей
эффективностью, сравнимой с эффективностью
молекулярной перегонки. Скажем, остаток от
перегонки нефти даже при давлении 1—2
миллиметра ртутного столба обычно не дает ничего,
кроме дымообразных продуктов
разложения; в описываемом же приборе из него
удается выделить около 60% жидкого осветленного
продукта.
Именно эти прямо-таки поразительные
результаты и позволяют рекомендовать этот
прибор в тех случаях, когда очистка
обычными методами не дает результата из-за
нестойкости продукта.
Доктор химических наук
П. Н. ФЕДОСЕЕВ,
инженер
Е. Т. ГОРОДЕЦКИЙ
ПОЧЕМУ
ЧЕРСТВЕЕТ
ХЛЕБ?
ИЗ СТАРЫХ ЖУРНАЛОВ
Новейшие исследования, произведенные
в Амстердаме и опубликованные в
«Zeitschr. f. Elektrochemie», показывают,
что то состояние хлеба, которое
определяется терминами «свежий» или
«черствый», зависит главным образом от
температуры.
В хлебном мякише наблюдается
настоящее физико-химическое обратимое
равновесие, и процесс зачерствения
нельзя считать простым высыханием, то
есть удалением влаги.
Хлеб, сохраняемый в течение 4В
часов по выходе из печи при
определенной температуре, остается свежим или
черствеет в зависимости от этой
температуры. Это показывает следующая
таблица:
92е
60е
}-
абслоютно свежий
50' — почти совершенно свежий
40° — отчасти черствый
30° — наполовину черствый
17° — черствый
0° — совершенно черствый
—2° — максимум черствости
—6° — менее черствый
—8Q — только наполовину черствый
Вывод совершенно неожиданный:
оказывается, что при сравнительно
высокой, а также при очень низкой
температуре хлеб сохраняет свою свежесть.
При температуре жидкого воздуха
(—185°) хлеб долгое время
сохраняется абсолютно свежим.
Превращение свежего хлеба в
черствый, следовательно, не является, как
86
привыкли думать, следствием
высыхания, потери влажности: в закрытом
сосуде вполне защищенный от
высыхания хлеб при обыкновенной
температуре черствеет через 24 часа, но такой
же мякиш хлеба сохраняет свои
свежесть и вкус, если в сосуде, куда он
помещен, поддерживается температура
от 60 до 70° С
(«Природа», 1913, № 10)
Заметку,
опубликованную в журнале
«Природа» почти шестьдесят
лет назад, комментирует
доктор химических наук
А. Г. КУЛЬМАН.
Почему черствеет хлеб?
Подавляющее большинство людей рассуждает так:
поскольку черствый хлеб легко
крошится, то это значит, что он потерял
влагу, а чтобы влага не терялась
слишком быстро, хлеб нужно держать
в закрытой посуде (или в модном
ныне полиэтиленовом мешочке),
лучше — в холодильнике.
Но черствение хлеба — более
сложный процесс, это не только простое
высыхание. Исследования автора этих
строк показали, что во время выпечки
хлеба один из содержащихся в муке
полисахаридов (амилоза) чистично
растворяется, и в результате этого
крахмал набухает; но когда хлеб
охлаждается до комнатной температуры,
растворимость амилозы уменьшается,
и вода более не удерживается
зернами крахмала. Происходит синерезис —
выделение жидкости из
структурированной коллоидной системы
(общеизвестным примером такого процесса
может служить «отсекание» сыворотки
от простокваши). Хлеб становится
грубым и невкусным—даже если его
влажность осталась прежней.
Естественно, что никакой
полиэтиленовый мешочек ие может остановить
синерезис (вспомните: пакет, в
котором хранится хлеб, непременно
отпотевает изнутри). Не может тут
радикально помочь и хранение на
холоду, так как при низкой
температуре растворимость амилозы еще более
уменьшается.
Как же добиться того, чтобы хлеб
хотя бы несколько дней оставался
мягким, ароматным, с хрустящей
поджаристой корочкой?
Решение теперь напрашивается
само собой: хлеб надо хранить не на
холоду, а в тепле! Точнее, при
температуре 60—65° С, подобранной на
основании специальных экспериментов.
Оказывается (хотя это и звучит
парадоксально), что при такой
температуре хлеб не черствеет несколько дней,
так как его коллоидная структура
остается неизменной. Влага же за это
время не успевает заметно испариться.
(Кстати, вспомним известный
народный способ «освежать» черствый хлеб,
нагревая его в печи!)
Знаменитая деревенская русская
печь служила в старину (да и служит
кое-где и по сей день) не только для
приготовления пищи. В этой печи
можно было, например, «томить» щи,
кашу, молоко; в печи готовили творог,
сушили грибы — да мало ли что еще!
