Текст книги "Новейшая книга фактов. Том 3. Физика, химия и техника. История и археология. Разное"

Как Луи Пастер помог виноделам?

До середины XIX века одна из важнейших проблем виноделия состояла в том, что вина при созревании часто прокисали, их невозможно было пить, из-за чего виноделы терпели большие убытки. Эту проблему разрешил Луи Пастер (1822–1895), когда в 1854–1857 годах преподавал в Лилле – одном из центров французского виноделия. Изучая под микроскопом присутствующие в вине дрожжевые клетки, Пастер обнаружил, что они бывают разных типов. Все вина содержали клетки, вызывающие ферментацию, но в винах, которые начали закисать, присутствовали и другие клетки. Поняв, что закисание вина начинается только после того, как заканчивается его брожение, Пастер заключил: поскольку после окончания брожения потребность в дрожжах исчезает, почему бы их не удалять на этом этапе, предотвращая вредное воздействие дрожжевых клеток второго типа? Он предложил виноделам умеренно прогревать вино после брожения, чтобы убить присутствующие в нем дрожжевые клетки. Виноделы отнеслись к «дилетантскому» предложению молодого университетского профессора с недоверием, но все-таки решили попробовать. Результаты превзошли самые оптимистические ожидания: после тепловой обработки вино не закисало и, что не менее важно, вкус его ничуть не ухудшался. Французское виноделие получило «новое дыхание». Со временем процесс умеренного подогревания (пастеризацию) стали применять в производстве и других продуктов питания (пива, молока, фруктово-ягодных соков).

Что такое патина?

Слово «патина» обозначает пленку различных оттенков, образующуюся на поверхности меди и медьсодержащих сплавов (бронзы и латуни) под воздействием естественной среды либо в результате патинирования, то есть нагревания или обработки окислителями. Иногда патиной называют пленки оксидов на поверхности металлов, а также пленки или слои, возникающие со временем на поверхности камня (например, мрамора) или деревянных предметов. Первые сведения об изготовлении медных изделий человеком относятся к IV–III тысячелетиям до нашей эры, и с той поры люди постоянно сталкиваются с медной патиной разных типов. Особенно много оттенков патины бывает на старинных монетах из медных сплавов: зеленый, оливковый, черный, красный, голубой, землистый и др. Цвет часто зависит от типа почвы, в которой найдена монета, а также от условий ее хранения. Многообразие оттенков патины обусловлено возможностью перехода от зеленого через оливковый в черный цвет. Естественное образование патины на поверхности меди препятствует ее дальнейшей коррозии. При этом важно, чтобы не менялся химический механизм ее образования, так как в противном случае можно получить обратный эффект. Толстые (3–6 миллиметров) кованые листы кровельной меди, которые использовали мастера в древности, обладают высокой атмосферостойкостью. Рекордсменом, по-видимому, является медная крыша собора в Хильдесхайме в Нижней Саксонии (Германия), которой уже более 700 лет. Кроме того, плотная патина, нарастающая на поверхности бронзовой скульптуры в неагрессивной атмосфере за 80—120 лет, украшает скульптуру и подчеркивает возраст, что немаловажно для монумента. Декоративную ценность патины как «налета старины» осознавали еще художники Древнего Рима. Патинированием называют также окраску под бронзу изделий из других материалов (например, гипсовой скульптуры).

Кто дал платине название и как давно узнали этот металл европейские ученые?

В XVI веке испанские конкистадоры обнаружили в Южной Америке вместе с самородным золотом очень тяжелый тускло-белый металл, который не удавалось расплавить. Испанцы назвали его платиной (от исп. plata – серебро). В 1744 году испанский морской офицер Антонио де Ульоа привез образцы платины в Лондон. Они вызвали живой интерес ученых Европы. Самостоятельным металлом платина (Pt), которую первоначально считали белым золотом, признана в середине XVIII века.

Почему элемент прометий назван по имени титана Прометея?

Элемент прометий получил свое название в память о пути, пройденном для овладения энергией атомного ядра.

