Text
                    химия и жизнь
Научно-популярный журнал Академии наук СССР 1968


На " 1-й' стр. б'блбжки:" Фото Ф. П. Толстой 11783—1873). Ви- Г. Верховского к очерку «Вы ноград. Читайте в этом номере любите ли сыр?» журнала статью «Плоды против микробов»
ЕЖЕМЕСЯЧНЫЙ НАУЧНО- ПОПУЛЯРНЫЙ ЖУРНАЛ АКАДЕМИИ НАУК СССР 2 «О сколько нам открытий чудных...» Пушкинские стихи о науке . ——_ — ХИМИЯ И ЖИЗНЬ № (> ИЮНЬ 1968 ГОД ИЗДАНИЯ 4-й Редакционная коллегия: И. В. Петрянов-Соколов (главный редактор), П. Ф. Баденков, Н. М. Жаворонков, B. А. Каргин, C. В. Кафтанов, Н. К. Кочетков, Л. И. Мазур, Б. Д. Мельник, B. И. Рабинович (ответственный секретарь), П. А. Ребиндер, М. И. Рохлин (зам. главного редактора), C. С. Скороходов, Б. И. Степанов, A. С. Хохлов, М. Б. Черненко (зам. главного редактора). Н. М. Эмануэль Редакция: Б. Г. Володин, Д. А. Глейх, B. Е. Жвирблис, A. Д. Иорданский, О. И. Коломийцева, О. М. Либкин, B. В. Станцо, Т. А. Сулаева, И. М. Чаплина, B. К. Черникова Художественный редактор C. С. Верховский Технический редактор Э. С. Язловская Корректоры: Ю. И. Глазунова, Е. И. Сорокина При перепечатке ссылка на журнал «Химия и жизнь» обязательна. Адрес редакции: Москва В-333, Ленинский проспект, 61. Телефоны: 135-52-29, 135-32-41, 135-63-91. Подписано к печати 5/V-1968 г. Т-07527. Бумага 84 X 108'/^ Печ. л. 6,0. Усл. печ. л. 11,7 + 1 вкл. Уч.-изд. л. 11,7. Тираж 142 500. Заказ 2397 Цена 30 коп. Московская типография Jsfe 2 Главполиграфпрома Комитета по печати при Совете Министров СССР, Москва, проспект Мира, 105. 9 17 22 25 26 28 62 64 66 69 71 74 Советские синтаны Ваша жизнь во сне Наш комментарий Заглядывая в будущее Будущее полимеров Из писем в редакцию Экономика и производство Исследователь на перепутье Элемент №... Н. Я. Эйдельман Л. М. Шутер К. В. Судаков, Б. Е. Вотчал Я. Гнидек Г. Л. Аврех 33 37 41 45 47 54 56 58 Ртуть Что вы знаете и чего не знаете о ртути и ее соединениях Искусственное кровообращение Химия против тромбоза Что мы едим "RbT любите ли сыр? Что вы знаете и чего не знаете о сыре Немного истории Жизнь замечательных ученых Б айер Б. И. Казаков Э. П. Левитес С. Г. Кара-Мурза О. Либкин Ю. Мусабеков Новости отовсюду Русский — для химиков Фантастика Эффект Пирокина Информация Живые лаборатории Плоды против микробов Эта дурацкая замазка... — А. В. Суперанская Ларри Айзенберг С. И. Зелепуха М. М. Мартынюк, М. Г. Воронков Клуб Юный химик 77 Что это такое? Задачи для поступающих в вузы. Ответы на вопросы прошлого номера Какие книги читать к экзаменам Полезные советы химикам 84 Перегонка-чемпионка Учитесь переводить 86 Французский — для химиков 88 Пластмассовые автомобили, игрушечные и настоящие 90 В единственном экземпляре... 93 Что есть что 95 Испытание светом В. Жвирблис Т. Н. Комровская М. А. Гуревич, В. Б. Кляцкин А. А. Крейнин Н. Яблонская
Восемнадцатая страница «арз- мый, исчерканный черновик румскои тетради». В нижней ее стихотворения йОАОвине — трудно разбирав- , ливтг *-"- «^ trr**to-fn My +y4**, «yV/^- ^ ^V*^*- %^3<.
„О СКОЛЬКО НАМ ОТКРЫТИЙ ЧУДНЫХ..." Пушкинские стихи о науке Кандидат исторических наук Н. Я. ЭЙДЕЛЬМАН Так называемая «первая арзрумская» тетрадь Пушкина: бумажный переплет, 110 синих листов и на каждом — красный жандармский номер (по смерти поэта тетрадь просмотрена в «Третьем отделении»). Черновики «Путешествия в Арзрум». Рисунки: черкес, еще какая-то голова в папахе. Опять черновые строки: «Зима, что делать мне в деревне...», «Мороз и солнце; день чудесный...». Наброски последних глав Онегина: В те дни, когда в садах лицея Я безмятежно расцветал, Читал украдкой Апулея, А над Виргилием зевал... Ужель и впрям и в самом деле Без элегических затей Весна моих промчалась дней (Что я шутя твердил доселе)? И ей ужель возврата нет? Ужель мне скоро тридцать лет? 1829 год. Молодость кончилась. Из-под пера выходят не слишком веселые строки: ...Я говорю: промчатся годы, И сколько здесь ни видно нас, Мы все уйдем под вечны своды, И чей-нибудь уж близок час. На обороте 18-го и в начале 19-го листа этой же тетради — небольшой нелегко разбираемый черновик. Только в 1884 году В. Е. Якушкин опубликовал из него две с половиной строки. А когда — уже в наше время — подготавливалось полное академическое собрание Пушкина, дошел черед до всех остальных. Фотокопии пушкинских автографов предоставлены редакции Институтом русской литературы АН СССР. 1 Сначала Пушкин написал: О сколько ждут открытий чудных Ум и Труд Мысль сразу не дается. Поэт, видимо, находит, что Ум и Труд — слишком простые, маловыразительные образы. Постепенно они вытесняются другими—«смелый дух», «ошибки трудные». И вдруг появляется «случай»: И случай, вождь... Позже — неожиданный образ «случай — слепец»: И случай отец Изобретательный слепец Затем еще: И ты слепой изобретатель И наконец: И случай, бог изобретатель... Стихи не закончены. Пушкин перебелил только две с половиной строки и почему-то оставил работу. Этот текст для полного академического собрания сочинений Пушкина готовила Татьяна Григорьевна Цявловская. Она рассказывает, что ей жалко было отправлять чудесные строки в раздел 3-го тома, предназначенный для неосновных черновых вариантов: ведь там они станут менее заметны и оттого — менее известны... И в кон- 1* 3
це концов редакция решила поместить среди основных текстов Пушкина две с половиной беловые строки, опубликованные В. Е. Якушкиным, и еще две с половиной строки, которые Пушкин окончательными не считал, но которые все же сделались «последней его волей»: О сколько нам открытий чудных Готовят просвещенья дух И Опыт сын ошибок трудных И Гений парадоксов друг И случай, бог изобретатель 2 1829 год. Уже открыты первые астероиды и Уран, на очереди Нептун. Но еще не измерено расстояние ни до одной звезды. Уже из Петербурга в Кронштадт ходит пароход, именуемый чаще «пироскафом», но еще не слыхали в России гудка паровоза. Уже расширяются научные отделы толстых журналов, и один из журналов даже берет научное имя—«Телескоп». Но никто еще не знает, где находятся истоки Нила и что Сахалин — остров. Некоторые поэты (например, Шелли) даже принялись штудировать ньютоновские «Начала», но еще иные (Джон Ките) осуждают Ньютона за то, что тот «уничтожил всю поэзию радуги, разложив ее на ее призматические цвета» *. Француз Дагер близок к изобретению фотографии, но еще во всех сочинениях Пушкина только дважды употреблено слово «электричество» (он рассуждал о том, что фраза «Я не могу вам позволить начать писать стихов» нехороша — правильнее «писать стихи», — и заметил далее: «Неужто электрическая сила отрицательной частицы должна пройти сквозь всю эту цепь глаголов и отозваться в существительном?»). Наконец, в том мире уже живут такие немаловажные люди, как отец Менделеева, дедушка Эйнштейна и пра-прадедушки и пра-прабабушки почти всех сегодняшних нобелевских лауреатов... Так что ж особенного в том, что Пушкин восхищается наукой и ждет «открытий чудных» — кто ж не восхищается? Онегин * Этот пример, как и несколько следующих, заимствован из работы академика М. П. Алексеева «Пушкин и наука его времени». и Ленский обсуждали «плоды наук, добро и зло». Даже последний человек Фаддей Венедиктович Булгарин печатно восклицал: «Догадаетесь ли вы, о чем я думал, сидя на пароходе?.. Кто знает, как высоко поднимутся науки через сто лет, если они будут возвышаться в той же соразмерности, как доселе!.. Может быть, мои внуки будут на какой-нибудь машине скакать в галоп по волнам из Петербурга в Кронштадт и возвращаться по воздуху. Все это я в праве предполагать, сидя на машине, изобретенной в мое время, будучи отделен железною бляхою от огня, а доскою от воды; на машине, покорившей огнем две противоположные стихии, воду и воздух и ветер!». Право, журналистские восторги Фаддея Венедиктовича были не меньшей глубины, чем восклицания и «раздумья» иных газетчиков, публиковавшиеся на протяжении ста тридцати последующих лет по поводу паровозов, глиссеров, дирижаблей и реактивных пассажирских «лайнеров». В седьмой главе «Онегина» Пушкин будто издевается над утилитарным — на булгаринский манер — представлением о « научно-техническом прогрессе »: Когда благому просвещенью Отдвинем более границ, Со временем (по расчисленью Философических таблиц, Лет чрез пятьсот) дороги верно У нас изменятся безмерно: Шоссе Россию здесь и тут, Соединив, пересекут. Мосты чугунные чрез воды Шагнут широкою дугой, Раздвинем горы, под водой Пророем дерзостные своды, И заведет крещеный мир На каждой станции трактир. Так дискутировали о науке в конце 20-х годов XIX века. Но притом в ту пору на науку смотрели романтически, немного подозревая ее в колдовстве. Мемуарист, чье имя никому теперь ничего не скажет, так вспоминал об известном ученом П. Л. Шиллинге: «Это Калиостро или что-либо приближающееся. Он и чиновник нашего министерства иностранных дел, и говорит, что знает по китайски, что весьма легко, ибо никто ему в этом противоречить не может... Он играет в шахматы две партии вдруг, не 4
Этот шуточный портрет П. Л. Шиллинга сделан рукой Пуш- ^^■^. \ V \ «:ди«-:~ —■***—- •••••*■ *•—ii№f йтвдта^ глядя на шахматную доску... Он сочинил для министерства такой тайный алфавит, то есть так называемый шифр, что даже австрийский так искусный тайный кабинет и через полвека не успеет прочесть! Кроме того он выдумал способ в угодном расстоянии посредством электрицитета произвести искру для зажжения мин. В шестых — что весьма мало известно, ибо никто не есть пророком своей земли, барон Шиллинг изобрел новый образ телеграфа... Это кажется маловажным, но со временем и усовершенствованием оно заменит наши теперешние телеграфы, которые при туманной неясной погоде или когда сон нападает на телеграф- щиков, что так же часто, как туманы, делаются немыми». (Телеграфы тогдашние были оптическими.) Академик М. П. Алексеев пишет, что как раз в конце 1829 года Пушкин общался с Шиллингом, наблюдал его открытия, собирался даже вместе с ним в Китай и, возможно, под этими впечатлениями и набросал строки «О сколько нам открытий чудных...» И все-таки непривычно — Пушкин и науки... Правда, друзья и знакомые свидетельствовали, что поэт регулярно читал в журналах «полезные статьи о науках естественных» и что «ни одно из таинств науки им не было забыто...». Но в той тетради, где обнаружились «научные строки», все остальное — о поэзии, истории, душе, литературе, деревне, любви и прочих вполне гуманитарных предметах. Таким был век. Вслед за Шато- брианом принято было считать, что природа, «исключая некоторых математиков- изобретателей... осудила их (т. е. всех остальных математиков— Н. Э.) на мрачную неизвестность, и даже сик самые гении изобретатели угрожаются забвением, если историк не оповестит о них миру. Архимед обязан своею славою — Полибию, Ньютон — Вольтеру... Поэт с несколькими стихами уже не умирает для потомства... Ученый же, едва иззестный в продолжении жизни, уже совершенно забыт на другой день смерти своей...». Как известно по воспоминаниям однокашника Пушкина по лицею М. А. Корфа, в Царскосельском лицего «математике все мы вообще сколько-нибудь учились только в первые три года; после, при переходе в высшие ее области, она смертельно всем надоела, и на лекциях Карцова каждый обыкновенно занимался чем-нибудь посторонним... Во всем мате- 5
матическом классе шел за лекциями и знал, что преподавалось, один только Валь- ховский». Что же важного мог сказать Пушкин о науке? По-видимому, не более, но и не менее того, что смог сказать о Моцарте и Сальери, не умея музицировать, или о Скупом, никогда скупым не числясь... 3 В «Сценах из рыцарских времен», сочиненных в 1835-м, монах-ученый Бертольд говорит: «Perpetuum mobile, то есть вечное движение. Если найду вечное движение, то я не вижу границ творчеству человеческому... видишь ли, добрый мой Мартын: делать золото задача заманчивая, открытие, может быть, любопытное — но найти perpetuum mobile... О!..,». Для Пушкина «perpetuum mobile» не в одном открытии. Оно — само бесконечное движение науки, «вечный двигатель» цивилизации. «С сколько нам открытий чудных Готовят...» Пушкин надеется, что и он, и окружающие, прежде чем уйти под вечны своды, еще увидят много «удивительного, диковинного, странного, прекрасного»: именно такое значение, по мнению филологов, составивших «Словарь языка Пушкина», поэт чаще всего вкладывал в эпитет «чудный», «чудное». В приведенной строке Пушкин по меньшей мере не желал думать о том, что каждое открытие может быть столь же прекрасным, сколь и страшным, что вообще-то открытия равнодушны, как сама природа... Разумеется, XIX век ободрял: железные дороги, телеграф, промышленность проявляли себя скорее как будто с хорошей стороны. После наполеоновских войн новых особенно кровопролитных кампании не было (вообще, за весь XIX век в войнах погибло значительно меньше людей, чем в XVIII, и могло померещиться, что в будущем дело совсем пойдет на лад). Пушкин, правда, писал: «где капля блага, там на страже уж просвещенье иль тиран». Но это обращено скорее к прошлому, чем к будущему: по его же словам, первобытно счастливые народности терпят от просвещения много с тем, чтобы повзрослеть и когда-нибудь сделаться просвещенно-счастливыми... Мысль о демонической, зловещей власти открытия над самим человеком нередко звучала у Пушкина. Тем не менее мы не найдем у него прямых суждений о том, например, что телеграф может помочь жандармам в преследовании хороших людей, а усовершенствование книгопечатания — лучший способ оболванить массу народа. В XIX веке преобладала вера, что, чем лучше телеграф, тем меньше жандармов, и чем больше книг, тем меньше болванов. Слова об «открытиях чудных» звучат оптимистически. Теперь — следующая строка: «Готовят просвещенья дух» Что же это такое — дух просвещенья? Для Пушкина — мысль важнейшая: «И в просвещении стать с веком наравне...», «Свобода просвещенная...», «Свобода — неминуемое следствие просвещения». «Одно просвещение в состоянии удержать новые безумства, новые общественные бедствия». Последняя цитата — из пушкинской записки «О народном воспитании», написанной по требованию Николая I. Отзыв царя поэту сообщил Бенкендорф: «Принятое вами правило, будто бы просвещение и гений служат исключительным основанием совершенству, есть правило опасное для общего спокойствия, завлекшее вас самих на край пропасти и повергшее в оную тол и- кое число молодых людей. Нравственность, прилежное служение, усердие предпочесть должно просвещению неопытному, безнравственному и бесполезному». Заметим знакомые слова «просвещение и гений» в царском ответе. В наше время много и справедливо говорят о том, что знания без души и нравственности — опасны. Но Пушкин всегда представлял себе просвещение широко: культура, экономика, нравственность. Для него просвещение — это уровень развития. От духа невежества «дух просвещения» отличается, по мнению Пушкина, тем, что в конце концов неминуемо ведет к свободе. В самом деле, в странах просвещенных, то есть более развитых, и свободы больше, и наука — не только плод, но и двигатель цивилизации. России прежде всего и более всего нужно просвещение — в пушкинском широчайшем смысле. Это единственный путь народа к счастью, а счастье народа — в свободе и изобилии. 6
Еще одна страница из пушкинской тетради — заметки к «Путешествию в Арзрум», рисунки Но не только же просвещение «готовит открытия чудные». Наибольшую трудность у Пушкина вызвало размещение других сил, готовящих «чудные открытия». Они теснились, мешали друг другу. «И Опыт сын ошибок трудных...» ++Sft *т Г > '•* ' А ^ К «Опыт» Пушкин пишет с большой буквы, подразумевая опыт поколений (как существуют «Предрассудки вековые», так существует и «вековой Опыт»). Поэт как бы незримо сопоставляет опыт отдельного человека и Опыт времен. Первый — из преодоления трудного за короткое время. Второй — из длинной цепи «ошибок трудных». У многих—«опыт запоздалый» (Герцен писал: «Только человек начнет что-нибудь понимать, ан глядь — уж на кладбище несут»). Однако наука, складывающаяся из тысяч опытов, может помочь и отдельному человеку: Учись, мой сын, наука сокращает Нам опыты быстротекущей жизни. Просвещение шире, чем Опыт. Прежде чем стать собственностью всех просвещенных, Опыт бывает уделом немногих. Просвещение и Опыт — это сумма настоящего и прошедшего. Однако какой-то беспокойный фермент должен подтолкнуть вперед, к тому Опыту, которого еще не было. Вот этот фермент: «И Гений парадоксов друг» Пушкин тут в своей стихии! Моцарт «парадоксален», и Сальери жалуется на это: Где ж правота, когда священный дар, Когда бессмертный Гений — не в награду Любви горящей, самоотвержения Трудов, усердия, молений послан — А озаряет голову безумца...? Творческие процессы в искусстве и науке поэт видит сходными. Шатобриановское пренебрежение к гению-ученому преодолевается легко и походя: «Вдохновение есть расположение души к живейшему принятию впечатлений и соображению понятий, следственно и объяснению оных. Вдохновение нужно в геометрии, как и в поэзии». Если перевести прекрасную поэтическую мысль на наш прозаический язык, то 7
можно было бы сказать, что под вдохновением (научным и художественным) Пушкин разумел резкое обогащение ассоциаций, когда вдруг становится заметной связь между вещами, как будто несвязанными. В этом «парадоксе» как раз и вся суть. Слова «Гений парадоксов друг» отвечают современному представлению: ничего почти не могут принести теории, слишком «разумные» и мало парадоксальные, то есть недостаточно сумасшедшие, чтобы быть верными. И Коперник, и Ньютон были мастера подбирать парадоксальные ключи к великим открытиям. Но кроме безумия, гений неплохо ориентируется и в разумном. Он не «парадокс», а только — «парадоксов друг». Итак, Просвещение и Опыт увенчаны Гением. Но есть нечто, еще более непонятное, мгновенное, что приводит в движение сложнейшую пирамиду «Просвещение — Опыт — Гений». Здесь, на самом верху пирамиды— вспышка, озарение, Случай! Случай возведен Пушкиным в чин повыше Гения, он — бог (и, как Моцарт, сам того не знает...): «И случай бог изобретатель» Пушкин сначала хотел как-то соединить Опыт и Случай единой мыслью: «Опыт — сын ошибок...», «Случай — отец...». «Ум человеческий, — записывал поэт, — не пророк, а угадчик, он видит общий ход вещей и может выводить из оного глубокие предположения, часто оправданные временем, но невозможно ему предвидеть случая, мощного мгновенного орудия провидения...». 4 В «Сценах из рыцарских времен» Мартын — воплощение доброго здравого смысла — вопрошал: «Постой! Ну, а если опыт твой тебе удастся, и у тебя будет и золота и славы вдоволь, будешь ли ты спокойно наслаждаться жизнию?» Но Бертольд не унимается: «Займусь еще одним исследованием: мне кажется, есть средства открыть perpetuum mobile...». «Убирайся к черту с твоим perpetuum mobile!..» — вопиет в раздражении представитель «здравого смысла». Великий поэт, защищаясь от мартынов, сопоставляет свое дело с трудом бертольдов. В неоконченном предисловии к последним главам «Евгения Онегина» Пушкин писал: «...В одном из наших журналов сказано было, что VII глава не могла иметь никакого успеху, ибо век и Россия идут вперед, а стихотворец остается на прежнем месте. Решение несправедливое (т. е. в его заключении). Если век может идти себе вперед, науки, философия и гражданственность могут усовершенствоваться и изменяться, — то поэзия остается на одном месте, не стареет и не изменяется. Цель ее одна, средства те же. И между тем как понятия, труды, открытия великих представителей старинной астрономии, физики, медицины и философии состарелись и каждый день заменяются другими, произведения истинных поэтов остаются свежи и вечно юны». Он, видимо, не раз размышлял о науках, философии и гражданственности, которые «могут усовершенствоваться и изменяться», в то время как «произведения истинных поэтов остаются свежи и вечно юны». В этих строках, написанных через год после черновика «О сколько нам открытий чудных...», важный вопрос: если науки — это одна из самых подвижных частей знания, то не они ли будут в грядущем менять людей и жизнь? А поэзия, которая «остается на одном месте», — не она ли будет сохранять навеки сокровища мира духовного?.. Стихи «О сколько нам открытий чудных» остались незаконченными. Быть может, наука, которая только еще «начиналась», не открылась поэту до конца. А может быть, Пушкина попросту что-то отвлекло, он отправил замысел «отлежаться», чтобы позднее вернуться к нему, и не вернулся... Догадки пусты, стихи прекрасны. Сейчас кажется, что законченные, они бы ухудшились, как стал бы чужим храм Покрова на Нерли, если б восстановить когда- то окружавшую его галерею. Удержимся от догадок, перечитаем стихи; ведь в самом деле: «О сколько нам открытий чудных Готовят просвещенья дух И Опыт сын ошибок трудных И Гений парадоксов друг И случай, бог изобретатель» 8
Профессор Я. 77. Беркмап СОВЕТСКИЕ С1ШТАНЫ Кандидат химических наук Л. М. ШУТЕР, Львовский политехнический институт' Памяти заслуженного деятеля науки и техники УССР, доктора химических наук профессора Якова Павловича Беркмана НЕСКОЛЬКО СЛОВ В ПОХВАЛУ КОЖЕ Чем привлекает нас кожа? Тем, что изделия из нее легки, эластичны, долговечны. Кожа не набухает в воде и нечувствительна к колебаниям температуры (в пределах до плюс 100—110°С). Гнилостные бактерии не находят в ней в отличие от многих других органических веществ питательную среду. Кожа может быть твердой, как железо, и мягкой, как ткань. Это высокопористый материал, поэтому кожа хорошо пропускает водяные пары и воздух, но вместе с тем защищает от холода и ветра... КАК КОЖА СТАНОВИТСЯ КОЖЕЙ В водной среде в присутствии особых дубящих веществ сырая шкура претерпевает множество довольно сложных превращений. В решающей роли такой обработки легко убедиться и непосвященному. Попробуйте не продубить шкуру убитого животного — она скоро загниет, дайте ей преждевременно высохнуть — она станет слишком жесткой и ломкой. Иными словами, кожа становится кожей, только пройдя стадию дубления. В чем же суть взаимодействия голья (так называют шкуру, подготовленную к дублению и освобожденную от волос, эпидермиса и подкожной клетчатки) с дубителями? Ответить на этот вопрос не просто. Эффект дубления известен с незапамятных пор, а вот химия связывания белка кожи — коллагена — с дубильными веществами долгое время оставалась совершенно не изученной. Само понятие «дубитель» также имеет лишь практический смысл и ничего не говорит о химической природе носителя дубящих свойств. А ведь способность вызывать специфические изменения сырой шкуры обнаруживают многие вещества: и неорганические соли, и сложные органические соединения. Но первая роль среди них принадлежит, несомненно, тан- нидам. Танниды находят в коре, плодах, да и в самой древесине некоторых деревьев, преимущественно экзотических жителей южных широт: квебрахо, мимозы. ^ Химия и Жизнь, № 6 9
Хорошими дубящими свойствами обладают и вещества, извлекаемые из наших дуба, ели, ивы. Пожалуй, именно сложность строения естественных дубителей и неизученность самого процесса дубления не позволяли химикам прошлого приблизиться к секретам кожевенного дела. Тут нужен был совсем иной уровень знаний. Понадобились немалые достижения различных отраслей химии, чтобы наконец прояснился механизм превращений коллагена. КОЖА ГЛАЗАМИ ХИМИКА Замечательная особенность белка кожи коллагена — строгая взаимная ориентация его молекул. Молекулярные цепи коллагена образуют правильные нитевидные спирали. Отдельные волокна соединяются в пучки, пучки в свою очередь переплетаются, обусловливая большую механическую прочность кожи. «Лишним» в этом стройном мире можно назвать, пожалуй, только межфибриллярное белковое вещество, заполняющее промежутки между волокнами. В отличие от самого коллагена оно легко растворяется в воде и в щелочах. Если шкура не была продублена, то по мере высыхания ее волокна будут склеиваться этим веществом — образуется жесткий как бы просвечивающий пергамент. Из-за этого потенциальные свойства коллагена так и не проявятся, пропадут втуне. От растворимого белка нужно избавиться, не повредив, однако, коллаген и его волокнистую структуру. С этой целью голье обрабатывают известью или сульфидом натрия. Это лишь одна среди многих преддубильных операций, которые носят сохранившиеся с древних времен названия: золение, обеззолка, пикелевание (обработка смесью из кислоты и нейтральной соли) и так далее. После этих процедур вступают в дело дубители. Выяснено, что дубителями могут быть лишь соединения, содержащие так называемые таннофорные группы, то есть группы, реагирующие с молекулами белка кожи. Это условие нуждается в существенной оговорке. Таннофорные группы должны входить в молекулы дубителя в определенном, достаточно большом количестве. Только в таком случае они приобретают способность связываться с молекулами 10
„Кожа становится тугой и хорошей только тогда, когда ее мездрят, трут, мнут и растягивают. Так испытания тяжелого времени украшают нас прекрасным и доблестями" Профессия кожевника была в средние века одной из самых почитаемых. Сложность и длительность процесса обработки кожи служила темой, к которой охотно обращались в нравоучительных советах и наставлениях того времени Рисунки перепечатаны из журнала «Das Leder» коллагена сразу во многих точках, иными словами — дубить кожу. Второе условие, не зависящее от первого и не менее важное,— крупные размеры молекул дубителя. Формировать волокна коллагена могут только частицы достаточной величины, порой полуколлоидного характера. Двойное действие молекул дубителя приводит к тому, что химически измененные волокна коллагена как бы сшиваются в крепкую пространственную структуру. В результате у кожи появляется устойчивость к колебаниям температуры, к действию микроорганизмов и другие ценные свойства. Говоря более строгим языком, суть дубления состоит в том, что коллагеновое волокно приобретает химическую и физическую стабильность за счет взаимодействия активных групп коллагена с дубящими веществами. Действующее начало природных дубителей растительного происхождения (их называют таннидами) — гидроксильные группы ароматических ядер. Танниды — это, как правило, сложные смеси многоядерных полифенолов и фенолокислот со средним молекулярным весом от 300 до 2000 и выше. На долю фенольных групп в молекулах таннидов приходится от 15 до 30 процентов молекулярного веса. Упрощенные представления о химическом строении таннидов дает, например, состав таннпна — дубителя, извлекаемого из дубильных орешков (галлов). Активная часть таннина — это соединение глюкозы с 3—5 молекулами дигалловой кислоты, состав которой таков: НО СООН НО; с НО -СО -°-с но :> ОН Центральную реакцию во взаимодейст- вии дубителя с белком — образование водородных связей между активными полярными группами белка и таннида можно условно изобразить так: Белок ■С = 0. . . Н —О —С- Танниды ГШ. . . ,о-с- I н 2* 11
«СПАСИТЕ ДУБОВЫЕ РОЩИ!» Производство kojjch требует огромного расхода дубителей: их вес составляет 20— 25 процентов веса обрабатываемых шкур. Поэтому еще в конце прошлого века кожевенная промышленность многих стран столкнулась с острой нехваткой дубильного сырья. Перспектив открыть новые породы растений с дубящими свойствами не было, а попытки искусственно культивировать в средних широтах такие растения, как квебрахо или мимоза, терпели неудачу. В России многие тысячи тонн древесины дуба были превращены в щепу, до последней крохи подбирались отходы деревообрабатывающей промышленности. Угроза полного истребления нависла над дубовыми рощами. Начались поиски заменителей танни- дов. Определенные надежды возлагались на дубители, извлекаемые из угля и торфа. Эти вещества легко связывались с коллагеном, но давали очень плохую кожу. Оставался один выход — синтез тан- нидов. Сначала пытались точно воспроизвести состав природных дубителей. Однако вскоре стала ясной вся трудность этой затеи. Хотя теоретически и можно довольно точно представить весь путь от многоатомных фенолов до таннидов, то есть все те многочисленные реакции, в результате которых образуются естественные дубящие вещества, на деле же никому не удавалось получить эти соединения простым и пригодным для промышленности способом. Переломным пунктом в истории искусственных дубителей стал запатентованный незадолго до начала первой мировой войны метод немецкого химика Э. Стиасни. У него возникла мысль повысить растворимость фенолов, введя в их состав вспомогательную сульфогруппу. Идея оправдала себя. Так была решена проблема получения из простейших фенолов водорастворимых соединений с укрупненной молекулой и появились на свет первые синтетические танниды, или, как стали называть эти вещества позже, синтаны. Открывалась перспектива избавиться от дефицита натуральных дубителей, а заодно спасти бесценные дубовые рощи, приостановить истребление квебрахо, мимозы. На первых порах в букет растительных дубителей вводились так называемые легкие синтаны. Это не были еще полноценные заменители таннидов. При дублении одними легкими синтанами кожа получалась тоньше, меньше по весу и площади, сильно впитывала влагу. Но в комбинации с таннидами эти синтаны были хорошим подспорьем. Они раньше других компонентов, входивших в дубильный букет (так называют смесь различных видов таннидов), проникали в толщу голья, обеспечивая условия для лучшего распределения таннидов в коже. ВЫЗОВ ТРАДИЦИЯМ В Советском Союзе исследования по синтезу искусственных дубителей были организованы в начале 20-х годов на Украине. Их возглавил способный молодой химик Я. П. Беркман. Это было время, когда перед нашей страной встала насущная необходимость освободиться во всех сферах экономической жизни от иностранной зависимости. И в решение этой задачи сотрудники только что организованного в Харькове Украинского института прикладной химии стремились внести свою лепту. Украинским ученым пришлось поначалу нелегко. Рецепты заграничных синта- нов были засекречены, и их, как собственность капиталистических фирм, ограждала сложная система патентных барьеров. А сами описания патентов в иностранной литературе были, конечно, весьма скудными. Но все-таки вскоре появились явно обнадеживающие результаты: были синтезированы дубители первых советских марок. Это были продукты сульфирования сырого антрацена. К сожалению, эти синтаны повели себя в производстве очень капризно, и от них быстро отказались. Зато разработанному в 1927 г. Я. П. Беркманом совместно с нынешним действительным членом АН УССР А. М. Киприановым синтану под условным названием «бестан» была суждена долгая жизнь. До самого недавнего времени в нашей стране выпускался синтетический дубитель «антраценовый», прообразом которого послужил «бестан». В 1930 г. на Рубежанском химическом комбинате был пущен цех по производству «бестана», который вскоре начал давать около 400 тонн дубителя в год. А в 1934 г. в Константиновке вошел в строй первый 12
Первобытный способ еыделки шкуры в Советском Союзе завод по выпуску синтетических дубителей. Отечественные синтаны не были копиями заграничных и производились из дешевого недефииит- ного сырья. Каждая тысяча тонн синтанов экономила нашей стране на сокращении производственного цикла и расхода дубителей около трех миллионов тогдашних рублей. СОВЕТСКИЕ ТЯЖЕЛЫЕ СИНТАНЫ Однако оставалась невыполненной главная задача — создание таких заменителей таннидов, которые могли бы применяться самостоятельно, не требуя расхода древесины. А тем временем страна отдавала на нужды кожевенной промышленности около 250 тысяч тонн дуба в год. В 1934—1935 годах в Германии появились первые марки синтетических дубителей нового типа — они могли заменять растительное сырье. Эти вещества получили название тяжелых синтанов; способы их получения немецкие фирмы держали в строжайшем секрете вплоть до конца Еторой мировой войны. Но первые советские тяжелые синтаны, полноценные заменители растительных экстрактов, появились независимо от германских «тан- ниганов экстра» и почти одновременно с ними. Советским химикам удалось получить тяжелые синтаны на основе сульфокислот, хорошо изученных ими в ранних исследованиях. Помогли дополнительные приемы синтеза. Это произошло в 1937 г. При очередных испытаниях сульфокислот ароматических углеводородов обнаружилось, что антраценовая или нафталиновая масса, конденсированная с формальдегидом, способна переводить фенольную смолу з растворимое состояние или диспергировать ее. Чем больше фенольной смолы диспергируется, тем выше становится формирующая и наполняющая способность дубителя. Этот прием оказался универсальным и дал возможность получать заменители таннидов на основе любых сульфокислот. Великая Отечественная война застала работы по синтезу дубителей в самом разгаре. Исследования были прерваны и возобновшшсь только в 1946 году. Яков Павлович Беркман, так много сделавший для расцвета этой отрасли синтеза, после войны и до самой своей кончины в 1967 году работал во Львовском политехническом институте, где руководил кафедрой общей и неорганической химии. И по-прежнему известный теоретик и педагог профессор Беркман не забывал главного дела своей жизни. В последнее время он и его ученики пытались разрешить задачу совмещения в одном веществе функций дубителя и красителя. В молекулы дубителя они вводили хромофорные группы, то есть группы, от которых зависит окраска кожи. И наоборот, молекулам анилинового красителя старались придать дубящие свойства. Созданные препараты не только прочно связываются с кожей, но и глубоко прокрашивают ее. ЭВОЛЮЦИЯ СИНТАНОВ Что же нового произошло в мире синтанов за последние десятилетия? Прежде всего, были раскрыты принципиально новые методы синтеза таннидов. Среди них интересна, например, обработка фенольной смолы сульфитом натрия и формальдегидом. К ароматическому ядру присоединяется сульфо метил еновая группа, которая 13
придает продукту хорошую растворимость в воде. Эта реакция выглядит следующим образом: ОН он он + Na2H03+ CHaU- \S он /\-сн2-/Ч \f ■ CH^SOgNa -f NaOH \S В практику дубления вошли высокомолекулярные соединения типа искусственных смол. Любопытно, что окончательная их конденсация или полимеризация происходит в процессе дубления, непосредственно на волокне кожи. Наша промышленность располагает сейчас целым набором полноценных синтетических дубителей, позволяющих получать практически любые кожи. Правда, было бы ошибкой думать, что синтаны уже полностью вытеснили растительные дубители. По-видимому, пройдет еще немало времени до той поры, когда совсем минует угроза зеленым дубравам. Но эта пора явно приближается. А пока исследователи совершенствуют свойства тяжелых синтанов. Укрепляется тенденция объединения в одном препарате несколько свойств. Появились катионные дубители, назначение которых — фиксировать танниды и красители в коже, разработаны препараты для получения совершенно белой кожи и так далее. Работа, начатая более 40 лет назад, продолжается. Несколько маленьких фактов из истории кожевенного дела ИЗ ГЛУБИНЫ ВЕКОВ Кожевник — одна из древнейших профессий на земле. Еще не овладев огнем, человек начал обрабатывать, смягчать грубые быстро высыхающие шкуры животных, чтобы укрываться ими от холода. Прежде чем научиться обрабатывать почву и собирать ее дары, он научился дубить кожу. Доисторический способ дубления заключался, по-видимому, в том, что охотник смазывал шкуру убитого зверя жиром и мял ее затем руками или зубами. Заметить, что смазанная жиром шкура почти не твердеет, довольно просто, а отсюда неда- 14
