Текст книги "Наука в курьезах. Истории о необычных открытиях"

На страже красоты

Быть красивым – целая наука. И целая наука служит тому, чтобы сделать нас с вами покрасивее. Вот кажется, кто может дни и ночи думать о косметике, кроме легкомысленных гламурных девиц? А ведь в действительности все эти разноцветные баночки-тюбики на полках магазинов – плод неустанного труда великих умов.

Хорошо было древним египтянкам! Сорвала какую-нибудь древнеегипетскую клюкву, подкрасила губы соком, и ты неотразима. А сейчас ползарплаты уходит на передовые достижения химической науки, и в основном по милости французского химика Эжена Шуэллера!

Эжен Шуэллер (1881–1957)

«Я никогда не буду богатым», – сокрушался Шуэллер в молодости. Но как же он ошибался… Да. Его родители, выходцы из Эльзаса, всю жизнь пытались заработать денег. Пытались-пытались, выпекали-выпекали свои булочки и пирожные, возлагая на маленькую кондитерскую большие надежды. Кондитером предстояло стать в будущем и Эжену, который ещё школьником помогал родителям в лавке. Но торговля шла не очень, а тут ещё случилась крупная неприятность: были потеряны семейные сбережения, вложенные в проект строительства Панамского канала, как это случилось со многими акционерами. И Шуэллерам пришлось переехать в маленький городок.

Но нет худа без добра: зато в городке оказался колледж, откуда довольно скоро начали поступать крупные заказы на пирожки и булочки. Довольны были все: и студенты, голод которых не утолял гранит науки, и Шуэллеры, к которым пошёл заработок. Но самое главное – Эжена тоже удалось пристроить учиться в колледж, причём, абсолютно бесплатно.

Это было очень кстати. Особенно понравилось Эжену в химической лаборатории, и он окончательно понял: не быть ему кондитером, не его это призвание. Химия – вот достойное занятие!

Но, к огромному сожалению, учёбу пришлось так же внезапно оставить. Доходы семьи всё равно были недостаточны для достойной жизни, поэтому Шуэллеров ждал новый переезд.

Эжену, похоже, надоела такая нестабильность. Поскольку терять всё равно было нечего, он отправился в Париж. А уж там не растерялся: сумел окончить химический институт, устроиться лаборантом и жениться. И молодая пианистка Луиза принесла ему счастье в буквальном смысле этого слова.

Она и так была хорошенькой, но какая женщина не хочет стать ещё более хорошенькой? Этим желанием руководствовалась и Луиза, когда однажды решила перекрасить свои волосы – разумеется, в золотистый блонд. Тогда, в самом начале двадцатого века эта нехитрая процедура была далеко не безобидной: в попытках изготовить краску для волос парикмахеры и аптекари могли намешать самые несочетаемые ингредиенты и регулярно доводили честных потребителей до слёз и лысин.

Какую-то из таких гремучих смесей и купила Луиза. В итоге вернувшийся домой супруг застал жертву красоты в слезах и в шляпке. Под шляпкой она прятала испорченную шевелюру, больше похожую на пучок соломы… Чем Эжен мог утешить жену? Разве что обещанием помочь ей выпутаться из беды при помощи другой краски, которую он ей во что бы то ни стало сделает сам!

В лаборатории недостатка в реактивах не было, только знай смешивай. Чутьё химика не подвело, и краска удалась на славу. Перекрашенная жена осталась довольна, а Шуэллер подумал: а не продать ли эту смесь кому-нибудь другому?

Для начала он приготовил несколько флаконов и отдал в парикмахерскую бесплатно – пусть испытывают, хуже не будет. Скоро оттуда заказали добавку, потом не только оттуда, и Эжену пришлось организовать в своей маленькой квартирке первое «производство»: по вечерам он готовил краситель, а утром развозил по парикмахерским.