Но в современных городских
квартирах нет ничего, что могло бы такую
печь заменить. Так почему бы нашей
промышленности не наладить выпуск
бытовых тер мостатов — этих
«холодильников наоборот», способных
неограниченно долгое время поддерживать
заданную повышенную температуру?
Такой термостат во многих
отношениях мог бы заменить русскую печь:
например, установив температуру 90—
98° С, в нем можно было бы готовить
знаменитые «суточные» щи, а снизив
ее до 60—65° С, сохранять хлеб
свежим, а пищу — горячей и вкусной.
Но это еще не все, для чего может
пригодиться домашний термостат.
Например, очень приятен и полезен
напиток из шиповника Но чтобы его
приготовить, снова нужен термостат: ведь
«заварку» надо длительно
выдерживать при повышенной температуре.
Это же относится и к приготовлению
лечебных отваров («успокоительный»
чай, корень валерианы, пустырник и
т. д.).
Одним словом, стоит серьезно
подумать о том, чтобы сделать не
только холодильник, но и термостат —
эту пока что сугубо лабораторную
принадлежность — принадлежностью
каждого дома. Оба этих прибора
можно было бы объединить в один
агрегат — «термокомбииат», позволяющий
хранить любые продукш.
87
ИЗ ПИСЕМ В РЕДАКЦИЮ
■ ДОЛОЙ ОЧКОВТИРАТЕЛЬСКУЮ,
ФИКТИВНУЮ ТОЧНОСТЬ!
Таблицы логарифмов для
химиков, составленные
Кюстером, снабжены
таким эпиграфом:
«Недостаток математического
образования
обнаруживается прежде всего в
излишней точности
вычислений». Но если взять
любой сборник задач и
упражнений по химии
для средней школы или
для поступающих в вуз
и просмотреть ответы,
то обнаружится, что
многие из них даны
с четырьмя и даже пятью
значащими цифрами, в
то время как в самих
задачах имеются данные
только с двумя
значащими цифрами.
Всякий инженер, как
и вообще всякий
сведущий человек, будет
смеяться над
горе-математиками,
ухитряющимися, скажем, определить
в 8/5 граммах
технического железа 82,35%
железа по выделившимся
в ходе анализа 2,8 литра
газа.
Излишнюю, не соот-
НОВОСТИ
ОТОВСЮДУ
ковер из плиток
Недавно одна из
английских фирм начала
выпуск синтетических
мини-ковров размером
456 X 456 мм.
Основание этих ковров-плиток
делается из поливинил-
хлоридной пленки,
армированной
стеклотканью — для прочности.
Ворс нейлоновый. А
снизу к основанию
крепится еще один слой, пено-
ветствующую условиям
точность вычислений
иначе как
безответственностью и
очковтирательством и не назовешь,
потому что инженер и
ученый должны отвечать за
свои результаты, в то
время как третий и
четвертый знаки,
возникающие в результате
математических действий над
величинами,
определенными с точностью до
двух значащих цифр,
смысла не имеют.
В книге Сиборга
«Химия» об оценке точности
измерений говорится на
первых же страницах.
У нас же нет никаких
дельных пособий об
измерениях в химии; те же,
которые имеются,
относятся к физике и
рассматривают вопрос
абстрактно, обращая
больше внимания на
математическую сторону, чем
на практическую.
Я лично познакомился
с правилами оценки
ошибок измерений в
вузе, но не на занятиях по
НОВОСТИ
ОТОВСЮДУ
пластовый, для придания
мягкости. Из таких
трижды синтетических плиток
собираются делать
ковры с самыми
разнообразными рисунками.
ДДТ СДАЕТ ПОЗИЦИИ
В декабре 1969 года
Англия и ФРГ объявили о
решении немедленно
запретить применение ДДТ.
Этот запрет распростра-
химии и даже физике,
а на занятиях по
геодезии, где специально
изучали «теорию ошибок».
Сначала меня
насмешило это название (люди
стараются не делать
ошибок, а здесь создают
специальную теорию),
но когда мне пришлось
производить
топографическую съемку, я
по-настоящему пережил
самочувствие человека,
гарантирующего результат
измерения с такой-то
точностью, ручающегося
за нее буквально сьоей
головой. И я понял, что
«теория ошибок» — это
не просто теория,
а основа высокой
культуры, если хотите, даже
своего рода
мировоззрение (точность — это
степень истинности
измерения, это истина в
действии].
Следовало бы
напомнить, как в свое время
боролся с излишней
точностью расчетов
кораблестроитель Крылов.
Сначала, будучи иачальни-
новости
ОТОВСЮДУ
няется на все
ядохимикаты, содержащие ДДТ
и Другие родственные
ему вещества.
ДДТ относится к числу
весьма стойких
соединений; после внесения он
накапливается в почве и
водоемах, попадает в
организм животных и
рыб, в продукты
питания. При хроническом
действии даже в
небольших дозах ДДТ вызывает
у высших животных и
ком Морского штаба, он
издал приказ, в котором
предписывал делать
все кораблестроительные
расчеты с точностью,
достаточной для практики.