леко и до сознательного применения жиров для дубления. Переход был естествен и логичен. Жировое дубление называют иногда еще замшевым. Слово «замша» происходит от голландского «зам», что значит «мягкий». Да, эта мягкая сукнообразная кожа, никогда не выходящая из моды, получается в результате насыщения набухшей в воде шкуры избытком высоконепредельного жира. Химическая суть процесса— соединение окисляемых жирных кислот с веществом голья. Здесь совершенно необходимо присутствие свободных ненасыщенных жирных кислот, способных прогоркать, то есть окисляться. Рассказывают, что кожевники прошлого мягчили кожу куриным пометом. Существовали даже сборщики столь необычного сырья. Размягченная шкура становится более шелковистой на ощупь и более скользкой, она как бы расправляется, становится шире... «РУССКАЯ КОЖА» На Руси научились выделывать кожу очень давно. Уже в IX веке это ремесло процветало на русской земле. Искусством выделки кожи особенно славились мастера Киева, Москвы и Новгорода. Отсюда в разные концы везли сафьян — ярко окрашенную овечью кожу и краснодубную юфть, продукт красного (отсюда и ее название), а иначе говоря, растительного дубления коровьих и лосиных шкур. Эта кожа шла на изготовление верха тяжелой обуви, седел, ремней и прочих шорных изделий. Прочная и непромокаемая, стойкая и к жаре, и к морозу, юфть ценилась еще и потому, что прекрасно сохраняла свои свойства даже при длительном хранении. Долгое время слава этой кожи за границей приписывалась лишь специфическому запаху берестового дегтя, применявшегося для отделки юфти. Однако в позднейших источниках на первый план выдвигается более существенное обстоятельство: старинная русская юфть выдублива- лась по преимуществу таннидами ивы, которые и сообщали ей совершенно особые свойства. ОТ РЕМЕСЛА К ИНДУСТРИИ В истории кожевенного дела не столь уж много открытий, подобных появлению в XIX веке дубильных экстрактов, или соков, как тогда говорили. Потребность в коже все время росла, кожевенных заводов становилось все больше. Тут-то и заметили, как обременительны при перевозках, громоздки и неудоб- 15
ны в употреблении корье или щепа, которые собственно дубильных веществ содержат сравнительно мало. Куда удобней было бы перевозить сами экстракты дубителей! Дубильные экстракты и дубильные барабаны сильно двинули вперед кожевенное дело, приблизив его к индустрии. Ускорился сам процесс дубления, сократились расходы. Мастеру стало легче руководить дублением, так как отныне он знал силу экстракта. В корье же количество дубильных веществ варьировалось даже в пределах одной и той же партии. В 1896 г. в Москве на заводе Демента были проведены «публичные опыты дубления всех сортов кож по привилегированной в России и других государствах системе» — с применением дубильных соков высокой крепости. Опыт длился полтора месяца. Для лицезрения его прибывали представители различных кожевенных фирм и заводов, журналисты. В назначенные дни гости присутствовали при вскрытии аппарата и осмотре подвергавшихся дублению кож. По окончании опыта эксперты нашли, что кожи (коровья, бычья, баранья и другие) «вполне выдублены для употребления». Вскоре был опубликован «журнал опытов» — отчет о ходе эксперимента, любопытнейший документ из истории кожевенного дела в России. Рисунки И. ЗАХАРОВОЙ и Е. СКРЫННИКОВА ТЕХНОЛОГИ, ВНИМАНИЕ! ТЕХНОЛОГИ, ВНИМАНИЕ! ТЕХНОЛОГИ, ВНИМАНИЕ!. устойчивее алмаза Ленинградский абразивный завод «Ильич» выпускает новый абразивный материал — кубический нитрид бора (эльбор). Ассортимент инструментов из эльбора, выпускаемых заводом, аналогичен ассортименту алмазного инструмента. Эльбор устойчив при нагревании на воздухе до 1400е С (это значительно выше, чем устойчивость алмаза, который при 700° С переходит в графит). Шлифовальные свойства инструмента из эльбора выше, чем у существующих абразивных инструментов. При использовании эльбора удельный расход материала ниже, качество поверхности обрабатываемых изделий выше, режущие свойства инструмента не изменяются в процессе эксплуатации, стойкость его повышается в 50 раз. Эльбор рекомендуется применять при чистовой и окончательной обработке инструментов из быстрорежущих высокованадиевых и кобальтовых сталей, дорогих инструментов из стали марки Р18, закаленных подшипниковых и других конструкционных сталей. БЕЗ КИСТИ И РАСПЫЛИТЕЛЯ Чтобы покрыть металлическое изделие слоем какого-либо другого металла, используют электролитический способ. Электричество помогает и тогда, когда на изделие напыляется краска: под действием электрического поля ее капельки переносятся к окрашиваемому изделию и оседают на нем плотным слоем. По сообщению агентства АДН, в Германской Демократической Республике разработан новый способ покрытия металлических изделий лаком, также основанный на применении электричества. Только в этом случае процесс ведется в водном растворе и основан на явлении электрофореза — переноса коллоидных частиц под действием электрического поля. Для этого изделие подключается к аноду и помещается в раствор связующих веществ и пигментов в воде; на поверхности этого изделия отлагается плотное покрытие, которое к тому же благодаря электроосмотическому эффекту почти полностью обезвоживается. Этот способ может найти применение при грунтовании и однослойном покрытии лаком. 16
ВАША ЖИЗНЬ ВО СНЕ «И кроме того,— что было самым ужасным,— Клавдия Ивановна видела сны. Она видела их всегда» И. Ильф и Е. Петров, «Двенадцать стульев» Каждый вечер в привычное время человека начинает клонить ко сну. На семь или восемь часов он как бы полностью отключается от внешнего мира, уходит в тихое общение с самим собой. Почти треть своей жизни люди проводят во сне. Из этого времени около пяти лет отданы сновидениям. «Весенней ночью я отдался снам...» Фудзивара Садайэ Сон — вовсе не простое «бессознательное» состояние. Сейчас установлено, что спящий проходит через несколько определенных стадий, которые повторяются в течение ночи через каждые 90—120 минут. В специальных лабораториях по изучению сна проводились наблюдения над добровольцами. Они являлись туда ежевечерне, ложились в постель, закрывали глаза и — эксперимент начинался: к электродам, укрепленным на голове, подключали электроэнцефалограф, следящий за изменением естественных электрических импульсов от разных участков мозга, и другие регистрирующие приборы. Через определенные промежутки времени измерялась температура тела. Как только человек успокоился, на ленте самописца, соединенного с электроэнцефалографом, вместо неравномерных быстрых волн, характерных для бодрствующих, появляются регулярные ритмические волны, называемые «альфа-ритмом». В виде циклов они повторяются 9—12 раз в секунду. Это означает, что человек уже отдыхает, но еще не спит. Температура его тела немного падает, он перестает двигаться. Это приятное и спокойное состояние постепенно переходит в первую стадию сна. Электроэнцефалограф сообщает о произошедших изменениях: «альфа-ритм» сменяется мелкими неравномерными волнами, рисунок которых часто меняется. Понижается напряжение импульсов мозга. Дыхание равномерное, пульс замедлен, мускулы расслаблены — человек заснул, но его еще можно разбудить громко произнесенным словом. Вдруг перо следящего прибора начинает регистрировать падение и резкие всплески напряжения биотоков, спящий ворочается в постели, его глаза медленно двигаются под закрытыми веками. Давление крови повышается, учащаются дыхание и пульс. Началась новая стадия сна — стадия сновидений. Разбуженный в это время человек тут же расскажет, что видел причудливые и драматические сцены, которые утром может не помнить совсем. Если спящего не потревожить, он переходит в третью стадию сна: на ленте самописца перо выписывает большие медленные волны с редкими всплесками. Дыхание ровное, мускулатура расслаблена; температура тела по-прежнему снижается, давление падает, сердцебиение слабое. Разбудить спящего сейчас уже труднее. Самый крепкий сон — в четвертой стадии. У нормального человека он занимает значительную часть ночи. И если четвертая стадия окажется почему-то слишком короткой, то в следующую ночь она продлится гораздо дольше, чем обычно. Конечно, повторение описанных циклов не совсем одинаково у разных людей, но почти все проводят примерно одинаковое «5 Химия и Жизнь, № б 17
время во второй стадии (со сновидениями) и в четвертой стадии самого глубокого сна. «Тут врачи должны решить, так ли необходим сон, что от него может зависеть наша жизнь: ибо мы знаем, например, что царя Македонского Персея в римском плену довели до смерти, не давая ему спать; впрочем, Плиний приводит в качестве примера других, долго живущих без сна» Мишель Монтень, «Опыты» Медицину давно интересует, насколько важен сон для здоровья и что произойдет, если человек будет продолжительное время лишен этого привычного состояния, В одном из исследовательских институтов США установили, что у долго не спавших людей умственные способности слабеют, растет усталость, возникает стремление оградить себя от окружающего мира. Человеку трудно двигаться, он начинает путать свои мысли с фактически происходящими вокруг него событиями. Появляется ощущение, будто что-то сдавливает голову. Все предметы видны сквозь какую-то дымку, глазные веки воспалены. После 30—60 часов бодрствования нарушается восприятие расстояния: маленькие предметы представляются сдвинутыми со своих мест, а форма крупных искажается. Лампы окружены туманным ореолом. Пол кажется волнистым. Яркие галлюцинации, короткие сновидения наяву, полностью нарушенное чувство времени — вот результат 90 часов, проведенных без сна. 200 бессонных часов вызывают состояние, похожее на психоз. Пока еще трудно определить, как в дальнейшем скажется на организме человека очень долгое бодрствование. Возможно, оно станет причиной какой-нибудь болезни, а может быть, и отразится на продолжительности жизни. Но уже сейчас работы некоторых ученых показали, что длительное лишение сна нарушает обмен веществ, в результате которого вырабатывается энергия, жизненно необходимая организму. На такое нарушение указывает пониженная температура тела при долгом бодрствовании. При этом наибольшую усталость человек испытывает тогда, когда температура у него становится наинизшей. Затянувшееся бодрствование может стать причиной возникновения патологических симптомов, бредового состояния. Поэтому особенно важно выяснить, как будет вести себя человек во время работы, требующей отказа от сна. Предварительные результаты исследований говорят о том, что в таких условиях более пригодны групповые задания, связанные с сильным эмоциональным возбуждением. «Длинна ночь для бодрствующего» «Дхаммапада» Здоровый человек засыпает свободно, воспринимает сон легко и естественно; он радуется отдыху и после сна просыпается освеженным. Неспособность же спать или, наоборот, неспособность бодрствовать быстро разрушают организм человека, становятся источником постоянных мучений. Иногда расстройством сна сопровождаются душевные заболевания, поэтому зачастую именно такое расстройство может стать симптомом при распознавании различных психических недугов. Например, люди, страдающие разными формами депрессии, могут быть, если рассматривать их состояние с точки зрения нарушения сна, условно разделены на три категории: одни слишком много спят — врачи считают, что в этом проявляется их стремление уйти от действительности; другие бывают слишком встревожены, чтобы уснуть; а некоторые быстро засыпают, но просыпаются слишком рано. Нарушение сна часто меняет настроение и поведение человека. Медицине известна так называемая мнимая бессонница — человек ночью спит, но потом уверяет, что не сомкнул глаз. Он не обманывает — его самочувствие может быть объяснено какими-то скрытыми болезненными нарушениями. С бессонницей знакомы многие, но мало кто слышал о нарколепсии. До недавнего времени это странное заболевание считалось чрезвычайно редким. На самом же деле его симптомы проявляются у многих людей, но не все понимают, что с ними творится. Нарколепсия — болезнь, при которой человек легко может заснуть в самый неудачный момент, например за рулем машины. Один из наиболее опасных симптомов — потрясающая, доводящая до обморока реакция на возбуждение: сильный гнев или смех сменяются внезапно полным 18
расслаблением, человек падает на пол, иногда даже засыпает на короткое мгновение. Другой яркий симптом — что-то вроде сонного паралича. Нарколептики, проснувшись, часто не могут двигаться в течение нескольких минут. Трудно установить, сколько людей в мире страдает нарколепсией, сколько несчастных случаев в промышленности и на транспорте произошло из-за внезапных приступов сна. Некоторые исследователи считают, что во время болезненного припадка человек погружается во вторую фазу сна. Он может поддерживать разговор, различать звуки и всем своим видом показывает, что не спит, но сигналы мозга, записанные электроэнцефалографом, у нарколептика точно такие же, как у спящего человека. Проводимость кожи у него наяву такая же, как и у нормальных людей во сне. Причины нарколепсии пока неизвестны науке. В средние века ее приступы вызывали суеверный страх. Как замечено, болезнь иногда передается по наследству. Исследования показали, что нарколептики не нуждаются в избыточном сне (по сравнению с нормальными людьми), но сон — о чем они и не подозревают — врывается в их жизнь в самые неожиданные моменты. «Ах, сколько, сколько раз, вставая ото сна, Я обещал, что впредь не буду пить вина...» Омар Хайям Если человек страдает бессонницей, врач прописывает ему снотворное. А что делать, если беспрерывно хочется спать? Конечно, в этом случае можно принимать какое- нибудь тонизирующее средство. Но как угадать нарколептику, в какой момент принять соответствующее лекарство? И вообще, нельзя же бесконечно глотать пилюли, тем более что многие из них оказывают вредное побочное действие. По-видимому, следует прежде всего попытаться выяснить причину различных нарушений сна, а уже тогда искать пути их устранения. Подходов к этой проблеме может быть f много. Например, интересно изучить химизм сна, то есть определить, какие химические реакции в организме вызывают сон, какие — заставляют человека бодрствовать. На подопытных животных исследуют действие определенных веществ, которые вводятся непосредственно в мозг, чтобы по желанию экспериментатора вызывать сонное состояние или прекращать его. Ищут препараты, с помощью которых можно было бы регулировать отдельные фазы сна. Наряду с этим продолжается изучение эффективности действия обычных лекарств и режима питания на сон. Чаще всего объектом исследования становится стадия сновидений, так как всякие отклонения ее от нормы вредно сказываются на организме человека. Оказалось, что некоторые медикаменты, применяемые для лечения бессонницы, сокращают именно эту фазу, и человек, проспавший с помощью снотворного всю ночь, утром встает не отдохнувшим. Таким действием отличаются, к примеру, декседрин, амфетамин, барбитураты Подобно описанным лекарствам влияют на человека и алкогольные напитки — их действие особенно сказывается в первые часы сна. Если вторая стадия сна так важна для здоровья человека, то логично было бы искать вещества, которые могут удлинить ее. Было выдвинуто предположение, что ЛСД-25 (диэтиламидлизергиновая кислота — вещество, вызывающее галлюцинации и один из распространенных сейчас в западных странах наркотиков) может оказаться именно таким средством. Опыты, проведенные на кошках, показали, что догадка верна, но только для того случая, когда животные получали очень небольшие дозы препарата. Большие дозы галлюциногена действовали возбуждающе и лишали кошек сна вообще. Некоторая часть американских психиатров пошла по очень интересному пути: они пытаются научить пациентов управлять своим состоянием. Для этого используется электроэнцефалограф, но уже как обучающий инструмент. После нескольких уроков пациенты могут достаточно долго сохранять состояние покоя, при котором мозг излучает волны «альфа-ритма». (Возможно, именно в умении поддерживать «альфа- ритм» и заключается секрет монахов и дервишей, которые способны сутками молиться без отдыха.) В дальнейшем врачи надеются научить людей пробуждаться в определенной фазе сна — так же, как некоторые люди встают в нужное время без будильника. Если мы сможем по желанию просыпаться в фазе поверхностного, а не глубокого сна, то при пробуждении будем чувствовать себя гораздо лучше. 3* 19
«Эпполе-эт — прогремела она, — сегодня я видела дурной сон...» И. Ильф и Е. Петров, «Двенадцать стульев» Сновидения тоже не остаются без внимания исследователей. Было замечено, что во второй стадии сна человек очень возбужден: повышается систологическое давление крови, учащенно бьется пульс. По неизвестным пока причинам в начале второй фазы дыхание неглубоко. Это уменьшает количество кислорода в крови и в свою очередь заставляет спящего учащенно дышать. Не в этих ли явлениях следует искать причины внезапных сердечных приступов во время сна? Врачи давно предполагали, что волнующие сновидения могут вызывать кризисы у больных-сердечников, а новейшие исследования как будто подтверждают эти предположения. Вот почему так важно выяснить, что же именно снится людям. Кстати, сны видят все. Это подтверждают многочисленные опыты. Почему же некоторые не запоминают свои сновидения? Врачи отвечают на этот вопрос по- разному. Интересно, что лица, которые находятся под наблюдением, начинают запоминать сны, если их об этом просят. Замечено, что лучше это удается тем, кто склонен к самоанализу. Совсем не помнящих сновидений немного, всего процентов пятнадцать. Возможно, что эти люди видят сны реже, чем остальные, и, кроме того, они, по-видимому, меньше сосредоточены на своем внутреннем мире. И еще: некоторых сновидения посещают в стадии поверхностного сна, других — когда они очень крепко спят, и поэтому вторые успевают во время долгого пробуждения забыть, что им виделось. Интересно также, что версия, рассказанная разбуженным человеком ночью, обычно сильно отличается от того, что он вспоминает утром. В институтах, изучающих сон, собрано огромное количество рассказов о сновидениях. В архивах одного из них в США хранятся сообщения о 30 000 снов. Пять ++*+Ф**ФФФФФФФФФФФФФФФФФФФФФФ+++ФФ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ОСТОРОЖНО — СНЫ! ♦ J (Для любителей курьезов. Опыт нена- J ♦ учного подхода к серьезной научной ♦ ♦ - ♦ ф прсолеме или — во что верили наши ф Ф прабабушки.) Т ф Извлечения из «Толкователя снов» ф J известного старца Мартына Задеки Т ♦ (М., i901 г.)? «Миллиона свов» извест- ♦ ф ной прорицательницы Ленорман (М., ф J 1896 г.), а также из «Турко-татарско- Т ♦ го сонника» Кандараки (М., 1884 г.). ♦ ♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦^♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦ФФФФФ **^^*^*ж^^^^*^^ад^^^^^*^^-^*^^***** ^ Адмирала увидеть — успех J в делах будет. Щ Алгебру учить — неудача. Ш. Бороду орить — убыток. Ц Бросать в кого камни — ■э£ препятствие в делах. * •& ^ vl' vl^ Ч/_ ^ чУ sU О,- >lf >lf чЬ ^ ^ ^ 'Т4 *h ~7f\ 'Т4 /Т- -Т» -т> ф ф s[\ f[ & Свинью увидеть — встреча /Ср .'•ч ^^ & w с дурным человеком. г\* \ ) ) & Т* Тл TV TvTv TV TV Т> TV TV .*J^TV TV Тл TV TV TV ^IV TV TV 1* T^TV TVTVTV Тч TV ^(^TVT^TV т^ J Курить Щ (для некурящих) — & найти выгодное место. # Замужество — & быть осторожной 2 в этот день. # # ^шшъъъъъъъ&шшъшътшъъшшъ* ^""^"Ж <|v Л4 ^|n <h 5)С Тюрьма — внезапная обида. Убить кого-нибудь — получение наследства. Хоронить ближнего — веселье. * я : Т^ 20
тысяч из них собраны в самых разных странах. К этой массе информации применяют методы статистического анализа. На основании таких анализов был создан справочник, который может быть полезен лечащему врачу, когда тому потребуется выяснить, не содержат ли сны больного чересчур много страшных событий— в иных случаях это может стать настораживающим сигналом. По справочнику можно определить также, какие сны снятся отдельным группам обследованных людей. Например, анализ 1182 сновидений молодых мужчин и женщин показал, что два сна из пяти бывают страшными, и в них часто появляются эпизоды с преследованием спящего. На один сон, в котором спящий добивается удачи, приходится семь снов, где его преследуют неудачи. Спящий чаще «жертва», чем «агрессор». Из анкет, заполненных студентами, стало известно, что только четвертая часть их сновидений была приятной. Анализ 7000 снов показал, что между снами мужчин и женщин есть разница: мужчинам обычно снятся мужчины, а женщинам почти поровну и мужчины, и женщины. Женщинам снятся сны о домашних делах, о туалетах и сцены общественной жизни. Мужчины видят спортивные сцены и события, происходящие на работе. На сновидения женщин оказывают влияние физиологические циклы. Нередко сны бывают цветными. Главное же, что стало ясным: сны и все явления, с ними связанные, — элементы нашей физиологии и психики. Сон — не уход от жизни, в этот период мозг часто бывает куда активнее, чем днем. Поэтому создается резкий контраст: интеллект, полный деятельности, и совсем расслабленная мускулатура, а это и приводит к своеобразным результатам, которые сейчас внимательно изучают. По материалам журнала «Science digest» A966, № 3) Рисунки Д. АНИКЕЕВА Виселица — радостное предприятие. Икра — обман, паюсная — неожиданность, Чай пить — прибыль. Тараканы — сплетни. переливать — *********^***********^**^^**Ж*Ж*** Я###^###&##Ж##Ж&#&Ж&&&&###&&###Ж&# ♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦^♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦4 Глупого видеть — бойся уверений плута или клеветника. Борону, на доме каркающую — добродетельный гость, у которого найдешь сочувствие. Оладьи стряпать — успех в делах. Квас — дурной знак. i! КВАСЫ Щ0 *♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦*♦♦♦*♦♦*+*++**#**++*++ Начальника веселого — удовольствие. Начальника печального ■ обида. е • 21
БАЛЛ КОММЕНТАРИИ ПО ПРОСЬБЕ КОРРЕСПОНДЕНТА ЖУРНАЛА Д. ОСОКИНОЙ СТАТЬЮ «ВАША ЖИЗНЬ ВО СНЕ» КОММЕНТИРУЮТ СОВЕТСКИЕ СПЕЦИАЛИСТЫ Профессор кафедры нормальной физиологии 1-го Московского ледицинского института ил. И. М. Сеченова Константин Викторович СУДАКОВ: Каких представлений придер- в глубине ствола мозга расположена определенная струк- живаются советские ученые о тура — ретикулярная формация, которая, подобно элек- «еханизме возникновевия сна? тростанции, снабжает энергией клетки коры головного мозга. Сама же она получает своеобразную «подзарядку» импульсами, поступающими к ней по нервам от различных органов чувств. Ретикулярную формацию приводят в состояние возбуждения и некоторые химические вещества, постоянно накапливающиеся в крови: гормоны, углекислый газ, а также сама кровь, лишенная питательных веществ — так называемая «голодная» кровь. Пока клетки коры бодрствуют, поддерживаемые энергией ретикулярной формации, они тормозят деятельность мозговых «центров сна». Но как только возбуждающим импульсам что-то преграждает дорогу к ретикулярной формации, прекращается и подача энергии к клеткам коры, клетки высвобождают из-под своего контроля «центры сна» — в результате наступает сонное состояние. Так схематически можно представить корково-подкорко- вую теорию сна, разработанную академиком П. К. Анохиным и его сотрудниками. Эта теория позволяет объяснить почти все явления, характерные для нормального и расстроенного сна. Зачем изучают сон? Сон — важнейшая часть жизненного цикла, во время которого организм восстанавливает утраченную энергию. Поэтому так важно изучить это состояние человека и найти причины, вызывающие его нарушения. Сейчас сном лечат некоторые заболевания, например, неврозы в начальной стадии гипертонической болезни; кроме того, ищут способы вызывать искусственным путем такое сонное состояние, при котором больного можно оперировать, но которое в отличие от обычного наркоза не дает никаких неприятных последствий. И, наконец, еще одна интересная проблема: здоровый человек спит один раз в сутки в течение примерно 8 часов. Но можно ли считать, что время его сна распределено наилучшим образом? Особенно важным становится этот вопрос в связи с возникшей для человека необходимостью работать в совершенно необычных условиях (например, в космическом полете). 22
Какими методами изучают сейчас сон? Сон формируется за счет процессов, идущих в гипоталамусе. Изучают его следующими методами: вживленные в мозг электроды позволяют регистрировать электрические сигналы, поступающие от разных участков мозга Однако электрическая характеристика не дает полной картины, поэтому для изучения сна применяют и биохимические методы: исследуются разнообразные химиче-1 ские изменения в мозговых клетках. Кроме того, сон можно изучать по изменению таких общих показателей, как тонус мышц, кровяное давление, ритм дыхания, выделительные функции почек. Во всех этих экспериментах температура тела служит одним из характерных индикаторов: ведь центры, регулирующие ее, расположены очень близко от «центров сна», по сути дела они даже проникают друг в друга, но «химия» работы у них разная. Считают ли физиологи, что нужно регулировать фазы сна, и если да — то как это можно сделать? Считается, что важна не длительность сна, а его глубина Для восстановления сил лучше короткий и глубокий сон, чем долгий и поверхностный. Раз вызванный сон развивается дальше по своим законам, поэтому все методы должны быть направлены на создание условий для глубокого сна. Заведующий кафедрой терапии Центрального института усовершенствования врачей профессор Борис Евгеньевич Вотчал: Какими веществами пользуется медицина, чтобы вызвать у человека сон? Круг этих веществ очень велик, он включает в себя несколько классов разнообразных химических соединений. Старейший представитель группы снотворных — хлоралгидрат, полученный в 1869 году немецким фармакологом М. Либрейхом. Это средство не утеряло до сих пор своей популярности. В 1902 году американский химик Э. Фишер впервые получил 5,5-диэтилбарбитуровую кислоту, названную вероналом в честь города Вероны, где разыгралась трагедия Ромео и Джульетты, и в память о сонном напитке, которым была усыплена Джульетта. После открытия Э. Фишера химико-фармацевтическая промышленность предложила много сотен производных барбитуровой кислоты. Примерно 60 из них были использованы на практике, удержалось до нынешнего времени 10—20 препаратов, а из них врачи официально пользуются только семью. Это веронал, мединал, люминал, нембутал, барбамил, баротал, квиэтал. В распоряжении врача есть и ряд новейших снотворных, вроде ноксирона (аналога швейцарского доридена) — производного имида глютаровой кислоты, метаквалона — производного хиназолинона и другие. В чем секрет действия енот- Действие их во всех деталях не выяснено, однако, возмож- верных лекарств на организм но? что эти препараты блокируют ретикулярную формацию, прерывая подачу энергии к клеткам коры. человека? 23
Что полезно знать читателям журнала об этом классе медикаментов? Врач и только врач может подсказать, как бороться с нарушениями сна. Возможно, в одних случаях удастся обойтись простым изменением режима работы и питания, так как чаще всего злые враги сна — стол письменный и стол обеденный. В других случаях будет подобрана наилучшая для данного больного комбинация лекарств, и врач поможет справиться со всеми нежелательными эффектами вроде вялости, слабости, которые иногда сопровождают лечение снотворными препаратами длительного действия. Кстати, все снотворные не лишены токсичности. При многолетнем неумеренном потреблении они могут оказывать действие, напоминающее заболевание алкоголизмом: ослабляется память, повышается возбудимость, возникает дрожь и головокружения. Эти расстройства хорошо известны в США, где потребление барбитуратов выросло с 1936 года по 1952 год в 10 раз! Однако при строгом следовании предписаниям врача токсическое действие снотворных невелико, по крайней мере, оно приносит меньший вред, чем недосыпание. Большинство снотворных надо принимать за 40—60 минут до сна. Очень полезно, приняв лекарство, прогуляться на свежем воздухе. А между тем, как часто страдающий бессонницей принимает снотворное в постели и ждет его немедленного действия! Естественное запаздывание ожидаемого результата раздражает, вызывает возбуждение, и это — вместо необходимого успокоения... РАЗНЫЕ РАЗНОСТИ РАЗНЫЕ РАЗНОСТИ РАЗНЫЕ РАЗНОСТИ РАЗНЫЕ РАЗНОСТИ ЧУДЕСНЫЕ ЯГОДЫ В тропической Африке растет кустарник Synsepalum dilcificum, меленькие красные ягоды которого, если пожевать их мякоть, производят очень любопытное и длительное действие: кислые продукты начинают казаться сладкими. Местные жители пользуются этими ягодами, чтобы придать сладкий вкус пальмовому вину и различным плодам, чтобы сделать более вкусным черствый и кислый маисовый хлеб. Интересно, что ягоду не до именно жевать: добавленная к кислому продукту или напитку, она не дает никакого эффекта. Когда химики выделили активное вещество ягод, оказалось, что оно принадлежит к группе глико- протеинов — соединений белка с углеводами. Вещество очень нестойко: горячая вода, слабая кислота и сода разрушают его. Исследователи заявляют: «Вызываемая чудесными ягодами сладость более приятна, чем эффект многих известных природных или синтетических подсластителей. Вкус цитрусовых после этой ягоды несравненно лучше, чем у подслащенных сахаром. Вкус свежей клубники становится таким, что его невозможно описать». Чудесный кустарник можно было бы выращивать в других странах с теплым и влажным климатом, но, к сожалению, он растет медленно. 24
Материалы о далеких перспективах развития науки и техники уже печата-* лись в нашем журнале. В этом номере слово берет чехословацкий специалист по полимерам, заместитель директора Института макромолекулярной химии Чехословацкой Академии наук инженер Я.Гнидек. ЗАГЛЯДЫВАЯ В БУДУЩЕЕ БУДУЩЕЕ ПОЛИМЕРОВ Инженер Я. ГНИДЕК В 1967 г. во всем мире было произведено около 20 млн. т полимеров. Ошеломляет не только сама эта цифра — удивительна и скорость, с какой был достигнут этот уровень. За первые 45 лет производства пластических масс (они составляют примерно 80% всех полимерных материалов), с 1900 г., их мировой выпуск вырос в 25 раз, а за следующие 22 года — более чем в 30 раз. В последнее время за каждые пять лет производство пластмасс увеличивалось вдвое! Выпуск других прогрессивных материалов растет гораздо медленнее: например, производство стали, органических красителей, легких сплавов удваивается не меньше чем за 10—15 лет. Поэтому можно согласиться с теми, кто считает, что в 1980—1985 гг. производство полимеров догонит выпуск традиционных материалов — стали или цемента — если не по весу, то во всяком случае по объему. Ведь удельный вес железа, как известно, в несколько раз больше, чем у массовых полимерных материалов. Легкие и прочные, легко перерабатывающиеся в изделия различной формы, твердые и эластичные, поддающиеся окраске в любые тона, прекрасно имитирующие другие ценные материалы, устойчивые при воздействии высоких и низких температур и агрессивных химических веществ, способные противостоять термоокислительной деструкции на протяжении многих лет, — полимеры станут новым типом конструктивных и декоративных материалов. Сейчас еще представляет немалые трудности проблема их старения. Не и она, несомненно, будет разрешена: для каждого случая будут изготовляться материалы с нужным сроком эксплуатации. Полимеры найдут применение и в таких отраслях техники, где пока их использовать не удается. Например, ракетной и космической технике нужны материалы, выдерживающие температуру почти от абсолютного нуля до -J- 1000°С. Пока мы таких полимеров Не имеем. Но я не сомневаюсь, что в недалеком будущем полимерные материалы смогут выдерживать и такие условия эксплуатации. Это не просто фантазия: предпосылки для получения таких полимеров уже созданы. Будет развиваться и сама технология производства полимерных материалов. Общее направление здесь уже подсказано современностью: увеличение объемов производства требует превращения его в высокоскоростное, непрерывное, полностью автоматизированное. Число работающих в этой отрасли будет постоянно уменьшаться; в то же время относительная потребность в инженерном персонале будет, наоборот, возрастать с каждым годом. Где же найдут применение эти сотни миллионов тонн полимерных материалов? Примерно 60 % их общего выпуска, вероятно, поглотят. строительство и машиностроение. Конечно, нельзя говорить о полном вытеснении ими классических материалов в производстве строительных конструкций, машин или транспортных средств. Это было бы просто неразумно. Будущее принадлежит целесообразным комбинациям различных материалов, в которых будут наилучшим образом учтены и использованы все специфические свойства, все сильные и слабые стороны каждого материала в отдельности. Очень важная область применения полимеров — упаковочная техника. Пока что ее ос- 4 Химия и Жизнь, № 6 25