Какое отношение имеет элемент самарий к городу Самаре?

Химический элемент самарий (Sm) не имеет никакого отношения к российскому городу Самаре. Название элемента связано с уральским минералом самарскитом, из которого его впервые получил в 1879 году французский химик П. Э. Лекок де Буабодран. А минерал, в свою очередь, назван так в честь начальника штаба Корпуса горных инженеров В. Е. Самарского-Быховца.

Кто был единственным жителем Земли, почтовый адрес которого можно было составить из названий химических элементов?

Международный союз фундаментальной и прикладной химии узаконил в сентябре 1997 года названия шести искусственных сверхтяжелых элементов: резерфордий, дубний, сиборгий, борий, хассий и мейтнерий. Названия даны главным образом в честь ученых, внесших большой вклад в ядерную физику. Лишь сто пятый элемент назван в честь города Дубны, где находится Объединенный институт ядерных исследований. Наименование «сиборгий» уникально в том отношении, что впервые химический элемент назван в честь ученого при его жизни. Речь идет об американском физике Гленне Сиборге (1912–1999), работавшем в Лоуренсовской национальной лаборатории в городе Беркли (штат Калифорния). Обозреватель американского научно-популярного журнала «Discovery» заметил в связи с этим, что Сиборг – единственный житель Земли, почтовый адрес которого можно составить из названий химических элементов (они даны в честь Америки, Калифорнии, города Беркли и самой Лоуренсовской лаборатории): Америций, Калифорний, Берклий, Лоуренсий, Сиборгий.

Как получил свое название элемент теллур?

В 1789 году немецкий химик Мартин Генрих Клапрот (1743–1817) открыл новый химический элемент. В это время мировая научная общественность все еще находилась под впечатлением от открытия планеты Уран (Уильямом Гершелем в 1781 году), а потому Клапрот принял решение назвать новооткрытый элемент в честь новооткрытой планеты – уран. Когда в 1798 году ученый открыт другой элемент, он учел, что первый элемент уже назван в честь неба, поэтому оказал такую же честь и земле, назвав элемент теллуром (от лат. telluris – земля).

Откуда произошло название «химия»?

Многие исследователи полагают, что слово «химия» происходит от старинного наименования Египта – Хемия (греч. Chemia, встречается у Плутарха), которое производится от «хем» или «хаме» («черный») и означает «наука черной земли» (Египта), «египетская наука».

С какой первоначальной целью был создан целлулоид?

В XIX веке в Европе и США очень популярным был бильярд – игра с шарами на специальном столе. Одним из главных препятствий к его широкому распространению являлась дороговизна шаров, которые изготовляли из слоновой кости. В начале 1860-х годов была даже назначена премия в 10 тысяч долларов (в то время – весьма крупная сумма) тому, кто предложит заменитель слоновой кости. Он должен был удовлетворять всем требованиям к бильярдным шарам: быть твердым, эластичным, устойчивым к ударам и влаге, гладким и так далее. Американский изобретатель Д. Хайетт был одним из тех, кто решил добиться этой награды. В 1869 году он изготовил первый дешевый бильярдный шар из созданного им материала. Материал был назван «целлулоид», а изобретатель получил премию.

Какие российские ученые получили Нобелевскую премию по химии?

За всю историю Нобелевской премии ее лауреатом по химии стал всего один российский (советский) ученый: в 1956 году она была присуждена Николаю Николаевичу Семенову (совместно с Сирилом Норманом Хиншелвудом, Великобритания) – за «исследования в области механизма химических реакций, особенно за создание теории цепных реакций».

Что такое амальгама?

Амальгамой назыают сплав ртути с другим металлом. В зависимости от соотношения ртути и другого металла амальгама может быть (при комнатной температуре) жидкой, полужидкой или твердой. Образование амальгамы происходит при смачивании металла ртутью в результате диффузии ртути в металл. Из жидких и полужидких амальгам ртуть удаляют фильтрацией под давлением. Твердая амальгама разлагается на составные части при нагревании (следы ртути удаляются из металла при последующем расплавлении). Амальгамы применяют при золочении металлических изделий, в производстве зеркал, в стоматологии, в металлургии в процессе извлечения металлов из руд (при смачивании ртутью металлы образуют с ней амальгамы и в таком виде отделяются от пустой породы и песка).