Свою крохотную фирму Шуэллер назвал «Безопасные краски для волос». Начальный капитал её составлял восемьсот франков. Сегодня эта компания… нет, империя, носит название L’Oréal. И тысячи химиков колдуют над новыми красками-пенками-пудрами-гелями.

Правда, у красивой истории есть и альтернативный вариант: будто бы химик целенаправленно создавал состав для окрашивания волос и просто испытывал на жене всевозможные смеси за неимением другой подопытной под рукой. Но это уж как-то слишком прозаично. Сплошная химия и никакой романтики!

Разноцветные чулки

Мода капризна и изменчива. Каждый день она диктует, какой носить фасон и какой цвет. Блёклые ткани давно научились красить чем-нибудь натуральным, но всего натурального в природе обычно маловато и стоит его обычно дороговато. И настало время науке прийти моде на помощь.

Не последней величины химик Август Вильгельм Гофман был приглашен в Лондон из Германии. А юный Уильям Перкин пока ещё учился в школе. Гофман изучал свойства каменноугольной смолы и нашел в ней анилин и хинолин. А Перкин тем временем подрастал и тоже всё больше интересовался всякими химическими опытами – к вящему неудовольствию своего отца-строителя. Гофман открыл химический колледж и там директорствовал. Естественно, Перкин после школы отправился поступать именно туда.

Старательного студента заприметили. Именно его Гофман взял поработать своим ассистентом – готовить реактивы («лабораторным мальчиком», как называли тогда). Юноша был в восторге, особенно тогда, когда ему позволили не только мыть колбы, но и работать с химикатами одному. С той поры сторожу пришлось буквально выгонять его из лаборатории.

Наставник Перкина любил рассуждать вслух. Особенно о желании синтезировать из дегтя хинин (средство от малярии), что было бы для Европы отличным выходом: не пришлось бы возить лекарство из тропиков.

Перкин решил, что это потрясающая идея и почему бы не взяться за дело прямо сейчас? Гофман только снисходительно улыбнулся.

Наступили пасхальные каникулы, по домам отправились и студенты, и преподаватели – но только не Перкин. Он в одиночестве колдовал над дёгтем. Но пока не получалось ничего путного. С бихроматом калия вообще вышло какое-то черное густое месиво.

Чтобы отмыть колбу от жуткой черноты, юный экспериментатор плеснул в неё спирта. Неожиданно колба оказалась полна жидкости красивого пурпурного цвета!

Эта красота и была продемонстрирована вернувшемуся Гофману. «Ну и что с этим делать?» – спросил тот. Перкин не знал, что. За эту жидкость он уже успел получить нагоняй от матери, запачкав сорочку – пурпурные пятна совершенно не отстирывались.

Как ни странно, первым сообразил, что делать, вовсе далёкий от химии человек – отец Перкина. И, глядя на пятна, он произнёс: «Все, сынок, на этом твоя учеба в колледже закончилась. Ты получил то, что способно принести деньги!»

Семья купила участок земли и выстроила фабрику, первую в мире фабрику по производству лилового анилинового красителя для тканей. К огорчению Гофмана, способный студент всё-таки бросил колледж.

Новый цвет сделался последним писком моды; позже эти времена даже назовут «сиреневым десятилетием». Ну, как было проигнорировать новинку, если сама королева надела пурпурный шёлковый наряд? Для химиков открылись новые горизонты: они взялись синтезировать органические соединения уже не случайно, а осознанно.

Перкин и разбогател, и прославился. А к пятидесятилетию открытия первого искусственного красителя его произвели в рыцари.

Платье, окрашенное анилиновым красителем

Истории о красителях вообще большей частью курьёзны. Химик Фридлиб Рунге растил сад в пригороде Берлина. Чтобы в сад не забредал кто попало, Рунге обнёс его деревянным забором и для пущего эффекта покрыл забор креозотом. А чтобы собаки не облюбовали этот забор для своих собачьих надобностей, пришлось посыпать всё вокруг хлорной известью. Пахло, конечно, так себе, но ради результата…

На следующий день, прогуливаясь по саду, Рунге заметил, что какой-то отчаянный пёс, видимо, осмелился-таки справить свою нужду прямо на хлорку. Причём, неровные следы от струй были какими-то необычными – голубого цвета.