нова — бумага. В перспективе же она если и будет здесь применяться, то лишь в исключительных случаях, да и то в сочетании с полимерами (например, пропитка). А основная часть бумажных ресурсов поступит в распоряжение полиграфистов. Тогда производство бумаги, вероятно, можно будет даже сократить, и наши лесные богатства наконец-то окажутся в безопасности. Легкая промышленность и сейчас использует полимеры в широком ассортименте. Можно ожидать, что в будущем поли- ■ ЕЩЕ РАЗ ПРО ЧЕРНИЛА, КОТОРЫЕ НЕ СОВСЕМ ЧЕРНИЛА В прошлом году мы дважды (в № 2 и 9) писали о пастах для шариковых авторучек и о том, как их можно изготовить в домашних условиях. По-видимому, некоторые читатели ознакомились лишь с результатами конкурса, а другие по каким-то причинам вовремя не отклинулись на предложение редакции и прислали письма в конце прошлого года. Тем не менее нам кажется, что любой опыт в этом деле представляет интерес для всех владельцев шариковых ручек; по этой причине мы вновь возвращаемся к описаниям самодельных паст, которые хотя и не вполне заменяют фабричные (ими нельзя заполнять документы), но вполне пригодны для повседневного использования. Читатель Ю. И. ПЛАЧИНДЕ из города Шиханы (Саратовская область) делает хорошую пасту на основе меда, даже не отмеряя точно количество компонентов — как говорится, «на глазок». Мед доводится до кипения (иначе ручка не рас- меры и по качеству и по количеству займут здесь не меньшее место, чем классические материалы, и в первую очередь в деревообрабатывающей, текстильной и кожевенной промышленности. Далеко не последняя область применения полимеров — медицина. Не за горами время, когда многие ткани нашего организма можно будет заменять (если понадобится) эластичной пластической массой. Уже сейчас создаются лекарственные препараты с длительным действием, основанным на физико-хими- писывается), добавляется щепотка лимонной кислоты, смесь охлаждается, разбавляется пропиленглико- лем до консистенции жидкой сметаны и затем растирается в фарфоровой ступке с водорастворимым красителем (родамином, бриллиантовой зеленью, чернильным порошком); количество красителя подбирается таким образом, чтобы цвет пасты был достаточно насыщенным. Читатель Н. Л. БРОННИКОВ из города Шадринска (Курганская область) предлагает очень простой рецепт отличной пасты на основе глицерина. Для этого к глицерину добавляется 'Д—7в часть черной туши (или туши любого другого цвета), смесь доводится до кипения и затем при помощи медицинского шприца вводится в стержень ручки. В стержне перед заправкой должно оставаться немного пасты; воздушные пузырьки удаляются с помощью проволоки. Читатель Е. Д. ПОПОВ из Томска также прислал рецепт отличной пасты, но только более сложной в изготовлении. Состав пасты следующий: ческих особенностях полимеров; уже есть полимерные бинты для лечения ран и ожогов... Ну и, конечно, сельское хозяйство: дальнейшее внедрение полимерных материалов поможет человечеству при решении извечной проблемы питания. Все эти широкие перспективы в некоторых странах уже приобретают вполне реальные формы. Что касается Чехословакии, то для нас все, что говорилось выше,— еще дело будущего. Приблизить это будущее — почетная задача чехословацких химиков-полимерщиков. Идитола 7 г Бензилошго спирта . 8 г Метилвиолета .... 3 г Дибутилфталата . . 2—3 капли Смола и краситель растворяются отдельно в небольшом количестве спирта при нагревании (не на открытом огне!). Если часть красителя остается нерастворенной, то раствор нужно или осторожно слить с осадка, или профильтровать (в последнем случае придется брать больше красителя). После этого добавляется оставшаяся часть растворителя и дибутилфта- лат (можно использовать и касторовое масло). Следует иметь в виду, что растворитель может испариться при нагревании, и тогда его потребуется больше. Помимо метилвиолета пригодны следующие красители: метиленовая синь (голубой цвет), нигрозин или ин- дулин (черный цвет), бриллиантовая зелень (зеленый цвет), эозин, эритрозин (красный цвет). Читатели снова подчеркивают, что при перезарядке ручек ни в коем случае нельзя выдавливать шарик: это сразу же ухудшает качество письма. Нужно снимать трубочку, заполнять ее пастой (предвари- ИЗ ПИСЕМ Б РЕДАКЦИЮ ИЗ ПИСЕМ Б РЕДАКЦИЮ ИЗ ПИСЕМ Б РЕДАКЦИЮ 26
тельно промыв ацетоном или смесью ацетона и спирта) и затем надевать на конус, следя за тем, чтобы в него не попали пузырьки воздуха. Более того, читатель Ш. КУЧУШЕВ из Ташкента рекомендует избегать этой «операции» и при перезаправке ручек в мастерских. Для этого трубочка, подлежащая заправке, снимается с хорошего конуса, надевается на другой, уже пришедший в негодность, и в таком виде отдается в мастерскую (психологически тонкий ход: мастер может отказаться заправить стержень без конуса, поэтому пусть весь «обряд заправки» будет исполнен на уже испорченном конусе...). Таким образом, удается использовать один конус до 5—7 раз, в то время как обычно ручка начинает подтекать уже после второй перезарядки. ■ ДА, ВРЕДНЫХ ЖИВОТНЫХ В ПРИРОДЕ НЕТ! Меня удивили строки из статьи кандидата биологических наук Б. М. Медникова «Рожденные ползать», которая была напечатана в № 9 «Химии и жизни» за 1967 год. В статье написано: «Многочисленные печальные истории с истреблением хищных птиц, волков и прочих зверей показывают, что вредных животных (за исключением человека) в природе нет». Так ли это? Неужели волки действительно полезны? В. ХОМАЧЕВ, гор. Фрунзе Ответить на это письмо мы попросили автора статьи «Рожденные ползать». Товарища В. Хомачева из гор. Фрунзе смутило, что в статье «Рожденные ползать» я назвал волка полезным животным. Удивительно, но он действительно полезен. Волки и другие хищники полезны для своих жерта (косуль, зай- цеа, оленей и т. д.), потому что они уничтожают в первую очередь больных, слабых, зараженных паразитами животных. Сильное, здоровое животное трудно поймать даже волку, поэтому — если рассматривать события с позиции теории естественного отбора — волки улучшают породу тех зверей, которыми питаются. После того как в Западной Европе волки были практически уничтожены, среди оленей чрезвычайно распространились глистные заболевания. У нас на Таймыре волков отстреливали даже с самолетов, желая тем самым «оказать услугу» диким северным оленям. Услуга оказалась «медвежьей». Когда волков стало меньше, в стадах оленей вспыхнули эпидемии ко- пытки, бруцеллеза, глистных заболеваний. Волк вреден лишь там, где отбор ненужного ведет сам человек (выбраковывая домашний скот и птицу). Но можем ли мы заменить волка в дикой природе! Чарльз Дараин писал, что инки — индейцы Южной Америки— в древности устраивали облавы на диких пам. Пойманных животных инки сортировали, причем лучших, самых сильных и красивых животных, они выпускали на волю, а на мясо забивали только слабых. Это был волчий, ипи, если хотите, хозяйский подход к природе. Деятельность современных охотникоа по сравнению с облавами инков следует назвать позорной. Ведь самыми желанными трофеями у иих считаются самые красивые, самые крупные экземпляры, например олени с большими красиво разветвленными рогами. И если волк, гоаоря объективно, улучшает породу, то человек с ружьем губит ее. Если бы олени могли выбирать из двух зол, они бы несомненно предпочли волка человеку. Поэтому поголовное уничтожение волков и прочих хищников бессмысленно и вредно. Существующие на этот счет правила давно нуждаются а пересмотре. Иное дело — регулировать численность хищников, чтобы они причиняли минимум вреда животноводству. При разумной охране этого вполне возможно достичь. ...А людям, питающим неприязнь к волку, горячо рекомендую прочесть превосходные сочинения Э. Сетон-Томпсона (например, его повесть «Лобо, король Куррумпо»), книгу Лоис Крейслер «Тропами карибу» и статью Н. Аргуновой, опубликованную в журнале «Наука и жизнь» |№ 7, 1967). Кандидат биологических наук Б. М. МЕДНИКОВ Рисунок В. МАХЛИНА 4* 27
ЭКОНОМИКА И ПРОИЗВОДСТВО ПОСЛЕДОВАТЕЛЬ НА ПЕРЕПУТЬЕ Г. Л. АВРЕХ Лучше поставить трудную задачу и добиться в ней половины успеха, чем рассчитать точно свои силы и в меру их сузить задачу. К. С. Станиславский Футурология переживает сейчас такой этап развития, когда все, что касается будущего техники, непременно украшено роботами, видеотелефонами и межпланетными такси. Науке с такими атрибутами легко найти признание среди читателей научной фантастики. Но не только от них зависит внедрение науки в практику... прогнозирования технического *. И наверное, пока идут дебаты Впрочем, сейчас наметились обнадеживающие сдвиги в сторону конкретных приложений прогресса по поводу теоретических предпосылок футурологии, стоит поразмыслить о возможной пользе предвиденья технического развития отдельных отраслей хозяйства, в частности — химической промышленности. * Здесь и далее понятие футурологии ограничивается именно этим узким аспектом. На самом деле круг вопросов науки о будущем весьма многообразен — в него входит социология, медицина, естествознание и т. д. — Г. А, 28
Эта статья — не для читателя, путающего фантазию с фантастикой. Поэтому мы обойдемся без оптимизации структуры удобрений для марсианских садов, а останемся на Земле — в придуманном автором отраслевом химическом институте. О ПОЛЬЗЕ СТЕННОЙ ПЕЧАТИ Представим себе отраслевой химический институт, который только что открылся. Естественно, ему необходимо завоевывать авторитет. Сотрудники этого института делятся на собственно химиков (назовем их людьми в халатах) и на людей в пиджаках (помимо администрации, в пиджаках работают патентоведы, сотрудники группы информации и экономисты). Люди в халатах полны решимости доказать, что задуманные ими исследования несомненно перспективны, и требуют от вышестоящих организаций соответствующего финансирования. Однако учреждение, планирующее науку, познакомившись с конечной суммой в присланной смете затрат, проявляет разумную осторожность. В результате вместо ожидаемых фондов администрация института получает длинную бумагу, в которой приводятся, в частности, такие факты. «В 1965 году нефтеперерабатывающая промышленность США выпустила на рынок 135 новых товаров, стоимость создания которых превышала 20 миллионов долларов. В том же году лишь пятая часть этих товаров получила признание на рынке. Остальные были тотчас сняты с производства и существенно модифицированы. Итог вложений в исследования — шестнадцатимиллионный убыток. Все отрасли промышленности США затрачивают от 70 до 95% средств, выделенных на научные цели, на разработку никому не нужной продукции.» Добавим к этому, что около 50 % средств и 80% труда исследователей теряется на стадии создания новых товаров, и в то же время 9/ю впервые производимой в США продукции не пользуется спросом в течение первых четырех лет. Сверив эти данные с указанными в бумаге первоисточниками, люди в халатах заметно приуныли и, пользуясь вынужденным бездельем, принялись читать стенную газету. Их внимание привлекла одна заметка, подписанная неким пожилым научным сотрудником, который из-за определенного склада характера часто менял место работы. Заметке был предпослан дерзкий эпиграф, заимствованный у восточных мудрецов: «Что может сделать самый сильный вол, если он впряжен в дурной плуг?» «Любой химический продукт, — писал неуживчивый автор, — это детище лабораторных изысканий. Известно также, что у молодых наук (а химическая технология не особенно стара) широкое поле деятельности...» Далее язык автора приобрел нестенгазетную образность. «Но путь науки — не шоссе, стрелой ведущее вас к розоватым горизонтам! Это скорее скопление тропинок, разных по ширине и отличных по направлению. И вот, не жалея колб, вы идете по одной из них, но что же?.. Хорошо, если тропинка, которой вы доверились, попетляв, вернет вас на исходные позиции. А как часто эти тропинки теряются в песках! Вот почему изобретают велосипеды, пытаются внедрить то, что будет нужным через сорок лет, и не откликаются на то, что требуется сегодня же». Всякий халат по-своему воспринял заметку, но многие задумались, и мысли их потекли примерно в таком русле: «Старик, конечно, перегнул. Не все так плохо: ведь прикладная наука в конце концов дает реальный выход. Но как приходят к разработке проблем действительно необходимых? После мучительного эмпирического отбора эффективных исследований из целого моря возможных, и при этом бесцельно расходуют умственные и материальные ресурсы. Правда, говорят, что исследование имеет ценность и при неудачном исходе, поскольку это исключает повторение ошибки. Может быть, такое утверждение и оправдано в самой технике научной работы, но оно нетерпимо при выборе конечной цели исследования, в особенности — в прикладных науках...» На следующее утро в кабинете директора происходит совет руководителей «халатных» и «пиджачных» служб. О ПОЛЬЗЕ СОВЕЩАНИЙ Первым просит слова начальник лаборатории информации. Он начинает свою речь фразой, отражающей его рабочее кредо: «Не нужно знать многое, нужно знать нужное!» Не встретив возражений, он продолжает: «Наша отрасль молода, поэтому конку- 29
ренция продуктов и технологий присуща ей в большей степени, чем, скажем, угольной промышленности — освоенной и стабильной. Новые химические продукты ниспровергают традиционные; изменчива структура сырья; технологические процессы «влезают» один на другой: едва освоены в промышленном масштабе многообещающие схемы, а уже патентуются новые изобретения. Наша отрасль ежегодно пополняет индустриальный рынок разнообразной продукцией, причем легкость, с которой пока что сбываются эти товары, создает впечатление, что мировому хозяйству их здорово не доставало. Но вкусы потребителей меняются примерно с той же скоростью, с какой возрастают их аппетиты. И химической промышленности приходится, во-первых, всемерно удовлетворять клиентов постоянных (а их возможность потреблять растет во времени) и, во-вторых, обогащать меню для новичков, желающих приложиться к химическому пирогу. Такая «двухэтажность» деятельности порождает острую необходимость интенсификации научных исследований. Имеются сведения, что от 20 до 80% чистой прибыли в химической промышленности капиталистических стран ежегодно затрачивается на научные изыскания. Что же касается эффективности последних, то из письма вышестоящей организации следует вывод, что риск достаточно велик...» Начальник технико-экономической лаборатории оценивает деятельность людей в халатах со своей колокольни. «Коль скоро вложения в научную работу произведены, — говорит он, — необходимо оценить их отдачу. Судьба нового товара на рынке может складываться различно и неожиданно, и одно изучение рынка вряд ли поможет заранее установить эффективную тематику исследований. Правда, целесообразность исследований в конце концов проверяется рынком. Но прежде чем товар на нем появится, его необходимо разработать, то есть пойти по одной из «тропинок» прикладной науки. Заколдованный круг, не правда ли? И экономике его не разорвать: достоверность величины перспективного потребления продукта убывает при увеличении длительности планируемого периода. Если в химикате существует потребность сейчас, трудно предугадать, какой она будет лет через двадцать. Наш же институт должен иметь только перспективную тематику, это бесспорно. Как определяется в настоящее время потребность в химикате, скажем на 1990 год? В лучшем случае — по темпам ее прироста за ряд последних лет. Однако есть сведения, что подобные расчеты дают иногда ошибку около 100%. Пусть даже нам удалось установить будущую потребность в химикате более или менее достоверно. Но имеем ли мы право на этом основании предполагать, что исследования в области, например, создания этого продукта или его технологии приведут к открытиям, содержащим новизну? А иначе не стоит и исследовать... Одним словом, мы считаем, что с помощью одних только экономических методов нельзя найти действительно эффективный путь исследований». Руководитель группы патентных исследований начинает свою речь с утверждения, что единственный ключ к отысканию эффективных направлений исследований — это футурология. Впрочем, вслед за этим он сетует на отсутствие строгих методов прогнозирования, «хотя имеется надежда, что в будущем такие формы, несомненно, сложатся». Затем руководитель группы патентных исследований критикует модный современный метод прогнозирования, именуемый «дельфийским оракулом». В роли прорицателей по этому методу выступают авторитетные специалисты в той или иной отрасли. Специалистам адресуют особые анкеты. Заполненные анкеты обрабатывают в прогнозирующем центре и повторно отсылают в адреса тех же специалистов, но уже с приложением мнений их коллег. Опрашиваемый соглашается или не соглашается с ними, о чем он и сообщает в прогнозирующий центр, где полученная информация обрабатывается вновь. Реальность прогноза по способу «дельфийского оракула» ограничивается «законом Артура Кларка», который утверждает, что специалист (в особенности пожилого возраста), предполагающий, что какое-либо открытие или изобретение будет иметь место, возможно, прав; но если он считает нечто несбыточным — более вероятно, что он ошибается. Таким образом, Артур Кларк подметил в «дельфийском оракуле» существенный изъян — заложенный в его основе субъективизм. Поэтому прогнозисты ищут более объективные источники информации, 30
которые позволили бы делать обоснованные выводы о тенденциях научно-технического прогресса. Их внимание привлекает в последнее время информация об изобретениях, которая содержится в патентных описаниях. Ведь подавляющее большинство технических решений, которые в будущем реализуются в промышленности, отражены в патентах. О ПОЛЬЗЕ ПАТЕНТОВ После небольшого перерыва оратор получает возможность развить свои взгляды более последовательно. «Историки техники подметили, что изобретение, зарегистрированное в патенте, лет через пять бывает подготовлено к внедрению в производство, а спустя еще три или четыре года — внедряется. Таким образом, простой просмотр патентов по теме уже содержит элемент прогнозирования — так удается уяснить, чем занята в настоящее время инженерная мысль и каких технических новшеств можно ждать лет через десять. «Густота» патентного фонда по различным разделам темы неодинакова. Это как бы отражает стихийное распределение внимания инженерной и научной мысли между этими разделами. Если оценить интенсивность патентования по всем разделам темы, то можно сделать вывод о целесообразности продолжения или начинания научных исследований. Правда, возможно застать процесс патентования в «неустановившийся» период, но подобная возможность уменьшается, если привлечь патентный фонд по теме за последние 15—20 лет. Сейчас в работах советских патентоведов степень прогресса темы определяется двумя показателями: скоростью развития прогресса и темпом этого развития *. Скорость развития прогресса (С) — это процентное отношение числа патентов (точнее— элементов патентования), выданных по теме в данном году, к их среднегодовому числу за достаточно большой промежуток времени. Если С равно, к примеру, 150%, то это значит, что в этом году патентов по данной теме выдано в полтора раза боль- * Единственное место в статье, где автор подменяет свое воображение реально существующим фактом. — Г. А. ше, чем в среднем за любой из предшествующих 15—20 лет. Иными словами, усилия ученых сосредоточены именно на этой теме. Темп развития прогресса (Т) исчисляется как отношение разницы скоростей развития (А С) в конечный и начальный годы принятого в расчетах периода к числу лет (ДГ) этого периода: т = —. АГ Иными словами, темп развития — это скорость, с которой меняется скорость развития прогресса. И если темп положителен, значит, есть смысл вести исследования в этом направлении». В результате речи руководителя группы патентных исследований собирается бурный ученый совет, на котором людям в пиджаках поручается обоснование тематики института. При этом сотрудники в халатах обещают проявить трогательное смирение. Из хранилища патентной информации извлекаются данные, необходимые для расчета С и Т. Информация — это патенты главных «инженерных держав» по предполагаемой теме института. Далее определяется скорость развития прогресса по теме в целом и по всем ее ответвлениям. Результаты сводятся в такую таблицу (разумеется, с условными цифрами): 1 Лаборатория К \ К> 2 № 3 К 4 Ко 5 К 6 Тема в целом с, % 20 100 145 80 200 60 150 т —40 + 2 +12 — 1 4 22 —10 +16 Из таблицы следует: 1. В целом тема достаточно прогрессивна, ибо ее мировой темп равен 16, а это значительно превышает тот же показатель для общетехнического прогресса (он колеблется от 3 до 6). 2. Тематику лаборатории № 1 необходимо пересмотреть, поскольку отвечающий ей темп прогресса отрицателен. Знак «минус» означает, что инженерная мысль основных промышленно развитых стран 31
мира не интересуется этой проблемой (а следовательно, элемент новизны в этом направлении исследований, возможно, исчерпан). Аналогичной судьбы заслуживают предложения людей в халатах из лаборатории № 4 и 6. 3. Наибольшую вероятность создать нечто новое имеют сотрудники лаборатории № 5, где темп прогресса высок и положителен. Можно принять также тематику лаборатории № 3 и (с меньшей надеждой на утверждение в вышестоящей организации)— № 2. Люди в пиджаках подписывают свои выводы у заместителя директора по научной работе и передают свой труд в учреждение, планирующее науку. Остается ждать финансирования... Итак, мы обошлись без роботов и прочих футурологических атрибутов (что вовсе не означает, что автор — противник роботов). Предвидеть результат — до первого чертежного листа и миллиграмма нового продукта— заманчиво, и выгод здесь таится больше, чем можно предполагать сию минуту. Наверное, на практике не все будет выглядеть так, как представляет себе автор — ведь футурология только начинается. И здесь не лишне напомнить старую истину о том, что «путешествие в тысячу верст начинается с одного шага». От редакции. Это небольшое заключение адресовано тем читателям, у которых могло создаться впечатление, что описанный в статье метод гарантирует от ошибок при выборе направлений прикладных исследований. К сожалению, это не так. Достаточно вспомнить, что далеко не все патенты реализуются, что на динамику патентования влияет множество случайных факторов, что даже далекие области современной техники несомненно влияют друг на друга. Кроме того, в рамки описанного метода вообще не укладываются открытия, во многом определяющие технический прогресс. Но нужно все же иметь в виду, что сейчас более надежного источника информации о технических достижениях, чем патенты, попросту нет. И поэтому, наверное, лучше использовать пусть и не идеальный, но реально существующий источник информации, чем сложа руки ждать появления новых... Рисунок Ю. ВАЩЕНКО ИЗ ПИСЕМ В РЕДАКЦИЮ ИЭ ПИСЕМ В РЕДАКЦИЮ ИЗ ПИСЕМ В РЕДАКЦИЮ ■ НАКИПЬ МОЖНО СНИМАТЬ И МАГНИТОМ Многоуважаемая редакция! Я, По- лищук Григорий Михайлович, рабочий, 49 лет. Образование — 10 классов... Мне хотелось бы через ваш журнал дать читателям полезный совет. В одном из номеров журнала был дан совет, как снимать накипь с самоваров, чайников и др. Там вы предлагали снимать химическим способом. Я же советую снимать накипь постоянным магнитом. Берется небольшой постоянный магнит «подковка» или другой формы и укладывается на дно кастрюли, чайника или самовара. При кипячении воды происходит интенсивное перемещение слоев воды за счет конвекции. Этого перемещения достаточно, чтобы произошла магнитная обработка воды. Через шесть — семь кипячений накипь растворяв, тс я. Проверено практикой. Не плохо было бы, чтобы промышленность выпустила для продажи постоянные магнитики, хромированные или никелированные, такой формы, как показано на рисунке. При такой форме происходит следующее. Вода, проходя благодаря конвекции между полюсами по каналу, пересекает силовые линии магнитного поля. Этот процесс происходит беспрерывно. Также магнитиком можно обрабатывать молоко при кипячении. Говорят, содержимое молока лучше усваивается. Повторяю, что для обработки воды не обязательно нужен магнит такой формы, но от формы будет зависеть скорость снятия накипи. Г. М. ПОЛИЩУК, Запорожье От редакции. Редакция просит всех читателей, которые решат использовать способ, рекомендуемый Г. М. Полищуком, сообщить о полученных результатах. 32
80 Атомный вес 200,59 Число электронов в застраивающейся оболочке r .,0а 2 Od Ds Массовые числа изотопов: стабильных —196, 198, 199, 200, 201, 202, 204 самого распространенного- 202 нестабильных — в природе нет Число электронов в слое: ЭЛЕМЕНТ №... РТУТЬ Инженер Б. И. КАЗАКОВ Вряд ли нужно доказывать, что ртуть — металл своеобразный. Это очевидно хотя бы потому, что ртуть — единственный металл, находящийся в жидком состоянии в условиях, которые мы называем нормальными. Почему ртуть жидкая — вопрос особый. Но именно это свойство, вернее, сочетание свойств металла и жидкости (самой тяжелой жидкости!) определило особое положение элемента № 80 в нашей жизни. О ртути можно рассказывать много: жидкому металлу посвящены десятки книг. Этот же рассказ в основном о многообразии применения ртути и ее соединений. Причастность ртути к славному клану металлов долгое время была под сомнением. Даже Ломоносов колебался, можно ли считать ртуть металлом, несмотря на то что и в жидком состоянии она обладает почти полным комплексом металлических свойств: тепло- и электропроводностью, металлическим блеском и так далее. Если же охладить ртуть до минус 39°С, то станет совсем очевидным, что она — одно из «светлых тел, которые ковать можно». ЖИДКИЙ МЕТАЛЛ Ртуть оказала науке огромные услуги. Как знать, насколько задержался бы прогресс техники и естественных наук без измерительных приборов — термометров, манометров, барометров и других, действие которых основано на необыкновенных свойствах ртути. Какие это свойства? Во-первых, ртуть — жидкость. Во-вторых, тяжелая жидкость — в 13,6 раза тяжелее воды. В-третьих, у ртути довольно большой коэффициент температурного расширения — всего в полтора раза меньше, чем О Химия и Жизнь, № 6 38
у воды, и на порядок, а то и два больше, чем у обычных металлов. Есть еще «в-четвертых», «в-пятых», «в-двадцатых», но вряд ли нужно перечислять все. Еще любопытная деталь: «миллиметр ртутного столба»—не единственная физическая единица, связанная с элементом № 80. Одно из определений ома — единицы электрического сопротивления: ом — это сопротивление столбика ртути длиной 106,3 сантиметра и сечением в один квадратный миллиметр. Все это имеет отношение не только к чистой науке. Термометры, манометры и другие приборы, «начиненные» ртутью, давно стали принадлежностью не только лабораторий, но и заводов. А ртутные лампы, ртутные выпрямители! Все то же уникальное сочетание свойств открыло ртути доступ в самые разные отрасли техники, в том числе в радиоэлектронику, в автоматику. Ртутные выпрямители, например, долгое время были наиболее важным и мощным, наиболее широко применяемым в промышленности типом выпрямителей электрического тока. До сих пор они используются во многих электрохимических производствах и на транспорте с электрической тягой, хотя в последние годы их постепенно вытесняют более экономичные и безвредные полупроводниковые выпрямители. Современная боевая техника тоже использует замечательные свойства жидкого металла. К примеру, одна из главных деталей взрывателя для зенитного снаряда — это пористое кольцо из железа или никеля. Поры заполнены ртутью. Выстрел — снаряд двинулся, он приобретает все большую скорость, все быстрее вращается вокруг своей оси, и тяжелая ртуть выступает из пор. Она замыкает электрическую цепь — взрыв. Здесь рассказано далеко не обо всех применениях металлической ртути в современной технике — всего не перечислишь. Но нередко с ртутью можно встретиться там, где меньше всего ожидаешь. Ртутью иногда легируют другие металлы. Небольшие добавки элемента № 80 увеличивают твердость сплава свинца со щелочноземельными металлами. Даже при паянии бывает иногда нужна ртуть: припой из 93% свинца, 3% олова и 4% ртути — лучший материал для пайки оцинкованных труб. АМАЛЬГАМЫ Еще одно замечательное свойство ртути: способность растворять другие металлы, образуя твердые или жидкие растворы — амальгамы. Некоторые из них, например амальгамы серебра и кадмия, химически инертны и тверды при температуре человеческого тела, но легко размягчаются при нагревании. Из них делают зубные пломбы. Амальгаму таллия, затвердевающую только при минус 60°С, применяют в специальных конструкциях низкотемпературных термометров. Старинные зеркала были покрыты не тонким слоем серебра, как это делается сейчас, а амальгамой, в состав которой входило 70% олова и 30% ртути. В прошлом амальгамация была важнейшим технологическим процессом при извлечении золота из руд. В XX столетии она не выдержала конкуренции и уступила более совершенному процессу цианирования. Однако и сейчас этим процессом еще пользуются, главным образом для извлечения золота, тонко вкрапленного в руду. Некоторые металлы, в частности железо, кобальт и никель, практически не поддаются амальгамации. Это позволяет транспортировать жидкий металл в емкостях из простой стали. (Особо чистую ртуть перевозят в таре из стекла, керамики или пластмасс.) Кроме железа и его аналогов не амальгамируются тантал, кремний, рений, вольфрам, ванадий, бериллий, титан, марганец и молибден, то есть почти все металлы, применяемые для легирования стали. Это значит, что и легированной стали ртуть не страшна. Зато натрий, например, амальгамируется очень легко. Амальгама натрия легко разлагается водой. Эти два обстоятельства сыграли и продолжают играть очень важную роль в хлорной промышленности. В производстве хлора и едкого натра электролизом поваренной соли используют катоды из металлической ртути. Для получения тонны едкого натра нужно от 125 до 400 граммов элемента № 80. Сегодня хлорная промышленность — один из самых массовых потребителей металлической ртути. 3+
ПАР Ртуть закипает при температуре 357°С, то есть тогда, когда большинство металлов еще далеки от точки плавления. Об этом знали еще в древности, и на этом свойстве издавна основывались методы извлечения металлической ртути из руд. Самым первым способом был обжиг киновари с конденсацией паров ртути на холодных предметах и, в частности, на свежесрубленных зеленых деревьях. Позднее стали использовать реторты из керамики и чугуна. Начиная с 1842 года для извлечения ртути из руд стали применять отражательные печи, а с 1857 года — каскадные. В XX веке к ним присоединились механические многоподовые и вращающиеся трубчатые печи. В киновари 86,2% ртути, но в рудах, считающихся богатыми, на долю элемента № 80 в среднем приходится 8%. В бедных рудах ртути не больше 0,12%. Такие руды приходится обязательно обогащать, тем или иным путем «отсеивая» бесполезные компоненты. И сейчас из руд и концентратов ртуть извлекают главным образом пирометал- лургическими методами. Обжиг происходит в шахтных, отражательных или трубчатых печах при температуре 700—750°С. Такие высокие температуры нужны для того, чтобы киноварь окислялась, а не возгонялась и чтобы процесс окисления: HgS + 02 = Hg + S02 — шел до конца. В результате обжига получается парообразная ртуть, которую превращают в жидкий металл в специальных аппаратах — конденсаторах. Хотя газы, образующиеся при обжиге, проходят несколько стадий очистки, при конденсации получают не столько металлическую ртуть, сколько так называемую ступпу — тонкодисперсную смесь, состоящую из мельчайших капелек ртути и мелкой пыли сложного химического состава. В ступпе есть соединения как самой ртути, так и других элементов. Ее подвергают отбивке, стремясь разрушить пылевые пленки — это они мешают слиянию микроскопически малых капелек жидкого металла. Ту же цель преследует и повторная дистилляция. Но извлечь из ступпы всю ртуть так и не удается. Поэтому в металлургии ртути и сегодня есть нерешенные проблемы. А ведь это один из самых старых разделов металлургии. Способность ртути испаряться при сравнительно низких температурах была использована и для нанесения золотых покрытий на неблагородные металлы. Именно таким способом позолочен купол Исаакиевского собора в Ленинграде. Сейчас этот способ вышел из употребления из-за ядовитости ртутных паров. Электрохимические способы золочения более совершенны и безопасны. Но видеть в ртутных парах только яд — неверно. Они могут принести и приносят много пользы. В 1936 году появилось сообщение о том, что одна из нефтяных фирм приобрела ртутный рудник. Оказалось, что ртуть этой фирме нужна для организации парортут- ной установки, предназначенной для очистки нефти. В наше время ртутные пары все шире используются в нефтеперерабатывающей промышленности; они помогают очень точно регулировать температуру процессов, что крайне важно для нефтепереработки. Еще раньше, в начале XX века, внимание теплотехников привлекло сообщение о работах доктора Эммета из США. Эммет первым попытался использовать в паровых котлах не воду, а ртуть. Его опытная установка мощностью в 2000 лошадиных сил работала и потребляла на 45% меньше топлива, чем обычный паровой котел с генератором. Конечно, не обошлось без дискуссий: ртуть не вода, из реки ее не зачерпнешь! Возражений против использования ртути в паровых котлах было больше чем достаточно. Исследования, однако, продолжались. Весьма успешной была работа советских научно-исследовательских институтов по проблеме использования ртутного котла и турбины. Были доказаны экономичность ртутно-паровых турбин и возможность создания так называемого ртут- но-водяного бинарного цикла, в котором тепло конденсирующегося ртутного пара используется в специальном конденсаторе- испарителе для получения водяного пара. А до этого ртутный пар успевал покрутить вал генератора. Полученный водяной пар приводил в движение второй электротурбогенератор... В подобной системе, работающей только на водяном паре, удается в лучшем случае достигнуть к.п.д. 30%. Теоретический к.п.д. ртутно-парового цикла D5%) намного выше, чем у газовой турбины A8—20%) и дизеля C5—39%). 5* 35
В пятидесятых годах в мире существовало уже несколько таких энергетических установок мощностью до 20 тысяч киловатт. Дальше дело, к сожалению, не пошло, главным образом из-за нехватки ртути. Вакуумные установки в наше время очень важны для науки и промышленности. И здесь ртуть встречается не только как заполнитель трубок вакуумметра. Еще в 1916 году Ирвинг Ленгмюр создал вакуум-насос, в котором испарялась и конденсировалась ртуть. При этом в системе, связанной с насосом, создавалось остаточное давление в сотни миллионов раз меньше атмосферного. Современные ртутные диффузионные насосы дают еще большее разрежение: стомиллионные доли миллиметра ртутного столба. Изучение ультрафиолетовых лучей продвигалось медленно до тех пор, пока не был создан искусственный их источник. Им оказались пары ртути в вакууме. Когда через них проходит электрический ток, они испускают видимое, голубого цвета, свечение и много ультрафиолетовых лучей. Чем выше температура паров ртути, тем больше ультрафиолетовых лучей дает ртутно-кварцевая лампа. Видимое свечение паров ртути использовано в конструкциях мощных ламп освещения. Лампы дневного света — это разрядные трубки, в которых находятся инертные газы и пары ртути. А что такое «холодный свет», пояснять, вероятно, излишне. Из каждого рубля, который мы платим «за свет», на долю действительно светового излучения приходятся лишь четыре копейки. Остальные 96 — за ненужное тепло, излучаемое обычными электролампочками. Лампы дневного света намного экономичнее. СОЕДИНЕНИЯ РТУТИ Первым из них несомненно следует назвать киноварь HgS. Благодаря ей человек познакомился с ртутью много веков назад. Способствовали этому и ее ярко-красный цвет, и простота получения ртути из киновари. Кристаллы киновари иногда бывают покрыты тонкой свинцово-серой пленкой. Это — метациннабарит, о нем ниже. Достаточно, однако, провести по пленке ножом, и появится ярко-красная черта. В природе сернистая ртуть встречается в трех модификациях, отличающихся кристаллической структурой. Помимо общеизвестной киновари с удельным весом 8,18 существуют еще и черный метациннабарит с удельным весом 7,7 и так называемая бета-киноварь (удельный вес 7,2). Русские мастера, приготовляя в старину из киноварной руды красную краску, особое внимание обращали на удаление из руды «искр» и «звездок». Они не знали, что это аллотропические изменения той же самой сернистой ртути; при нагревании без доступа воздуха до 386°С эти модификации превращаются в «настоящую» киноварь. Некоторые соединения ртути меняют окраску при изменении температуры. Таковы красная окись ртути HgO и медно- ртутный йодид HgJ2 • 2CuJ. Все соли ртути ядовиты, и это требует большой осторожности при работе с ними, а сталкиваться с соединениями ртути приходится людям разных профессий. Ртутная соль хромовой кислоты, например,— замечательная зеленая краска по керамике. Сильный яд сулема HgCl2, но она крайне нужна в гальванопластике, производстве оловянных и цинковых сплавов с тонкой структурой, в процессах гравирования и литографии, даже в фотографии. Некоторые соли ртути, в том числе и сулема, применяются и в сухих электрических батареях. Промышленный катализ также не обходится без соединений ртути. Один из способов получения уксусной кислоты и этилового спирта основан на реакции, открытой русским ученым М. Т. Кучеровым. Сырьем служит ацетилен. В присутствии катализаторов — солей двухвалентной ртути — он реагирует с водяным паром и превращается в уксусный альдегид. Окисляя это вещество, получают уксусную кислоту, восстанавливая — спирт. Те же соли помогают получать из нафталина фталевую кислоту — важный продукт основного органического синтеза. Резко возрастает потребление ртути в годы войны. Жидкий металл необходим для производства «гремучей ртути» Hg(CNOJ — первого известного технике инициирующего взрывчатого вещества. Хотя сейчас на вооружении имеются и другие подобные ВВ (азид свинца, например), «гремучая ртуть» продолжает оставаться одним из важнейших материалов для заполнения капсюлей-детонаторов. Ядовитость соединений ртути ограничивает их применение, но иногда это свой- 36
