химия
Проекты советского академика Александра Несмеянова по изготовлению искусственной пищи надолго опередили время. Смелые идеи и разработки русского ученого берутся на вооружение только сейчас, когда прошло более полувека после реализации первого масштабного проекта изобретателя по синтезу белковой зернистой икры из обрата.
Такое могло придти в голову только вегетарианцу
На изобретателя искусственной «черной икры» и нефтяных дрожжей в свое время сильно повлияла картина голода в СССР в 20-х годах. Несмеянов был членом продотрядов, ездившего по деревням и селам изымать зерно у крестьян, и насмотрелся всякого, в том числе, и случаев людоедства, до которого были доведены обезумевшие от недоедания селяне. Потрясенный увиденным, он дал клятву сделать все возможное для решения проблемы с продовольствием не только в Советском Союзе, но и за его пределами.
Ученому-химику, который с детства был убежденным вегетарианцем, повезло уцелеть во время Большого Террора (одного из братьев Александра Николаевича расстреляли в 1941 году по обвинению в шпионаже). Лауреат Сталинской, а впоследствии и Ленинской премий, будущий дважды Герой Социалистического Труда, Несмеянов к началу 50-х годов стал довольно авторитетным химиком-органиком, с 1948 по 1951 годы он ректорствовал в МГУ. А с 1951 года – Президент Академии наук СССР.
Несмеяновская идея создавать еду из углеводородов и наладить ее промышленное производство не нравилась аграрнику Хрущеву. Никита Сергеевич был в корне не согласен с тем, что этот проект может стать реальной альтернативой сельскому хозяйству, с большим трудом и медленными темпами восстанавливавшемуся после Великой Отечественной войны. После 10 лет президентства А. Н. Несмеянов ушел с поста главы АН СССР.
Вначале был обрат
Несмотря на непризнание официальной властью полезности разработок по изготовлению искусственных продуктов питания, эта деятельность с середины 50-х годов под руководством А. Н. Несмеянова в химико-биологических институтах страны продолжалась. Главной задачей было получение пищевого белка из сырья не животного происхождения – вегетарианец Несмеянов не хотел для этих целей убивать животных.
В начале 60-х годов химик в Институте элементоорганических соединений АН СССР разработал и освоил промышленный метод, при помощи которого изготавливалась белковая «зернистая икра», аналог подобного осетрового продукта. Ее сделали, используя в качестве основы белок обрата – отходов производства молока. Параллельно велась работа по выращиванию дрожжей из углеводородов нефти с последующим получением из этого вещества пищевого белка.
Как вспоминают современники химика, вкус синтетических продуктов для Несмеянова значения не имел – он полагал, что соль, сахар, пищевая кислота, кофеин или хинин могут потом его создать. Из химически полученного белка помощники ученого как-то сделали макароны. Руководитель эксперимента попробовал и нашел продукт вполне съедобным. После макарон настал черед «зернистой икры».
Несмеянов был одержим идеей накормить страну химической едой, настойчиво доказывал в научных работах ее многочисленные преимущества, рассуждал о перспективах промышленного производства синтетических продуктов питания. Уже в 60-е годы он призывал активно добывать пищевой белок из растительных несельскохозяйственных культур (эти идеи начали серьезно интересовать ученых только сейчас, в XXI веке).
Ученый утверждал, что полученные из нефти дрожжевые «мясо», «масло», «сыр» гораздо дешевле натуральных аналогов.
Куда девать колхозников?
Идеи Несмеянова казались утопичными и потому не воспринимались властями всерьез. Более того, ученый рассуждал аполитично – по логике химика, если начать развивать промышленное производство нефтяного белка, но большую часть пашущих, сеющих и убирающих урожай тружеников села нужно лишать работы – при таком подходе сельхозпродукция окажется не нужна! Несмеянов взял на себя смелость решать за ЦК КПСС, как устранить продовольственную проблему в СССР. Предложения химика во властных структурах одобрения не встретили, и опыты ученого так и остались на уровне лабораторных экспериментов.