Разве настоящий химик мог пройти мимо? Голубое вещество было сразу же собрано и унесено в лабораторию для исследования.

Оказывается, пса надо было не ругать, а благодарить! Хлорка и креозот вступили в реакцию именно под воздействием его мочи. Образовавшееся вещество получило название «кианол» («синее масло»). Оно и стало прообразом синего синтетического красителя. Мир сделался ярче!

Но теперь не хватало тканей. Натурального хлопка и шерсти на всех просто не напасёшься! Как же быть?..

Сегодня всем известна корпорация DuPont (особенно тем, кто носит колготки и чулки). Но в начале прошлого века научным сотрудникам корпорации никак не удавалось одно задание. Они взялись создавать искусственный шелк.

То есть создать-то они его создали. Но только жидкий. И сделать эту вязкую клейкую жидкость похожей на ткань ну никак не получалось. Чан с жидким шёлком в конце концов был оставлен дожидаться лучших времён, а работники лаборатории переключились на другие дела. Но как-то раз один из них зачем-то взял стеклянную палочку и опустил в чан. Неожиданно для себя он вытянул длинную тонкую нить. Тут же попробовали сделать то же самое и остальные. А когда начальник группы отлучился, молодёжь, народ весёлый, вообще устроила соревнование по вытягиванию ниток, у кого получится самая длинная.

И потянулись нити по всему коридору из конца в конец! Вот тогда и появилась здравая мысль, что можно попробовать переплести их между собой. Казалось, нити даже можно ткать, так они были прочны и тонки.

Наконец можно было отчитаться о выполнении задания. Первую синтетическую ткань назвали «нейлон». Догадываетесь, что было дальше: снова в обществе бум! В нейлон оделись от мала до велика и с головы до ног.

Ароматная история

В жизни вышеупомянутого Уильяма Перкина были не только красители. Как положено мужчине, он посадил дерево, построил дом и вырастил сына – тоже Уильяма и тоже Перкина. И по понятной причине Перкин-младший тоже «химичил» всю свою жизнь. Но особенно удавались ему не цвета, а запахи. Вот только отнюдь не аромат фиалок был его сердцу мил. Случалось, химика даже из автобуса выталкивали – так дурно пахла его одежда после работе с аминами. Итак, наша следующая история – про запахи.

Химия – почти всегда дело пахучее. Но была одна лаборатория в Кембридже, которая в этом особенно преуспела. Руководил лабораторией Уильям Джексон Поуп. Перебирая вещества и изучая их оптические свойства, Поуп дошёл до сероводорода. Можно ли себе представить больший стресс для органа обоняния? Даже вытяжной шкаф не всегда помогал.

Уильям Джексон Поуп (1870–1939)

Но Поупа было так просто не остановить. Подумаешь, небольшой запашок. А что если вообще заменить серу на селен? Селеноводород, как гласит словарь – это бесцветный газ с резким неприятным запахом. Можно сказать, словарь немного лукавит… Амбре у этого вещества не просто сильнее, чем у сероводорода, а во много раз сильнее. Жуткий запах позорил ещё великого Берцелиуса: его квартирная хозяйка считала, что учёный имеет серьёзные проблемы с пищеварением.

Несмотря ни на что, Поуп с коллегами задумали с этим селеноводородом поэкспериментировать. Первым делом вещества надо было получить побольше, для чего собрали целую установку. Но как только пошла химическая реакция, стало понятно, что не худо бы перенести эксперимент на свежий воздух. Устроились на крыше лаборатории, причём, благоразумно с наветренной стороны.