ство может оказаться полезным. Ртутными красками покрывают днища кораблей, чтобы они не обрастали ракушками. Иначе корабль снижает скорость, перерасходует топливо. Самая известная из красок такого типа делается на основе кислой ртутной соли мышьяковистой кислоты HgHAs04, хотя в последнее время для этой цели применяют и синтетические красители, в составе которых ртути нет. Хотя все ртутные соли ядовиты, многие из них используются медициной, и, пожалуй, это одно из самых древних их применений. Сулема — яд, но и одно из первых антисептических средств. Цианид ртути использовали в производстве антисептического мыла. Желтую окись ртути * до сих пор применяют при лечении глазных и кожных заболеваний. Каломель Hg2Cl2, в молекуле которой по сравнению с молекулой сулемы есть один «лишний» атом ртути,— общеизвестное слабительное средство. Медицина использует также фосфорнокислые соли ртути, ее сульфат, йодид и другие. В наше время большинство неорганических соединений ртути постепенно вытесняются из медицины ртутными же органическими соединениями, не способными к легкой ионизации * При очень тонком измельчении красная окись ртути HgO приобретает желтый цвет. Эта модификация всегда получается и в тех случаях, когда окись ртути выпадает из раствора в осадок. и потому не столь токсичными и меньше раздражающими ткани. Органические соединения ртути — антисептики могут применяться даже для обработки слизистых оболочек. Они дают не меньший лечебный эффект, чем неорганические соединения. Медицина использует не только соединения, но и самую ртуть и ее пары. Начиная обследование, врач в первую очередь дает больному «градусник» — ртутный термометр. Ртутные манометры работают в аппаратах для измерения кровяного давления. В каждой больнице, в физиотерапевтических кабинетах поликлиник ультрафиолетовые лучи, полученные от ртут- но-кварцевых ламп, глубоко прогревают ткани, помогают лечить катары, воспаления, даже туберкулез — ведь ультрафиолет губителен для многих микроорганизмов. Ртуть — древнейший, удивительный и, можно сказать, «нестареющий» металл. Известный с незапамятных времен, он и в современной технике, в медицине, в быту находит все новые применения. Что вы знаете и чего не знаете о ртути и ее соединениях У ДРЕВНИХ НАРОДОВ История не сохранила имени древнего металлурга, первым получившего ртуть, — это было слишком давно, за много веков до нашей эры. Известно только, что в древнем Египте металлическую ртуть и ее основной минерал киноварь использовали еще в третьем тысячелетии до н. э. Индусы узнали ртуть во II—I тысячелетии до н. э. У древних китайцев киноварь пользовалась особой славой, и не только как краска, но и как лекарственное средство. Ртуть и киноварь упоминаются и в «Естественной истории» Плиния Старшего, значит, они были известны римлянам. Плиний свидетельствует также, что римляне умели превращать киноварь в ртуть. ВСЕ МЕТАЛЛЫ — ИЗ РТУТИ... В этом были убеждены алхимики древности и средневековья. Разницу в свойствах металлов они объясняли добавками одного из четырех элементов Аристотеля. (Напомним, что это были за элементы: огонь, воздух, вода и земля.) Характерно, что подобных взглядов придерживались и многие видные ученые далекого прошлого. Так, великий таджикский врач и химик Авиценна (980— 1037 г. н. э.) тоже считал, что все металлы произошли от ртути и серы. 37
Авиценна считал, что все металлы произошли от ртути и серы РАССКАЗЫВАЕТ ЛАВУАЗЬЕ «В эту реторту я ввел 4 унции очень чистой ртути, затем путем всасывания посредством сифона, который я ввел под колокол, я поднял ртуть до определенного уровня и тщательно отмерил этот уровень полоской приклеенной бумаги, точно наблюдая при этом показания барометра и термометра. Закончив таким образом все приготовления, я зажег огонь в печке и поддерживал его почти без перерыва в течение 12 дней, причем ртуть нагревалась до температуры, необходимой для ее кипения. В течение всего первого дня не произошло ничего примечательного: ртуть, хотя и кипевшая, находилась в состоянии непрерывного испарения и покрывала внутренние стенки реторты капельками, сначала очень мелкими, но постепенно увеличивающимися и при достижении известного объема падавшими от собственной тяжести на дно реторты и соединявшимися с остальной ртутью. На второй день я начал замечать плавающие на поверхности ртути небольшие красные частички, которые в течение четырех или пяти дней увеличивались в количестве и объеме, после чего перестали увеличиваться и остались в абсолютно неизменном виде. По прошествии 12 дней, видя, что окали- вание ртути нисколько больше не прогрессирует, я потушил огонь и дал остыть прибору. Объем воздуха, содержащегося как в реторте, так и в ее шейке и в свободной части колокола... был до опыта равен приблизительно 50 куб. дюймам. По окончании операции тот же объем при том же давлении и той же температуре оказался равным всего лишь 42—43 дюймам; следовательно, произошло уменьшение приблизительно на одну шестую. С другой стороны, тщательно собрав образовавшиеся на поверхности красные частицы и отделив их, насколько было возможно, от жидкой ртути, в которой они плавали, я нашел их вес равным 45 гранам... Воздух, оставшийся после этой операции и уменьшавшийся вследствие прокаливания в нем ртути до пяти шестых своего объема, не был годен больше ни для дыхания, ни для горения; животные, вводимые в него, умирали в короткое время, горящие же предметы потухали в одно мгновение, как если бы их погружали в воду. С другой стороны, я взял 45 гранов образовавшегося во время опыта красного вещества и поместил их в маленькую стеклянную реторту, к которой был присоединен прибор, приспособленный для приема могущих выделиться жидких и воздухообразных продуктов; зажегши огонь в печке, я заметил, что по мере того как красное вещество нагревалось, его цвет становился все более интенсивным. Когда затем реторта начала накаляться, красное вещество начало мало- помалу уменьшаться в объеме и 38
через несколько минут оно совершенно исчезло; в то же время в небольшом приемнике собралось 417г грана жидкой ртути, а под колокол прошло 7—8 куб. дюймов упругой жидкости *г гораздо более способной поддерживать горение и дыхание животных, чем атмосферный воздух... Я дал ему сначала название в высшей степени легко вдыхаемого или весьма удобовдыхаемого воздуха: впоследствии это название было заменено названием «жизненный» или «живительный» воздух». Антуан Лоран ЛАВУАЗЬЕ. «Анализ атмосферного воздуха». «Записки Французской Академии наук», 1775 РТУТЬ И ОТКРЫТИЯ ДЖОЗЕФА ПРИСТЛИ Но не Лавуазье был первым ученым, получившим кислород из красной окиси ртути. Карл Шееле еще в 1771 году разложил это вещество на ртуть и «огненный воздух», а выдающийся английский химик Джозеф Пристли первым в мире исследовал кислород. 1 августа 1774 года, разложив окисел нагреванием, Пристли внес в полученный «воздух» горящую свечу и увидел, что пламя приобрело необычайную яркость. В этом воздухе свеча сгорала быстрее. Ярко вспыхнув, сгорали в нем и раскаленные кусочки каменного угля, и железные проволочки... За этим опытом последовали другие, и в итоге Пристли определил важнейшие качества «дефлогистонированного воздуха». Джозеф Пристли сделал еще много важных открытий, и почти во всех его работах использовалась ртуть. Это она помогла Пристли открыть газообразный хлористый водород. Взаимодействие поваренной соли с серной кислотой и до Пристли наблюдали многие химики. Но все они пытались собрать образующийся газ над во- * Так во времена Лавуазье называли газы. дой, и получалась соляная кислота. Пристли заменил воду ртутью... Таким же образом он получил чистый газообразный аммиак из нашатырного спирта. Затем оказалось, что два открытых им газа NH3 и НС] способны вступать в реакцию между собой и превращаться в белые мелкие кристаллы. Так впервые в лабораторных условиях был получен хлористый аммоний. Сернистый газ тоже был открыт Пристли и тоже был собран над ртутью. ВЫРУЧИЛ РТУТНЫЙ КАТОД В 1807 году, разлагая щелочи электрическим током, выдающийся английский ученый Г. Дэви впервые получил элементарные натрий и калий. Его опыты повторил крупнейший шведский химик И. Я. Берцелиус, но источник тока — вольтов столб, которым он располагал, был слишком слаб, и воспроизвести результаты Дэви Берцелиусу поначалу не удалось. Тогда он решил в качестве катода использовать ртуть и — получил щелочные металлы с меньшими затратами энергии. А тем временем Дэви пытался получить с помощью электричества и щелочноземельные металлы. В тщетных попытках он даже пережег свою огромную батарею и о своей неудаче написал Берцелиусу. Тот посоветовал ему воспользоваться ртутным катодом( и в 1808 году Дэви получил амальгаму кальция, из которой выделить металл уже не составляло труда. В том же году (и тем же способом) Дэви получил барий, стронций и магний. ПЕРВЫЙ СВЕРХПРОВОДНИК Спустя почти полтора столетия после опытов Пристли и Лавуазье ртуть оказалась сопричастна еще к одному выдающемуся открытию, на этот раз в области физики. В 1911 году голландский ученый Гейке Камерлинг-Оннес исследовал электропроводность ртути при низких температурах. С каждым опытом он уменьшал температуру. Наконец, она достигла 4,12 градуса абсолютной шкалы, и тогда сопротивление ртути, до этого последовательно уменьшавшееся, вдруг исчезло совсем. Электрический ток проходил по ртутному кольцу, не затухая. Так было открыто явление сверхпроводимости, и ртуть стала первым сверхпроводником. Сейчас известны десятки сплавов и чистых металлов, приобретающих это свойство при температурах, близких к абсолютному нулю. КАК ОЧИСТИТЬ РТУТЬ? В химических лабораториях часто возникает необходимость очистить жидкий металл. Метод, описанный в этой заметке, пожалуй, самый W I ■= 1>.. —■ ~| I Щ дАи. ] шА простой из надежных и самый надежный из простых. На штативе крепят стеклянную трубку диаметром 1—2 сантиметра. Нижний конец трубки оттянут и загнут, как показано на рисунке. (В крайнем случае можно воспользоваться большой пипеткой и резиновой трубкой.) В нее заливают разбавленную азотную кислоту и добавляют примерно 5% нитрата закис- ной ртути Hg2 (N03J. Сверху в трубку вставляют воронку с бумажным фильтром, в дне которо- 39
го иголкой проделано небольшое отверстие. В эту воронку и заливают загрязненную ртуть. На фильтре она очищается от механических примесей, а в трубке — от большей части растворенных в ртути металлов. Как это происходит? Ртуть — благородный металл, и примеси, например медь, вытесняют ее из Hg2(N03J. Часть примесей просто растворяется кислотой. Очищенная ртуть собирается в нижней части трубки и под действием собственной тяжести передавливается в приемный сосуд. Повторив эту операцию несколько раз, можно достаточно полно очистить ртуть от примеси всех металлов, стоящих в ряду напряжений левее ртути. Очистить ртуть от благородных металлов, например, золота и серебра, намного сложнее. Чтобы разделить их, применяют перегонку в вакууме. ...В ЧЕМ-ТО ПОХОЖА НА ВОДУ Не только жидкое состояние «роднит» ртуть с водой. Теплоемкость ртути, как и воды, с ростом температуры (от точки плавления до +В0~С) последовательно уменьшается и лишь после определенного температурного «порога» (после 80СС) начинает медленно расти. Если охлаждать ртуть очень медленно, ее, как и воду, можно переохладить. В переохлажденном состоянии жидкая ртуть существует и при температуре ниже минус 50СС. Обычно же ртуть замерзает при минус 38,9°С. Кстати, впервые ртуть была заморожена в 1759 году петербургским академиком И. А. Брауном. ОДНОВАЛЕНТНОЙ РТУТИ НЕТ! Это утверждение многим покажется неверным. Ведь еще в школе учат, что, подобно меди, ртуть может проявлять валентности 2 + и 1Ч-. Широко известны такие соединения, как черная закись Нс^О или каломель Hg2Cl2- Но ртуть здесь лишь формально одновалентна. Как показали исследования, во всех подобных соединениях содержится группировка иэ двух атомов ртути: —Hg2 — или —Hg = Hg—. Оба атома двухвалентны, но одна валентность каждого из них затрачена на образование цепочки, подобной углеродным цепям многих органических соединений. Ион Hg02^ нестоек, нестойки и соединения, в которые он входит, особенно гидроокись и карбонат закисной ртути. Последние быстро разлагаются на Hg и HgO и, соответственно, НгО или СОг. ЯД И ПРОТИВОЯДИЕ «Я худшую смерть предпочту работе на ртутных рудниках, где крошатся зубы во рту...» Р. Киплинг Пары ртути и ее соединения действительно весьма ядовиты. Жидкая ртуть опасна прежде всего своей летучестью: если хранить ее открытой в лабораторном помещении, то в воздухе создастся парциальное давление ртути 0,001 мм. Это много, тем более что предельно допустимая концентрация ртути в промышленных помещениях 0,01 мг на кубический метр воздуха. Степень токсического действия металлической ртути определяется прежде всего тем, какое количество ее успело прореагировать в организме, прежде чем ее вывели оттуда. То есть опасна не сама ртуть, а ее соединения. Острое отравление солями ртути проявляется в расстройстве кишечника, рвоте, набухании десен, упадке сердечной деятельно* сти. Пульс становится редким и слабым. Возможны обмороки. Первое, что необходимо сделать в такой ситуации, это вызвать у больного рвоту. Затем дать ему молока и яичных белков. Ртуть выводится из организма в основном почками. Для хронического отравления ртутью и ее соединениями характерны металлический привкус во рту, рыхлость десен, сильное слюнотечение, легкая возбудимость, ослабление памяти. Опасность такого отравления есть во всех помещениях, где ртуть находится в контакте с воздухом. Особенно опасны мельчайшие капли разлитой ртути, забившиеся под плинтусы, линолеум, мебель, в щели пола. Общая поверхность маленьких ртутных шариков велика, и испарение идет интенсивнее. Поэтому случайно разлитую ртуть необходимо тщательно собрать. Все места, в которых могли задержаться малейшие капельки жидкого металла, необходимо обработать раствором FeCl3, чтобы связать ртуть химически. На вклейке: рисунок к статье Б. И. Казакова «Ртуть». В верхней части рисунка — различные измерительные приборы, в которых используется жидкий металл; слева направо: геологический термометр, вакуумметр, медицинский градусник, почвенный термометр, простейший барометр. Конечно, этой пятеркой не исчерпывается перечень приборов, в которых рабочим веществом служит ртуть Рисунки и вклейка Ю. ВАЩЕНКО 40
%% 4 А 41WCTOIOVJ * Ж IR^f ^Ж« «rf»
Не прошло еще и года с того времени, как на весь мир прогремели сенсационные эксперименты по пересадке человеческого сердца. Старое, изношенное сердце заменяли здоровым, взятым у другого человека. Сердцем естественным, созданным самой природой. Но уже не один год во всех крупных больницах мира стало привычным и будничным искусственное сердце - сердце, изготовленное и собранное на заводе, руками человека... ИСКУССТВЕННОЕ КРОВООБРАЩЕНИЕ РОЖДЕНИЕ ИДЕИ В 1812 году, когда армия Наполеона гибла в снежных полях России, знаменитый французский физиолог и мыслитель Лета л лу а высказал замечательную по тому времени мысль. «Вполне возможно оживлять органы и даже целые трупы погибших, — утверждал он. — Нужно только безостановочно снабжать их или кровью, или какой-нибудь питательной жидкостью, способной ее заменить». Но несмотря на свой экспериментаторский талант, Легал- луа так и не смог осуществить задуманных им опытов по оживлению: полтора столетия назад техника не давала для такого опыта ни малейшей возможности. Прошли десятки лет. Идеи Легаллуа воплотил в эксперименте знаменитый французский физиолог Ш. Э. Броун-Секар. Кровь, насыщенную кислоро- На вклейке — принципиальная схема системы искусственного кровообращения. Кандидат медицинских наук Э. П. ЛЕВИТЕС дом, он с помощью шприца пропускал через сонные артерии собачьей головы, отделенной от тела. Голова не ожила, но некоторые физиологические функции в ней были восстановлены! Французский исследователь Лаборд пошел еще дальше. Повторив эксперимент Броун-Сека- ра, он подключил сосуды гильотинированной головы к сосудам здоровой собаки. Полного восстановления функций и в этом опыте не удалось получить, но он убедительно доказал, что возбудимость мозга под влиянием электрического раздражения в этих условиях сохраняется длительное время. Соотечественники Лаборда Гайем и Барьер, подключая отсеченную голову собаки к сосудам лошади, добились блестящих результатов: функция головного мозга сохранялась в течение 28 минут! А в начале нынешнего столетия русский ученый профессор А. А. Кулябко впервые оживил человеческое сердце, пропуская кровь через его коронарные сосуды. Сердце, извлеченное из трупа через 30 часов после смерти, вновь начало биться! И наконец, сто с лишним лет спустя после работ Легаллуа проблема искусственного кровообращения была решена. Наши соотечественники С. С. Брюхо- ненко и С. И. Чечулин создали первый в мире аппарат искусственного кровообращения — «ав- тожектор» и в 1924 г. впервые провели опыт по восстановлению функций изолированной головы собаки. Кровь, проходившая через легочный препарат, который ритмично раздували мехом, насыщалась кислородом и поступала в сосуды головы. Смелые исследования советских ученых доказали, что самый чувствительный к кислородному голоданию орган — мозг может жить без участия собственного сердца. С помощью «автожектора», принявшего на себя функции сердца, советский хирург Н. Н. Теребинский впервые провел в 30-е годы операцию на открытом сердце. Сегодня такие операции делают во многих клиниках Советского Союза и за- 6 Химия и Жизнь, № 6 41
рубежных стран. Тысячи людей с врожденными и приобретенными пороками сердца обязаны своим спасением искусственному — экстракорпоральному — кровообращению. Созданы и постоянно совершенствуются разнообразные аппараты искусственного кровообращения — их сейчас насчитывается больше 70 моделей. Отечественные аппараты ИСЛ-2, ПАК-3,5 и некоторые другие способны длительное врем я поддерживать кровоток в организме и исключительно надежны. ПРОБЛЕМА НОМЕР ОДИН Надежность. Этот термин, в последнее время прочно обосновавшийся в технической литературе, имеет прямое отношение к аппаратам искусственного кровообращения. Ведь «настоящее» человеческое сердце у большинства людей работает без остановок и капремонтов дольше любого автомобильного двигателя — не менее полумиллиона часов! Понятно, что основное требование, предъявляемое к аппарату искусственного кровообращения, — надежность. Но здесь важна не только прочность и длительная работоспособность механических частей аппарата — это в сегодняшних конструкциях гарантировано. Нужно еще, чтобы система позволяла поддерживать жизненные показатели организма в пределах физиологических норм. К сожалению, все существующие сейчас насосы и емкости разрушают важнейшие элементы крови — эритроциты: возникает так называемый гемолиз. В результате, во-первых, уменьшаются транспортные возможности эритроцитов как переносчиков газов крови (а зто их основная функция) и, во- вторых, увеличивается содержание в плазме крови свободных ионов калия, выделяющегося при разрушении эритроцитов. Гч это сослал Броун- Секар ПЕРВЫЙ ОПЫТ —| гт А калий в больших концентрациях токсичен. Как же предотвратить или хотя бы снизить гемолиз? В поисках ответа конструкторы создают новые и новые модификации насосов — диафрагменные, пальчиковые, роликовые. А так как даже идеальный насос не сможет сохранить кровяные клетки, если емкости и соединительные сосуды окажутся слишком грубыми, то это ставит нелегкую задачу перед химиками. Нужно сказать, что современные полимерные материалы уже близки к тому, чтобы удовлетворить запросы врачей и больных. 42
I СЕРДЦЕ ОЖИЛО ЧЕРЕЗ 30ЧАСОВ ПОСЛЕ СМЕРТИ 71 ПРОБЛЕМА АИК РЕШЕНА Iэто сделали Брюхоненко и Чечулин ИСКУССТВЕННЫЕ ЛЕГКИЕ Омывая ткани организма, кровь отдает им кислород, принесенный молекулами оксигемоглоби- на (НЬ02). Восстановленный гемоглобин присоединяет накопившуюся в тканях углекислоту, которую нужно вывести из организма, и превращается в карбоксигемоглобин (НЬС02). Теперь путь крови в здоровом организме лежит через сердце в легкие. И именно здесь, к системе полых вен, подключается венозная магистраль аппарата искусственного кровообращения. Она ведет к основному узлу аппарата — оксигенатору, где кровь насыщается кислородом. Газ пропускают через оксигенатор, часть его соединяется с гемоглобином и вновь образует оксигемоглобин, Но когда кислород пропускают через кровь, она вспенивается. Газовые пузырьки ни в коем случае не должны выйти за пределы аппарата: они могут закупорить сосуды, что ведет к самым неприятным последствиям. Поэтому пену нужно гасить. Это происходит, когда она соприкасается с веществом, уменьшающим поверхностное натяжение жидкости (например, антифом-силан). Таким веществом смачивают полиэтиленовую стружку, расположенную по пути тока крови в так называемой пеногасительной камере. Насыщенная кислородом, освобожденная от пены кровь проходит через насос и сетчатый фильтр, где улавливаются проскочившие мельчайшие пузырьки и кровяные сгустки, и поступает в артериальную магистраль. На этом система подачи крови заканчивается — начинается кровообращение уже в самом организме. Подключают артериальную магистраль чаще всего к бедренной артерии: она хорошо доступна и обладает необходимой «пропускной способностью». В оксигенаторе, таким образом, осуществляется полный биохимический цикл, аналогичный газообмену в легких. Поэтому и сам аппарат искусственного кровообращения часто называют аппаратом «искусственное сердце — легкие» (ИСЛ). Проблема окисления крови в аппарате искусственного кровообращения сейчас полностью решена — идет лишь совершенствование самих конструкций оксигенаторов. КРОВЬ МЕНЯЕТ СВОЙСТВА Одна из самых грозных опасностей, связанных с применением искусственного кровообращения, — образование тромбов, сгустков крови, которые могут б* 43
в любой момент закупорить магистраль аппарата, и тогда... Вероятность возникновения тромбов в условиях аппарата искусственного кровообращения очень велика. Но бывают случаи, когда кровь сама по себе почти не свертывается, например при наследственном заболевании гемофилии. А нельзя ли создать искусственную гемофилию на время операции? Оказывается, можно. Для предупреждения свертывания донорской крови используют лимоннокислый натрий. Он переводит кальций крови, участвующий в процессе свертывания, в цитрат кальция. Правда, в организм больного такая кровь попасть не должна: в больших количествах лимоннокислый натрий токсичен, а при искусственном кровообращении используется сразу до 5 литров донорской крови. Поэтому перед заполнением аппарата кровью цитрат натрия нейтрализуют его антагонистом — хлористым кальцием: образующийся при этом цитрат кальция не опасен. А в качестве антикоагулянта применяют полисахарид гепарин, он дает полную гарантию «разжижения» крови. Интоксикации от гепарина не бывает — побочное его действие проявляется лишь в некотором расширении капилляров, что ничуть не вредит проведению операции. А как быть, когда операция закончена? Ведь биохимическую систему свертывания крови нужно ввести в исходные рамки, иначе послеоперационный период может осложниться кровотечением. Оказывается, и это предусмотрено: для гепарина существует свой антидот — протамин-сульфат. Так химические препараты помогают управлять свертываемостью крови. Возможность целенаправленного изменения свойств крови в ходе операции дает в руки врачей могучее средство лечения самых тяжелых заболеваний. Ведь искусственное кровообращение не обязательно должно охватывать весь организм — аппарат можно подключить к любому отдельному органу. И тогда к циркулирующей в нем крови можно добавить сверхвысокие дозы любых химиотерапевтических препаратов, которые оказались бы смертельными для организма в целом! На этом основан, например, способ лечения опухолей конечностей — так называемый метод регионарной перфузии. Конечность изолируют от общей циркуляции крови наложением жгута и подключают к ней аппарат искусственного кровообращения. Регионарная перфузия в течение 1—2 часов с применением противоопухолевого препарата вызывает гибель злокачественных клеток и не создает серьезной опасности отравления всех органов и систем. Этот метод применяется также для лечения остеомиелитов — воспаления костей (при этом в системе перфузии создается сверхвысокая концентрация антибиотиков), сосудистых и травматических поражений. Естественно, что по окончании перфузии конечность «отмывают» чистой кровью или кровезаменителями. СЕРДЦЕ СТАНОВИТСЯ ПОРТАТИВНЫМ А нельзя ли применить искусственное кровообращение для реанимации — оживления людей, находящихся в состоянии клинической смерти? До сих пор в таких случаях врачи восстанавливали кровообращение путем массажа сердца. Сейчас применение аппаратного кровообращения при клинической смерти уже испытано в эксперименте и хорошо себя зарекомендовало. Этот метод уже неоднократно успешно применен в клинике. Создан портативный аппарат искусственного кровообращения с полиэтиленовым резервуаром для крови, рассчитанным на однократное использование. Работать такой аппарат может или от городской электросети, или от автомобильного аккумулятора, а при необходимости приводится в действие вручную. Этот метод, вероятно, скоро получит широкое распространение в условиях «Скорой помощи»; пользоваться аппаратом не так уж сложно, а привести его в полную готовность и подключить к организму можно за несколько минут. Очень вероятно, что мы с вами станем свидетелями еще одного торжества человеческого разума — создания портативного искусственного сердца, которое человек сможет многие годы носить с собой (или в своем организме). Подобные исследования уже ведутся, есть обнадеживающие экспериментальные данные. Трудность создания такого подлинного искусственного сердца не столько в разработке механической и энергетической систем (это вполне осуществимо уже сегодня), сколько в получении материала, препятствующего образованию тромбов. И главная роль в решении этого вопроса принадлежит химии. Рисунки и вклейка В. ЯНКИЛЕВСКОГО 44
ХИМИЯ ПРОТИВ ТРОМБОЗА Сколько человеческих жизней могло бы спасти искусственное сердце! Но почему же до сих пор оно считается завтрашним днем медицины, хотя сам по себе такой аппарат уже создан? На этот раз прогресс техники (в том числе и техники хирургических операций) намного опередил наше умение управлять биологическими процессами. Защитные силы, которые всегда стоят на страже здоровья и целостности живого организма, вступают в борьбу с врачом и инженером. Например, мощная система иммунитета до сих пор не дает возможности решить до конца проблему пересадки органов. Точно так же и при создании искусственного сердца главная проблема состоит в том, чтобы найти материал, на поверхности которого кровь бы не свертывалась: ведь организм не различает, с доброй или недоброй целью проникает в него постороннее тело, система Антикоагулирующее действие гепарина обусловлено тем, что он ингибирует фермент тромбин, который вызывает образование сгустков фибрина; гепарин применяется в хирургии при лечении тромбозов. свертывания срабатывает, сгустки крови отрываются от поверхности искусственного органа и закупоривают сосуды. Например, животные с идеально встроенным искусственным сердцем погибают из-за тромбоза через 36 часов; трубка из пластика диаметром 7 и длиной 9 миллиметров, помещенная в вену собаки, за два часа полностью забивается свернувшейся кровью. Следовательно, необходимо или «обмануть» систему свертывания крови, или придумать постоянно действующий механизм, который не позволял бы этому процессу протекать на поверхности пластика. Одна из таких попыток была предпринята американскими химиками под руководством Н. Акерса. Эти химики предложили покрывать поверхность искусственного сердца специальным нейлоновым плюшем, каждый волосок которого представляет собой тоненькую петельку. На этих пе- Использовать антикоагулирую- щую активность этого вещества сначала пытались, нанося на пластмассу слой графита с адсорбированным на нем гепарином — образование тромбов надолго предотвращалось. А совсем недавно тельках и осаждается белок крови фибрин; но если адсорбированные на гладкой поверхности пластика сгустки белка легко отрываются и ведут к образованию тромбов, то на ворсинках плюша фибрин держится очень прочно — тонкая фибриновая подкладка защищает кровь от дальнейшего контакта с пластиком. Другая группа исследователей под руководством доктора Р. Лей- нингера ищет способ «пришить» к поверхности пластика естественные антикоагулянты, которые тормозили бы процесс свертывания крови в организме (в системе, контролирующей этот процесс, есть и механизмы торможения). Важнейший антикоагулянт такого рода гепарин. Это полисахарид, состоящий из остатков углеводов — D-глюкозамина и D-глю- куроновой кислоты, причем аминогруппы глюкозамина и некоторые гидроксильные группы несут на себе остатки серной кислоты: химикам удалось «пришить» молекулы гепарина к полимерам. Для этого полистирол предварительно подвергали следующей химической обработке: снгон соон сн7он hsojo \o -о- ^он NHSO,H -оч он -о hso3c4 0 -о- NHSO.H 45
-снгсн- /\ <\ CICh2OCH3 AICL -снг— си- C6H5N(CH3J -CH—CH- M cn2ci CH,-N(CH,), гепарин CH? СИ - J SOj—О^геларин сн2 м(сн3)г с6н6 Используя этот способ, гепарином удалось покрыть 18 различных пластиков, в том числе полипропилен, полиэтилен, полихлорвинил, целлофан, поливиниловый спирт. Исследование этих материалов показало, что на их поверхности кровь не свертывается. Более того, некоторые соединения, инициирующие свертывание крови на поверхностях раздела, совсем не могут адсорбироваться на модифицированных пластиках. Трубка из такого пластика, помещенная в вену собаки, не вызывает тромбоза. Разумеется, ученым придется преодолеть еще немало трудностей, пока эти предварительные исследования не превратятся в надеж- с6н5 ные рекомендации для медицины. Однако первые результаты показывают несомненную перспективность обоих путей и дают блестящий пример плодотворного содружества медицины, биологии, химии и техники. Кандидат химических наук С. Г. КАРА-МУРЗА НОВОСТИ ОТОВСЮДУ НОВОСТИ ОТОВСЮДУ НОВОСТИ ОТОВСЮДУ НОВОСТИ БЛОХА-АНАЛИЗАТОР Водяные блохи кладут яйца каждые два-три дня, и всего через две недели из них выводятся маленькие блошки. Если условия жизни в водоеме благоприятны, яйца развиваются почти исключительно в самок, если суровы — рождаются самцы. Это позволяет использовать водяных блох для обнаружения ничтожных количеств инсектицидов; для этого достаточно подсчитать соотношение родившихся самцов и самок — оно прямо зависит от концентрации яда в воде. НЕПРЕРЫВНО ПОД ДАВЛЕНИЕМ... Новая технологическая установка для непрерывного производства полиэтилена построена в Японии. Она состоит из компрессора для сжатия этилена, трубчатого реактора для его полимеризации под действием радиоактивного излучения и непрерывно действующего разгрузочного устройства. Реактор, выполненный в виде змеевика из трубы диаметром 10 мм и длиной 90 м, работает непрерывно. Главное достоинство нового процесса — возможность выгрузки готового продукта при высоком давлении. Это дает большой выигрыш во времени. Во всех существующих процессах полиэтилен выгружается только после снижения давления с 400 атмосфер до одной. 46
что мы ЕДИМ ВЫ ЛЮБИТЕ ЛИ СЫР? О. ЛИБКИН Лисица видит сыр. Лисицу сыр пленил. И. А. Крылов Способ, которым пресловутая лисица добывала себе пропитание, нельзя назвать вполне корректным; и все же лисица из басни всегда была мне симпатична: у нее тонкий вкус. По правде говоря, даже приятно, что лакомство досталось не примитивной вороне, которая могла задуматься с кусочком доброго сыра в клюве, а понимающей толк в хорошей еде лисице. Сыр нужно любить. Не только за то, что он, как утверждают медики, чрезвычайно полезен. Рыбий жир тоже полезен. Сыр еще и вкусен. Есть почитатели сыра крупного, сладковатого и пряного; есть сторонники мелкого сыра, нежного и кисловатого; есть любители острого и пахучего мягкого сыра; есть, наконец, и знатоки-универсалы. Здесь не будет речи о сырах рассольных, плавленых и кисломолочных — иначе размер статьи выйдет из разумных пределов. Но и оставшихся — сычужных — сыров более чем достаточно, чтобы написать о них целый трактат. Или монографию. Или поэму. Поэтому автор заранее просит прощения за некоторую отрывочность — ему-то предстоит уложиться в рамки статьи... ГЛАЗАМИ НЕПОСВЯЩЕННОГО Расскажем о сыре, о его замечательных достоинствах и разнообразнейшем ассортименте, о тончайшем его вкусовом и ароматическом букете. Книга о вкусной и здоровой пище Прочитав соответствующую главу в цитированной выше книге, непосвященный неминуемо должен прийти к выводу, что сыр — чудо. Делают его всегда из молока. Добавляют в молоко всегда один и тот же сычужный фермент. Потом сыр формуют, прессуют, солят и оставляют созревать. В результате из одного чана выходит нежнейший голландский сыр, из другого — острейший дорогобужский... Тем, кто хочет ознакомиться с замечательными достоинствами сыра, порекомендуем ближайший продуктовый магазин или, на худой конец, ту же «Книгу о вкусной и здоровой пище». А сами попытаемся выяснить у специалистов, как они относятся к чуду появления сыра. «Никакого чуда нет,— утверждают специалисты.— Просто нельзя упускать детали. Один сыр вымешивают подольше, другой лишний раз нагревают; один сыр солят до формования, другой — после; есть сыры, которые созревают в теплом подвале, а есть созревающие на холоде; за некоторыми сырами следят, как за новорожденными,— моют их чуть не каждый день, а на другие умышленно наносят плесень. Вот они и получаются разными.» Все это так и есть. Сыроделие — тонкое производство, с которым может соперничать разве что виноделие. Но мы-то смотрим глазами непосвященного... ОТ МОЛОКА ДО СЫРА На правом, высоком, очень живописном волжском берегу расположен Всесоюзный научно-исследовательский институт маслодельной и сыродельной промышленности (ВНИИМС). Углич. Путеводитель по городу и окрестностям Первую фразу, которую я записал в институте (произнес ее руководитель лаборатории твердых сыров В. Н. Алексеев), при- 4-7