А когда его не
послушались, он начал просто
увольнять расчетчиков,
дававших
недобросовестные, фиктивно точные
результаты.
Конечно, мы не
можем издать такого
приказа. Но мы можем и
мы должны начать
широчайшую
разъяснительную и просветительную
кампанию за то, чтобы
теория ошибок, как она
того и заслуживает,
стала первейшим
руководством для всех
преподавателей точных наук,
и в том числе химии,
чтобы методисты не на
словах, а на деле
боролись за подлинно
высокую математическую
культуру.
Инженер Н. Д. ВОЛИК,
гор. Мосапьск
НОВОСТИ
ОТОВСЮДУ
человека разнообразные
заболевания, а также
служит причиной
необратимых изменений в
наследственной
информации, которые могут
проявляться в отдаленных
поколениях.
Осознание опасности,
связанной с дальнейшим
применением ДДТ, и
лежит в основе решений о
его запрете.
88
ВЕСЬМА НЕОБЫКНОВЕННАЯ БАКТЕРИЯ
Кишечная палочка — обычный объект
микробиологических и генетических исследований —
претерпела в экспериментах японского ученого
Хирота необыкновенную мутацию: перестала
воспроизводить в своих дочерних клетках
наследственное вещество. В результате акта
размножения получаются новые бактерии — две
клетки, одна из которых содержит всю дезок-
сирибонуклеиновую кислоту материнской
клетки, а вторая полностью лишена ДНК.
Разумеется, эта последняя не может
воспроизвести себя. Но первая дочерняя бактерия
продолжает делиться. И, таким образом,
образуется целая колония бактерий, из которых
только одна (она находится в середине)
содержит наследственное вещество. Остальные
бактерии-мутанты не могут, естественно,
синтезировать ни ДНК, ни РНК, ни белков,
однако усвоение кислорода и гликолиз
протекают в них, как и в обычных бактериях.
Исследователи считают, что выведенные ими
микробы дают новые возможности для
изучения механизмов внутриклеточного обмена и
генетики.
(По сообщению журнала
«Umschau in Wissenschaft und Technik»,
1969, № 3)
КОММЕНТАРИЙ ПО ПОВОДУ
«ВЕСЬМА НЕОБЫКНОВЕННОЙ БАКТЕРИИ»
Что кроется за этой краткой и
интересной информацией? Сенсация, которая не
оправдает ожиданий, «ли новый и
важный факт?
Попытаемся оценить это явление с
точки зрения молекулярной генетики.
При делении любой клетки, в том числе
бактериальной, синхронно делится и ее
генетический аппарат; каждая дочерняя
клетка получает от материнской копию
наследственного вещества (рис. 1).
ДНК
Дочерняя клетка
получает от материнской
копию наследственного
вещества
ДНК
днк
Процесс воспроизведения этих
копий— синтез кольцевых молекул дезок-
сирибонуклеиновой кислоты (ДНК)
строго синхронизирован с ростом клеточной
мембраны и образованием межклеточных
перегородок, которые завершают
процесс деления отсечением дочерних
клеток от материнских.
Существуют нарушения, искажающие
этот процесс. В частности, возможны
воздействия, при которых нарушается
образование перегородок, и бактерия все
время увеличивается в длину,
превращаясь в длиннейшую нить. От исходной
клетки она будет отличаться лишь тем,
что содержит не одну, а множество
копий молекулы ДНК (рис. 2).
Необычность мутаиии в опытах
японского исследователя, по-видимому,
заключается в том, что на этот раз
способность к синтезу утрачена самой ДНК!
Можно предположить, что это
произошло из-за генетического дефекта в
области репликатора — стартовой точки
синтеза ДНК, расположенной на
мембране клетки. И клетка живет, в ней идет
синтез всех необходимых «материалов»,
она способна многократно
воспроизводить себя (рис. 3); но все ее дочерние
клетки, «еще более» дефектны — не
содержат ДНК, а поэтому бесплодны и
обречены на гибеао из-за
недолговечности структур, их составляющих.
89
ДНК
Эта бактерия содержит
не одну, а множество
копий молекулы ДИК
Дочерние клетки не
содержат
наследственного
вещества, а поэтому
бесплодны и обречены
на гибель
ДНК
Такую бактерию можно сравнить
(хотя н не совсем точно) с курицей,
несущей неоплодотворенные яйца. Судьба
этой бактерии незавидна: единственная
копия ДНК в клетке в конце концов
«сработается», и бактерия погибнет, не
оставив жизнеспособного потомства. Так
закончится эволюция интересной
мутации. Вероятно, в разбираемом счучае
бактерия ие полностью утратила
способность к синтезу ДНК, и некоторые
дочерние клетки «рождаются»
полноценными. Иначе интересная мутация просто
заглохла бы.