… Возвращение к теме создания синтетических продуктов происходит сейчас, спустя более чем полвека с начала экспериментальных разработок А. Н. Несмеянова – искусственное мясо на Западе пытаются делать на основе стволовых клеток животных, на основе растительных белков изготавливают «курятину»… Многие учены считают, что из-за перенаселения нашей планеты очень скоро тема создания искусственной пищи станет особенно актуальной – рано или поздно наступит момент, когда натуральной продукции для прокорма многомиллиардного человечества попросту не хватит.
источник
Наверное, нет такого школьника, который бы с увлечением не прочитал замечательной сказки И. Я. Франко «Крашеная лиса». И оказывается, рыжую лису можно «перекрасить» и без краски.
Опыт. На плотной белой бумаге рисуют лису и вырезают рисунок ножницами. В химическом стакане приготовляют насыщенный раствор K2Cr2O7 в разбавленной Н2SO4. Белую лису полностью погружают в этот раствор – он становится рыжим. Мокрую лису вбрасывают в большой химический стакан, раньше времени наполненный газообразным SO2. Душный серный газ действует на рыжую лису и она быстро становится голубой или синей. Такая метаморфоза происходит благодаря окислительно-восстановительному преобразованию. При этом получается хромокалиевый галун:
Наиболее легко серный газ можно получить вследствие взаимодействия концентрированной Н2SO4 с медными стружками или Na2SO3 (немного увлажненный водой). Реакции проводят при слабом нагревании:
Источник
Хорошо известна фраза Менделеева: «Нефть – не топливо! Топить можно и ассигнациями!»
Вклад ученого в нефтяную отрасль страны сложно недооценивать. С подачи Менделеева был отменен варварский четырехлетний откуп на нефтяные месторождения, и это стало первым ударом для нефтяных королей того времени братьев Нобелей.
Затем последовал второй удар. Менделеев предложил транспортировать нефть по трубам. Был построен нефтепровод Баку-Батуми и первый нефтеперерабатывающий завод.
Вскоре Дмитрий Иванович нанес третий удар по империи Нобелей. Он разработал масла на основе отходов нефтепереработки, которые стоили в несколько раз дешевле, чем керосин. Таким образом, Россия смогла не только отказаться от экспорта керосина из Америки, но и импортировать нефтепродукты в Европу.
При этом Менделеев всегда выступал против бездумного разбазаривания природных богатств, считая, что будущее за промышленностью. Как известно, Менделеева трижды выдвигали на Нобелевскую премию, но он так ее и не получил. Было ли это местью Нобелей или «постарались» российские коллеги ученого, которые, к слову, ни разу не проявили инициативу по выдвижению Менделеева, остается загадкой.
источник
Как теперь всем известно со слов Уолтера Уайта, химия — это не только наука о материи, но и об изменении, взаимодействии. Влияние химии на нашу повседневную жизнь невероятно велико. Большая часть того, что потребляет современный человек, так или иначе связано с изучением химии и ее развитием. Так какие же идеи для нее сейчас главные и приоритетные?
Почему по таблице Менделеева можно оценить уровень нашей цивилизации? Есть ли разница между натуральными и искусственно созданными веществами, и почему мы считаем, что естественное лучше, хотя искусственные вещества зачастую чище любых продуктов натурального происхождения? За какой отраслью химии будущее? На все эти вопросы вам ответит Генрих Эрлих — доктор химических наук, ведущий научный сотрудник Химического факультета МГУ имени М.В.Ломоносова, писатель и популяризатор науки.
Международный союз теоретической и прикладной химии (IUPAC) внесет в периодическую таблицу четыре новых элемента с атомными номерами 113, 115, 117 и 118, названных в честь Японии, американского штата, Московской области и академика Юрия Оганесяна.