Из десяти килограммов молока лятъся размерам приемных получается около килограмма танков для молока на совре- сыра. Поэтому не следует удив- мепных сыродельных заводах веду полностью: «За четыре тысячи лет существования сыра его технология так усовершенствовалась, что трудно изменить ее теперь — биохимики и микробиологи лишь подтверждают выводы предков». Первое же событие, свидетелем которого я был в институте, доказало, что нет предела совершенству: в той же лаборатории твердых сыров дегустировали опытный сыр в полимерной пленке. Это отнюдь не праздное стремление не отставать от века. Вспомните: на каждом сыре есть корка, которую приходится срезать. Можно было бы мириться с этим небольшим неудобством, если бы не то обстоятельство, что корка образуется из самого сыра. Значит, часть продукта идет в помойное ведро. Полимерная пленка, обволакивая сыр, не дает ему высыхать, и корка не образуется. На том, опытном сыре тонкая корка Есе же была, и баллы, которые выставил ему дегустационный совет, не свидетельствовали об отменном качестве. Но если бы все эксперименты удавались с первого раза, стоило ли бы вообще создавать исследовательские институты? Несмотря на то что ученые обратили внимание на сыр довольно давно, разобраться до конца в биохимических процессах его созревания до сих пор не удается. Дело здесь, наверное, в том, что при созревании в сыре разыгрывается подлинная биохимическая буря, в которой ураганные натиски микроорганизмов сменяются чуть ли не полным штилем. И первый объект этой атаки — белки. Сыр отличается от большинства прочих продуктов тем, что в нем почти не остается белков в нетронутом виде. Под действием сычужного фермента и ферментов молочнокислых бактерий они расщепляются до пептидов и свободных аминокислот — элементарных кирпичиков белковой молекулы. От соотношения этих осколков белка во многом зависит вкус сыра. Некоторые пептиды, например, горькие, и технолог должен знать, в каких условиях они образуются (чтобы не создавать таких условий). Естественно, когда человеку преподносят аминокислоты в готовом виде, он их прекрасно усваивает. Поэтому руководитель отдела биохимии ВНИИМС доктор биологических наук И. И. Климовский 48
В таких ванпах начипается изготовление сыра. Идет постановка сырного зерна утверждает, что сыр — самое полезное и легко усваиваемое вещество, получаемое из молока. А созревает сыр так долго (до полугода, а иногда и больше) потому, что белки расщепляются медленно. В идеале биохимик должен предсказать, в каких условиях получится сыр того или иного вкуса. То есть он должен знать и глубину распада белка, и продукты расщепления молочного жира, и характер сбраживания молочного сахара — лактозы. Об этом сбраживании стоит сказать несколько слов отдельно. Молочнокислые бактерии превращают лактозу в молочную кислоту. Это тот же процесс, который превращает свежую капусту в квашеную и кукурузу в силос. Как известно, такие продукты можно долгое время хранить: повышенная кислотность охраняет их от гнилостных бактерий. Это в полной мере относится и к сыру. Но помимо молочной кислоты могут образоваться и иные вещества, например альдегиды и кетоны, придающие сыру специфичность вкуса. Что именно получится, в каких условиях созревания, с какими микроорганизмами?.. После этих весьма беглых замечаний о процессах, идущих в сыре, никого, вероятно, не удивит, что ему посвящена большая часть деятельности крупного исследовательского института. СЫР ДЕЛАЮТ МИКРОБЫ Микробы — мельчайшие организмы растительного и животного происхождения, видимые лишь в микроскоп; многие М. вызывают явления брожения, гниения и разложения органических веществ. Краткий словарь иностранных слов Сыр делают микробы, а человек лишь помогает им проявить себя. Так утверждает руководитель отдела микробиологии ВНМИМС кандидат биологических наук А. В. Гудков. Молоко — идеальный продукт питания не только для человека, но и для микробов. Несмотря на повышенную кислотность среды, микроорганизмы все же развиваются (не гнилостные, конечно), поэтому сыр и становится сыром. 49
Это — одна из ванн, показанных на предыдущем фото. Только снята она сверху, крупным планом В былые времена, когда пользовались сырым молоком, все было вроде бы проще — в сыром молоке полным-полно микроорганизмов. С другой стороны, не было гарантии, что среди них нет болезнетворных. Сейчас все молоко пастеризуют, и при этом гибнут не только болезнетворные бактерии, но и молочнокислые, которые в конце концов и превращают молоко в сыр. И эти бактерии приходится вновь вводить в молоко в виде закваски. Конечно, раз уж в молоко вводят микроорганизмы, то не любые, которые подвернутся под руку, а строго определенные. Для крупных сыров (например, советского) берут закваску из молочнокислых стрептококков и палочек. А сами эти палочки выделяют из какого-нибудь хорошего сыра. Для мелких сыров (скажем, голландского) готовят закваску из нескольких штаммов различных молочнокислых стрептококков. Выделяют эти штаммы из сырого молока и сметаны, из цветов, фруктов и корней растений. Потом их проверяют — на активность, на чувствительность к бактериофагу, на антагонизм (некоторые штаммы не уживаются друг с другом), а потом уже составляют комбинацию, так сказать микробный букет. Поскольку каждый вид молочнокислых бактерий сбраживает молочный сахар по- своему, от точного подбора «микробного букета» зависит и вкусовой букет сыра. Большинство заводов нашей страны снабжает закваской лаборатория бактериальных заквасок в Угличе. В самом начале созревания в одном грамме сыра находится от 1 до 10 миллиардов клеток. Это и молочнокислые стрептококки, и те бактерии, которые перенесли пастеризацию, например пропио- новокислые, термофильные, споровые. Потом они умирают, автолизируются, выделяя внутриклеточные ферменты, которые работают особенно активно. Эстафету у стрептококков подхватывают молочнокислые палочки, и они уже наносят вкусовой орнамент. Сыр замкнут со всех сторон, воздух внутрь него не поступает, микроорганизмы закончили свою деятельность... Может быть, он будет храниться вечно? Природа этого не допустит. Нашелся все же мик- 50
Влажное сырное зерно по транспортеру поступает в формы ч^ЧН* ж. '/,. *Г*г и & роб, который может разлагать сыр даже при его довольно высокой кислотности,— маслянокислая бактерия. Пастеризацией ее споры не уничтожаются. Воздух ей не нужен — она анаэроб. А питается она молочной кислотой,— той самой, которую выработали молочнокислые стрептококки. В процессе своей деятельности эти бактерии выделяют масляную кислоту отвратительного вкуса, которая обладает способностью сообщать неприятный привкус, даже находясь в крайне малой концентрации. Одновременно выделяются водород и углекислый газ, которые разрывают сыр. И все же природу удается перехитрить. Для этого подбирают такие закваски, которые выделяли бы антибиотик, подавляющий маслянокислые бактерии. Такие закваски «самообслуживания» сейчас испытывают. Конечно, избежать маслянокис- лого брожения все равно не удастся, но задержать его можно. В лаборатории бактериальных заквасок готовят также культуры плесени и бактерий сырной слизи, которыми покрывают некоторые сорта сыра. Но об этих сырах — в следующей главе. СЫР «С ЗАПАХОМ» Дырявый сыр, пропахший нежной гнилью... Э. Багрицкий Вообще-то всякий сыр с запахом. Но когда покупаешь в магазине смоленский или калининский сыр, внимательный продавец всегда предупредит: «Вы знаете, что этот сыр с запахом?» По научной терминологии такие сыры именуются мягкими. Если у твердого сыра чистая, покрытая парафиновой корочкой поверхность, то у мягкого она неровная, ноздреватая. Это и есть подсохшая сырная слизь, которая придает сыру острый неповторимый вкус. В такой сыр вносят много закваски и оставляют в нем много воды. В результате микрофлора бурно сбраживает молочный сахар, и сыр получается очень кислым. В таких условиях он не созреет, и поэтому на него наносят микрофлору сырной слизи или культуру белой плесени — пеницил- лиум кандидум. Выделяемые ими ферменты весьма энергично действуют на белки, разлагая их с образованием аммиака. Он, в свою очередь, во-первых, нейтрализует избыток кислоты, а во-вторых. 51
Вверху: сыр многих сортов нужно подпрессовыватъ. Прессуют, разумеется, не каждую головку отдельно... Внизу: эти головки станут сыром только после созревания ■ i. i ? in »: •• * J.K* •* i r I? ; придает сыру острый вкус, которьш во всех пособиях по сыроделию так и обозначен, как «аммиачный». Если твердый сыр созревает по всей массе, то мягкий — с поверхности внутрь; поэтому-то его делают всегда небольшим. Ферменты белой плесени настолько активны, что покрытые ею мягкие сыры созревают буквально в несколько дней (например, камамбер, или, по нынешней номенклатуре, закусочный). Иногда прибегают к «совмещенной» технологии: сначала сыр созревает со слизью, а потом ее удаляют и дают сыру дозреть под парафином. Так получают сыр «пикантный». Не нужно думать, что на каждую головку сыра приходится наносить плесень или бактерии сырной слизи. Достаточно сделать это один раз, и помещение, где созревает сыр, окажется зараженным теми или иными микроорганизмами. В по- 52
Идет заготовка черных казеи- нов ых цифр. Ими маркируют каждую головку сыра — отмечают дату изготовления и номер партии исках питания они непременно попадут на каждую новую головку сыра. Сразу же — один гастрономический совет. Корку мягких сыров нужно срезать лишь тогда, когда сыр выдержанный. Если же он свежий (закусочный или белый дессертный), то сыр нужно есть вместе с нежным плесневым пушком! Не бойтесь этой плесени — принимаете же вы без содрогания пенициллин... СЫР ДЕЛАЮТ МАСТЕРА Есть две категории людей: одни знают, как делать сыр, но не знают, что это такое — это мастера; другие знают, что такое сыр, но не умеют его делать — это ученые. Дж. Г. Дэвис Пожалуй, это утверждение известного английского специалиста по сыру излишне запальчиво. И все же ученый, вооруженный новейшими знаниями в области сыроделия, вряд ли сумеет изготовить приличную головку сыра... Сыр делают мастера. Они заливают пастеризованное и охлажденное примерно до 34°С молоко в ванны или огромные чаны — сыроизготовители. (Сыр в наши дни не варят, а напротив — молоко после пастеризации охлаждают. Впрочем, и в старые времена его не варили, а лишь нагревали; поэтому термин «сыровар» никуда не годится.) Мастер добавляет в молоко хлористый кальций, способствующий свертыванию, и бактериальную закваску. Он мерной ложечкой всыпает сычужный фермент. И хотя есть нормы всех этих компонентов для разных сыров, мастер все же немного варьирует количества — молоко-то в каждой партии разное. Здесь нужно великое чутье: в сыроизготовителе пять тонн молока, и есть опасность загубить пятьсот килограммов будущего сыра... Через полчаса образуется сгусток. Говорят, что он должен быть настолько плотным, чтобы по нему могла пробежать кошка. Кошек, конечно, для этой цели не используют, а просто мастер особым движением пальцев «вспарывает» поверхность сгустка (руки он предварительно моет в дезинфицирующем растворе). Вообще, что касается чистоты в цехе, то она соблюдается крайне строго. Когда автор этих строк по наивности пытался подойти к сы- роизготовителю в белом халате, но без ша-
почки, он был изгнан мастером — чтобы ни единого волоса не упало с головы... В былые времена сгусток разрезали инструментом с поэтическим названием «лира» — этакой рамой с натянутыми тонкими струнами. Теперь режут ножами- мешалками, которые вращает электромотор. Сгусток дробится, отделяется сыворотка, и образуется «сырное зерно» — мелкие с острыми гранями кусочки. Эта операция называется постановкой зерна и требует от мастера не только знания регламентированных правил, но и умения лавировать в их рамках. Скажем, если написано, что операция длится 5—10 минут, то в одном случае нужно выбрать именно 5, а в другом — только 10... Мастер жмет в руках сырное зерно, определяет его влажность. Опытный мастер определит ее с точностью до одного процента. Впрочем, при необходимости можно воспользоваться прибором. Теперь сыру нужно придать форму. Можно слегка подпрессовать сырное зерно и полученный пласт нарезать; можно налить влажное зерно в форму; можно, наконец, насыпать в форму сухое зерно. Сыр с правильными, ровными глазками (голландский, костромской) режут из пласта, с пустотным мелким рисунком (российский, угличский) — наливают, рокфор — насыпают. Форма для сыра — с отверстиями, чтобы отходила сыворотка. Применяют и старый способ: заворачивают сыр в салфетку, и сыворотка отходит по капиллярам ткани. Твердый сыр слегка подпрессовывают (мягкий прессуется собственным весом) и отправляют солить. Круги и бруски сыра плавают в рассоле до десяти дней, а потом их кладут в специальное помещение на полки — созревать. Когда мягкий сыр покрывается слизью, этому радуются, когда твердый — ее смывают. Потом на твердый сыр наносят слой парафина, чтобы окончательно изолировать его от внешнего мира, а мягкий заворачивают в фольгу. Сыродел свое дело сделал. А затем мы приходим в магазин, долго и придирчиво выбираем сыр себе по вкусу. Но об этом объективно не напишешь — волей-неволей будешь навязывать читателю свой вкус... Заканчивая статью, вернемся к ее заголовку. Как известно, вопрос «Вы любите ли сыр?» был адресован Козьмой Прутковым ханже. Оставив в стороне моральные качества героя эпиграммы, заметим лишь, что его ответ не может вызвать возражений: «Люблю,— он отвечал. — Я вкус в нем нахожу». Фото И. БЕКА Что вы знаете и чего но знаете о сыре СНАЧАЛА — МОЛОКО Самый талантливый мастер-сыродел не приготовит хорошего сыра из плохого молока. Сыроделы очень придирчивы к сырью — иначе им нельзя. Технологическая инструкция по производству сыра гласит: «Не принимается для переработки молоко фальсифицированное, с резко выраженным кормовым привкусом (лука, чеснока, полыни, силоса), горькое, прогорклое, плесневелое, с резко выраженным хлевным запахом и другими посторонними привкусами и запахами, слизисто-тягучее, с хлопьями и сгустками, с окраской, не свойственной нормальному молоку, имеющее кислотность выше 19СТ и температуру выше 10°С, а также с механическими примесями». Это, так сказать, исчерпывающая негативная оценка. А каким же должно быть молоко? Главное — с правильным соотношением основных питательных компонентов. Если в молоке меньше жира, то соответственно меньше должно быть и белков, и углеводов. В этом случае молоко можно нормализовать, смешав его с другим, с высоким содержанием этих веществ. Кроме того, в молоке должны быть витамины и микроэлементы— они нужны не только человеку, но и бактериям, создающим сыр. В молоке должно быть как можно меньше посторонней микрофлоры, не погибающей при пастеризации. Надо ска- 54
зать, что эта заповедь на наших молочных фермах весьма часто нарушается. Чтобы подавить микрофлору, приходится повышать кислотность сыра (наш сыр обычно кислее импортных), а это неблагоприятно сказывается на вкусе. Иногда научные достижения печально сказываются на качестве сыра. Нет, речь не о ядохимикатах, присутствие которых в молоке, кстати сказать, строго регламентировано. В последнее время больных коров, так же как и больных людей, лечат антибиотиками, чаще всего пенициллином. Он проникает в молоко, и хотя такое молоко безвредно, сыр из него сделать очень трудно: пенициллин подавляет деятельность молочнокислых бактерий. ВЕГЕТАРИАНЦЫ, ВНИМАНИЕ! Сычужный фермент (химозин), которым свертывают молоко для сыра, выделяют из сычуга — одного из отделов сложного желудка жвачных животных. По поводу механизма действия сычужного фермента у современных биохимиков есть много теорий, и ни одна из них не достоверна. А способность его свертывать молоко потрясающа: на центнер молока добавляют лишь 2,5 грамма фермента. Раньше, когда фермент не умели еще получать в чистом виде, использовали вытяжку из сычуга. А еще раньше брали сам сычуг, в натуральном виде. Марк Теренций Варрон в I веке до н. э. писал: ссМолоко выдаивают рано утром, и на две кон- гии молока (около 6,5 л.—Ред.) добавляют сычуг величиной со сливу. Сычуг зайцев и козлят лучше, чем сычуг ягнят. Молоко свертывают также соком фиги и уксусом». Аристотель упоминает фригийский сыр, заквашенный сычугом молодых оленят и косуль. Крупный специалист по сельскому хозяйству Луций Юний Модерат Колумелла вслед за Варроном рекомендует закваску из сычугов козлят и ягнят, а также из цветов полевого татарника и семян шафрана. А если верить греческому врачу Педанию Диоскориду, то молоко достаточно размешивать свежесрезанной фиговой веткой, добавив, впрочем, немного кислого меда. Сейчас тоже пытаются заменить сычужный фермент растительными экстрактами. Молоко-то свертывается, только качество сыра оставляет желать лучшего... Пока сычуг незаменим. Чтобы получить чистый, активный фермент, нужно брать желудки молодых животных, не знавших грубой пищи, а кормившихся лишь молоком. Поэтому чаще всего используют сычуг молоденьких ягнят, тех самых, из которых делают каракулевые воротники... СЫР ИЛИ ТВОРОГ? Если вас волнует вопрос, какому из этих двух продуктов отдать предпочтение, то выбирайте сыр. И вот почему. Творог осаждают кислотой, и при этом выпадает сгусток, гель. Белок молока — казеин находится в молоке в виде фосфорно-кальциевого комплекса, объединяющего около тысячи молекул казеина. Кислота отнимает кальций, и нерастворимый казеин выпадает в осадок. А кальций остается в сыворотке. Когда молоко для сыра свертывают сычужным ферментом, белковый комплекс не нарушается — изменяется лишь коллоидное состояние системы. А потом начинают работать ферменты про- теиназы и пептидазы, расщепляющие белок до хорошо усваиваемых пептидов и свободных аминокислот. Кальций, разумеется, остается в готовом продукте. В результате 100 граммов сыра удовлетворяют дневную потребность человека в белках на 25— 40%, в жире на 25—30%, в кальциевых солях на 30—100%, в фосфоре на 20—55%). Творогу за сыром не угнаться. Из этого вовсе не следует, что нужно питаться только сыром — разнообразие и умеренность всегда хороши... НЕ ПЛАЧЬТЕ О СЛЕЗАХ! Буквально до последнего времени можно было слышать мнение, что, мол, хороший сыр всегда со слезой, а теперь такого сыра и не увидишь. И все же мы едим хороший сыр. Более того, если современному гурману предложить сыр со слезой, он, попробовав его, скорее всего разочаруется. Слеза — это сырный сок, влага с растворенными в ней солями. Когда сыр крепко посолен и кислотность его высока, влага диффундирует в газовые полости, и при разрезании из сырного глазка выкатывается слеза. Если она есть, то это означает, что сыр созревший, влажный, кислый, соленый. Но вовсе не обязательно вкусный. Реньше, когда сыр делали из сырого молока, его крепко солили и он долго созревал — в результате появлялась слеза. Мы же привыкли к сырам более нежным, и вкус сыра со слезой показался бы нам слишком резким. СНАЧАЛА НУЖНО ПОЛЮБОВАТЬСЯ... Знаток ценит в твердом сыре не только вкус, но и рисунок — ровные правильной формы глазки на разрезе. И правильно делает. Дегустаторы сыра, прежде чем поставить оценку за вкус, обязательно ставят оценку за рисунок. Ибо это косвенный показатель вкуса. Некоторые бактерии, вводимые с закваской, сбраживают лимонную кислоту и ее соли, которые всегда есть в молоке. При этом образуется углекислый газ. Это одна из причин образования пустот в сыре. А если лимонную кислоту сбродила посторонняя микрофлора, то сыр получается «слепым» и вдобавок кислым, потому что в отсутствие лимонной 55
кислоты резко усиливается образование молочной. Так что если рисунок есть — значит поработали свои, а не посторонние микроорганизмы. Не следует искать правильного рисунка у мягких сыров и полумягких (например, латвийского или краснодарского). V них рисунок мелкий, частый — его называют пустотным. Образуется он оттого, что эти сыры наливают или насыпают в формы и не прессуют; под собственным же весом сырная масса не может превратиться в монолит — вот в ней и остаются небольшие воздушные поры. ЧЕЛОВЕК ИЗ ЛЕГЕНДЫ Яркий огонь разложив, совершили мы жертву, добывши Сыру потом и насытив свой голод, остались в пещере. Гомер Древние греки, как видите, по достоинству оценивали питательные свойства сыра. Легенда об ассирийской царице Семирамиде гласит, что в детстве царица питалась сыром, который крали для нее у пастухов птицы. Жители жарких стран подкреплялись сыром, вероятно, еще четыре тысячи лет назад. Все предания о сыре связаны именно с жаркими странами, и это не случайно. На жаре нельзя долго хранить молоко, и нужно было придумывать какие-то способы консервировать его. Приготовление сыра оказалось идеальным решением — за прошедшие четыре тысячелетия человечество не изменило своей привязанности этому продукту. ПРИКАЗЫ О НАЗВАНИЯХ Из приказа министра мясной и молочной промышленности СССР № 1331 от 30 июля 1949 г. «Об утверждении новых наименований сыров» Гауда — костромской Бакштейн — смоленский Смоленский — дорогобужский Пекарино — арагацкий овечий Качковал — горно-алтайский Пармезан — равнинный терочный Лимбургский —любительский Сбринц — горный терочный Грюйер — алтайский Камамбер — деликатесный Немного истории Сыру повезло: если о первом изготовлении, скажем, масла можно лишь строить предположения, то о происхождении сыра есть своя легенда, называющая даже имя первооткрывателя. Некий аравийский купец Канан отправился в путь по безлюдным горам. Взял он с собой в дорогу обычный у кочевников сосуд — высушенный овечий желудок и налил в него молоко. Вышел он в путь до восхода солнца и очень спешил. Он шел, не останавливаясь, до самой ночи, подкрепляясь на ходу сухими финиками. Когда стемнело, Канан остановился и, мучимый жаждой, поднес сосуд ко рту. Но вместо молока из сосуда вытекла водянистая жидкость. А внутри оказался белый сгусток, очень приятный на вкус. Это и был первый сыр. Наверное, в спешке Канан взял плохо высушенный желудок, в котором оставался еще сычужный фермент. Легенда рассказывает, что сыр так пон- Из приказа № 245 от 14 февраля 1950 г. (во изменение приказа № 1331 от 30 июля 1949 г.) Бакштейн — латвийский Лимбургский — дорогобужский Камамбер — закусочный Эта справка — в утешение тем любителям сыра, которые сетуют на то, что деды наши ели бакштейн и лимбургский, а теперь таких сыров не купишь... равился купцу, что остаток своей жизни он посвятил его изготовлению и весьма преуспел в этом занятии. Свое производство он не засекречивал, и вскоре сыр стали делать многие кочующие азиатские племена. Они привезли сыр в Европу, и утке с этого времени можно более или менее достоверно проследить его историю. МИНУЯ АПТЕКУ Когда выбор лекарственных средств был у людей невелик, они использовали для лечения чуть ли не все съедобные вещи. Сыр в этом смысле — не исключение. Плиний, например, утверждает, что свежий сыр с медом излечивает синяки. Таблетки из сыра, прокипяченного в вине и поджаренного на сковороде с маслом, по мнению древних авторитетов, успокаивают рези в желудке. Сыр, особенно козий, хорош и для косметических целей: его рекомен- 5в
довали втирать в бане попеременно с растительным маслом для уничтожения веснушек. Религия тоже не обходила сыр вниманием. Критяне, например, приносили богам в жертву особые плоские сыры. Жрицам Афины запрещено было есть сыр. А боги на Олимпе питались сыром — его готовила Артемида из молока львиц. НЕМЕЦКИЙ СЫР Сыр — творог; квашеное молоко ставится в печь, и со свернувшейся гущи отцеживается сыворотка; но обычно сыром зовут немецкий сыр, выделанный из парного молока, соленый и просушенный кругами. В. И. Даль Это определение сыра, данное в «Толковом словаре живого великорусского языка», говорит о том, что сыр в нашем теперешнем понимании меньше чем сто лет назад считался привозным, МЕДЬГ МОЛОКО И ВИТАМИН Е В журнале tcBusiness Farming» A967, XI) говорится, что молоко можно сделать не только более питательным, но и более вкусным, если добавлять в корм животным витамин Е. Этот витамин устраняет привкус, который образуется при загрязнении молока малейшими примесями меди. Некоторые кормовые травы, например люцерна, содержат этот витамин, и если готовить корма таким образом, чтобы витамин не разрушался, то можно обойтись и без добавок. Установлено, что в сене, лежащем на полях и в сараях, содержание витамина Е со временем заметно уменьшается. В силосе, напротив, он сохраняется хорошо, что объясняется, по-видимому, недостатком света и воздуха, которые разрушают молекулы витамина Е. «немецким». Это справедливо: первая артельная сыродельня швейцарского сыра была организована Н. В. Верещагиным лишь в 1866 году. Правда, еще в 1795 году в имении князя Мещерского была открыта сыродельня, но поскольку она находилась в руках практиков- швейцарцев, вряд ли ее можно назвать русской. Тот сыр, который крылов- ская лисица отобрала у вороны, был либо импортным, либо он походил скорее на наш творог. В Россию в начале прошлого века сыр ввозили из-за границы (помните у Пушкина: «У Галья- ни иль Кольони закажи себе в Твери с пармезаном макаро- ни...»). Да и Даль, перечисляя сыры, упоминает лишь иностранные названия: «Более известен швейцарский сыр, маслянистый, ноздреватый со слезой; он и у нас выделывается изрядно; английские сыры, УДОБОВАРИМАЯ ИНФОРМАЦИЯ Около 17% пищевого рациона скота должны составлять волокна растительной клетчатки. Прекрасный источник ее — бумажная масса. Применение измельченной макулатуры в качестве кормовой добавки неуклонно расширяется. Как сообщает журнал «New Scientist» (т. 37, № 578), американский исследователь д-р Э. М. Кеслер с сотрудниками предложил для кормления телят новое «блюдо» — из газетной бумаги. Он добавил в корм подопытных животных смесь из 31,6% бумажной массы, 48,3% мелассы и 20,1 % соевой муки Ежедневно каждый теленок поедал не менее килограмма газет. Смесь оказалась вполне питательной вне зависимости от содержания газет и их полиграфического исполнения. Меласса стимулирует пряные, нередко гноеные; голландские, плотные, своего вкуса; из итальянских: пармезан, сухой и крохкий; из французских: сыр бри, соломка, мягкий, непрочный». Первый русский сыродел Н. В. Верещагин, долгое время практиковавшийся в Швейцарии, быстро добился успеха: уже в 1880 году на Международной выставке молочного хозяйства в Лондоне его сыр «честер» получил первую награду. Ученик Верещагина, крестьянин тверской губерни Д, С. Грачев получил задание сделать сыр, похожий на знаменитый немецкий бакштейн. Грачев создал свой, оригинальный сыр. Хотели назвать его «грачевским сыром», но слово «бакштейн» больше нравилось потребителям... деятельность кишечных бактерий, перерабатывающих клетчатку, а присутствие газетной бумаги делает мелассу менее гигроскопичной, что позволяет повысить ее содержание в кормах. НОВОСТИ ОТОВСЮДУ НОВОСТИ ОТОВСЮДУ НОВОСТИ ОТОВСЮДУ НОВОСТИ 57
жизнь ЗАМЕЧАТЕЛЬНЫХ УЧЕНЫХ БАЙЕР Доктор химических наук Ю МУСАБЕКОВ
Опровергнем ходячее мнение, что в раннем детстве талант проявляется только у музыкантов и математиков. Адольф Байер — будущий мастер органического синтеза — сделал первое свое оригинальное исследование в 12 лет. Он открыл — именно открыл! — новую двойную соль, прозрачный кристаллогидрат карбоната меди и натрия СиСОз ■ ЫагСОз • • ЗН20. Впрочем, Байер не одинок: очень рано химией увлеклись крупнейшие ученые, подлинные творцы этой науки — Либих, Деви, Фарадей, Бутлеров, Перкин, Вант- Гофф и другие. Однако столь раннего восхода химия все же не знала. Байер родился в Берлине в 1835 году. Его отец, геодезист по профессии, был глубоко интеллигентным человеком, и рано подметив у сына склонности наблюдателя и исследователя, умело способствовал их развитию. В семейном архиве хранилась записка восьмилетнего Адольфа Байера, адресованная им гувернеру. Отправляясь с родителями в путешествие, мальчик просил продолжить начатый им опыт. Восемь фруктовых косточек были посажены в восемь цветочных горшков. «Рассаду» ежедневно следовало поливать: в одном горшке — водой, в другом — молоком, в третьем — вином, в четвертом — чернилами и т. д. Цель опыта — установить влияние разных веществ на прорастание семян. В путешествии восьмилетний Байер коллекционировал растения и камни. Дома он ставил «эксперименты» со всем, что попадалось под руку, и так как от этих экспериментов страдал домашний скарб, отец подарил Адольфу популярное в то время руководство — «Школу химии» Штекгарда, немного реактивов и посуды. Мальчик проделал дома все описанные Штекгардом опыты — без взрывов и со взрывами. Ему помогал товарищ, которому, однако, разрешалось смотреть на чудеса совсем не бесплатно: товарищ мыл экспериментатору пробирки и стаканы. В 12 лет было совершено открытие. В 13 лет полученные в день рождения два талера мальчик истратил на покупку индиго для опытов. А с этим «королем красителей» будут связаны многие годы его труда: в науке и в промышленной химии руками и мыслью Байера будет создана целая «эпоха индиго». ...Не много людей, конечно, имели такие возможности, как Байер — выходец из интеллигентной семьи, которая не ведала нужды. По окончании школы он отправился в большое путешествие по Европе. Затем поступил в Берлинский университет, где увлеченно занимался математикой. Далее в течение года ему пришлось отбывать воинскую повинность. Вернувшись после воинской службы в университет, Байер сделал окончательный выбор профессии. Об этом он иногда рассказывал так: — Сначала я решил заниматься математикой и физикой, затем служил вольноопределяющимся в гвардейском полку в Берлине. Здесь я так поглупел, что почувствовал свою неприспособленность к этим наукам. Оставалась химия; мне сказали, что здесь можно заниматься размышлением и созерцанием все четыре времени года. На том я и остановился! Но иногда он рассказывал об этом еще и так: — Я понял, что химия является моим настоящим призванием, и, недолго думая, поехал в Гейдельберг к Бунзену, лаборатория которого славилась тогда на всю Германию. Все-таки он принадлежал к счастливой и редкой плеяде людей, которые с детства сразу увлекаются именно тем, чему будут служить всю жизнь!.. Однако в гейдельбергские годы для формирования Байера как исследователя сыграла роль не столько сама преимущественно аналитическая школа Бунзена, сколько среда — окружавшие его молодые и уже блестящие химики: Кекуле, Бутлеров, Шишков, Бейлыытейн, Л. Мейер, Рос- ко и другие. Август Кекуле, тогда приват-доцент Гейдельбергского университета, стал подлинным учителем и руководителем Байера, который перешел к нему от Бунзена в 1856 г., чтобы заняться органической химией, ибо — по словам Байера — эта наука оставалась в его отечестве «без приюта и покровительства». Байер сотрудничал с Кекуле более пяти лет; они совместно оборудовали в Гейдель- берге крохотную частную лабораторию. В комнате, имевшей одно окно, Байер проводил исследования высокотоксичных соединений какодила. Вентиляции в лаборатории не было, и это чуть не кончилось для Байера трагически: придя однажды в лабораторию, Кекуле нашел своего по- 59
мощника в обмороке, с сильно опухшим лицом. Молодой химик сделал еще одно открытие: он открыл монометиларсинхло- рид, но еще не знал его свойств и, вдохнув ядовитые пары, чуть не умер. Байер был очень привязан к своему руководителю и, когда Кекуле пригласили в Гентский университет, поехал туда вместе с ним и работал в Генте, пока не получил самостоятельного поста. Он был скромным, этот пост преподавателя в Техническом институте в Берлине, пост, на котором Байер пробыл 12 лет. И оклад здесь — увы — тоже был очень скромным. Но именно берлинские годы были временем научного развития и совершенствования Байера. За двенадцать берлинских лет Байер опубликовал свыше 50 исследований — именно тех, что создали ему имя в науке. Однако когда у него увеличилась семья и Байер подал робкое ходатайство о небольшой прибавке к скудному жалованию, последовал отказ, незамедлительный и резкий. Средств не хватало. Байер попытался устроиться профессором в Берлине на медицинский факультет — там был большой оклад, но и это не удалось. Наконец его пригласили в Страсбург, а затем в Мюнхен, и там Байер сделался преемником самого Юстуса Либиха, скончавшегося в 1873 г. Замещать Либиха было трудно. Байер встретился поначалу с недоверием и недружелюбием бывших сотрудников великого, признанного всем миром Либиха. На это накладывались и сложности взаимоотношений между жителями разных провинций, лишь недавно соединенных в единую бисмарковскую Германию. Один из служителей лаборатории явился к министру просвещения с протестом: он отказывался «служить у пруссака». Даже жена Байера Лидия Бендеман уже много лет спустя в присутствии друзей сказала Байеру: «Адольф, что бы ты ни делал, ты никогда не станешь таким знаменитым, как Либих!» От первых дней пребывания в Мюнхене сохранилось курьезное воспоминание. Вместе с кафедрой Либиха Байер унаследовал и его лекционного ассистента Леонарда. Однажды вечером ассистент соорудил для демонстрации на очередной лекции большую причудливую по виду установку. Байер спросил Леонарда; — Что должно здесь получиться? — О, здесь мы получаем хлороформ! — сказал ассистент. Байер заметил, что известный опыт Либиха по получению хлороформа из спирта и хлорной извести часто не удается. — Не беспокойтесь, господин доктор, хлороформ уже в колбе! — ответил ухмыляясь, Леонард. ...Начиная с 1860 года — в Берлине, Страсбурге и первое время в Мюнхене — Байер больше всего занимался выяснением структуры и синтезом красителей и в первую очередь индиго, на покупку которого он в детстве истратил подаренные ко дню рождения талеры. «Король красителей» привлекал внимание не только химиков, но даже государственных деятелей. На рубеже XVIII и XIX столетий Наполеон обещал ученым Франции премию в миллион франков, если они получат искусственное индиго. Но тогда эта задача не могла быть решена. Синтезу столь сложного, как индиго, соединения обязательно должно было предшествовать распознание структуры его молекулы. А оно стало возможным только начиная с шестидесятых годов XIX столетия, только когда была создана, главным образом трудами А, М. Бутлерова, теория химического строения. Проблеме индиго Байер посвятил более двух десятилетий. Его работа шла двумя «встречными потоками». В одной цепи экспериментов индиго превращалось в более простые соединения и из них молекула красителя строилась заново. А попутно разрабатывались новые методы деструктивного восстановления и приемы синтеза. «Я ставил свои опыты,— говорил Байер,— не затем, чтобы убедиться в собственной правоте, а затем, чтобы посмотреть, как действуют вещества». Очень плодотворным методом оказалось восстановление кислородсодержащих органических веществ при нагревании их над цинковой пылью. Когда индиго было подвергнуто такому воздействию, получился индол. Эту классическую работу Байер доложил на первом заседании Немецкого химического общества, организованного в 1868 году по инициативе А. В. Гофмана. ...Годы спустя Байер по праву мог сказать об итогах своих многолетних трудов по изучению красителя: «Место каждого атома в молекуле индиго установлено экспериментальным путем». Байер создал целую серию технологи- 00