Что представляет собой бронза?

Бронза – это сплав меди с разными химическими элементами, главным образом металлами (олово, алюминий, бериллий, свинец, кадмий, хром и другие). Соответственно, бронза называется оловянной, алюминиевой, бериллиевой и т. д. Бронзой не называют сплавы меди с цинком (латунь) и никелем (мельхиор, нейзильбер, константан, копель и другие медно-никелевые сплавы). Древнейшей из бронз является оловянная (именно она подразумевается в термине «бронзовый век»). Первые изделия из этой бронзы получены за 3 тысячи лет до нашей эры восстановительной плавкой смеси медной и оловянной руд с древесным углем. Значительно позднее бронзу стали изготовлять добавкой в медь олова и других металлов. Бронзу применяли в древности для производства оружия и орудий труда (наконечников стрел, кинжалов, топоров), украшений, монет и зеркал. В Средние века большое количество бронзы шло на отливку колоколов. До середины XIX века бронзу использовали для отливки орудийных стволов. В XIX веке началось применение бронзы в машиностроении (втулки подшипников, золотники паровых машин, шестерни, арматура). Особенно ценными для машиностроения оказались антифрикционные свойства бронзы и ее стойкость против коррозии. В ХХ веке начали изготовлять заменители оловянной бронзы, не содержащие дефицитного олова и часто превосходящие ее по многих свойствам. Наибольшее распространение получила алюминиевая бронза с добавками железа, марганца и никеля. Некоторые из безоловянных бронз (бериллиевая, кремненикелевая и др.) способны сильно упрочняться при закалке с последующим искусственным старением. Например, сплав меди с 2 процентами бериллия после термической обработки приобретает большую прочность, чем многие стали, и очень высокий предел текучести.

Что такое нитинол и чем он замечателен?

Нитинолом называют сплав титана (55 процентов) и никеля (45 процентов). Самым замечательным свойством нитинола является присущий ему «эффект памяти». Если изделиям из нитинола придать некую форму при определенной температуре, а затем эту форму изменить, то при возвращении к критической температуре они «вспоминают» и восстанавливают заданную конфигурацию. Кроме того, нитинол обладает высокой коррозионной и эрозионной стойкостью. Указанные свойства нитинола обусловливают широкие перспективы его применения в самых различных областях техники (и не только техники). Из нитинола изготовляют так называемые кава-фильтры, применяемые в сосудистой хирургии для предотвращения легочной эмболии. Несколько лет назад итальянская фирма высокой моды «Corpo Novo» создала мужскую сорочку из ткани, в которой на каждые 5 нейлоновых волокон приходится 1 тонкая проволочка из нитинола. Если у этой рубашки закатать рукава и нагреть ее, скажем, до 35 градусов Цельсия, а затем охладить и рукава опустить, то при повторном достижении этой температуры рукава сами закатятся вверх. Точно так же достаточно один раз отгладить эту сорочку утюгом, например, с температурой 50 градусов Цельсия, а потом можно ее как угодно скомкать, но после нагрева (на этот раз феном) до этой температуры все складки на ней разгладятся сами.

Какое преимущество обрели испанские песеты перед монетами других стран после перехода на евро?

Как известно, с 1 января 2003 года официальной денежной единицей 12 европейских стран, в том числе Испании, стал евро. В том же году известная норвежская судостроительная фирма «Вяртсиля» закупила 2500 тонн вышедших из обращения испанских песет, чтобы переплавить их на гребные винты для судов. По мнению специалистов, металл испанских монет идеален для этой цели, а монеты других европейских стран, также перешедших на евро, для винтов не подходят.

Как впервые была получена резина?