Могут ли принести пользу такие ге-,
нетически дефектные бактерии? Как
новый научный факт отвечает критерию
<сну и что?» Иными словами: для чего
это нужно?
Мне кажется, что для молекулярных
генетиков, занимающихся изучением
тонких механизмов воспроизведения
наследственного вещества и иитересующихся
взаимодействием генетического аппарата
с клеточными мембранами, такая
«действующая модель» окажет неоценимую
услугу. Уже часто бывало, что
механизмы работы клетки открывались именно
при ее изучении в патологических
состояниях. А если пофантазировать, то
подобные мутации — уже в клетках
высших животных — могут помочь нам
понять механизм старения организма. На
таких клетках можно будет изучать
«долголетие» самих клеток, а не
организма, в котором клетки бесконечно
обновляются. А разве не может оказаться,
что старение начинается с того, что
генетический аппарат в клетках
многоклеточного организма перестает
обновляться?
Кандидат медицинских наук
А. Н. МОСОЛОВ
НОВОСТИ
ОТОВСЮДУ
новости
ОТОВСЮДУ
новости
ОТОВСЮДУ
НОВОСТИ
ОТОВСЮДУ
КОНЬКИ НА ЛЮБОЙ
СЕЗОН
На Британских островах,
как известно, зима не
слишком суровая, а
катков с искусственным
льдом — всего около
сорока. Не удивительно
поэтому, что новый вид
спорта — «скиллинг»
родился именно в Англии
(как, впрочем, и многие
другие виды спорта).
Скиллинг — это катание
на особого рода коньках,
получивших название
скиллеров. Они похожи
скорее на настоящие
коньки, чем на
роликовые, хотя на скользящей
поверхности скиллеров и
есть три небольших
роликовых подшипника. Но
они не расставлены
широко, а укреплены в ряд
на узком лезвии из
нейлона точного литья,
покрытом полиуретаном.
Экипировку дополняют
ботинки из мягкой кожи
с двумя рядами крючков
для шнуровки.
Скольжение на скилле-
рах и на обычных
коньках очень схоже, и тем,
кто уверенно чувствует
себя на льду, нет
необходимости
переучиваться. Создатели новых
коньков предупреждают,
что на скиллерах ни в
коем случае нельзя
кататься там, где есть
движение машин или
пешеходов: скорость бегунов
на скиллерах достаточно
высока. Полагают, что со
временем появятся
специальные
бетонированные площадки для
нового вида спорта.
90
БЫСТРЫМ
ДВИЖЕНИЕМ
ОН
ВЫНУЛ
ИЗ
КАРМАНА...
«На полках и где попало
поблескивали бесчисленные бутыли н
пузырьки. Всюду стояли низкие широкие
столы, густо уставленные ретортами,
пробирками и бунзеновскими
горелками с трепещущими язычками синепэ
пламени. Лаборатория пустовала, и
лишь в дальнем углу, пригнувшись к
столу, с чем-то сосредоточенно
возился какой-то молодой человек.
Услышав шаги, он оглянулся и вскочил с
места...».
Артур Конан Дойль.
«Этюд в багровых тонах»
«Можно с уверенностью сказать, что
знание химии имеет для следователей
большое практическое значение.
Судебная химия должна стать
полноправным предметом в ряду
изучаемых в юридических вузах дисциплин».
Из доклада иа 2-й Всесоюзной
конференции следователей
Конечно, иногда можно и без химии.
Например, в «Знаке четырех»
знаменитый сыщик обошелся без реторт и
бунзеновских горелок. «Быстрым
движением он вынул из кармана лупу и
сантиметр и, приблизив свой острый тонкий
нос к самой обшивке, стал внимательно
изучать каждый миллиметр...»
В принципе так же поступил и
следователь Абдрахманов из Казахстана,
расследуя дело о краже двух коз у
гражданина Б. Только следователь
Абдрахманов «быстрым движением вынул из
кармана» не лупу, а фотоаппарат и
тщательно сфотографировал место
происшествия. Затем, уже в спокойной
обстановке, в кабинете, он «стал
внимательно изучать каждый миллиметр» —
в данном случае не обшивки, а пленки.
И на одном из этих миллиметров
обнаружил нечто, смахивающее на петлю от
поясного ремня. Это его очень
заинтересовало, потому что у подозреваемого
в краже гражданина на поясе от пальто
не хватало как раз такой петли.
Повторный осмотр места происшествия выявил
эту петлю уже в натуре, после чего
криминалистическая экспертиза
подтвердила полную идентичность материала
петли, найденной у опустевшего сарая,
и пояса подозреваемого...
И получается, что наш пример
неудачен. Ведь следователь Абдрахманов
прибег к помощи химии, и притом
дважды. В первый раз — использовав
фотографию. Во второй раз —
обратившись к криминалистической экспертизе,
при которой делался и химический
анализ образцов ткани.