ческих методов синтеза индиго, и заводской краситель по чистоте и дешевизне стал конкурировать с натуральным и вскоре вытеснил его с рынка. А если учесть стоимость ежегодно потребляемого только в Европе индиго — десятки миллионов рублей! — станет ясным экономическое значение синтеза только одного этого красителя. (Кстати, когда во время второй мировой войны был налажен поточный многостадийный синтез индиго, Германия тайно обменивала его в Японии на натуральный каучук...) Вслед за индиго был синтезирован «античный», или «тирийский», пурпур, оказавшийся диброминдиго. Этот прекрасный древний краситель вырабатывали только из улиток-багрянок, обитающих в Средиземном море (для получения 1 г пурпура перерабатывалось 8000 улиток). Пурпур — единственное в природе органическое соединение бромат В древнем Риме пользоваться пурпуром было разрешено только очень важным сановникам; например, Цицерону лишь в знак особого признания, лишь в качестве высочайшей награды было разрешено выкрасить свою мантию в пурпур двукратно. Достижения Байера в области органического синтеза трудно даже просто перечесть. Он разработал новые методы получения красителей ализаринового, трифенилметанового рядов. Ему принадлежат фундаментальные исследования гидроароматических соединений, циклопа- рафинов и терпенов. Им был осуществлен синтез снотворных препаратов барбитурового ряда, пуриновых соединений, были открыты важные реакции конденсации, впоследствии с успехом внедренные в промышленность. Талант экспериментатора у Байера счастливо сочетался с удивительным теоретическим гением. Теория валентности и теория фотосинтеза, теория цветности органических красителей и, наконец, сформулированная им самим теория напряжения — далеко не полный список областей, говоря о которых, нельзя не упомянуть его имени. Сейчас студент-химик открывает учебник органики и на одной из первых страниц читает азбучную ныне истину о величине валентных углов нормального углеродного тетраэдра, равной 109°28'. Эта величина — результат одного из наиболее оригинальных теоретических изысканий, совершенных мастером органического синтеза, результат, увенчавший один из разделов классической стереохимии. ...Там, где Байер работал, царили оживление и энтузиазм, добродушие и взаимопомощь. Душой этой атмосферы был он сам, почему-то никогда не снимавший старой шляпы неопределенного — не то зеленого, не то черного — цвета. Он носил ее на своей блестящей, абсолютно лысой голове и, говорят, даже спать ложился в этой шляпе. Впрочем, в некоторых особых случаях шляпа все же снималась. Но это происходило только тогда, когда в лаборатории совершалось какое-либо открытие или удавался намеченный синтез. Приветствуя Отличившихся коллег, Байер торжественно обнажал голову. ...Он воспитал Эмиля и Отто Фишеров, Гребе, Либермана, Каро, Кляйзена, Кур- циуса, Гольдшмидта, многих других. Он дружески относился к русским химикам: и к сверстникам, к равным себе A. М. Бутлерову, Ф. Ф. Бейлыытейну, Н. А. Бунге, и к младшим; многие из них — B. В. Марковников, Н. Н. Любавин, В. Н. Ипатьев — работали у него в лаборатории над собственными темами. Творческий контакт приносил обоюдную пользу. Многие отечественные химики развивали байеровские идеи, но нередко своими исследованиями или критическими высказываниями они оказывали существенное влияние на взгляды и работы самого Байера. Он признавал это не раз и в свою очередь доброжелательно распространял в Европе идеи русских коллег. Адольф Байер умер 20 августа 1917 года, сохранив до последних своих часов ясность мышления. Ему было тогда восемьдесят лет. Семьдесят из них он отдал науке и современную химию просто невозможно представить себе без Байера. Рисунок В. ИВАНОВА 61
НОВОСТИ ОТОБСЮЛУ НОВОСТИ ОТОВСЮДУ НОВОСТИ ОТОВСЮДУ НОВОСТИ ГЕРБИЦИД-СТИМУЛЯТОР Случайное наблюдение привело к интересному открытию: зима- зин (гербицид, который употребляется для уничтожения сорняков вокруг фруктовых деревьев) повышает содержание белка в некоторых растениях; об этом сообщил журнал «Chemical and Engineering News» A967, № 8). При более детальном исследовании оказалось, что обработка некоторых пищевых и фуражных растений ничтожными количествами зи- мазина повышает содержание белка на 80 процентов! Считается, что зимазин активизирует нитратредуктазу — фермент, который восстанавливает нитраты, переводя их в пригодную для синтеза белка форму. При добавлении в питательную среду всего 4 • 10 ~10 процента зимазина содержание белка в ржи увеличивалось с 4 до 7 процентов; у зеленого горошка содержание белка повышалось в полтора раза; прирост в 25—40 процентов дают ячмень, салат, огурцы, тыква. Сейчас изучается влияние зимазина на пшеницу и рис, проводятся полевые испытания. ИНФРАКРАСНЫЙ ДЕТЕКТОР РАКА Температура участка кожи, вблизи которого развивается злокачественная опухоль, обычно на 2° выше температуры окружающих здоровых тканей. Причина этого — интенсивный рост пораженных клеток. Журнал «Electronics weekly» A967, № 377) сообщает, что создан инфракрасный прибор, с помощью которого можно обнаружить и исследовать опухоль измерением распределения температур тела. Детектор представляет собой кристалл антимонида индия площадью около 1 см2. Сигналы от детектора преобразуются и поступают на экран. Яркость кадров, зависящая от температуры кожи, одинакова для непораженных участков. А участки тела с повышенной температурой посылают резко выделяющиеся на экране сигналы, что позволяет обнаружить место, где развивается злокачественная опухоль. ПАПОРОТНИК ПРОТИВ ОПУХОЛЕЙ С давних времен туземцы Гондураса лечат злокачественные опухоли с помощью листьев папоротника калагуалы. Это привлекло внимание ученых. Из папоротника был приготовлен препарат, который назвали калагуалином. Исследования нового лекарства в клинических условиях показали, что в определенных дозах @,25 мг на 1 мл питательной среды и 1 мг на 1 кг веса тела животного) оно останавливает рост некоторых опухолей. Как сообщает журнал «Nature» A967, № 5094), ученые предполагают, что противоопухолевое действие калагуалина, очевидно, связано с торможением обмена веществ опухолевых клеток. ПРОЦЕСС О ТРЕХ МИЛЛИОНАХ, ИЛИ ВОСПОМИНАНИЕ О КУРОЧКЕ РЯБЕ Знаменитая курочка несла золотые яйца со скорлупой невиданной прочности. Помните? «Дед бил, бил — не разбил. Баба била, била — не разбила». О мышке умолчим, ибо потери деда с бабой — одно яйцо — были сравнительно невелики. Канадские птицефермы, например, из-за разбитых и треснувших яиц ежегодно несут убытки в 3 миллиона долларов. В научно-исследовательском институте животноводства (Канада) установлено, что самым эффективным способом увеличения прочности скорлупы было бы регулирование соотношения кислот и оснований в организме курицы. А французские ученые выяснили, что во время образования яичной скорлупы в крови несушек уменьшается содержание щелочи и бикарбонатов. Естественно, придя к такому выводу, попытались компенсировать эти потери добавками извести и питьевой соды в пищу кур, но лишь в очень немногих случаях был получен положительный эффект. В процессах образования скорлупы важную роль играют и многие другие вещества, содержащиеся в крови птицы. Нужно изучить механизмы их взаимодействия. Без этого все попытки биохимического упрочения скорлупы скорее всего ничего не дадут. Это категорическое мнение высказал на страницах журнала «Feedstuffs» A967. № 45) канадский специалист Дж. Хант. 62
НОВОСТИ ОТОВСЮДУ НОВОСТИ ОТОВСЮДУ НОВОСТИ ОТОВСЮДУ НОВОСТИ САМАЯ СОЛЕНАЯ, САМАЯ ТЕПЛАЯ В центре Красного моря, на дне впадины глубиной около двух километров вода значительно солонее, чем в прочих местах мирового океана. Рекордной оказалась здесь и температура воды в придонном слое: + 44СС! Это установлено советскими учеными с борта научно-исследовательского судна «Академик С. Вавилов». РЫБЫ-«АНАЛИТИКИ» Журнал «New Scientist» A967, № 547) сообщает об интересном эксперименте, проведенном ихтиологами и химиками Вест-Индского университета на Ямайке. Целью опытов была проверка гипотезы, согласно которой рыбы ищут пищу, ориентируясь по примесям тех или иных веществ в воде. В воду добавляли экстракты, добытые из тканей морских ежей, голотурий, ракообразных и других «кормильцев» морских рыб. Оказалось, что добавка любого из десяти экстрактов вызывала у рыб прилив активности: они начинали искать пищу. Методами хроматографии и ионного обмена экстракты разделили на составляющие, и тогда было установлено, что рыб возбуждают только две аминокислоты: аспарагиновая и глицин. Цис- теин и гистидин, напротив, вызывали отрицательные эмоции, а большинство аминокислот, добавленных в воду, не вызывали у рыб никакой реакции. Возможно, что «аналитические способности» рыбы удастся использовать при разработке новых способов лова. ПОПРАВКА К РАДИОУГЛЕРОДНОМУ МЕТОДУ Сотрудники Чехословацкой Академии наук д-р В. Буха и д-р Е. Неуступный предложили серьезную поправку к методу определения возраста пород по углеро- ду-14, разработанному лауреатом Нобелевской премии профессором У. Ф. Либби (США). Как известно, метод Либби основан на предположении, что углерод-14 образуется с постоянной скоростью. Однако поток космических лучей, под действием которых в верхних слоях атмосферы образуется углерод-14, неравномерен: он усиливается с падением интенсивности магнитного поля Земли. Значит, от интенсивности земного магнитного поля зависит и скорость образования углерода-14. За последние В500 лет интенсивность магнитного поля Земли изменялась в пределах от 0,5 до 1,5 его нынешнего уровня. Исходя из этого, чехословацкие ученые предлагают при определении возраста объектов шеститысячелетней давности вносить поправку ни много ни мало — в 750 лет. ПРИКОРМ ДЛЯ ТЕЛЯТ Шестинедельные телята уже требуют разнообразия в пище. В Англии под № 1062317 запатентован способ приготовления специальных брикетов-лизунцов — заменителей молока. Их готовят из смеси сухого обезжиренного молочного порошка, сухой пахты и сухой сыворотки, сюда же добавляют до 15% легкоперевариваемых углеводов, в которых крахмал уже переведен в сахар или декстрины, 1—5% витаминов, 1—5% минеральных солей, 5—10% воды. Всю массу в течение полутора — двух минут прессуют под давлением 40—70 ат. Полученными брикетами подкармливают не только телят, но иногда и взрослых животных. НЕ ВЕРЬ ГЛАЗАМ СВОИМ! Человеческий глаз — благоприятное место для развития некоторых микробов! Даже после того как те или иные микробы во всем организме уничтожены, они могут остаться в тканях глаза, который впоследствии угрожает стать источником новой инфекции. По сообщению журнала €<New Scientist» A968, № 579), д-р Дж. Голд- мен обнаружил спирохеты — возбудители сифилиса — в стекловидном теле глаза у больных, которые считались полностью излеченными большими дозами антибиотиков. Возможным объяснением исследователь считает затрудненный доступ лекарственных препаратов из крови внутрь глаза. Кроме того, в центральной части стекловидного тела, где температура на несколько градусов ниже, чем в остальном организме, и куда проникает меньше кислорода, создаются особо выгодные условия для развития анаэробных микроорганизмов. 63
ИЗ ПШЕМ Б РЕДАКЦИЮ ИЗ ПИСЕМ-В РЕДАКЦИЮ ИЗ ПИСЕМ В РЕДАКЦИЮ ■ РУССКИЙ — ДЛЯ ХИМИКОВ Профессор В. В. Пигулевский на страницах журнала «Химия и жизнь» (№ 9, 1967) вполне своевременно затронул интересную тему — о правильном произношении химических терминов... Однако неправильное произношение —■ еще полбеды. Хуже, когда в учебниках, монографиях, статьях и др. встречается неправильное написание химических положений, терминов, названий и пр. Мне кажется, что с легкой руки профессора В. В. Пигулевского следует продолжить обсуждение всех этих вопросов, а редакции журнала «Химия и жизнь» открыть раздел под таким условным названием: «Химия и русский язык». Это логично! Ведь есть же в журнале рубрики: «Английский — для химиков», «Немецкий — для химиков». Вот и будет новая рубрика — «Русский для химиков»!.. Доктор химических наук Е. АХУМОВ, Ленинград ...С интересом прочитал... диалог между специалистами — химиком и филологом — профессором В. В. Пигулевским и кандидатом филологических наук А. В. Су- перанской. Уверен, что не меньшую заинтересованность в этой теме проявили многие ваши читатели. А. В. Суперанская очень убедительно рассмотрела все поставленные перед нею вопросы. В одном профессор прав — лингвисты должны консультироваться с самими химиками. Пока они этого не делают. В противном случае в «Правилах русской орфографии и пунктуации», утвержденных Академией наук СССР (!), Министерством высшего образования СССР (!), Министерством просвещения РСФСР (!), не было бы в разделе III «Имена прилагательные» примера: «двууглекислый (газ)». В связи с появлением в журнале рубрики «Филолог отвечает химику» хочется просить редакцию не ограничить ее одним номером. Стоит этот раздел сделать постоянным в журнале. Здесь есть о чем поговорить. Несколько вопросов к филологам: 1. Окисленный или окисленный (в словаре — последнее слово), окислить или окислить и почему? 2. Недобкись, недокись или недокись (в словаре — недокись) и почему? 3. Кремневая кислота или кремнёвая кислота и почему? 4. Шихта или шихта? А. Г. ГЕЦОВ, Москва ...В девятом номере журнала «Химия и жизнь» за 1967 год я прочитала заметку В. В. Пигулевского и убедилась, что не мне одной режут слух все эти литературные «аммиаки» и «каучуки». Там же я узнала от кандидата филологических наук А. В. Суперанской, что слова, «хорошо освоенные русским языком», склоняются по обычным правилам (бурлак — бурлака, сундук — сундука), в то время как слова, еще не получившие широкого распространения и употребляемые только специалистами, общим правилам склонения, свойственным русскому языку, не подлежат. И тут... было сказано, что литературное произношение — это «аммиака» и «каучука» и что только специалисты говорят «аммиака» и «каучука». Вполне согласна с тем, что иноязычные слова, хорошо ассимилированные русским языком, склоняются как обычные русские слова... Но неверно другое. С аммиаком и каучуком приходится сталкиваться не только химикам... Нет никаких сомнений в том, что русский рабочий или колхозник, не имеющий высшего филологического образования, но чувствующий законы своего родного языка, никогда не скажет «аммиака», а только «аммиака», как он говорит «верстака» или «табака» (оба эти слова, кстати, тоже не русского происхождения). Кстати, в словаре Ожегова родительный падеж от слова каучук — каучука! Я понимаю, что филолог не обязан заниматься биохимией или почвоведением, но все же желательно, чтобы он иногда отвлекался от узкого круга чисто филологических вопросов. Иначе он не заметит развития своего родного языка и будет неправильно ориентировать людей, обращающихся к нему за консультацией... Кандидат химических наук Р. И. ТАТАРСКАЯ На письма читателей отвечает кандидат филологических наук А. В. СУПЕРАНСКАЯ *. Литературный язык — это в значительной степени искусственно созданная система, в которой сосредоточены все общие черты, присущие ряду народных говоров, и из которой исключены слова и обороты, свойственные только одному какому-нибудь диалекту и выделяющие его из массы остальных. В этом смысле язык специалистов той или иной области можно тоже рассматривать как своего рода диапект. И поэтому, используя его слова и выражения в литературном языке, волей-неволей приходится отбрасывать наиболее резкие специфические черты. Но в любом литературном языке все же есть диалектные слова — например острога (рыболовное орудие), юкола (вяленая рыба); они не известны на всей территории нашей страны, а в литературном языке употребляются как своего рода инкрустации. Поэтому в литературном языке стремятся сохранить нетронутым оригинальное ударение этих слов, хотя по литературным нормам естественнее было бы произношение острога и юкола. Все это касается и языка нау- * Автор выражает признательность химику И. А. Реформатскому за консультацию по некоторым вопросам химической терминологии. 04
ИЗ ПИСЕМ В РЕДАКЦИЮ ИЗ ПИСЕМ В РЕДАКЦИЮ ИЗ ПИСЕМ В РЕДАКЦИЮ ки. Слова, используемые и в литературном языке, и в диалектах (или специальных терминологиях] предпочитают употребпять в литературной форме; слова же, попадающие в литературный язык как диалектизмы или как термины, лучше употребпять в диалектной ипи профессиональной форме. Заимствованные иноязычные слова обычно преобразуются, причем в литературном языке с ними происходят меньшие изменения, нежели в профессиональной речи. Действительно, часто ли в литературном языке употребляется слово «шихта»! А в языке доменщиков оно используется ежедневно, десятки и сотни раз. Заглянув в словарь иностранных слов, можно узнать, что слово это происходит от немецкого Schicht — слой, пласт; придерживаясь немецкого ударения, его следует произносить шихта. Но для доменщиков на первом месте стоит не происхождение слова, а само его значение. Поэтому употребляя это слово, доменщик руководствуется прежде всего закономерностями и навыками своего родного языка — мелкота, теплота, плита, папта, откуда шихта, шихты. Поскольку слово это специальное, литературный язык должен в данном случае ориентироваться на производственную речь и следовать ей. Некоторые слова как бы раздваиваются на термины и бытовизмы. Так, в паре окисленный — окисленный первый вариант воспринимается как химический термин, а второй — как бытовое слово; химики предпочитают также ударение окислить, окисление. В бытовой речи в различных ситуациях, а особенно у людей, пользующихся различными народными говорами (диалектами), возможны и варианты окислить, окисленный, как и слова недокись, не- добкись. В языке химиков закрепился вариант недокись с тем же ударением, что и в слове окись. Правда, термин недокись теперь употребляется довольно редко. В ряде случаев отмечается расхождение названий элементов и их соединений. Так, при названии элемента «натрий» существует устойчивое словосочетание едкий натр; при «калий» — едкое капи; при «кремний», как это ни странно, — кремнёвая кислотаг хотя в школьных учебниках ее название находится в соответствии с названием элемента: кремниевая кислота. Однако в ряде химических справочников значится кремнёвая кислота, кремнёвый ангидрид. Стоит ли в подобных случаях вносить изменения в устойчивые словосочетания — вопрос, который в равной мере пингвист может задать химику, а химик— лингвисту. Изменение норм написания и произношения терминов, как, впрочем, и слов литературного языка, — очень сложное депо, поскольку оно всегда сталкивается с инерцией людей, грамотных сегодня, а адресовано тем, кто сегодня только учится писать. В связи с этим затрону вопрос о предполагаемой отмене написания удвоенных согласных в заимствованных словах. Казалось бы, что лроще, чтобы не заставлять бедных шкопьников запоминать такие орфограммы, как «иллюстрация», «троллейбус», «теннис», «хоккей» и т. п., порекомендовать раз навсегда отменить любые удвоения в заимствованных словах. Но оказывается, что здесь не может быть единого подхода. В частности, особо следует выделить стык приставки и корня в заимствованных словах. В таких медицинских ипи химических терминах, как акКЛИ- МАТИЗАЦИЯ (ср. климат), акКУ- МУЛЯЦИЯ (ср. кумуляция], ад- ДУКЦИЯ (ср. дедукция], агГЛЮТИ- НАЦИЯ (ср. глютин, глюцин, глю- тен|, отмена удвоенных написаний, очевидно, вызвала бы серьезные возражения специалистов. Безбопезиенно могли бы быть отменены удвоения внутри частей слов (морфем, как их называют лингвисты], например гумиарабик, гумоз, интелект, пеннцнлнн, мили- метр, телеграма и т. п. Однако в ряде случаев удвоенные согласные, находящиеся внутри слов и их частей, имеют и соответствующее их написанию долгое (удвоенное] произношение, что накладывает еще одно ограничение на возможность сплошной реформы. В большинстве своем — это двусложные слова, среди которых есть и обиходные типа ванна, касса, масса, и терминологические или редко употребляющиеся специальные типа тонна, нетто, брутто, гамма, донна, манна. В подобных словах можно было бы сохранить удвоенные согласные. Но многие из этих слов (всего их около 30] имеют свои словообразовательные гнезда, в связи с чем необходимо, видимо, сохранив написание «донна», оставить удвоение и в словах «мадонна», «бепадон- на» («л» можно не удваивать]. Со словом «масса» связаны «массовый, массовость, массовка, массовик, массаж, массировать, массированный, массивный, массив, массивность» и ряд других, в которых удвоенное произношение «с» не слышится, но для единства их написания с написанием исходного слова в них во всех, очевидно, надо будет сохранить удвоенное «с». Интересно было бы услышать высказывания специалистов — химиков, биологов, фармакологов — относительно подобных случаев. Что, по их мнению, лучше: игнорировать долгое произношение согласных в словах типа «масса» и устанавливать единые ряды «маса, масовый, масаж, масив» или сохранять удвоенное написание согласных во всех словах подобных рядов? Одним словом, не подлежит никакому сомнению, что язык любой отрасли науки не может быть продиктован одними лишь филологами, как не может строиться и без консультаций с ними. 65
ФАНТАСТИКА ЭФФЕКТ ПИРОЕИНА Ларри АЙЗЕНБЕРГ В пятницу 11 июля 1962 года Ирвинг Пи- рокин, радиолюбитель, обосновавшийся в кухне ресторана на Второй авеню, прослушивая на своей 20-ваттной станции тринадцатиметровый диапазон, поймал какие-то странные щелчки. Мистер Пирокин автоматически принял эти щелчки за сигналы международной азбуки Морзе, и его рука несколько раз подряд вывела на блокноте буквы «ЙТСАЛ». Но только мистер Пирокин сосредоточился, как хозяин ресторана, раздражительный толстомордый джентльмен с голосом пароходного ревуна, напомнил ему, что его дело обслуживать столики. Сдав смену, мистер Пирокин поспешил к своему приемнику и тщательно настроился на ту нее частоту. Увы, в этот день он не смог больше уловить никаких сигналов. Однако и в следующую, и во все последующие пятницы он примерно в одно и то же время дня слышал такие же щелчки. Тайна не давала покоя мистеру Пиро- кину, и он написал в Филадельфию своему двоюродному брату Сэму Пирокину. В силу одного из тех замечательных совпадений, которые скрашивают нашу жизнь, Сэм тоже радиолюбитель, его станция тоже стоит в ресторане, и он работает официантом. И вот Сэм, к своему восторгу, обнаружил, что принимает точно такие же щелчки, как и Ирвинг у себя в Нью-Йорке. Озадаченный и взволнованный этим загадочным «ЙТСАЛ», Сэм, который тогда занимался на вечерних курсах шифровальщиков, показал «послание» своему преподавателю Бертраму Люфтменшу, исключительно сведущему человеку, более двадцати лет отдавшему искусству дешифровки. Мистер Люфтменш очень занят в одной филадельфийской газете — там 00
^ --&?&*' . i V T*&-'^k*** ежедневно печатается его колонка, в которой закодированы советы читателям,— но он тем не менее выделил в своем напряженном графике время, чтобы поработать над проблемой, предложенной Сэмом Пи- рокином. Однако как ни старался Люфтменш, к каким приемам ни прибегал, он не смог ничего извлечь из сочетания букв «ЙТСАЛ». Шли недели, Ирвинг и Сэм продолжали принимать сигналы, смысл и происхождение которых оставались неразгаданными. Но вот однажды утром мистер Люфтменш, взяв в руки грамматику еврейского языка, принадлежавшую его сыну, студенту, обнаружил, что сын сделал закладку из того самого листка бумаги, на котором он, Люфтменш, пытался расшифровать смысл сочетания «ЙТСАЛ». Его глаза остановились на еврейском алфавите, и тут ему пришла в голову поразительная мысль. Мистер Люфтменш решил сопоставить английский алфавит с еврейским. И оказалось, что если прочесть послание «ЙТСАЛ» на еврейский лад справа налево и подставить на место английских букв соответствующие еврейские, то получится «ИЗРАИЛЬ». Дрожа от волнения, Бертрам Люфтменш немедленно поделился своим открытием с Сэмом Пирокином. Сэм, в свою очередь, тотчас связался по телефону с конторой ресторана в Нью-Йорке и попросил вызвать его двоюродного брата Ирвинга. Ирвинг сперва отнесся недоверчиво к сообщению Сэма, но затем сознание важности открытия взяло верх, и тогда он предложил отличную идею: им обоим надо установить направленные антенны и попытаться определить, откуда идут сигналы. Хотя бюджет Пирокинов очень неустой- 67
чив — ведь он всецело зависит от чаевых и переменчивого нрава заведомо недоброжелательных посетителей,— они не остановились перед расходами и соорудили чрезвычайно хитроумные антенны, позволяющие определить направление электромагнитного луча с точностью до одного- двух градусов. И в первую же пятницу Сэм и Ирвинг путем простейшей триангуляции установили, что щелчки, представьте себе, не исходили ни из каких израильских источников, а привязывались к определенной точке небосвода, приблизительно отвечающей направлению на планету Марс! Это открытие так взбудоражило Ирвинга, что несколько дней он не мог ни есть, ни спать. Слабость, вызванная таким режимом, имела своим следствием непрерывное дрожание его правой руки, из-за чего он не мог как следует поставить на стол тарелку горячего супа и даже чуть не обварил одного из завсегдатаев ресторана. Подумать только, впервые было получено несомненное, осязаемое свидетельство того, что на Марсе обитают мыслящие существа! Но почему буквы еврейские?.. В конце концов Ирвинг Пирокин решился нарушить пакт о секретности, который они с двоюродным братом Сэмом заключили на первых порах. Он показал переведенное послание своему зятю (ныне доктору наук) Эфраиму Зейцу, теологу, специалисту по истории пропавших племен Израиля. Зейц с жаром взялся за дело, трудился, не жалея ни времени, ни денег, и наконец сформулировал теорию, которая, с небольшими поправками, по сей день считается наиболее вероятным ответом на загадку щелчков. «Общеизвестно,— пишет доктор Зейц,— что слова «столб дыма днем и столб пламени ночью» вполне приложимы к примитивной ракете с атомным движителем. Мы знаем из Ветхого завета, как лихорадочно израильтяне искали способ спасти свой род, тем более что прегрешения человечества однажды уже побудили Господа уничтожить чуть ли не всех людей посредством всемирного потопа. Поэтому вполне логично предположить, что наиболее передовая часть израильтян, а именно пропавшие племена, вовсе не были, как это принято считать, угнаны Тиглатпаласаром. Используя методы передвижения с применением атомной энергии, они сумели решить проблему космических перелетов и перебрались на другие планеты, в том числе на Марс». Доктор Зейц подробно развил свою идею и направил все материалы в Пентагон. Первая, скороспелая реакция была отрицательной, однако когда армейский следователь произвел проверку на месте и подтвердил, что станция Ирвинга Пиро- кина принимает щелчки, то с некоторым опозданием была пущена в ход вся огромная военная машина. Тем не менее, как ни старались сохранить секрет, он стал достоянием гласности — из-за одного родственника Ирвинга, который получил за сенсационную новость двадцать пять долларов от столичной газетенки. Так о загадочных щелчках проведали военные миссии враждебных держав. Очень быстро было установлено, что таинственные сигналы принимаются исключительно радиостанциями Сэма и Ирвинга. Впрочем, этот феномен легко объяснялся причудами ионосферы, которые часто создают совершенно фантастические условия для приема. Труднее было спра- еиться с волной критики со стороны людей, пытавшихся сокрушить гипотезу доктора Зейца. «Не может быть и речи о том, чтобы израильтяне поселились на Марсе,— писал один ученый. — Температура на поверхности планеты чересчур высока, а отсутствие в атмосфере СОг исключает возможность приготовления газированной воды, которая играла столь важную роль в столе древних евреев». На это доктор Зейц возражал: «Именно отсутствие в атмосфере СОг и подтверждает мою гипотезу. Углекислый газ потому и редок на Марсе, что его собирают и накачивают в сосуды с газированной водой». В интересах истины мы должны упомянуть и о немецких ученых, выдвинувших свою гипотезу, по которой в космос ушли не израильтяне, а гиксосы. Обратившись к тому немногому, что известно об алфавите гиксосов, они тоже расшифровали послание и получили слово «штрейтва- ген», что по-немецки означает «боевая колесница», а изобретение этой колесницы историки приписывают гиксосам. По-прежнему идет жаркая дискуссия, и военные разведчики Востока и Запада тратят немало сил на исследование марсианского вопроса. Сейчас впереди идет 68
Запад — главным образом за счет данных, собранных Пирокиными. А сами Пирокины? Они честно трудятся на своих старых местах. — Ученому тоже надо есть,— говорит Ирвинг Пирокин. Правда, соседи не носятся с ними, как обычно носятся со знаменитостями. Может быть, все дело в том, что повседневное близкое общение неизбежно порождает непочтительность. Макс Фленнер, местный галантерейщик, отношение которого к Ирвингу окрашено тем, что он, Фленнер, оказался пострадавшей стороной в инциденте с пролитым супом, сказал нам: — У Ирвинга давно винтика не хватает. По пятницам в разделочной рубят печенку, вот вам и щелчки, которые он слышит. Мы недоверчиво пожали плечами. — Но это не объясняет, почему точно такие сигналы принимает его двоюродный брат в Филадельфии. — А что, в Филадельфии разве не рубят печенку?.. Перевел с английского Л. ЖДАНОВ Рисунки Ю. ВАЩЕНКО ИНФОРМАЦИЯ ИНФОРМАЦИЯ ИНФОРМАЦИЯ ИНФОРМАЦИЯ ИНФОРМАЦИЯ ИНФОРМАЦИЯ О а. < a Симпозиум по пористой структуре катализаторов и роли процессов переноса в гетерогенном катализе. Июль. СССР, Новосибирск. Симпозиум по электрическим явлениям хемосорбции и катализа в полупроводниках. Июль. СССР, Москва. Симпозиум по механизму и кинетике комплексных каталитических реакций. Июль. СССР, Москва. Международная конференция по захвату электрона и процессам высшего порядка при расщеплении ядра. Июль. Венгрия, Деб- рецен. 2-й международный симпозиум по фармацевтической химии. Июль. ФРГ, Мюнстер. 2-й международный симпозиум по химии кремнийорганических соединений. Июль. Франция, Бордо. 8-й международный конгресс по стеклу. Июль. Великобритания, Лондон. 11-я конференция по группам крови и полиморфизму бепка у животных. Июль. Польша, Варшава. 5-й международный симпозиум по химии природных соединений. Июль. Великобритания, Лондон. 12-й международный симпозиум по горению. Июль. Франция, Пуатье. 2-я международная конференция по выращиванию кристаллов. Июль. Великобритания, Бирмингем. Международный конгресс по гомеопатической медицине. Июль. Франция, Париж. L. X X ас В ближайшее время выходят в издательствах «Наук а»: A. М. ДЫМОВг А. Н. САВОСТИН. Аналитическая химия бария. (Серия «Аналитическая химия элементов»). 1 р. 47 к. B. В. КОРШАК. Термостойкие полимеры. 1 р. 95 к. К. А. КОЧЕШКОВ и др. Методы элементоорганической химии. Германий, свинец, опово. 3 р. 50 к. Прогресс 2 р. 70 к. полимерной химии. Топливные элементы. Некоторые вопросы теории. 1 р. 60 к. Л. Н. ЭССЕН. Геометрические изомеры платины и трансвлияние. 30 к. «М и р»: Материалы Международного симпозиума по полимерам 1967 г. Сборник статей. 1 р. 28 к. Переходы и релаксационные явления в полимерах. Под редакцией Р. Бойера. i p. Э. АМИС. Влияние растворителей на скорости и механизмы химических реакций. 2 р. Р. ХОХШТРАССЕР. Молекулярные аспекты симметрии. 2 р. 14 к. 69
ИНФОРМАЦИЯ ИНФОРМАЦИЯ ИНФОРМАЦИЯ ИНФОРМАЦИЯ ИНФОРМАЦИЯ ИНФОРМАЦИЯ х ас во < U -О во Выставка фармацевтических изделий. Устроитель — внешнеторговое предприятие «Дойче Фар- маци Экспорт унд Импортгезель- шафт», ГДР. 8—20 июня. Новосибирск, Дом промышленности. Международная выставка «Катализаторы и научно-техническая литература по адсорбции и смежным областям химии». 1—7 июля. Новосибирск, Академгородок. Выставка измерительных приборов и средств автоматизации. Устроитель — фирма «Хартман и Браун», ФРГ. 26 июня — 7 июля. Москва, Политехнический музей. Выставка мебели. Устроитель — внешнеторговое предприятие «Па- гед»г Польша. 2—15 июля. Ленинград, Клуб лесотехнической академии. Выставка изделий из искусственных волокон. Устроитель — фирма «Тойо рейон», Япония. 15—19 июля. Москва, парк «Сокольники». а. U U и во Тематические выставки: Автоматизация производства в нефтедобывающей промышленности. Павильон «Нефтяная промышленность». Июль — август. Микробиологические методы производства бепково-витаминных веществ из углеводородов. Павильон «Микробиологическая промышленность». Июль. Современное школьное оборудование, приборы и технические средства обучения. Павильон «Народное образование». Июль — октябрь. Передвижная выставка: Передовые методы организации и проведения ремонта на предприятиях химической промышленности. Черкассы (июль) Березники (сентябрь), Нижний Тагил (октябрь). Семинары: Новое в конструировании и изготовлении шин. Павильон «Химическая промышленность». Июль. Перспективы внедрения адсорбционных процессов в нефтеперерабатывающей промышленности. Павильон «Химическая промышленность». Июль. Прецизионные сплавы и изделия из них. Павильон «Металлургия». Июль. Озеленение промышленных предприятий. Донецк (июнь), Днепропетровск (июль). Научно-техническая конференция: Применение ультразвука в промышленности. Павильон «Машиностроение». Июль. Школа: Защита металлов от коррозии полимерными материалами. Павильон «Химическая промышленность». Июнь. ю О О U В Москве состоялся 73-й съезд Всесоюзного химического общества имени Д. И. Менделеева, объединяющего 160 тысяч химиков. С докладом о деятельности и задачах общества выступил академик С. И. Вольфкович. Съезд одобрил работу Центрального правления и Президиума общества и наметил план дальнейшей деятельности. На съезде почетными членами общества были избраны академики Н. Н. Семенов и А. Н. Несмеянов, профессора С. А. Щукарев, П. М. Лукьянов и Н. М. Караваев. Президентом Всесоюзного химического общества имени Д. И. Менделеева избран академик С. И. Вольфкович, вице-президентами— академик П. П. Будни ков, Д. И. Буров це в, профессора В. В. Козлов и 3. А. Роговин, доцент В. П. Комаров. во (К .А Всесоюзный институт научной и технической информации (ВИНИТИ) издает 69 серий Экспресс- информации. В этих сериях подробно излагаются наиболее ценные статьи из иностранной технической периодики, иллюстрируемые схемами, графиками, таблицами и фотографиями. Каждая серия выходит еженедельно. В области химии издаются следующие серии Экспресс-информации: «Коррозия и защита металлов», «Промышленный органический синтез», «Процессы и аппараты химических производств», «Силикатные строительные материалы», «Стекло, керамика и огнеупоры», «Синтетические высокополимерные материалы», «Химия и переработка нефти и газа», «Химия и технология неорганических веществ», «Химическая технология переработки высокополимерных материалов», «Целлюлозно-бумажная промышленность». Подписка на Эн спресс-информа- цию принимается круглый год. Индивидуальным подписчикам предоставляется скидка на 50%. Издательство Казанского университета предполагает выпустить брошюру «Химия в Казанском университете. (Краткая история химического факультета Казанского университета им. В. И. Ульянова-Ленина)». В этой брошюре объемом около четырех печатных листов кратко излагается история кафедры химии и химического факультета со дня их основания. Приводятся биографии таких выдающихся деятелей химической науки, как Н. Н. Зинин, А. М. Бутлеров, В. В. Марковников, А. Е. Арбузов. Брошюра рассчитана на специалистов-химиков, аспирантов и преподавателей химии в средней школе. Если вы хотите заказать эту книгу, заказ направляйте по адресу: Казань, ул. Ленина, дом 4/5, Издательство Казанского университета.