В 1737 году французский астроном, геодезист и путешественник Шарль Кондамин (1701–1774) представил Парижской академии наук привезенные им из Южной Америки образцы каучука. В течение следующих ста лет каучук получил в Европе и США широкое распространение: из него изготавливали галоши, плащи, спасательные круги и множество других полезных вещей. Однако промышленному применению этого материала препятствовал главный его недостаток: в тепле каучук становился тянущимся и липким, а на морозе затвердевал как камень. Многие пытались устранить этот недостаток, одним из них был американец Чарлз Гудийр (1800–1860). В своих опытах он смешивал каучук с любым попадавшим под руку веществом: солью, перцем, сахаром, песком, касторовым маслом, чернилами, магнезией, даже с супом. Гудийр следовал наивному убеждению, что рано или поздно перепробует все, что есть на земле, и найдет наконец удачное сочетание. Однажды (это было в 1839 году) Гудийр случайно рассыпал смесь каучука и серы на горячей плите. Быстро сбросив комки смеси с плиты, он, к своему удивлению, обнаружил, что те не растаяли от высокой температуры, как обычно, а обуглились. Гудийр заметил, что по краям обуглившихся участков образовалась упругая полоска шириной в несколько миллиметров. Это и был тот материал, который сегодня называется резиной. А процесс добавления к каучуку серы с последующей термической обработкой называется вулканизацией (по имени римского бога огня Вулкана). Открытие Гудийра положило начало промышленному производству резины. Впоследствии Гудийр говорил: «Я признаю, что мое открытие не является итогом научного химического исследования, но в то же время не могу согласиться, что оно было лишь чистой случайностью. Я утверждаю, что мое открытие явилось результатом настойчивости и наблюдательности».

Как по обозначению марки легированной стали можно узнать о ее составе?

Легированной называют сталь, в составе которой кроме железа, углерода и неизбежных примесей имеются легирующие элементы. Они вводятся в металл для улучшения эксплуатационных или технологических свойств. В обозначении марки такой стали присутствие легирующих элементов указывается буквами: Н – никель, Х – хром, Г – марганец, С – кремний, В – вольфрам, Ф – ванадий, М – молибден, Д – медь, К – кобальт, Б – ниобий, Т – титан, Ю – алюминий, Р – бор, А – азот. Цифры после букв указывают примерное содержание соответствующего элемента в процентах, причем если содержание элемента составляет около 1 процента и менее, то цифра не ставится. Так, обозначение марки нержавеющей стали Х18Н9Т говорит о том, что в этой стали присутствуют следующие легирующие элементы: хром (18 процентов), никель (9 процентов) и титан (1 процент или менее).

Как определяют температуру стали по ее цвету?

До появления пирометров и других контрольно-измерительных приборов металлурги и кузнецы определяли температуру нагретых металлов и сплавов по так называемым цветам каления – цветам свечения металла (сплава), зависящим от их температуры. Для углеродистой стали характерны следующие цвета каления (в скобках указана температура в градусах Цельсия): темно-коричневый (550), коричнево-красный (630), темно-красный (680), темно-вишневый (740), вишневый (770), ярко– или светло-вишневый (800), светло-красный (850), ярко-красный (900), желто-красный (950), желтый (1000), ярко– или светло-желтый (1100), желто-белый (1200), белый (1300).

В чем состоит главное отличие чугуна от стали?

Сталь и чугун – сплавы железа с углеродом и другими элементами, при этом содержание углерода в стали не превышает 2 процентов, а в чугуне – более 2 процентов.

В какой стране наиболее интенсивно используют сталь?

В этом отношении лидером является Япония. По статистическим данным, на конец ХХ века в среднем за год расходуется в виде различных изделий (считая арматуру для железобетона, пошедшего на строительство разных сооружений): на каждого японца – 600 килограммов стали, немца – 500 килограммов, американца – 440, русского – 120, китайца – 100, индийца – 30 килограммов стали.

Что представляла собой первая граммофонная пластинка?