Процесс пошёл. Скорость реакции нарастала, вонь тоже. В лёгкой панике химики попытались использовать «ловушки» с марганцовкой как поглотитель – не помогло. Тут свежий ветерок подул сильнее, и ни с чем не сравнимый аромат поплыл над городом…

Денёк выдался славный, к тому же юбилейный – исполнилось сто лет со дня рождения Дарвина. Горожане наслаждались свежим воздухом, чаепитиями под сенью деревьев и обществом друг друга. Внезапно в их прогулку вмешался странный запах, который усиливался с каждым дуновением ветерка. Дамы вынули кружевные платочки, кавалеры зажали носы. Запах не проходил.

Люди наскоро собирали свои корзинки для пикников и уходили. Потом убегали. Запах настигал их.

Он проникал за закрытые двери и окна, на чердаки и в подвалы. Ни в кафе, ни в транспорте нельзя было спастись от него. Населением потихоньку овладевал страх.

Назавтра ветер сменился. К пострадавшим от зловония присоединилась вторая половина города! У людей не стало других тем для разговоров, кроме как об этом запахе. Чиновникам пошли письма с жалобами, хозяева магазинов и контор вешали на двери замки и уезжали за город. Ад продолжался в течение нескольких дней.

Первыми докопались до истины, разумеется, журналисты. Вскоре в местной газете вышла разоблачающая статья. Заголовок кричал: «Канализация оправдана, виновна наука».

Поупу и его коллегам на том бы успокоиться. Но так не хотелось бросать пахучий эксперимент! Думали они, гадали и в конце концов договорились с одним фермером, чтобы тот позволил немного похимичить в его владениях. Главное, подальше от города! Фермер даже помог учёным привезти всё их оборудование и поначалу взялся наблюдать за опытом. Но хватило его ненадолго. Сельский житель решил, что коровий навоз и то приятнее пахнет.

К слову, коровы быстро почуяли в происходящем что-то родное. Их явно тянуло поближе к запаху, показавшемуся таким знакомым! Проявила любопытство и мошкара: насекомые тучами слетались к источнику селеноводорода, уж совсем неизвестно почему. Вот только отдыхающие на реке горожане опять не поняли всего величия момента и опять позатыкали носы. А аромат всё плыл и плыл вниз по течению…

Увы, опыты пришлось прервать. Переключились на что-то менее пахучее, но не менее интересное. Разговоры про удивительную вонь не утихали ещё долго.

Спокойствие, только спокойствие!

Тридцать пятому элементу периодической таблицы брому тоже есть за что обижаться на своих открывателей. Это надо же было так назвать его – «вонючкой»! То есть «бромос» по-гречески. Ну да, запашок, скажем прямо, ещё тот, но первое название «мурид» («солёный») звучало куда приличнее.

В борьбу, главным призом которой должен был оказаться бром, ввязались несколько человек. Они «стартовали» почти одновременно – можно сказать, команда Германии против французов! С немецкой стороны выступали уже известный химик Либих и студент Лёвиг; с французской – Жерар, корифей химии, и Антуан Балар, совсем начинающий лаборант. Победила молодость…

А что, приятный городок этот Монпелье! Юг Франции, море, триста солнечных дней в году. Городок был знаменит соляными промыслами. На берегу рыли бассейны, заполняли их морской водой и ждали, пока вода испарится. Соль вычерпывали, а то, что оставалось – рассол – выливали в море. Именно в этом городке Балар трудился скромным лаборантом, и именно этим рассолом ему поручили заняться как следует: изучить, что в нём ценного есть.

Балар взялся за опыты. Очень скоро он заметил одно обстоятельство: когда рассола касался хлор, жидкость превращалась в красно-бурую. Дальнейшие попытки выпарить или каким-нибудь другим способом получить из этой жидкости ещё хоть что-то, не увенчались успехом.

Добыча соли в Монпелье

Скромный лаборант тут же сделал нескромное предположение. И почти сразу – нескромное заявление, да не куда-нибудь, а в Парижскую академию наук. Красно-бурую жидкость он не постеснятся назвать новым химическим элементом.