ЖИВЫЕ ЛАБОРАТОРИИ ПЛОДЫ ПРОТИВ МИКРОБОВ Кандидат биологических наук С. И. ЗЕЛЕПУХА, Институт микробиологии и вирусологии АН УССР Фрукты украшали стол человечества с древнейших времен. История о том, как Адам съел некий плод и что из этого вышло, излагается еще в библии. А современная наука утверждает, что фрукты и ягоды входили в рацион еще хвостатых предшественников Адама... На протяжении тысяч лет люди ели фрукты, не особо задумываясь об их химическом составе и возможном действии на организм. Со временем выяснилось, что в них содержатся витамины и минеральные соли, необходимые для жизнедеятельности; а кроме того, многие плоды богаты еще и углеводами — в основном энергетическим сырьем. 71
А сравнительно недавно стало известно, что высшие растения, подобно другим организмам, могут вырабатывать и вещества, угнетающие развитие микробов. Эти вещества называют по-разному: фитонцидами, растительными антибиотиками, бактерицидами. Из некоторых растений были получены настолько мощные антимикробные препараты, что они нашли применение в медицинской практике. Например, антибиотиком новоиманином, извлекаемым из лекарственного растения зверобоя, с успехом лечат многие гнойные процессы, вызв анные золотистым стафилококком. А не содержатся ли антимикробные вещества в обычных растениях, употребляемых в пищу, в частности во фруктах и ягодах? И какое значение такие вещества могут иметь в жизни человека? К сожалению, дать окончательный ответ на эти вопросы наука сейчас не в состоянии. Об антимикробных свойствах плодов известно очень мало, большинство из них с этой стороны почти не исследовано. Отдельные сообщения на эту тему, иногда появляющиеся в специальной литературе, разрозненны, носят узко специальный характер и недоступны широким кругам читателей. А между тем некоторые сведения из этой области могут представить интерес не только для специалистов. Вот, к примеру, ягоды рябины. Еще в прошлом столетии химики, перегоняя их с водяным паром, выделили вещество, названное парасорбиновой кислотой (от латинского слова «сорбус» — рябина). Это маслообразная жидкость, кипящая при 104—105°С. Из 2,5 кг плодов получается 1 г парасорбиновой кислоты. Но только в 40-х гг. нашего века было установлено, что па- расорбиновая кислота оказывает антимикробное действие. В пробирках и в организме лабораторных животных она задерживала развитие некоторых болезнетворных микробов, вылечивала экспериментальные инфекции, например, заболевания, вызванные паратифозной палочкой. В плодах рябины встречается также сорбиновая кислота. В химически чистом виде это белый кристаллический порошок. Прибавление небольших количеств сорбиновой кислоты к продуктам, имеющим кислую реакцию, препятствует развитию на них микроскопических плесневых грибков. Это свойство сорбиновой кислоты сейчас используют в консервной промышленности: ее употребляют как консервант в растительных консервах, чтобы они не плесневели. Анти мик робные свойства клюквы изучались в несколько ином плане. Было установлено, что в ней содержится значительное количество бензойной кислоты, антимикробные свойства которой хорошо известны. По-видимому, именно благодаря ее присутствию клюква почти не подвержена гниению, которое, как известно, вызывают гнилостные микробы: ягоды клюквы могут длительное время сохраняться в свежем виде. Некоторые исследователи специально изучали лечебные свойства клюквы. В результате появились сообщения, что клюквенный сок не только вызывает гибель гноеродных стафилококков в лабораторных опытах, но и способствует лечению некоторых гнойных процессов, вызванных этими микробами. Кроме того, мазью, приготовленной из клюквенного сока, с успехом лечили некоторые кожные заболевания: при этом боли и зуд быстро прекращались. Клюквенный сок оказывает благоприятное действие при инфекционных заболеваниях мочевых путей, способствуя увеличению количества выделяемой с мочой гиппуровой кислоты, повышенные концентрации которой и вызывают гибель болезнетворных микробов. Лесная земляника — излюбленное лекарственное растение народной медицины, широко применявшееся при самых разнообразных заболеваниях. Научно поставленные эксперименты подтвердили, что земляника и в самом деле — хорошее желчегонное средство: она стимулирует образование желчи, а также проявляет слабое мочегонное действие. Но содержатся ли в землянике антимикробные вещества? По этому поводу в научной литературе было опубликовано несколько сообщений. Соки и некоторые экстракты земляники исследовались во Франции и ФРГ. Более детально изучали антимикробные свойства земляники у нас, на Украине. Из ягод были получены препараты, которые в лабораторных опытах проявляли значительную антимикробную активность, главным образом против гноеродных стафилококков. Однако химический состав этих препаратов почти не изучен, активно действующее начало неизвестно, и перспективы использования антимикробных свойств зе мляники в лечебной практике пока неясны. К сожалению, врач еще не может порекомендовать больному съесть тарелочку земляники вместо антибиотиков... Близко к землянике по антимикробному действию стоит ее родственница — земляника садовая крупноплодная, которую в обиходе нередко ошибочно называют клубникой. Черная смородина широко известна как ценный высоковитаминный продукт. Украинские ученые показали, что содержащиеся в черной смородине вещества типа фенолов, а также эфирные масла проявляют значительную антимикробную ак- 72
тивность; однако никаких практических рекомендаций на основе этого наблюдения пока еще не сделано. Антимикробные свойства яблок изучались с различных точек зрения: исследовались содержащиеся в них летучие вещества и соки; изучалось их действие на микробы, опасные для человека и вызывающие «болезни» плодов; сравнивалась антимикробная активность различных сортов яблок в ходе их созревания и во вре мя хранения. Одно из первых сообщений об антимикробной активности яблок касалось известного сорта антоновка. Было обнаружено, что сок этих яблок убивает в пробирке некоторые микробы, в том числе возбудителя дизентерии. В дальнейшем оказалось, НЕУЯЗВИМЫЕ БАКТЕРИИ В Англии была зарегистрирована вспышка инфекционного энтерита у детей, давшая 12 смертельных случаев. Заболевание вызвано одной из разновидностей кишечной палочки, устойчивой к восьми из 12 обычно применяемых сейчас в подобных случаях антибиотиков. Таких «неуязвимых» микроорганизмов появляется все больше и больше, что вызывает серьезную тревогу у врачей. К тому же все чаще и чаще микробы, принадлежащие к штамму, который выработал у себя устойчивость к антибиотикам, способны при контакте передавать это свойство новым штаммам— это еще больше увеличивает опасность. Болезнетворные бактерии получают возможность приспособиться к антибиотикам благодаря широкому применению их в животноводстве и медицине. Поэтому все очевиднее становится необходимость крайней осторожности в пользовании этими и многими дру- что в таких условиях антимикробное действие могут оказывать почти все сорта яблок, особенно мелкоплодные. Существенное значение при этом имеет кислотность сока, а так же содержание веществ типа катехи- нов, которое у яблок различных сортов неодинаково. Интересные данные были получены при изучении действия летучих выделений яблок (фитонцидов) на микробы, вызывающие порчу плодов. Оказалось, что больше всего летучих антимикробных веществ содержится в центре плода, что в соплодиях центральные плоды активнее периферических, а плоды, выросшие в верхних ярусах кроны яблони, активнее плодов, собранных с нижних веток. Активность фитонцидов увеличивается по мере созрева- гими лекарственными препаратами. О ЧЕМ ШУМЕЛ КАМЫШ Обыкновенный речной камыш обладает свойством освобождать загрязненную воду от балластных и ядовитых веществ и по своей «очистительной мощности» далеко превосходит некоторые микроорганизмы. К. Зайдель (ФРГ) обнаружил, что камыш не только извлекает из воды нитриты, фосфаты и другие неорганические вещества в гораздо больших количествах, чем бактерии, но и усваивает фенол, даже если его концентрация достигает 500 мг/л. В присутствии фенола камыш растет даже быстрее, чем в обычной воде. Кроме того, камыш выделяет в загрязненную воду кислород, от притока которого зависит эффективность ее биологической очистки. Совместное использование камыша и микроорганизмов может оказаться перспективным средством борьбы с загрязненностью водоемов. ния плодов и достигает максимума к моменту полной зрелости. У летних сортов она ниже, чем у осенних и особенно зимних. Во время хранения плодов активность летучих веществ постепенно снижается, хотя некоторые сорта (например, ренет шампанский) сохраняют ее до весны. Что касается других фруктов и ягод, произрастающих в средних широтах, то об их антимикробных свойствах известно еще меньше. Но исследователи не сомневаются, что дальнейшее изучение антимикробной активности плодов со временем откроет не одну новую страницу в науке о питании. Рисунок В. СКОБЕЛЕВА ПЕНИЕ И ЛИНГВИСТИКА Новый метод изучения иностранных языков предложил болгарский психиатр д-р Г. Лозанов. Первую половину каждого занятия он проводит обычным порядком, а вторая состоит в чтении нараспев; ученикам предлагается вслушиваться в звуки языка, как слушают музыку. Курс обучения по системе д-ра Лозанова прошли уже около 2000 человек. По отзывам болгарских ученых, на овладение разговорным языком по новому методу требуется от двух недель до двух месяцев. Сообщают также, что этот метод дает неплохие результаты при обучении математике, физике, химии и биологии. НОВОСТИ ОТОВСЮДУ НОВОСТИ ОТОВСЮДУ НОВОСТИ ОТОВСЮДУ НОВОСТИ 73
ЭТА ДУРАЦКАЯ ЗАМАЗКА... Как-то раз в редакцию зашел Автор. — Поглядите, какая занятная штука, — обратился он к присутствующим, достав иэ кармана небольшую коробку. Из этой коробочки он выковырял комок какой-то массы, весьма похожей на оконную замазку, скатал из этой замазки шарик и бросил его на пол. По логике вещей, шарик дол- ясен был немедленно прилипнуть к полу бесформенным блином. Но вместо этого... он упруго подскочил чуть не до потолка! Загадочно улыбаясь, Автор поймал шарик, смял его и растянул в длинную ленту, как жевательную резинку; потом реэко дернул — и лента с треском разорвалась. Потом скатал ленту снова в шарик, ударил по нему молотком — и шарик разлетелся, как стеклянный, ва множество мелких осколков. Эти осколки были собраны, слеплены и водворены в коробочку. Впечатление было потрясающим — как будто человек прямо на наших глазах творил чудеса: в его руках вещество вело себя то как очень вязкая жидкость, то как упругая резина, то как хрупкое стекло! ...Мы попросили прокомментировать эти опыты кандидата физико-математических наук М. М. МАРТЫНЮКА. Вещество с такими свойствами демонстрировалось в 1965 году в Москве на Международной химической выставке в павильоне американской фирмы «Дженерал электрик». Стендист рассказал мне, что фирма помимо всего прочего занимается производством пластических масс и ведет в этом направлении исследовательские работы. Совершенно случайно один химик, рассчитывая синтезировать новый полимер с ценными техническими свойствами, получил... невесть что. «Silly Putty» — «дурацкая замазка» — так первоначально окрестили сотрудники лаборатории неудачное дитя химии. Эксперт по сбыту готовой продукции долго ломал себе голову над тем, какую пользу можно извлечь из «дурацкой замазки» и, наконец, придумал: было решено продавать «Silly Putty» как игрушку для детей... На первый взгляд кажется непонятным, каким образом вещество может быть одновременно и текучим, и хрупким. Но в действительности любая жидкость о дновре менно обладает этими, казалось бы, несовместимыми свойствами. В твердых кристаллических телах молекулы расположены в строгом порядке и скреплены между собой силами межмолекулярного взаимодействия, подобно шарикам, соединенным пружинками. Так как кинетическая энергия молекул крис- 7±
талла сравнительно мала, то молекулы могут лишь колебаться около положений равновесия. Именно поэтому твердое кристаллическое тело и способно сохранять свою форму, даже несмотря на значительные внешние воздействия. Иное дело газы: в этом случае кинетическая энергия молекул намного больше энергии связи, и молекулы газа свободно летают по зигзагообразным линиям, подобно маленьким мячикам, непрерывно сталкиваясь друг с другом; газ может храниться только в герметическом сосуде, полностью и равномерно заполняя весь его объем. В этом смысле экидкости занимают особое положение. Объясняя свойства жидкостей, выдающийся советский физик Я. И. Френкель рассуждал так. Если молекулы в кристалле ведут «оседлый», а в газе «кочевой» образ жизни, то жизнь молекулы экидкости должна носить «оседло-кочевой» характер. Это значит, что «оседлая» молекула, совершающая колебания в данном месте, может получить толчок от соседней молекулы и перепрыгнуть на другое свободное место. А таких «вакантных» мест в экидкости более чем достаточно: ведь плотность экидкости в среднем на 10 процентов меньше плотности кристалла. При отсутствии внешней силы число молекулярных прыжков одинаково в любом направлении, и жидкость неподвижна. Но как только на экидкость начинает действовать внешняя сила, число прыжков в направлении этой силы становится большим и один слой экидкости сдвигается относительно другого — экидкость начинает течь. Но чтобы экидкость текла, должно быть выполнено еще одно условие. Молекулам нужно определенное время для того, чтобы они прыжками успели переместиться из одного места в другое. Если же вдоль слоя экидкости за такой короткий промежуток времени приложена большая сила, то молекулы не успеют полностью перестроиться. В этом случае возможен только один исход: молекулярные силы между слоями разорвутся, и экидкость разрушится как хрупкое тело. Такое поведение экидкости можно наблюдать и экспериментально. В одном из опытов по струе вязкой экидкости, свободно вытекающей из трубки, ударяли бойком; процесс удара фотографировался кинокамерой. При медленном ударе жидкость, как ей и положено, текла, и струя изгибалась в направлении удара. Но при большой скорости удара струя становилась хрупкой: она, подобно стеклянной палочке, разбивалась на осколки с острыми краями... Поведение экидкости под действием нагрузки зависит от времени релаксации. Эта величина характеризует среднее время, необходимое молекуле для перескока из одного «вакантного» положения в другое. Если длительность удара больше времени релаксации, то экидкость ведет себя как экидкость; если же она меньше, то экидкость ведет себя как хрупкое тело. Так обстоит дело в случае низкомолекулярных веществ. А вот у веществ, состоящих из больших молекул, проявляются еще и эластичные свойства. Они особенно заметны, когда длительность воздействия примерно равна времени релаксации. «Дурацкая замазка» примечательна тем, что у нее при комнатной температуре проявляются все три перечисленных свойства: при медленном разминании она ведет себя как очень вязкая экидкость, при легком ударе — как резина, а при резком ударе разрушается подобно стеклу. А вот что рассказал нам о «дурацкой замазке» химик, член- корреспондент АН Латвийской ССР М. Г. ВОРОНКОВ. «Дурацкая замазка» — это первое, так сказать, «рабочее» название странного материала, полученного химиками «Дженерал электрик»; впоследствии ему вполне официально присвоили более благозвучный титул «прыгающей замазки». 75
«Прыгающая замазка» представляет собой особый кремний- органический полимер, так называемый поли ди мети лбораси- локсан, содержащий от 0,5 до 7,5 процента бора. Полимерный каркас этого материала построен из диметилсилоксановых звеньев I — Si - О — I СН3 (как, например, силиконовые каучуки), а также группировок CIL О — 1 / — Si -О- В 1 \ сн3 о — связывающих между собой отдельные силоксановые звенья и цепи. Молекулярный вес таких полимеров может изменяться в довольно широких пределах — от нескольких сот до 70 000, а их консистенция — от почти жидкой до почти твердой. Этот удивительный материал был впервые получен химиками совершенно случайно при опытах по полимеризации по- лидиметилсилоксанов под влиянием борной кислоты, ее ангидрида или эфиров. В дальнейшем «прыгающая замазка» была приготовлена автором этих строк более простым путем — при помощи реакции борной кислоты с диметилдихлорсила- ном. «Прыгающая замазка» сочетает в себе прямо противоположные свойства: эластичность резины и текучесть высоковязкой жидкости. Некоторые сорта «прыгающей замазки» уже при комнатной температуре медленно растекаются по поверхности и даже способны протекать через просветы между нитями в текстильных тканях. В этом легко убедиться, положив кусочек полимера на обивку кресла: он постепенно проникнет через ткань, причем удалить оставшуюся в порах замазку очень трудно. Способность к медленному пластическому течению дает возможность получить из «прыгающей замазки» даже тонкие нити. Но если при медленном действии постоянной силы (сравнительно медленное надавливание) «прыгающая замазка» легко изменяет свою форму и даже расплывается, то при действии мгновенной силы (удар о твердую поверхность) она проявляет весьма высокую упругость (эластичность по отскоку 50—90 процентов *). При резком ударе этот полимер ведет себя как хрупкое тело и разбивается на осколки. При очень быстром растягивании материал рвется. Окончательного объяснения уникальных свойств «прыгающей замазки» пока еще нет. Одна из имеющихся на этот счет гипотез сводится к следующему. Хорошо известно, что поли мети леи лок саны обладают так называемым антиадгезивным или лиофобным («проти- воприлипающим») свойством и способны уже в виде тончайшего слоя защищать самые разнообразные материалы от прилипания к ним клейких веществ. Считается, что «прыгающая замазка» представляет собой двухфазную полимерную систему; основой полимера служит развитая полидиметилси- локсановая сетка, обладающая антиадгезивным (лиофобным) свойством, а пустоты в этой сетке заполнены вязким лио- фильным полидиметилбораси- локсаном. При кратковременной нагрузке силы отталкивания между лиофобной и лио- фильной фазами сохраняются, что и выражается в высокой * Это значит, что после свободного падения на твердую поверхность шарик из «прыгающей замазки» подскакивает на 50 — 90 процентов первоначальной высоты. — М. В. упругости («прыгучести») материала. При длительном же действии силы внутреннее противодействие фаз постепенно преодолевается, и наступают деформация и пластическое течение полимера. Долгое время «прыгающая замазка» не находила практического применения и считалась лишь своеобразным физико-химическим курьезом. Однако в последнее время полимеры этого типа, обычно содержащие еще наполнитель, мяг- читель и пигмент, несмотря на их недостаточную устойчивость к действию воды, начали применяться довольно широко. Из нее делают, например, мячи для гольфа: по упругим свойствам «прыгающая замазка» превосходит все известные резины. Этот материал применяют также в качестве специальных теплостойких клеев и замазок, звукопоглощающей изоляции, для чистки кино- и фотопленки, в демпферных (тормозящих) и нивелирующих устройствах, а также в медицине (заменитель парафина при физиотерапии, для восстановления подвижности поврежденных конечностей). Нет никаких сомнений, что удивительные свойства «прыгающей замазки» должны завоевать ей еще новые — возможно, более важные и оригинальные — области применения. Рисункм С. ДОНСКОЙ 76
КЛУБ ЮНЫЙ ХИМИК что это ТАКОЕ? (Ответ на стр. 83)
ХОТИТЕ ПОДГОТОВИТЬСЯ К ЭКЗАМЕНАМ ПОЛУЧШЕ! ЗАДАЧИ ДЛЯ ПОСТУПАЮЩИХ В ВУЗЫ Лето — пора вступительных экзаменов в высшие учебные заведения. Обычно на экзаменах по химии абитуриентам предлагают решать задачи; от успешного выполнения этого задания и зависит, в конечном счете, оценка. Сегодня мы публикуем задачи, аналогичные предлагавшимся в прошлом году поступающим на химический и другие факультеты Московского государственного университета им. М. В. Ломоносова. Их подготовил преподаватель химического факультета С. С. ЧУРАНОВ. ЗАДАЧА № 1 448 мл углекислого газа (условия нормальные) пропущены через 75 мл 0,4 н. раствора едкого кали (плотность 1,04). Найти процентную концентрацию веществ, содержащихся в растворе после окончания реакции. 1. Алексей Николаевич Бах A857—1946) Советский ученый и общественный деятель. Основатель школы советских биохимиков. Автор капитальных исследований в области ассимиляции углерода зелеными растениями, окислительных процессов в живой клетке, энзимологии, 2. Александр Михайлович Бутлеров A828—1886) Русский химик-органик, создатель теории строения органических соединений. Его работы предвосхитили современные представления о строении органических соединений. ЗАДАЧА № 2 200 мл раствора сернокислой меди было подвергнуто электролизу. Вес раствора при этом уменьшился на 8 г; этот раствор затем количественно прореагировал с 1,12 л сероводорода (условия нормальные). Найти нормальную и процентную концентрации исходного раствора, если его плотность равна 1,25. ЗАДАЧА № 3 Газ, образовавшийся при действии металлического цинка на раствор 3,32 г смеси уксусной и муравьиной кислот в 16,68 мл воды, прибавлен к 112 мл этилена (условия нормальные). После пропускания полученной газовой смеси над платиновым катализатором ее объем уменьшился до 672 мл (условия нормальные). Определить процентную концентрацию каждой из кислот в исходном растворе. Решения задач на стр. 82. 3. Александр Порфирьевич Бородин A833—1887) Русский химик и композитор. Автор исследований в области оргашгческих веществ. Впервые предложил метод фторированрш органических соединений. 4. Жозеф-Луи Гей-Люссак A778—1850) Французский химик и физик. Открыл закон линейной зависимости объема газов от температуры («закон Гей-Люссака»). Внес большой вклад в экспериментальную химию и химическую промышленность. ОТВЕТЫ НА ВОПРОСЫ ПРОШЛОГО НОМЕРА 78
5. Роберт Бойль A627—1691) Английский химик и физик. Один из основателей количественного химического анализа. Дал первое научно обоснованное понятие химического элемента. Установил закон обратной зависимости объема газа от его давления («закон Бойля — Ма- риотта»). 6. Николай Николаевич Бекетов A827—1911) Русский физико-химик. Много сделал для развития физической химии как самостоятельной науки. Один из создателей алюминотермии. Определил теплоту образования окисей щелочных металлов. 7. Юстус Либих A803—1873) Немецкий химик. Автор крупных работ в области органической химии. Один из создателей агрохимии. Известный преподаватель, реформатор системы обучения химии в университете. 8. Николай Александрович Меншуткин A842—1907) Русский химик, один из основателей химической кинетики. Им было впервые установлено влияние среды на скорость химических реакций. Автор учебников по аналитической и органической химии и работ в области истории химии, сыгравших прогрессивную роль в развитии химии в России. 9. Сванте Август Аррениус A859—1927) Шведский физико-химик. Создатель теории электролитической диссоциации. Автор интересных работ в области астрономии, астрофизики, биохимии. 10. Амедео Авогадро A776—1856) Итальянский ученый. Один из основоположников молекулярной теории. Установил, что в равных объемах газов содержится одинаковое число молекул («закон Авогадро»). 11. Якоб Гендрик Вант-Гофф A852—1911) Голландский химик. Один из основателей современной физической химии и стереохимии. Внес большой вклад в изучение связи между строением и химическими свойствами веществ, кинетику и термодинамику химических реакций. 12. Николай Дмитриевич Зелинский A861—1953) Советский химик-органик. Автор капитальных исследований по синтезу и реакционной способности ряда органических соединений. Одним из первых применил физические методы исследования при изучении органических соединений. Изобрел угольный противогаз. 79
КАКИЕ КНИГИ ЧИТАТЬ К ЭКЗАМЕНАМ Многих, окончивших среднюю школу, ожидают приемные экзамены в высшие учебные заведения. Среди этих экзаменов важное место занимают экзамены по химии, тем более что принимают их. как правило, преподаватели химии этих же вузов, предъявляющие к абитуриентам повышенные требования. Поэтому к вступительным экзаменам по этому предмету надо готовиться очень серьезно, используя дополнительную литературу. За последние несколько лет в нашей стране выпущено значительное число пособий для поступающих в вузы, в том числе и пособий по химии. В 1967 году третьим изданием вышло «Пособие по химии для поступающих в вузы» Г. П. ХОМЧЕНКО, изд. «Высшая школа». Это одно из наиболее полных пособий, в котором абитуриент найдет ответы на все вопросы программы. В книге затронуты также некоторые вопросы, выходящие за рамки программы; эти вопросы выделены мелким шрифтом, что очень важно. В книге приведены типовые задачи с решениями, задачи для самостоятельного решения к каждой главе и в конце — задачи, предлагавшиеся на приемных экзаменах в некоторых вузах. В книге Г. П. Хомченко 305 страниц, и материал в ней распределен по трем разделам. 1. Общая химия (основные понятия и законы; строение атомов и молекул; растворы; окислы, кислоты, основания, соли; периодический закон и периодическая система элементов Д. И. Менделеева). 2. Неорганическая химия (неметаллы, металлы). 3. Органическая химия (углеводороды, соединения с функциональными группами). Такое распределение материала позволяет разобраться в химии отдельных элементов и их соединений значительно более глубоко, чем по школьным учебникам. К сожалению, несмотря на большой тираж E00 000 экэ.), «Пособие» Г. П. Хомченко очень быстро разошлось и его трудно достать. По такому же плану построено «Пособие по химии для поступающих в вузы» Ф. Н. КА- ПУЦКОГО, изд. «Высшая школа» (Минск), вышедшее в 1967 году вторым изданием на 347 страницах. В этой книге подробно рассматриваются разделы химии, которые сейчас быстро развиваются и которым мало уделяется внимания в школе: окислительно-восстановительные реакции, высокомолекулярные соединения и другие; разделы, посвященные ядохимикатам, стимуляторам роста растений и кремнийорганиче- ским соединениям, абитуриенты могут пропустить, потому что они не предусмотрены программой. В книге Ф. Н. Капуцкого, так же как и в книге Г. П. Хомченко, абитуриенты найдут много задач с подробными решениями. Во втором издании добавлено 35 задач для самостоятельного решения, которых не было в первом издании 1965 года. Помимо таких общих пособий некоторые институты выпустили свои пособия для поступающих в институт и для обучающихся на подготовительных очных или заочных курсах этих же институтов. Московский государственный университет выпустил в 1967 году «Пособие по химии для поступающих в вузы» под редакцией О. Г. Немковои на 314 страницах, составленное коллективом преподавателей химического факультета МГУ. Содержание этой книги соответствует программе вступительных экзаменов; материал распределен так же, как и в книге Г. П. Хомченко. Последний раздел составляют контрольные вопросы и задачи по всем разделам с разбором решений некоторых из них. Химия элементов рассматривается на основе теоретического материала первого раздела; органическая химия начинается с теории строения органических соединений А. М. Бутлерова. Для того чтобы поступающие в вузы умели обобщать полученные знания, уделяется внимание характеристике классов органических соединений в целом. Эти же задачи и вопросы содержатся также и в отдельной брошюре «Вопросы, задачи и упражнения по химии» тех же авторов под редакцией О. Г. Немковои, выпущенной в 1967 году издательством МГУ, на 53 страницах. Эта брошюра адресована обучающимся на заочных подготовительных курсах для сельской молодежи. Пособие Ленинградского университета «Как готовиться к приемным экзаменам в вуз» 1961 года и второе издание 1963 года на 154 страницах предназначено для поступающих в химические вузы. Этим пособием можно пользоваться только после тщательной про-. so
работки учебников, так как оно содержит очень много материала, выходящего за рамки программы вступительных экзаменов; кроме того, в нем нет описания свойств отдельных элементов и их соединений, а дается краткий обзор (по одной страничке) семи главных подгрупп периодической системы элементов. Тартуский государственный университет выпустил в 1965 и 1967 гг. в помощь поступающим «Сборник задач по физике, химии и математике», в котором содержится 60 избранных задач по химии с ответами, предлагавшихся на вступительных экзаменах в ТГУ: задачи на определение молекулярных весов, эквивалентов, концентраций растворов. Томский университет в 1965 году выпустил «Задачи и упражнения по химии для подготовки к приемным экзаменам» М. С. КУШНЕР на 109 страницах. В книге помещено 725 задач (некоторые с решениями) и упражнений, в том числе на определение эквивалентов, титра растворов, на окислительно-восстановительные реакции, основные соли. Задачник должен оказать помощь поступающим в любой технический вуз, в медицинские, педагогические институты, в университеты и особенно тем, кто давно окончил среднюю школу. Московский инженерно-строительный институт им. В. В. Куйбышева выпустил в 1964 году «Методическое пособие по химии. Для учащихся заочных лодготовительных курсов» К. С. ВАТУЛЯНА на 93 страницах. Это пособие представляет собой очень краткий конспект, и, конечно, одной этой книжки для подготовки к экзаменам недостаточно. В ней отсутствует описание свойств многих металлов и почти всех неметаллов. По каждому разделу приведено по 2—гр примера типовых задач с решениями. Ленинградский инженерно- строительный институт в 1964 году выпустил пособие В. П. ГАРКУНОВА «Химия. Учебное пособие для поступающих в ЛИСИ» на 103 страницах, которое предназначено для слушателей очных и заочных подготовительных курсов при ЛИСИ и представляет собой советы абитуриентам для самостоятельной проработки материала, но не содержит фактического материала. Чтобы облегчить самостоятельную работу, материал в этом пособии разбит по темам, в каждой из которых перечислены наиболее важные и общие вопросы. Ленинградский электротехнический институт связи им. проф. М. А. Бонч-Бруевича выпустил в 1967 году третьим изданием «Учебное пособие по химии» А. А. МАКАРЕНИ и П. М. ЗАВЛИНА A11 стр.). Пособие отвечает программе вступительных экзаменов в вуз; в нем дается краткое изложение четырех разделов: 1) основные законы и понятия химии, 2) строение атомов и периодический закон, 3) учение о химическом процессе, 4) органическая химия с решением типовых задач по каждому разделу и контрольными заданиями. Новосибирский электротехнический институт выпустил в 1965 году «Пособие для поступающих в НЭТИ» Г. И. ВОВ- ЧЕНКО A72 стр.), которое представляет собой конспективное изложение элементарных сведений по химии, причем особое внимание уделено электролитической диссоциации, электролизу, окислительно-восстановительным реакциям. Приведены примеры некоторых задач с решениями и контрольные задания для заочных подготовительных курсов. Всесоюзный заочный энергетический институт в 1966 годз; выпустил книгу М. К. СТРУГАЦКОГО и В. И. НАУМОВОЙ «Химия. Учебное пособие для поступающих в институт» на 185 страницах. Она рассчитана на поступающих в заочный институт, имеющих длительный перерыв в обучении; в ней рассматриваются все вопросы программы и приведены 420 вопросов и задач с решениями. Кроме пособий для лучшего понимания химии абитуриенты могут познакомиться с книжкой Эриха ТИЛО «Неорганическая химия в вопросах и ответах», изд. «Высшая школа», 1961 г., 178 страниц. Она переведена на русский язык с седьмого немецкого издания, поэтому не все, изложенное в ней, совпадает с программой вступительных экзаменов в вузы, но не совсем обычное для учебника изложение в виде вопросов и ответов заставляет читающего думать самостоятельно. Так как свойства отдельных элементов изложены после общей теоретической части, эти ответы рассчитаны на понимание, а не на запоминание. Можно также рекомендовать абитуриентам решить некоторые задачи пособия для высшей школы Н. Л. ГЛИНКИ «Задачи и упражнения по общей химии», изд. «Химия», 1967 год (гл. I; II § 1, 3, 4, 5, 6, 7; IV—VII; IX; XI § 1, 2; XII § 4; XIV; XV; XVI § 1, 3, 4; XVIII), тем более что перед задачами даны краткие объяснения и решения примеров. Для более подготовленных можно рекомендовать некоторые задачи из пособия для высшей школы Г. Л. АБКИНА «Задачи и упражнения по общей химии», изд. «Высшая школа», 1966 год (гл. II; III § 1, 2, 3; IV § 1, 3; VI § 1, 2; VII § 1, 8; IX § 1, 3). К. И. СЕВАСТЬЯНОВА 81
РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ (См. стр. 78) ЗАДАЧА № I Рассуждаем так. При пропускании СО2 через раствор КОН в зависимости от соотношения реагирующих веществ будут последовательно происходить следующие реакции. Сначала в избытке находится КОН, и поэтому образуется средняя соль: С02 + 2КОН = К2С03 + Н20. Если же углекислого газа окажется больше, чем это необходимо для образования сред- лей соли, то затем произойдет процесс:. КХ03 + Н2о + Ш2 = 2КНС03. Таким образом, в растворе после окончания реакции может содержаться либо средняя соль (и, возможно, непрореагировав- ший КОН), либо кислая соль, либо смесь средней и кислой солей. Чтобы узнать процентную концентрацию этих веществ, надо знать их количества в граммах, а также общий вес раствора, тоже в граммах. Однако, как можно убедиться, все расчеты при решении этой задачи выгодно вести в грамм-молях или грамм-эквивалентах; это значительно упрощает все выкладки. Теперь можно приступить собственно к решению задачи. 448 мл СОг соответствуют 0,448: 22,4 = 0,02 г-м СОг и, следовательно, ъесят 44-0,02 = 0,88 г. Так как вес взятого раствора щелочи равен 75-1,04 = 78 г, то общий вес раствора после окончания реакции будет равен 78 + 0,88 = 78,88 г. В 75 мл 0,4 н. раствора КОН содержится G5 • 0,4): 1000 = 0,03 г-э КОН или, поскольку это одноосновная щелочь, 0,03 г-м КОН. 0,03 г-м КОН прореагируют полностью с 0,015 г-м СОг; при этом образуется 0,015 г-м К2СО3 и останется 0,005 г-м С02. Этот избыток СОо прореагирует по второму уравнению реакции с 0,005 г-м К2СО3, причем образуется 2 • 0,005 = 0,01 г-м КНС03. Следовательно, в растворе будет содержаться 0,01 г-м КНСОз и 0,015 — 0,005 = 0,01 г-м КоСОз или 0,01 • 100 = 1 г КНСОз и 0,01 • 138 = 1,38 г КоСОз. Теперь остается определить процентную концентрацию раствора: 1 . 100 = 1,26% КНСО., 7Q СО 7 /и о» А теперь, чтобы проверить, правильно ли вы поняли ход рассуждений, решите самостоятельно аналогичную задачу. 896 мл сернистого газа (условия нормальные) пропущено через 40 ъ^л 1,25 н. раствора едкого натра (плотность 1,05). Найти процентную концентрацию вещзств, содержащихся в растворе после окончания реакции. ЗАДАЧА № 2 На этот раз рассуждаем так. Чтобы определить процентную концентрацию раствора, нужно знать вес растворенного вещества и общий вес раствора, а для определения нормальной концентрации — объем раствора и число грамм-эквивалентов растворенного вещества. Объем раствора известен из условия задачи B00 мл), а его вес легко рассчитать, зная плотность раствора A,25); этот вес равен 200-1,25 = 250 г. Следовательно, решение задачи сводится к нахождению веса содержавшейся в растворе сернокислой меди. Этот вес можно вычислить, рассматривая обе проводившиеся реакции. Первая реакция — электролиз. При этом на катоде будет выделяться металлическая медь, а на аноде — кислород: 2CuS04 + 2 Н20 = 2Cu + 2H2S04 + 02. При разложении 2 г-м CuS04 C20 г) выделяется 2 г-а меди A28 г) и 1 г-м кислорода C2 г), то есть вес раствора уменьшается на 128 + 32 = 160 г. Поэтому если вес раствора уменьшился на 8 г, то это значит, что разложилось 16 г @,1 моля) CuS04. При пропускании сероводорода через раствор сернокислой меди происходит образование осадка CuS: CuS04 + H2S = CuS + H2S04. 1 г-м A60 г) CuS04 реагирует нацело с 1 г-м B2,4 л) H2S, и, следовательно, если в реакцию вступило 1,12 л H2S (то есть 1,12:22,4 = 0,05 г-м), то в растворе после электролиза оставалось 0,05 г-м (или 0,05-160 = 8 г) CuS04. Таким образом, в 200 мл исходного раствора содержалось 0,1 + 0,05 = 0,15 г-м, или (поскольку медь здесь двухвалентна) 0,3 г-э CuS04. В 1 л такого раствора содер- 82
жится 1,5 г-э CuS04, и, следовательно, нормальность исходного раствора равна 1,5. А так как 0,15 г-м CuS04 равны 0,15-160 = 24 г, то процентная концентрация раствора равна B4 • 100): 250 = 9,6%. Как и в предыдущем случае, мы предлагаем решить самостоятельно другую, аналогичную задачу. 125 мл раствора хлористого бария было подвергнуто электролизу. Газ, выделившийся на одном из электродов, занимает объем 112 мл (условия нормальные), а оставшийся в электролизере раствор после подкисления уксусной кислотой количественно прореагировал с 18,18 мл 16,7%-ного раствора ацетата серебра (плотность 1,1). Определить нормальную и процентную концентрации исходного раствора хлорида бария. ЗАДАЧА № з При действии цинка на водный раствор кислот выделяется водород: Zn + 2НСООН - (HCOOJZn + Н2, Zn + 2СН3СООН = (CH3COOJZn + Н2. При пропускании смеси этилена A12 мл, 0,005 г-м) с выделившимся водородом (количество которого нам пока неизвестно) над платиновым катализатором происходит реакция: С2Н4 + Н2 = С2Не. Заметим, что 1 объем этилена, реагируя с 1 объемом водорода, дает 1 объем этана; если же один из газов был взят в избытке, то объем газовой смеси после реакции будет равен объему того из компонентов, который был взят в избытке: nCcH4 + (nH2 + mH2) = пС2Не + тН2. Так как в избытке был взят водород (его в смеси осталось 672 —112 = 560 мл), всего было получено 672 мл (или 0,03 г-м) водорода. Это количество водорода было получено в результате двух практически независимых реакций. Из уравнений этих реакций следует, что на каждый грамм-моль кислоты выделяется 0,5 г-м водорода; так как всего выделилось 0,03 г-м водорода, то в смеси было 0,06 г-м смеси кислот. Обо- ЧТО это ТАКОЕ? См. стр. 77 На нашей фотографии изображено не какое-то фантастическое сооружение, а так называемая центробежная мешалка — приспособление, широко используемое в лабораторной практике. Принцип действия этой мешалки весьма прост: при быстром вращении вокруг вертикальной оси жидкость под действием центробежной силы устремляется через боковые отверстия наружу, а через нижнее отверстие засасывается. Поэтому такую мешалку используют для перемешивания жидкости с осадком.