Трудно, почти невозможно, иайти
дело, где бы представитель
прославленной профессии следопытов «быстрым
движением» не вынул бы «из кармана»
что-нибудь, непосредственно
относящееся к сфере наук, представленных на
страницах нашего журнала.
Во всяком случае на состоявшейся
недавно в Ленинграде и уже
упомянутой 2-й Всесоюзной конференции
следователей, посвященной применению в
криминалистике достижений современной
науки и техники, в докладе начальника
следственного управления МВД СССР
С. В. Мурашова и сообщениях с мест
о таких делах речи не шло. А шла
речь вот, например, о каких.
... ТОЖЕ ГРАМОТНЫЙ С.
«Преступники теперь тоже
грамотные, читают детективы, смотрят
кино, а там эти самые отпечатки — на
каждом шагу».
Из доклада на 2-й Всесоюзной
конференции следователей
Судя по всему, С. читал детективы
очень внимательно и кино смотрел
регулярно. Во всяком случае, первое, что он
сделал, выйдя из заключения^— это
сменил профессию. А именно: из специали-
91
ста по квартирным кражам он
переквалифицировался в специалиста по
Ескрыванию несгораемых шкафов.
Второе, что сделал «тоже
грамотный» С,— это приехал в Г-ую область
и там прописался, перестав, таким
образом, быть подозрительной личностью
без определенного места жительства.
А вскоре для уголовного розыска
настала жаркая пора. Каждый раз,
выехав на место происшествия,
оперативные работники обнаруживали
вполне квалифицированно вскрытый сейф и
не обнаруживали ни малейшего
отпечатка пальцев.
Все обстоятельства как будто
свидетельствовали, что преступник —
местный житель. И вместе с те.м подобных
«специалистов» здесь вроде бы раньше
не водилось.
В конце концов, решили расставить
на угрожаемых участках специальные
устройства, именуемые химловушками.
Эти ловушки приводит в действие,
разумеется незаметно для себя, сам
преступник во время кражи, и они «метят
шельму». Проще говоря, окрашивают
его лицо, руки, одежду неким ярким
веществом, которое бросается в глаза
окружающим и не легко смывается.
С. совершил очередной набег па
несгораемые шкафы. То ли он
окончательно обнаглел^ то ли, наоборот,
почуял неладное и решил заканчивать
свои дела в Г-ой области, но в ту ночь
он ознакомился с содержимым еще
четырех сейфов и, сложив деньги и от-
мычки в чемодан, направился на
вокзал. Там его утром и обнаружили
в разукрашенном виде.
РЕАБИЛИТАЦИЯ ГОРОДА К-ВА
«По их взволнованны?; и утомленным
лицам легко было догадаться, что их
привело сюда спешное и
чрезвычайно важное дело. Худые, с
просвечивающими венами руки премьера
судорожно сжимали костяную ручку
зонтика... Министр по европейским
делам нервно теребил усы и перебирал
брелоки на цепочке часов.
— Как только я обнаружил пропажу,
мистер Холмс..., я немедленно
известил премьер-министра, н он
предложил, чтобы мы оба пришли к вам».
Артур Конан Дойль.
«Второе пятно»
Несмотря на безусловное отсутствие в
городе К-ве должности министра по
европенским челам, несмотря на
отсутствие в этом городе премьер-министра
с его зонтиком, сложившаяся там
ситуация чем-то напоминала описанную
Конан Дойлем. Вероятно, тем, что в
обоих случаях пропажа бросала
пятно на множество людей.
В городе К-ве все началось с
одного, в принципе прогрессивного,
мероприятия: полторы еотни городских
автобусов перешли на работу без
кондуктора.
Результаты этого мероприятия
оказались неожиданными. Вместо
прогресса экономического обнаружился явный
упадок: выручка на автобусах без
кондукторов упала ровно вдвое. О
прогрессе моральном — от повышения
чувства ответственности пассажиров —
нечего было и говорить: число билетов,
оторванных пассажирами в порядке
самообслуживания, катастрофически не
соответствовало числу и достоинству
монет, поступающих в банк из касс
автобусов.
В среднем за сутки это
несоответствие выражалось в сумме 200—300
рублей на каждый автобус.
Получалось, что в городе К-ве в автобусах
ездят сплошные жулики — по пять
тысяч жуликов в день.
Думать так было для граждан
города К-ва оскорблением. Но для того
чтобы иметь твердое основание думать
иначе, нужно было схватить за руку
виновников утечки денег, честно
опускаемых в автобусные кассы
пассажирами.