Академия наук привыкла и не к такому, поэтому просто назначила проверочную комиссию из трех маститых учёных: Воклена, Тенара и Гей-Люссака. Но вогнать молодого провинциала в краску не поучилось – комиссия его открытие подтвердила.

Теперь доклад Балара заслушали с неподдельным интересом! С интересом рассматривали запечатанную трубку с образцом нового вещества, передавая её по рядам. Единственным, что вызвало критику, оказалось название, предложенное Баларом – «мурид». Дело в том, что муриевой кислотой тогда называлась соляная, и схожесть слов могла привести к ошибкам.

Вот так и получил бром своё «зловонное» имечко! Но кое-где, например, в России это название никак не хотели употреблять, упорно говоря «мурид» или на худой конец «вром».

А как в это время шли дела у других участников «состязания»? Студент Лёвиг привёз откуда-то минеральной воды, тоже пропустил через неё хлор и тоже получил пованивающую красно-бурую жидкость. Его руководитель, человек умудрённый опытом, посоветовал получить этого вещества побольше, чтобы уж исследовать так исследовать! И тем самым драгоценное время они упустили.

Тёмно-бурую жидкость встречал и Либих. Одна фирма прислала ему целую бутыль и попросила определить, что же это такое. На детальные исследования у Либиха времени не нашлось, и он предположил, что это соединение хлора с йодом. Представьте его разочарование, когда статью Балара о броме он прочёл в журнале. Этот самый бром простоял у Либиха в лаборатории под надписью «жидкий хлор-йод».

По иронии оказалось, что успокоить всех расстроенных и разочарованных можно было при помощи того же брома. Его быстро начали приписывать аптекари в качестве успокоительного при бессоннице и нервных расстройствах. Но, разумеется, не в чистом виде! То, что называли бромом медики, было всего лишь раствором бромида натрия в очень слабой концентрации. Чистый бром вызвал бы сильнейшие ожоги.

За выдающееся открытие Балару дали большую медаль Лондонского королевского общества и предложили отличную должность заведующего кафедрой химии.

Вот тут-то и появляется наш четвёртый участник. Химик Шарль Жерар, уже имеющий немало достижений, брома не искал, но то ли сам желал устроиться на занятую Баларом должность, то ли хотел пристроить кого-то из друзей… Его раздражённую фразу запомнили и подхватили все: «Это не Балар открыл бром, а бром открыл Балара!».

К крупным научным результатам Балар больше не стремился. Ему и так теперь жилось хорошо и спокойно! И уж не бром ли был этому причиной?

Кот и йод

Бром и йод в таблице Менделеева практически соседи. Оба родом из моря и оба служат медицине, но йод «раскручен» так, что невозможно представить ни одной аптечки без тёмного пузырька с его раствором. И это справедливо, ведь малейшая царапина – и мы сразу бежим за заветной жидкостью, чтобы ни одна зараза не прошла!

Несмотря на то, что эта жидкость, наверное, самый дешёвый товар в фармации, в пузырьке находится вещество довольно ценное. В природе его очень мало, хотя в своих мельчайших дозах он встречается повсюду: в почве и воде, в живых организмах и растениях. С историей открытия йода связана своя легенда. Точнее, даже две, но с одним главным героем. И оба варианта очень похожи на правду, несмотря на то, что этот герой… мохнат и хвостат.

В начале девятнадцатого века француз Бернар Куртуа унаследовал завод по производству селитры. Поэтому химические опыты не были для него основной профессиональной деятельностью, а так, скорее, увлечением. На заводике в качестве сырья использовалась зола морских водорослей. Куртуа давно замечал, что медные котлы и прочее оборудование, контактирующее с этим сырьём, быстро разъедается и окончательно портится. Естественно, это ему не нравилось, и он попытался понять, в чём тут дело, какое именно вещество всё портит.