значая число грамм-молей НСООН через х, а число грамм-молей СНзСООН через у, получим уравнение х , у= 0,00. Но одного такого уравнения недостаточно, чтобы определить значения х и у. Мы знаем из условия задачи, что смесь кислот весит 3,32 г; так как вес НСООН в смеси равен 46 • х г, а СНзСООН 60 • у г, то можем составить второе уравнение: 46х ■; СОу з.32. Решая обычным образом эту систему уравнений, получим, что х = 0,02 и у = = 0,04. Следовательно, в исходной смеси содержалось 46 • 0,02 = 0,92 г НСООН и 60 • 0,04 = 2,4 г СНзСООН. Так как общий вес раствора был равен 3,32 + 16,68 = = 20 г, то в этом растворе содержалось @,92 • 100): 20 = 4,6% НСООН и B,4 • 100): :20 = 12% СНзСООН. Попробуйте теперь решить задачу, полностью аналогичную предыдущей, но только немного более сложную. Газ, полученный действием избытка натрия на раствор 1,24 г смеси метилового и этилового спиртов в 7 мл бензола (плотность 0,88), пропущен через раствор 1,1 г уксусного альдегида в спирте, содержащий платиновый катализатор. После окончания реакции катализатор отфильтрован, а к фильтрату прибавлен избыток аммиачного раствора окиси серебра. При легком нагревании реакционной смеси выпало 2,16 г осадка. Определить процентную концентрацию каждого из спиртов, если все реакции происходили количественно. ПОЛЕЗНЫЕ СОВЕТЫ ХИМИКАМ ПЕРЕГОНЕ А- ЧЕМПИОНКА Перегонка — один из старейших и распространеннейших способов очистки жидких веществ *. С помощью перегонки разделяют смеси жидкостей, концентрируют растворы, очищают растворители. Но если методы точной перегонки сравнительно небольших количеств вещества достаточно тщательно разработаны, то в тех случаях, когда в лаборатории нужно быстро упарить большое количество раствора или быстро перегнать большое количество растворителя, химик оказывается в довольно затруднительном положении. В самом деле, попробуйте очистить литров десять растворителя, если за час можно перегнать (и то в лучшем случае) всего несколько сот миллилитров жидкости! Конечно, можно ускорить перегонку, создавая * См. «Химия 1966, № 7. и жизнь», вакуум, увеличивая нагрев. Но тут экспериментатора поджидает опасность: жидкость в перегонной колбе может резко вскипеть, ее перебросит в приемник, и перегонку придется начать сначала... Но недаром говорят: клин клином вышибают. Способность жидкости резко вскипать при сильном перегреве используется в так называемом «циклоне», который успешно работал, например, в Институте химии природных соединений АН СССР. Вот как этот прибор работает (см. рисунок). Раствор, который надо упарить (или растворитель, который надо перегнать), засасывается из открытой емкости 1 (это может быть даже просто большая бутыль) через кран 2 в трубчатую емкость 3; для этого трехходовой кран 4 поворачивается так, чтобы прибор подключился к водоструйному насосу, создавающему в системе вакуум. Как только в «циклон» наберется достаточно жидкости, кран 2 закрывают и давлению в системе дают понизиться. Емкость 3 заключена в рубашку 5, через которую пропускается горячая вода (это может быть горячая вода из крана, но лучше воспользоваться термостатом с замкнутой циркуляцией — в этом случае прибор работает более стабильно); при этом температура воды в рубашке и давление в системе подбираются таким образом, чтобы жидкость в емкости 3 очень быстро и резко вскипала. Что же при этом происхо^ дит? Резко вскипевшую жидкость тотчас же перебрасывает по широкой отводной трубке 6 в грушевидный пароотдели- тель 7. Вспененную жидкость не может перебросить дальше — ее поток разбивается о стенку пароотделителя, и жидкость по отводной трубке 8 попадает снова в емкость 3. Прибор этот потому и называ- 84
«Циклон» и его устройство: 1^ емкость с раствором, подлежащим концентрированию, или растворителем, который необхо- димо перегнать; 2 — двухходовой кран с насаженной на него полиэтиленовой трубкой; 3 -=* трубчатая емкость (обычно состоит из шести трубок); 4 —• трехходовой кран, подсоединенный к водоструйному насосу; 5 — рубашка с горячей водой; 6 — отводная трубка; 7 — пароотделитель; 8 — отводная трубка; 9 — холодильник; 10 — приемник; 11 — двухходовой кран. ется «циклоном», что жидкость все время очень энергично циркулирует по сообщающейся системе сосудов. Отделяющийся же пар попадает в холодильник 9, конденсируется и стекает в приемник 10; этот приемник время от времени опорожняется через кран 11, для чего с помощью трехходового крана 4 в прибор впускается воздух. (Кстати, в этот момент не- перегнанный остаток жидкости можно вылить из прибора через кран 2.) Чтобы растворитель не улетучивался из приемника, к нему подключен еще один холодильник; оба холодильника подключены последовательно по принципу противотока. Основная особенность «циклона» состоит в том, что он позволяет перегонять за час несколько литров растворителя — конденсат льется в приемник буквально струей! Разумеется, «циклон» позволяет освобождаться (и то не полностью) только от нелетучих примесей; близкокипящие жидкости с его помощью разделить вообще не удастся. Тем не менее этот замечательный прибор может оказать химикам самых различных специальностей существеннейшую помощь в работе (разумеется, когда не требуется высокая степень очистки). В. ЖВИРБЛИС 85
УЧИТЕСЬ ПЕРЕВОДИТЬ ФРАНЦУЗСКИЙ ДЛЯ ХИМИКОВ СУЩЕСТВИТЕЛЬНОЕ И МЕСТОИМЕНИЕ Существительное — носитель и «хозяин» рода и числа в языке. Этим фактом нельзя пренебрегать при чтении научно-технического текста, где очень часты замены существительного местоимениями. Во избежание возможной путаницы можно сформулировать правило: указательное местоимение должно переводиться тем существительным, которое оно заменяет. Вот один пример. On pent envisager dans un avenir rapproehe Pap- pLication de ее procede a des aciers a basse teneur en carbone exigeant une grande ductiiite; ceux-ci pourront ainsi etre obtenus beaucoup plus rapidement qu'ati tour a sole. He сразу ясно, какое именно существительное заменено местоимением ceux-ci. Чтобы это выяснить, нужно вернуться от него назад, в поисках такого слова, которое соответствовало бы местоимению по своему роду и числу: ductiiite — ж. ед., carbone — м. ед., teneur — ж. ед., aciers — м. мн., procede — м. ед. Мы видим, что местоимение ceux-ci может заменять только существительное aciers. Значит, оно будет переводиться «эти стали». При чтении «про себя» этим достигается самое главное: не искажается смысл информации, заключающейся в данном предложении. Если же нужно дать письменный перевод, то найденные эквиваленты уже нетрудно «уложить» в нормы русского синтаксиса и стиля: «Можно считать, что в ближайшем будущем этот метод будет применяться в производстве сталей с низким содержанием углерода, имеющих высокую ковкость; такие стали можно будет получать гораздо быстрее, чем в подовых печах». Чтобы освоить прием соотнесения мсрфоло- гических данных существительного и заменяющего его местоимения (прежде всего рода и числа), предлагаем вам перевести следующие предложения. 1. Leur point d'ebullition est plus bas que celui des alcools d^ou ils derivent. 2. On peut faire un melange d'oxygene et d'azole dans les proportion» voisines de celles de Fair atmospherique. 3. Une tres bonne methode de synthese est celle qui utilise les organomagnesiens mixtes. Ceux-ci donnent avee ies aldehydes et les eetons des derives d'addition decomposable par Геаи en fournissant des alcools. 4. Infre-rouge (radiation) — radiations ealorifiques obscures de plus grandes longueurs d'onde que celles de rouge de la lumicre sol aire, qui se propagent dans le vide en ligne droite. ДЕТЕРМИНАТИВЫ СУЩЕСТВИТЕЛЬНЫХ Несмотря на скудость собственных формальных признаков, французское существительное имеет четкое оформление благодаря детерминативам, которые не только определяют его род, числог саму принадлежность к классу существительных,, но и как бы представляют существительное в речи* выражая его определенность (le, la, Ies)„ неопределенность (un, une, des, quelque — в ед. ч. — неопределенность вообще, а во мн. ч. — неопределенность количества; certains), количественность (chaque — каждый, tout — всякий, реже — о s, например tous metaux; aucun, nul, nulle — ни один,. никакой; quelques — несколько, plusiers — многие),, принадлежность (son, sa, ses, leur, leurs и т. д.), приближенность (се, cet, cette, ces). К числу детерминативов относится также частичный артикль (du, de la), употребляющийся перед самыми разнообразными по смыслу существительными, но главным образом перед теми,. которые мыслятся как делимые, но не исчисляемые, например перед названиями веществ (поэтому частичный артикль не имеет множественного числа; des — артикль не частичный, а неопределенный): Le bronze des mannaies renl'erme du cuivre, de 1'etain et du zinc. Частичный артикль ставится также перед отвлеченными существительными, обозначающими, понятия, качества, свойства и т. д.: 86
Les plastifiants, esters a haut point сГebullition et a bas point de congelation conferent c!e la soup- lesse(plasticite) aux pellicules des peintures et vernis. При переводе детерминативов нужно иметь в виду, что один из них — определенный артикль мужского рода множественного числа,— встречаясь с предлогами de, выражающим главным образом отношения русского родительного падежа, и а, в основном выражающим отношения русского дательного падежа, образует с ними слитные формы du, des, aut aux: le crista! du diamant; les cristaux des diamants; le soufre se combine aux metaux a une temperature plus ou moins elevee avec production de sulfures. НУЛЕВОЙ АРТИКЛЬ В современном французском языке отсутствие артикля, противополагаемое его наличию, получило название нулевого артикля: le mineral un minerai, (pas de) minerai. При таком «артикле» существительное хотя и является самостоятельным членом предложения, но не обозначает наличного, конкретного предмета. Сравните: I'appareillage du laboratoire — оборудование данной лаборатории; I'appareillage d'un laboratoire — оборудование какой-нибудь любой лаборатории; I'appareillage de laboratoire — лабораторное оборудование (лаборатории как таковой нет). Так как при раскрытии содержания французского предложения подобные смысловые оттенки играют определенную роль, запомните некоторые случаи, когда артикль не употребляется: 1) когда в сочетании из двух существительных второе, присоединяясь к первому предлогом, определяет его и образует с ним одно неразрывное понятие, что чаще всего переводится на русский язык прилагательным: enseignement par correspondence — заочное обучение, four a sole — подовая печь, tube a essais — пробирка, Геаи de pluie — дождевая вода, но: verre au plomb, auzinc— свинцовое, цинковое стекло; 2) в устойчивых словосочетаниях и идиоматических оборотах: faire recours a, faire appel a — прибегать к чему-либо, faire part — сообщать, en tant que, comme — в качестве; 3) при перечислениях и в заглавиях; 4) после предлогов: А — acier a basse teneur en carbone — сталь с низким содержанием углерода, goutte a goutte — капля по капле, tete a tete — с глазу на глаз, a odeur vive — с резким запахом; EN — после глаголов типа diviseren (разделить на), transformer en (превратить в); — в смысле содержимого, состава: la teneur en carbone — содержание углерода, en argent — серебряный; — в смысле предлога dans: en colonne — в колонне (ректификационной), en presence — в присутствии, при наличии, en masses — в массах, еп тёте temps — в то же время, mise en action — пуск, введение в действие и т. д. (но en Fabsense — в отсутствие); — в наречном смысле: en effet — действительно, en contact — в контакте; SANS — sans impuretes — без примесей, sans fu- mee — бездымно, sans dissolution — без растворения; PAR — в смысле способа действия: par calcination — путем обжига, par decomposition — путем разложения; — в наречном смысле: par terre — наземь, par coeur — наизусть; — в разделительном смысле: par heure — в час, par tete — на душу населения, par centimetre — на сантиметр; AVEC (в смысле образа действия) — avec bruit — шумно; SOUS — sous vide — под вакуумом, sous pression — под давлением, sous presse — в печати, sous forme — в форме; HORS — hors concours — вне конкурса. Нередко вместо артикля во французских фразах стоит предлог de. Это происходит в следующих случаях: 1) после слов, обозначающих количество, собрание однородных предметов, веществ: un litre d'eau, un alliage de cuivre, de zinc et de nickel,, beaucoup de bruit (но не bien des — много чего-либо или la plupart des — большая часть чего-либо: в этих случаях артикль есть); 2) в некоторых случаях, когда отрицание абсолютно: il n'y a pas d'eau; il ne renferme pas dt soufre (ho: le gaz carbonique n'entretient pas la combustion); 3) после некоторых глаголов, требующих после себя дополнения с предлогом de: remplir de — наполнить чем-либо, и отсюда plein de — полон чего-либо; 4) вместо неопределенного артикля в том случае, когда существительное во множественном числе и перед ним стоит прилагательное (поскольку прилагательное, как и другие определяющие слова, во французском языке ставится, как правило, после определяемого, то эти случаи довольно редки): «Cet alliage revele d'admirables proprietes». — «Этот сплав обнаруживает превосходные свойства». Т. Н. КОМРОВСКАЯ, старший преподаватель Московского института химического машиностроения: 87
ПЛАСТМАССОВЫЕ АВТОМОБИЛИ, ИГРУШЕЧНЫЕ И НАСТОЯЩИЕ В магазинах игрушек продают автомобили — деревянные, железные и пластмассовые. Последние — самые яркие, самые легкие, самые дешевые. Папы и мамы приносят автомобили домой. Там машины попадают в жесточайшие условия эксплуатации — таких нагрузок не встретишь ни в одном автохозяйстве. Пластмассовые выдерживают эти условия дольше. Поэтому их так охотно покупают. По известным читателю причинам, настоящие автомобили покупают значительно реже игрушечных. И хотя преимущества пластмассы перед железом и в этом случае те же, решение в пользу пластмассы выносится уже не столь категорично. После того как прошла первая бурная мода на пластмассовые автомобили и смолкли голоса прорицателей, предрекающих в течение ближайших лет полную замену металлических кузовов пластмассовыми, начала проясняться действительная ценность этого новшества. В советском разделе Международной химической выставки в Москве A965 г.) неподалеку от нарядных пластмассовых яхт стоял работяга- самосвал. Посетители недоверчиво качали головой: огромное серо-голубое корыто кузова могли поднять два человека — кузов был сделан из стеклопластика. (Говорить о массовой замене металлов в двигателе, силовой передаче, раме, то есть в узлах, несущих огромные нагрузки, пожалуй, еще рано, хотя первые шаги в этом направлении уже делаются.) Но разве кабины, кузова, облицовка — это мало? Ведь вес кузова достигает 30% общего веса легкового и 40% —грузового автомобиля! А дополнительные килограммы — это не только лишний израсходованный материал, но и лишнее горючее. Автомобили возят не только пассажиров и грузы, но в первую очередь самих себя. 360-сильный двигатель самосвала БЕЛАЗ- 540 почти треть своей мощности тратит на «самообслуживание». А из 1350 кг веса груженого «Москвича-408» 850 кг составляет собственно «Москвич». ПОЧЕМ КИЛОГРАММ АВТОМОБИЛЯ? В среднем 2,2 рубля ежегодно. Это бензин и эксплуатационные расходы, затраченные на перевозку 1 кг автомобиля. Но есть и другой счет. Если подсчитать полезный груз, который можно было бы перевезти, снизив собственный вес машины, окажется, что «килограмм автомобиля» обходится государству в 20 рублей за весь срок его службы. Теперь понятно, почему в автомобилестроении идет титаническая борьба за вес (точнее — против веса). И к победе ведут два пути. Первый самоочевиден: нужно использовать материалы с высокой удельной прочностью (иными 88
словами, с высоким отношением прочности к удельному весу). Второй путь сложнее. Нагрузка на любую деталь распределена неравномерно. Поэтому, когда это возможно, места наибольших нагрузок стараются делать более прочными, закладывая в эти места больше материала. А части деталей, не испытывающие больших нагрузок, делают тоньше. Такие конструкции называют равнопрочными. Металлические равнопрочные конструкции можно получать литьем или на станке, но отштамповать идеально равнопрочную дверцу или кузов автомобиля не удается: металлический лист всюду одной толщины. Толщину же пластмассовой детали можно варьировать. Говоря «пластмассовые кузова», имеют в виду, как правило, кузова из стеклопластика. Стекло для них берут в виде нарубленных прядей тонкого волокна, матов из стекловолокна или же в виде стеклоткани — в зависимости от назначения изделия и технологии его изготовления. Почти половину производимых во всем мире стеклопластиков делают на основе полиэфирных смол, полученных, например, при взаимодействии этиленгликоля с малеиновым ангидридом. А «сшивать» между собой молекулярные цепочки полиэфира можно стиролом в присутствии перекисного катализатора. Стекловолокно — самая прочьая составляющая часть стеклопластика, ее каркас. Увеличение содержания стекла в пластмассе на 20% увеличивает прочность материала вдвое. Но здесь надо быть осторожным: когда в композиции слишком много стекла, материал теряет упругость, становится хрупким. Конечно, для изготовления изделий из стеклопластиков применяют не только полиэфирные, но и другие смолы: эпоксидные, эпоксиднофенольные, кремнийоргани- ческие и другие. А в последние годы стекловолокном начали армировать полиэтилен, полипропилен, нейлон. НОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ — НОВАЯ ТЕХНОЛОГИЯ Принцип создания оболочек из стеклопластика совершенно не похож на классическую штамповку. Для изготовления кузовов из стеклопластика наиболее подходящей оказалась известная хозяйкам технология пирожных наполеон. На гипсовую или пластмассовую форму, тщательно смазанную «кремом» — смолой, кладут слой «теста» — мат из стекловолокна. Мат пропитывают смолой и укладывают следующий слой. И так до тех пор, пока не получат панель нужной толщины. Смолы затвердевают при повышенных температурах, и поэтому слоеный кузов «пекут» в специальных камерах. Если форма гладкая, то, естественно, и поверхность изделия, обращенная к форме, получится гладкой— дальнейшей обработки она не требует. Ту часть детали, которая будет нести повышенные механические нагрузки, несложно сделать толще, нанеся дополнительные слои стеклопластика. Менее ответственные части для экономии веса можно оставить тонкими. Это и есть рав- нопрочность. Понятно, что такая технология почти не поддается механизации и автоматизации. Значит, в серийном производстве ее использовать нельзя. «Слоеные» автомобили — это спортивные, гоночные машины и прежде всего модели, эталонные образцы, которые обычно предшествуют серийному производству. Более производительно формование стеклопластиков под давлением. На форму укладывают стекломаты или 89
слой рубленой стеклянной пряжи. Этот каркас прижимают к форме резиновым мешком, в который под давлением подается воздух, а затем в полость между формой и мешком заливают смолу. Прецизионные детали из стеклопластика получают в спаренных формах: к одной части такой формы прилегает внутренняя сторона детали, к другой — наружная. В массовом производстве мел- конарубленные нити стекловолокна смешивают со смолой, наполнителями, катализатором, красителями. Полученную композицию впрыскивают в нагретую металлическую форму и прессуют. НОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ — НОВЫЕ ФОРМЫ Специалисты Московского автозавода им. Лихачева выпустили опытную партию грузовиков ЗИЛ-130, у которых капот, крылья и облицовка радиатора сделаны из стеклопластика. Пластмассы легко поддаются обработке давлением, или, как говорят технологи, обладают высокой пластичностью формообразования. Из них можно делать детали весьма сложного профиля. Металлический капот автомобиля ЗИЛ-130 собирают из трех деталей, облицовку радиатора — из восьми, крыло — из семи. Пластмассовые капот, крылья, облицовка — цельные детали. Это означает, что в 2—3 раза уменьшается количество оснастки и в 5—6 раз — длительность технологического цикла. А совсем недавно в журналах появилось описание нового спортивного автомобиля, кузов которого изготовлен всего из двух деталей. Верхняя часть кузова сделана как одно целое с сиденьями, подлокотниками и приборным щитком. В нижнюю деталь входят крылья, надколесные кожухи и днище. Обе детали соединены с помощью нескольких заклепок. Посмотрите на игрушечный автомобиль — не оттуда ли заимствована эта конструкция? Некоторые специалисты считают, что кузова из двух крупных деталей наиболее перспективны в производстве малолитражных автомобилей: подготовка к их серийному производству раз в десять дешевле и раза в три быстрее, чем для стальных КуЗОВОЕ. У легкового автомобиля при скорости 100 км/час до 70% потребляемой мощности двигателя идет на преодоление сопротивления воздуха. Скорости автомобилей растут, и конструкторы ищут более благородные аэродинамические формы машин, близкие к каплевидной. Технологичность пластмассовых кузовов облегчает эту задачу. Кстати, о внешних формах автомобилей говорят сегодня не только в связи с аэродинамикой. Автомобиль — неотъемлемая часть городского пейзажа (в перспективе — и сельского). Нужно следить за внешностью машины! Мировое автомобилестроение делает лишь первые шаги в области массового использования пластмасс для кузовов. Пока это — производство небольших партий цистерн, автобусов, гоночных и спортивных машин. Но вспомните: автомобилестроению пошел седьмой десяток, а пластмассы пытаются применять для этой цели не более десяти—пятнадцати лет. И судя по всему, из пластмасс будут делать не одни лишь игрушечные машины... T'THWceHeiDbT М. А. ГУРЕВИЧ, В. Б. КЛЯЦКИН В ЕДИНСТВЕННОМ ЭКЗЕМПЛЯРЕ... Конкурировать с современной автомобильной промышленностью невозможно. И все же находятся самоотверженные люди, которые пытаются своими силами сделать микроавтомобиль. Иногда им это удается. Конструкций самодельных автомобилей много, и все они так же отличаются друг от друга, как и их создатели. Индивидуальность — вот что отличает каждый микроавтомобиль. Но следует помнить, что Госавтоинспекцией составлены «Технические требования, предъявляемые к микролитражным автомобилям и мотоколяскам, изготовляемым в индивидуальном порядке». И эти требования необходимо соблюдать. 90
В нашей заметке речь пойдет об изготовлении кузова из стеклопластиков. За образец взят пластмассовый автомобиль конструктора-любителя Виктора Попова (Московский городской автомотоклуб ДОСААФ). В этом двухместном автомобиле двигатель и задний мост — «Запорожца», а передний мост — мотоколяски СЗА. Вот как выглядит кузов этого микроавтомобиля на стадии отделки. Согласитесь, форма его изящна и динамична. И — что очень важно — кузов легок и прочен. Мы умышленно опустим подробности подготовки к изготовлению кузовов, считая, что опытный любитель знаком с ними (а неопытный без посторонней помощи вряд ли возьмется за столь сложное дело). Заметим лишь, что удобнее всего вылепить из пластилина модель автомобиля в масштабе 1 : 5 (рис. 1). Для экономии пластилина внутреннюю полость модели можно заполнить деревянными брусками. Наружный слой пластилина подогревают на водяном паре до температуры 30—40°С, наносят на модель, и после подсыхания зачищают и полируют модель до зеркального блеска. После того как модель готова, обмеряют ее по основным сечениям и координаты точек сечения переносят на чертеж микроавтомобиля в масштабе 1:1. Теперь можно делать макет кузова в натуральную величину. Сначала делают шаблоны (из картона или фанеры) — через каждые 200 мм, нумеруют их и собирают из них каркас макета кузова (рис. 2). Каркас лучше сразу установить на раму автомобиля — тогда впоследствии будет удобнее крепить оболочку кузова к раме. В шаблонах сверлят отверстия на расстоянии 20 мм от поверхности кузова и пропускают в них проволоку. На эту проволоку укладывают листы тонкого картона, служащего основой для нанесения гипсового слоя. Теперь нужно вылепить макет кузова из гипса (гипс, кстати, желательно усилить проволокой). Высохший гипс зачищают до появления на поверхности кромок шаблонов, которые затем подрезают на глубину 3—4 мм; канавки вновь замазывают гипсом. Наконец, поверхность макета (рис. 3) покрывают тонким слоем подогретого парафина, который скрывает неровности гипсового слоя. Парафин полируют, и если появятся ямки, их вновь заливают парафином. Окончив отделку поверхности, на ней выделяют рисками зазоры дверных проемов, капота, крышки багажника, и поскольку весь кузов целиком не сделать, его разбивают на несколько частей. Теперь с макета можно снимать рабочие матрицы (рис. 4), в которых, собственно, и будут делать сам кузов. Иногда бывает удобнее делать матрицу не непосредственно на макете, а на снятой детали; поэтому гипс нужно разрезать по разметке и освободить от шаблонов. Матрицу, как и будущий кузов, делают J 2 Пластилиновая модель авто- Каркас макета, сделанный иг мобиля шаблонов 91
из стеклоткани (лучше — полотняного или сатинового плетения, хотя можно применить и любую другую). Ткань раскраивают с припуском 30 мм. Связующее для стеклопластика состоит из таких компонентов: 1) полиэфирная смола ПН-1, ПН-3 — 100 частей (по весу); 2) отвердитель — гипериз (гидроперекись изопропилбен- зола)— 3 части; 3) ускоритель — 10%-ный раствор нафтената кобальта в стироле (ускоритель НК) — 8 частей; 4) наполнитель — гипс (или белая сажа) — 10 частей. Все эти составляющие должны вводиться строго в указанном порядке при тщательном перемешивании. Помните, что СОЕДИНЯТЬ ОТВЕРДИТЕЛЬ И УСКОРИТЕЛЬ ВНЕ СМОЛЫ ЗАПРЕЩАЕТСЯ — ТАКАЯ СМЕСЬ ВЗРЫВООПАСНА. Приготовленное связующее нужно использовать в течение 50—80 минут. Примерный расход связующего для пропитки 1 м2 стеклоткани (в три слоя) — 700—800 г. Первым слоем связующего промазывают форму (гипсовый макет), потом укладывают первый слой стеклоткани. Этот слой прикатывают ребристым роликом, пока ткань не потемнеет — она пропитывается связующим. Затем укладывают следующие слои, пока толщина не станет около 3 мм. Каждый новый слой промазывают связующим, чтобы ткань хорошо пропитывалась. Края предыдущего слоя должны выступать из-под последующего на 40— 50 мм: образуется лесенка из слоев стеклоткани, на которую будут укладываться соседние слои. Изготовленная таким способом большая деталь получается достаточно жесткой. (Предупреждение: прежде чем формовать большую деталь, потренируйтесь на образцах!) Выдержка для отверждения связующего — не меньше 18—20 часов. Теперь можно приступить к изготовлению деталей кузова (рис. 5). Технология точно та же, что и при изготовлении формы. Только те детали, которые несут нагрузку, рекомендуется делать толщиной 4—5 мм (особо нагруженные — толщиной 7—10 мм), декоративные — 1,5—2 мм, остальные — 3—4 мм. Предварительно поверхность формы из стеклопластика зачищают и протирают тампоном, смоченным в бензине. Затем эту поверхность покрывают разделительным слоем. Его готовят из 600 г воды G5—85СС), 100 г поливинилового спирта, 10 г глицерина и 400 г этилового спирта. Примерный расход состава 100 г на 1 м2. Сушат разделительный слой 2—3 часа. Можно формовать детали кузова прямо с макета, минуя рабочие матрицы, но тогда качество поверхности будет хуже. Тем не менее многие пользуются таким упрощенным способом. Двойная формовка позволяет, кроме того, окрасить внешнюю поверхность. Для этого в состав связующего, которое наносят непосредственно на матрицу, вводят пигменты — от белил до сажи. Соединять детали пластмассового кузова можно либо болтами, либо клеем. Если клеить, то поверхность предварительно зачищают, подгоняют, придают ей шероховатость. Состав клея (в весовых частях): эпоксидная смола ЭД-6 100, дибутилфталат 15—20, наполнитель (кварцевая мука) 15—20, армирующий материал (рубленое стекловолокно) 5, полиэтиленполиамин 9— 10. Смешивать компоненты клея (кроме двух последних) нужно при температуре 50— 60СС в течение 5—7 минут. Такая смесь может храниться в плотно закрытой посуде 10— 12 месяцев. Полиэтиленполиамин добавляют в смесь при температуре 25°С непосредственно перед употреблением, Макет, покрытый слоем гипса Изготовление матрицы из стеклопластика ^^-«"^ (^evuA&TWwA Формование деталей кузова микроавтомобиля 92
тщательно размешивая 4—5 минут. Смесь при реакции разогревается, поэтому полиэтилен- полиамин вводят небольшими порциями. Затем вводят армирующий материал. Клей нужно использовать в течение 30— 40 минут. На поверхность склеиваемых деталей наносят тонкий слой эпоксидного клея и соединяют детали (лучше — струбциной). Излишки клея удаляют, а шов протирают тряпкой, смоченной в ацетоне. Склеенное соединение выдерживают сутки при комнатной температуре. Разумеется, из стеклопластика можно делать не одни только автомобильные кузова. Упомянутые здесь рецепты и технология приемлемы в общем для постройки, например, самодельных лодок или легкой мебели, если только в распоряжении есть подходящие материалы. Впрочем, у каждого изделия — свои особенности; поэтому некоторым вещам, которые можно изготовить из стеклопластика не в заводских условиях, стоит посвятить, вероятно, отдельные заметки. Любителям, задумавшим строить автомобиль с пластмассовым кузовом, нужно в первую очередь обратиться в ближайший автомотоклуб: многие из материалов для приготовления стеклопластиков дефицитны, да и совет опытного человека никогда не помешает... А те, кто не верит, что конструктор-любитель может сделать настоящий автомобиль, убедятся в этом, взглянув на фото микроавтомобиля Л. П. Черетаева. Кузов машины, кстати, изготовлен из стеклопластика. Инженер А. А. КРЕЙНИН Фото Е. СМИРНОВА ЧТО ЕСТЬ ЧТО ЧТО ЕСТЬ ЧТО ЧТО ЕСТЬ ЧТО ЧТО ЕСТЬ ЧТО ЧТО ЕСТЬ ЧТО 'ДОПИТО? «СТОЛИЧНЫЙ» Чем стирать капроновые, нейлоновые и прочие синтетические ткани? Такой вопрос нередко задают читатели «Химии и жизни». Вот один из возможных ответов: новым стиральным порошком «Столичный». В этом году Московский завод синтетических моющих средств должен выпустить пять миллионов коробок этого порошка. Каждой хозяйке, имевшей дело со стиральными порошками, приходилось, вероятно, кашлять и чихать, откупоривая коробку. Уже само слово «порошок » говорит о том, что стиральное средство беспрепятственно лезет в нос и рот... «Столичный» этого недостатка лишен — он гранулирован. Выстиранные им белые вещи становятся еще белей, а цветные — ярче. Если нужно постирать не синтетические вещи, а шелковые или хлопчатобумажные, то и в этом случае можно воспользоваться «Столичным». В одну коробку входит 200 г нового стирального средства. Стоит она 32 копейки. «ЭКСТРА» Для стирки изделий из шерсти тот же завод выпускает жидкое моющее средство «Экстра». Оно пригодно также для стирки синтетических и шелковых тканей. Один полиэтиленовый фла- 03
кончик «Экстры», в который входит 500 г, стоит 65 копеек. «АВТОМЫЛО» Опытно-экспериментальный завод НИИПТХИМ выпустил «Автомыло» — средство для мытья кузовов легковых автомобилей. Автолюбителей, вероятно, порадует, что в состав этого препарата введены добавки, препятствующие коррозии металла. В полиэтиленовый флакончик с завинчивающейся крышкой входит 300 г препарата. Стоит такой флакончик 55 копеек. «АНТИРЖАВИН» Этот препарат выпускают на том же заводе, что и «Автомыло». Как явствует из названия, «Антиржавином» можно выводить пятна от ржавчины, правда, только с хлопчатобумажных и льняных тканей. К крышечке флакончика с препаратом прикреплена пипетка. Чтобы вывести пятно, достаточно од- ной-двух капель. Цена флакончика «Анти- ржавина» емкостью 2 мл — 30 копеек. «ХОЗЯЙКА» Название этого моющего средства как бы подчеркивает его универсальность: пастой желтого цвета можно оттирать раковины, кафельные стены, пластмассовую посуду. А если положить немного пасты в стиральную машину или корыто, то смело можно стирать изделия из хлопчатобумажной ткани. Московский завод изделий бытовой химии планирует выпустить в этом году сто тысяч банок с пастой «Хозяйка». В каждую банку входит 500 г моющего средства; стоит она 80 копеек. «ДЕЛЬФИН» Это средство не относится к числу моющих. «Дельфин» — это белая паста для натирки полов — паркетных, деревянных, крашеных, покрытых линолеумом или пластиком. Впрочем, «Дельфин» придает блеск и водоотталкивающие свойства не только полу, но и мебели и даже автомобилю. Эту пасту в стеклянных банках выпускает Бийский лакокрасочный завод. Остается лишь добавить, что все описанные здесь препараты одобрены Всесоюзным постоянным павильоном лучших образцов товаров народного потребления. 94
ИСПЫТАНИЕ СВЕТОМ Дом, построенный человеком, открыт всем стихиям: морозу и жаре, дождю и снегу, ветру и колебаниям почвы. Среди этих испытаний не самое безобидное — свет, солнечное излучение. Светостойкость, светопроницаемость строительных материалов и конструкций — одна из важных забот химиков и архитекторов, физиков, врачей, организаторов производства. «Впервые для меня в Милане кончился дождь... В прямоугольнике площади, окруженной серыми фасадами домов, на блестящем мраморном паркете, стояло изделие — предмет — окаменевший дождь: Миланский собор. Его привезли с севера, вместе с ним привезли и дождь. Дождь является его средой. Без вечного дождя собор был бы немыслим. Дождь оправдывает его существование...» Эти строки принадлежат известному советскому архитектору А. К. Бурову. Каждое совершенное архитектурное сооружение становится неотъемлемой частью окружающего его мира. Природа и человеческий труд здесь не соперничают, а дополняют друг друга. Поэтому готические соборы неотделимы от неяркого, бледноватого неба северной Европы, оттеняющего их тонкую «струящуюся вверх» красоту. А золотистый Парфенон рожден для синего неба Греции. Архитектура, не учитывающая особенностей естественного освещения, не сможет создать творений, равных по силе эстетического воздействия Софийскому собору или церкви Покрова на Нерли. Однако от умело использованного освещения зависит не только внешний вид сооружения, но и то, насколько оно отвечает своему назначению. Как же заранее проверить, достаточно ли будет света в цехе, построенном по предложенному проекту? Какие стекла, разработанные химиками, использовать в новом школьном классе или в больничной палате? Как лучше учесть световой климат Заполярья или Средней Азии для строящихся здесь городов? Ответ на множество таких вопросов пытаются найти в лаборатории светотехники Научно-исследовательского института строительной физики. Руководитель и организатор лаборатории — профессор Н. М. Гусев. ЗДЕСЬ ДОЛЖНЫ ВИСЕТЬ КАРТИНЫ ЛЕВИТАНА... Под белоснежным куполом искусственного небосвода стоит модель будущего здания Государственной Третьяковской галереи. Прожектор — «солнце»— закреплен на куполе под соответствующим углом к основанию — «земле». Одновременно с «солнцем» включаются расположенные по окружности «земли» зеркальные лампы, их свет смешивается с лучами прожектора. Весь этот световой поток, отраженный от меловой, покрытой окисью бария, грунтовки купола, воспроизводит естественное дневное освещение в Москве. Фотоэлементы, установленные внутри модели, фиксируют освещенность каждого уголка будущего музея. Первые эксперименты показывают, что через световой потолок из органического стекла в залы галереи будет проникать недостаточно света. После соответствующих расчетов, в которых пришлось учесть все преграды, стоящие на пути света: фермы, балки, светильники расположенные над световым потолком, свето- пропускаемость стеклянных плафонов самого потолка, — сотрудники лаборатории предложили улучшить освещение, построить на каждый 91 метр выставочной зоны не четыре фонаря, как это было запроектировано сначала, а шесть (фонарь — специальная надстройка на кровле, пропускающая свет). В ходе испытаний определяли также яркость освещения отдельных участков пола, стен и потолка. Результаты были сопоставлены с принятыми для музеев нормами освещенности. И в соответствии с этим было предложено одни залы Третьяковки отвести под графику, другие — под скульптуру, третьи — под живопись. Но можно ли точно предуга- 95
На 3-й странице обложки: В лаборатории светотехники НИИ строительной физики го- дать, где лучше всего будут смотреться пейзажи Левитана, или суровый коринский «Александр Невский», или наполненные солнцем женские портреты Серова? Решить эту важнейшую проблему сотрудники лаборатории хотят вместе с архитекторами и искусствоведами. Когда начнется строительство, на территории галереи будет сооружен специальный опытный зал, где будут проходить проверку различные варианты экспозиций. КАК ВАМ РАБОТАЕТСЯ? Снова зажигается «солнце» и сияет «небосвод». Только теперь на «земле» стоит модель уже существующего прокатного цеха. Этот цех сейчас неправильно освещен: лучи солнца слепят рабочих. Требуется исправить ошибку, допущенную строителями. Архитектор предлагает сильно уменьшить размеры окон, но чтобы в цехе не стало темнее, изменяется конструкция фонарей на кровле: их световые проемы будут развернуты под большим углом к небу. Эта реконструкция позволяет решить и другую проблему: до сих пор через окна проникало слишком много тепловых лучей. Теперь же и без того «горячий» цех будет избавлен от ненужного дополнительного обогрева. Проект перестройки будет уточнен и проверен в лаборатории «на деле». Полным ходом идет подготовка модели к испытаниям. Деревянными реечками обозначаются рабочие поверхности, которые должны быть лучшего всего освещены. Размечаются зоны и точки, где следует установить фотоэлементы... Изменение конструкции фонарей и окон — только один из способов улучшить естественное освещение. Можно пойти и другим путем, например, использо- товится очередной эксперимент (фото вверху). В этой установке проходят ис- вать стекла специального назначения. В лаборатории светотехники проходят испытания стекла с разными физическими свойствами. Стекла с прокладкой из стекловолокна рассеивают свет. Ими можно закрыть часть оконного проема так, чтобы в помещение не проникали прямые солнечные лучи. Если поверхность стекла покрыть тонким слоем металла (кобальта, сурьмы, олова), то стекло почти перестанет пропускать тепловые лучи и не позволит чрезмерно нагреваться помещению даже с большими окнами. Специальные химические добавки, например, алюминиевый порошок (см. «Химия и жизнь», № 4, 1968 г. — Ред.), могут сделать стекло хорошо проницаемым для ультрафиолетовых лучей. В комнате с такими стеклами можно, не открывая окна, принимать солнечные ванны... КОГДА НА УЛИЦЕ СОЛНЕЧНО ИЛИ ПАСМУРНО... Строится новый город или квартал. На Дальнем Востоке или в Закавказье. Улицы и дворы должны быть распланированы так, чтобы один дом не затенял другой, чтобы тени от карнизов, балконов, всевозможных выступов на фасаде не уродовали, а украшали здания, чтобы кому-то из жителей не приходилось раньше времени зажигать лампу, а кому-то целый день спасаться с помощью штор от слепящего солнца. Решить зти градостроительные проблемы следует заранее, еще в проекте. Поэтому модели улиц, кварталов, зданий тоже испытываются «на свет» в лаборатории. Но уже не под «небосводом», а в «инсоляторе». Макет квартала, улицы или отдельного дома располагается в белоснежной вогнутой нише пытание па свет различные виды стекол (фото внизу). на особом поворотном столе. Плоскость стола можно устанавливать под разными углами к направленному на него световому потоку, имитирующему прямой солнечный свет. Солнцем в данном эксперименте тоже служит прожектор. Чтобы создать эффект освещения параллельными солнечными лучами, прожектор устанавливается в 25 метрах от испытываемого объекта. При этом он отрегулирован так, чтобы давать полутень, как это бывает при естественном солнечном освещении. В инсоляторе проверяются разнообразные варианты планировки улиц, кварталов, целых микрорайонов... А вот испытательная камера — она имеет вид огромного стенного шкафа. Через низкое удлиненное окошко можно заглянуть внутрь, в небольшую комнатку. На улице сейчас яркий солнечный день, а в комнатке пасмурно: стены ее изнутри сплошь покрыты зеркалами, которые отражают светящийся потолок. Многократно отраженный свет и митирует пасмурное освещение. С помощью этой камеры можно определить освещенность любого помещения в дни, когда небо затянуто тучами. Модель подставляют к окошку в стене камеры, которое теперь превращается как бы в окно на улицу. А фотоэлементы, укрепленные на модели, регистрируют освещенность всех ее уголков... Н. ЯБЛОНСКАЯ Фото Л. ФОМИЧЕВА
Издательство «Наука» Цена 30 кон. Яндекс 71050 Ржавое пятно пустыни, от которой еще со страниц школьного учебника географии веяло недоброй славой, расползлось там, где много тысяч лет назад зеленели поля и цвели сады, — так начинается публикуемый в следующем номере «Химии и жизни» очерк В. Чубукова «Соленая земля» — о минеральных богатствах Туркмении, в числе которых значится и «химическое чудо природы» Кара-Вогаз-Гол. В том же номере юные химики найдут занимательные и поучительные опыты с мыльными пузырями, а взрослые читатели смогут ознакомиться с поисками таинственного «икс-трансурана» Со следующего номера журнал начинает также публикацию автобиографической повести лауреата Нобелевской премии Дж, Д. Уотсона «Двойная спи- ралъ», в которой рассказывается о том, как автор и его коллеги Ф. Крик и М. Уилкинс установили структуру молекулы ДНК. «Это очень интересный человеческий документ, который правдиво показывает трудные пути науки, знакомит с многими выдающимися ее представителями, с некоторыми малоизвестными у нас сторонами «научного быта» лабораторий Кембриджа и Оксфорда, Копенгагена и Калифорнии», — пишет в предисловии к русскому переводу повести академик В. А. Энгельгардт,