Работники милиции города взяли
под наблюдение тех, кто мог так или
иначе иметь касательство к кассам:
шоферов, водящих автобусы; кассето-
съемщиц, гынимающих после
прибытия автобусов в гараж кассеты с
деньгами и доставляющих эти кассеты в
специальное помещение^ которое тут
же опечатывается; каосиров, которые
наутро вскрывают кассеты,
подсчитывают выручку и сдают ее .
инкассаторам.
Наблюдения ничего не дали.
Время шло. И постепенно у Виктора
Александровича Жигалова, начальника
городского следственного отделения
МВД, стали накапливаться сведения
имеющие отношение к этому делу.
Например, некоторые горожане об-
92
ратили внимпние на такой факт:
кассиры автохозяйства после работы, не
заходя домой, как правило, идут по
магазинам и за все покупки
расплачиваются разменной монетой.
Или еще: получая зарплату всего
60—65 рублей, кассиры тем ие менее
отказывались пойти работать
кондукторами (на самообслуживание были
переведены не все автобусы), хотя
зарплата кондукторов достигает 100—-
ПО рублей.
Но косвенные данные — все же не
прямое доказательство. Вот если бы
удалось найти у кассиров монеты,
брошенные в кассы... Но как это
сделать? Даже узнав, что у кого-то очень
много разменной монеты, как доказать,
что эти монеты — «те самые»?
И во г однажды в отдел внутренних
дел города К-ва пригласили
комсомольцев-дружинников, в основном
студентов из Политехнического и
Педагогического институтов. С несколькими
из них работники милиции сходили в
банк и получили там 70 рублей
двадцатикопеечными монетами. (Почему
именно двадцатикопеечными? Потому,
что двугривенный в определенном
смысле оптимален: он дороже
остальной мелочи и вместе с тем не так
редок, как полтинник.) Затем каждую
монету пометили специальным
карандашом — нанесли на нее почти
незаметный значок — крестик на обе стороны,
и на «орла», и иа «решку».
Затем дружинники разобрали
деньги и разъехались по городу.
Вскоре в каждой автобусной кассе
оказалось по десятку меченых монет.
Как всегда, после смены автобусы
уехали в гараж. Как всегда, кассето-
съемщицы вынули из касс кассеты и
отнесли нх в положенное место. Как
всегда, наутро пришли кассиры,
распечатали комнату, высыпали из кассет
деньги, подсчитали их, сдали
инкассатору и вышли из гаража.
И тут произошло отступление от
заведенного порядка. Вместо того, чтобы
отправиться за покупками, кассиры в
любезно предоставленных
дружинниками автомашинах отправились к
следователю. Как и ожидал Жигалов, все
кассиры оказались при деньгах, в
основном — при «оптимальных»
двугривенных.
— Откуда деньги? — спрашивал
следователь.
— Свои! — отвечал кассир.
Тогда Виктор Александрович
включал совсем безобидную на влд
настольную лампочку с конусовидным
колпачком, придвигал поближе к свету
монеты, и тотчас на них вспыхивали
яркие кресты. Как огненные письмена
«мене — текел — фарес» на стенке
дворца библейского царя Валтасара.
Возможно, похитители
двугривенных не знали, что такое люминофор, и
не смогли бы объяснить, почему он
светится. Но TOf что их поймали с
поличным, они поняли сразу.
Прошло немного времени, и на
экранах телевизоров граждане города
К-ва увидели груды монет,
извлеченных из пудовых «зах-оронок» и
возвращенных в казну.
Так не без помощи химии удалось
реабилитировать целый город.
В. РИЧ,
специальный корреспондент
«Химии и жизни»
Рисунки
О. АИЗМАНА
93
ЖИВЫЕ ЛАБОРАТОРИИ
ГИНКГО, СОВРЕМЕННИК ДИНОЗАВРОВ
Рисунки
В. БАШЛЫКОВА
В Риге, в сквере на берегу городского
канала, растет ветвистое дерево,
широкая крона которого поднимается на
14 метров. Каждую осень его листва
опадает, и открываются янтарно-желтые
плоды, похожие на сливы. Их с любо*
бытством разглядывают приезжие: мало
кому приходилось видеть такое дерево,
и уж совсем немногие знают, что это —
гинкго, один из «последних могикан»
древнего семейства, процветавшего на
Земле, от Африки до Гренландии, в
третичном периоде. «Живым ископаемым»
называют это дерево: окаменелые
остатки его сородичей в изобилии находят в
образовавшихся 200—300 миллионов лет
назад юрских отложениях, по соседству
с костями динозавров... .
Сейчас гиикго в диком виде
встречается только в Юго-Восточной Азии, да
и то очень редко. А в декоративных
целях его выращивают в ботанических
садах и парках Западной Европы, Южной
Африки, Японии (где его считают
«священным деревом» и сажают у храмов).