А ещё у Куртуа был любимый кот. Животному очень нравилось посиживать у хозяина на плече, чем бы тот ни занимался – обедал ли, работал ли с реактивами. И вот как-то раз, когда Куртуа готовил для опытов сосуды с серной кислотой и спиртовым раствором той самой золы водорослей, питомец по своему обыкновению занимал своё законное место.

Неожиданно в дверь постучали. Животное отреагировало нервно – подскочило и, махнув хвостом, прыгнуло вниз, увлекая со стола стеклянные сосуды. Жидкости перемешались на полу, и в комнате поднялось облачко сине-фиолетового пара. Оседая на окружающих предметах, пар превращался в какие-то тёмные кристаллики.

В другом варианте повествования события разворачиваются прямо на селитряном заводе. Кот (на этот раз какой-то совершенно пришлый кот) забрёл в цех, и рабочие кинулись ловить незваного гостя. Дальше – снова опрокинутые сосуды и снова фиолетовое облако.

Какая из историй больше нравится – выбирайте, но главное, что Куртуа об этом явлении задумался. Его любительская лаборатория была оборудована так себе, и, проведя те исследования, какие смог, Куртуа обратился к знакомым химикам Клеману и Дезорму и препоручил дальнейшую работу им. Что из этого вышло? А то, что французы и англичане потом очень долго не могли поделить первенство в открывателями элемента!

Осенью 1813 года Клеман и Дезорм встретились в Политехнической школе со своим старым знакомым Жозефом Гей-Люссаком и сообщили ему о том, что из золы морских водорослей получен новый элемент. «Принесите немного этого вещества. Хотелось бы увидеть его своими глазами», – попросил заинтересованный Гей-Люссак. Но, увы, вещество, которое удалось получить, было легкомысленно отдано «третьей стороне» – англичанину Гемфри Дэви (о нём ещё пойдёт в этой книге речь). Гей-Люссак расстроился: «Теперь Дэви откроет этот элемент и опубликует свои результаты. Слава открытия будет принадлежать Англии, а не Франции».

Нужно было срочно что-то предпринимать, а для начала – связаться с Куртуа. У того, к счастью, сохранилось немного вещества, и работа закипела.

В опытных руках Гей-Люссака чистый элемент был получен. Но беспокойство оправдалось: одновременно со статьёй Гей-Люссака, Клемана и Дезорма опубликовал свою статью и Гемфри Дэви. Новое вещество, как писал он, и не кислота, и не щёлочь, а по внешнему виду металл, но при этом летуче, и запах его паров напоминает запах хлора. А ещё оно окрашивало руки в красно-бурый цвет и отлично растворялось в алкоголе.

Даже названия для элемента Гей-Люссак и Дэви предложили похожие – йод и йодин. Ну, это понятно почему – от греческого слова, означающего «фиалковый». Почти повсеместно закрепился гейлюссаковский «йод».

Кристаллический йод

Про Куртуа тоже не забыли, упомянув его заслугу во всём этом деле. Забыли только про кота…

Между прочим, йод доставил хлопот и Дмитрию Менделееву с его таблицей: необычный элемент по всем признакам пришлось поставить «не по порядку» – после теллура, атомный вес которого выше. Менделеев даже услышал упрёки по этому поводу, мол, расставляет элементы как вздумается.

Уже со второй половины девятнадцатого века йод стали применять как антисептик при операциях, и результаты впечатляли: намного сократилось число осложнений. Потом нашли связь йода с щитовидной железой и вообще с состоянием нашего здоровья.

Удивительно, но на всю жизнь человеку хватает всего лишь одной чайной ложки йода, однако, без него прямо-таки никакой жизни. Главное, не принимать эту чайную ложку одним махом. Поэтому не слишком доверяйте всяким народным средствам вроде йодных полосканий или «синего киселя»: избыток йода ещё опаснее нехватки.

А психологи говорят, что если вдруг вам захотелось одеться в фиолетовое, значит, вы переутомляетесь и вообще пора подлечить нервишки. Тогда откройте баночку морской капусты и ешьте на здоровье!