В 1888 немецкий инженер Эмиль Берлинер (1851–1929), работавший в США, предложил использовать в качестве носителя звука цинковый диск, покрытый тонким слоем воска, и аппарат для воспроизведения звука с этого диска – граммофон. Диск Берлинера позволял снимать с него металлическую копию – матрицу для массового производства граммофонных пластинок путем штамповки вначале из целлулоида, эбонита, каучука, затем шеллачных смол. Первая в мире граммофонная пластинка (цинковый диск, покрытый слоем воска), сделанная Берлинером, хранится в Национальном музее США в Вашингтоне.

Кто изобрел гамак?

Гамак изобрели в очень давние времена жители влажных тропиков Южной Америки. Изготовляли его из тонких, но прочных веревок, сплетенных из растительных волокон. Веревки эти смазывали особыми отпугивающими составами, что делало спящего человека недоступным для лесных насекомых. Легкая и портативная «висячая кровать» полностью отвечала требованиям кочевой жизни. Гамак пришелся по вкусу и открывателям Нового Света – испанским морякам. При качке в нем можно было спокойно отдыхать, не опасаясь падения на пол, а раскачивался гамак намного меньше самого судна. Сетчатое ложе занимало к тому же мало места, что делало гамак незаменимой принадлежностью тесных кают. Попав в Старый Свет, гамак быстро распространился, претерпев всевозможные изменения в разных странах.

Кто изобрел микроволновую печь и как она вначале называлась?

Способ получать мощные радиоволны СВЧ-диапазона изобрели сразу в нескольких странах в 30-х годах прошлого века. Такие радиоволны стали использовать прежде всего в радиолокаторах. Но уже в 1932 году сотрудники лаборатории фирмы «Вестингауз» (США) поджарили без огня две сосиски, поместив их около мощного генератора ультракоротких волн. Однако этим лабораторным курьезом дело тогда и ограничилось. В 1945 году американский инженер Перси Спенсер, экспериментируя с магнетроном (мощной радиолампой, генерирующей ультракороткие радиоволны), заметил, что лежавший у него в кармане шоколадный батончик вдруг расплавился. Заинтересовавшись этим явлением, Спенсер поместил возле магнетрона несколько зерен кукурузы. Через несколько минут из зерен получился поп-корн. На следующий день инженер принес в лабораторию сырое яйцо и направил на него излучение магнетрона. Яйцо почти сразу же взорвалось: его жидкое содержимое почти мгновенно вскипело под действием электромагнитных волн. Спенсер понял, что нашел способ готовить пищу без огня. В октябре 1945 года его фирма получила патент на микроволновую печь и через три года начала выпускать устройства под названием «радарная печь» – большие шкафы, набитые радиолампами, трансформаторами, охлаждающими вентиляторами и сложным сплетением проводов. Само же пространство, куда следовало помещать готовящееся блюдо, было не больше духовки в обычной газовой плите. Хотя два-три десятка экземпляров приобрели крупные рестораны, гостиницы и больницы, изобретение успеха не имело. Только в 1952 году японцы купили патент и наладили производство домашних микроволновых печей.

Как давно появилось водяное отопление?

Водяное отопление впервые устроил в 1716 году в теплице для растений Мартин Тривальд, надзиратель угольных копей в Швеции. С 1820 года такое отопление стали использовать для жилых домов в Англии, затем в других странах.

Как популярный нагревательный прибор получил название «примус» и что оно означает?

Приблизительно в 1880 году шведский изобретатель Франц Вильгельм Лундквист создал первую керосиновую горелку, работавшую без образования сажи. К тому же она обеспечивала лучший нагревательный эффект, чем другие известные тогда приборы. Лундквист стал продавать горелки друзьям и соседям, и вскоре дело выросло в предприятие, которому дали гордое название «Примус», что по-латыни означает «первый», «лучший». Компания стала экспортировать свои изделия. Возможность вскипятить воду за 3–4 минуты и поджарить мясо за 5 минут была сенсацией, сравнимой только с появлением микроволновых печей. Плиты фирмы «Примус» быстро завоевали мир.