У нас гинкго хорошо растет на Кавказе
и в Крыму. Рижское
гинкго—единственное старое дерево этой породы на
северо-западе СССР — женский экземпляр,
дающий непрорастающие семена. Его
посадил еще в 80-х годах прошлого века
известный дендролог и парковый
архитектор Георг Куфальд. Первые лет
двадцать это нежное растение
приходилось утеплять на зиму, а потом оно
акклиматизировалось, стало
морозостойким, в 1939 году впервые зацвело и с
тех пор почти каждый год приносит
плоды. Два его молодых родственника
недавно были высажены в рижском
парке Коммунаров.
Гинкго относится к числу
голосемянных растений, так же как сосна, ель,
кедр или кипарис. Это листопадное
дерево, достигающее 30—40 метров высоты,
с раскидистой кроной и гладкой
блестящей коричневой корой (с возрастом она
становится серой). Длинные
десятисантиметровые веерообразные листья гинкго
напоминают листья давно вымерших
папоротников.
Цветет гинкго в мае — июне, а в
сентябре на нем созревают богатые
крахмалом семена с мясистым наружным
покровом. Плоды гинкго съедобны и очень
вкусны: в Китае и Японии их
вымачивают в соленой воде, поджаривают и
подают к праздничному столу как
лучшее угощение. Говорят, что человек,
поевший этих плодов, меньше пьянеет.
В Китае мякоть плодов гинкго
используется в народной медицине как
средство от туберкулеза, бронхита, астмы,
глистов, а в Японии — еще и от
желудочно-кишечных заболеваний и для
заживления ран. Японцы с древнейших
времен защищают книги от жучков,
закладывая между страницами листья
гинкго.
Плоды и листья гинкго действительно
содержат биологически активные
вещества. Уже давно замечено, что при
переработке плодов их мякоть раздражает
кожу рук. Раздражение это напоминает
по своему характеру солнечный ожог и
длится неделю, а потом кожа на
пораженном месте начинает шелушиться.
Токсическое начало, выделенное из
плодов, представляет собой бесцветное, без
запаха и вкуса кристаллическое
вещество кислой реакции. При контакте с
кожей и слизистыми оболочками оно
вызывает воспаление, а если его принять
внутрь, оно сильно раздражает желудок,
кишечник и — при выделении — почки.
Отмечено гемолитическое действие этого
вещества: оно вызывает разрушение
эритроцитов подобно кантаридину
(активному началу «шпанских мушек»). По
последним данным японских ученых, из
экстракта околоплодника гинкго
выделена органическая кислота, получившая
название гинкговой. Эта кислота и ее
щелочные производные, а также еще
одно вещество, найденное в составе
плодов гинкго,— билобол и обладают,
как показали эксперименты,
гемолитическими свойствами.
Действительный член
Всесоюзного географического общества
И. И. ГРОМ
(Рига)
95
«ЦВЕТНО
ПЛАТЬИЦЕ
НЕ НОСИТСЯ...»
Никопай Рерих, знаменитый русский
художник, рисовал красные паруса ладей,
на которых князь Владимир
Святославович шел походом на Корсунь.
Красные паруса... У художника есть
право на творческий вымысел. Но было
ли и а самом деле знакомо древним
славянам искусство окрашивания тканей?
Археологи подтвердили достоверность
рериховской фантазии, правда, для
времен, немного более поздних, чем
языческие. Да, крашеные ткани и впрямь
были давно известны на Руси. Историки
владеют ныне коллекцией тканей,
добытых на раскопках древнего Новгорода;
эта коллекция открывает нам
пристрастие новгородцев к ярким, богатым
расцветкам одежды: красному и желтому,
зеленому и коричневому, синему и
глубокому черному цвету.
«У меня ль золота казна не тощится,
Цветно платьице не носится...»,—
похваляется в былине гусляр и певец
Садко. Исследователи склонны считать
прототипом былинцого героя богатого и
знатного новгородца Садко Сытинича,
жившего в XII веке. Летопись
утверждает, что богатства Садко были
немалыми. И, наверное, одежда его могла
быть сколь угодно нарядной и
красочной.
Какие же красители знали наши
далекие предки?
Им были известны, например,
красящие свойства дубовой коры. Кору
заливали горячей водой, и постепенно
краситель переходил в раствор. Им
окрашивали шерстяную т-кань и пряжу в желто-
оливковый или черный цвет. Окраска
зависела от протравы, в которой заранее
выдерживались ткани и нитки. Раскопки
указывают давность этого способа
окрашивания, по меньшей мере XI век.
В XII веке (а может быть, и
раньше?) уже умели пользоваться соком
другого дерева — ольхи. От светлого
«песочного» до бархатистого
темно-коричневого— вот гамма отгенков, даваемых этим
красителем.
В новгородской земле сохранились до
нашего времени лишь остатки шерстяных
тканей. Растительные же волокна —
льняные, холстинные — исчезли,
растворенные почвенными кислотами. Нет
поэтому точных сведений и об их окраске.
Но народный опыт, передающийся из
поколения в поколение и уходящий
своими истоками в глубь веков, убеждает,
что и тут не обошлось без растительных
красок, извлеченных из диких растений.
С незапамятных времен известно, что
отвар из корней конского щавеля,
соединенный с винным камнем, окрашивает
ткани в желтый цвет, а при железной
протраве дает черный. Корни девясила,
вымачиваемые с азотистым аммонием (а
в народной практике — с мочой), дают
синюю окраску. Водная вытяжка из
цветков зверобоя красит в желтый и
зеленый цвета, а тот же подкисленный
горячий настой — в красный и розовый.
Чго ж, по-видимому, задолго уже до
открытия а-нилиновых красок наши
предки могли похвалиться праздничным
разноцветьем одежды. Была у них глубокая
потребность в украшении быта, тяга к
прекрасному во всех его формах. Эта
потребность рождала и резные
наличники на окнах, и замысловатую вязь
кружев, и многоголосие хоровой песий, и,
наверное, алые паруса ладей.
3. КОРОТКОВА,
Р. ФЕДОРОВ
ИГРА
ХИМИЧЕСКИЕ
«ДРУДЛЫ»
«Друдлы» — это
анекдоты в картинках.
Лаконичный,
в несколько штрихов,
рисунок-загадка и одна
строчка
подписи-отгадки — вот
что такое «друдлы».
К сожалению, все
публиковавшиеся до
сих пор «друдлы» не
имели ничего общего
с химией. Чтобы
восполнить этот пробел,
мы предпагаем вашему
вниманию серию таких
рисунков, сделанных на
чисто химические темы
(см. третью страницу
об-южки).
з.П^иСМчДОка* СиСтема эЛЕМе"ТоВ '^fl
л'Н°Т° С^
so ..
Г'/'Г,/'?''*"/
(Ш »•;." v;:'''«••'*'•; V
[PC
C3
_ . n я пО"ал А каП'в'
г8
66
?6.эЛенТРОн,уВьЛиЧеННЫй «Оле^
ПОЧЕМУ
БЕГЕМОТ
ТАКОЙ
СИНИЙ?
{WT^
И п дате л ьство
«Наука»
Цена 30 коп.
Индекс 71050
Среди хранящихся в музеях сокровищ
древности особую ценность
представляют древнеегипетские фаянсовые
глазурованные сосуды и фигурки, которые
привлекают внимание своеобразным
синим цветом (синий цвет считался
у египтян священным). Фаянс был
изобретен в Египте в четвертом
тысячелетии до нашей эры, и изделия из него
были широко распространены вплоть до
XIV века нашей эры. Но к этому
времени древней технологией почему-то
перестали пользоваться, и секрет
изготовления египетского фаянса, самого
древнего глазурованного керамического
материала, был утерян.
Ключ к разгадке изготовления синей
глазури был обнаружен совсем недавно
сотрудником Нью-Йоркского
Метрополитен-музея Дж. Ноблом. Образно говоря,
Нобл нашел этот ключ прямо под
йогами в подвале музея. Здесь в течение
многих лет хранились льняные мешки
с натуральной содой, которую древние
египтяне использовали для
бальзамирования. Эти мешки с их содержимым
были обнаружены в 1908 году на
раскопках гробницы Тутанхамона -
фараона, умершего в 1352 году до нашей эры.
Исследователь задался вопросом: а не
могла ли служить сода помимо
бальзамирования и для каких-либо других
целей? Для проверки своей идеи он
езял некоторое количество соды,
добавил к ней измельченный кварц, окись
меди и некоторые другие компоненты н
обжег эту смесь при температуре
950° С. То, что Нобл вынул из тигля,
было на первый взгляд прекрасной
копией египетского фаянса.
Но в точности воспроизведения
следовало убедиться. Музей направил
образцы древней керамики и полученных
репродукций в лабораторию, где
глазурованные изделия были подвергнуты
рентгеноструктурному анализу и
спектрографии. И вскоре был получен
результат: «химические отпечатки
пальцев» старых и новых образцов совпали.
Сотрудники лаборатории обнаружили,
что при обжиге образцов происходит
процесс «самоглазурования» керамики:
это делает египетский фаянс
уникальным среди древних и современных
керамических материалов. Известно, что
такие гончарные материалы, как
майолика, английский, французский и
голландский фаянс, подвергаются, как
правило, двукратному обжигу: сначала
обжигаются неглазуроваиные изделия, а
потом на них наносится слой глазури
и термическая обработка повторяется.
При получении египетского фаянса обе
стадии совмещены благодаря особому
процессу сплавления, который протекает
в смеси, помещенной в тигель.
Стала известна и еще одна
интересная деталь: египетский фаянс содержит
в своем составе 11,7% органических
веществ — это остатки пахучего
сандалового дерева, благовоний н мирра.
*^