Как сообщили в пресс-службе Объединенного института ядерных исследований (ОИЯИ), 113-й элемент открыли ученые из японского RIKEN Nishina Center for Accelerator-Based Science. Они же предложили название нихоний (nihonium) и символ Nh. Nihon – японское написание слова Japan (Япония). Элемент с атомным номером 117, открытый группой ученых из Объединенного института ядерных исследований, Ливерморской национальной лаборатории (США) и Окриджской национальной лабораторией (США), получил название теннессин (tennessine) и символ Ts в честь американского штата Теннесси.
Для элемента с атомным номером 115 предложено название московий (moscovium) и символ Mc. «Название московий отдает должное Московскому региону, оно дано в честь древней Русской земли, на которой находится Объединенный институт ядерных исследований, где в Лаборатории ядерных реакций имени Флерова проведены приведшие к открытиям эксперименты с использованием Дубненского газонаполненного сепаратора ядер отдачи в сочетании с потенциалом ускорителя тяжелых ионов», – отметили в институте. 118-й элемент его авторы из России и США предложили назвать оганессон (oganesson) с символом Og в честь профессора Юрия Оганесяна, внесшего новаторский вклад в исследование трансактинидных элементов. «В числе его многих достижений – открытие сверхтяжелых элементов и значительный прогресс в ядерной физике сверхтяжелых элементов, включая экспериментальное подтверждение существования «острова стабильности»», – пояснили в ОИЯИ.
Источник:
1. На верхнем этаже храма Менделеева проживаю,
В разных подъездах две квартиры занимаю,
Причем под номером один
Вот такой я господин!
2. Разглядев мой спектр в оконце,
Нашли меня на Солнце.
Я с благородностью дружу,
В семейство газов я вхожу.
3. Мать моя зовется солью,
Электролиз мой отец,
Я с водою агрессивный
И очень вспыльчивый делец!
4. Чаще черный я по цвету,
Могу и быть прозрачным.
Мною пишут и рисуют
Бываю я и мрачным.
5. Большую роль играю в жизни,
В атмосфере содержусь.
В воде почти не растворяюсь
И химинертностью горжусь.
6. Без меня нет ни жизни, ни огня.
7. К цветным металлам отношусь
Пусть неблагородным,
Электропроводность — моя стихия
И в купоросе брат я сводный.
8. Когда меня сгибают,
Я издаю несильный треск,
Когда же в холод помещают,
То теряю цвет и блеск.
9. Из названий двух животных
Мое имя состоит,
На таре, где меня хранят,
Знак токсичности стоит.
10. Меня пленка ограждает
От окружающей среды,
Нахожу я применение
Для кипячения воды.
11. На внешность я напоминаю
Углеродистую сталь.
И поделки из железа
Покрываю, словно шаль.
12. Страдаю окислением
И в природе нахожусь
Лишь в соединениях.
Ответы:
1.Водород
2.Гелий
3.Любой щелочной металл
4.Углерод
5.Азот
6.Кислород
7.Медь
8.Олово
9.Мышьяк
10.Титан
11.Хром
12.Фосфор.
В последние дни о невероятной опасности радиоактивного полония-210 узнал весь мир. Naked Science разобрался, что это за элемент, откуда берется и как действует на организм.
Открыт полоний был в 1898 году Марией Склодовской-Кюри, изучавшей смоляную урановую руду, и назван ею в честь родной Польши. В Периодической системе химических элементов он получил номер 84, разместившись почти у самой нижней ее границы, в 16-й группе, которую «возглавляют» кислород и сера. Известно около 30 изотопов полония, ядра которых содержат 84 протона и разное количество нейтронов, что дает им массу от 194 до 218 атомных единиц. Изотопом, с которым работала Мария Склодовская-Кюри, был полоний-210 – забавно, но именно из-за него поднялся сегодня весь этот переполох.
Стратегический материал
Полоний – тяжелый элемент, который в природе встречается чрезвычайно редко и в количествах, для здоровья обычного человека не представляющих никакой опасности. Он появляется в ходе радиоактивного распада урана, который на своем долгом пути, ведущем к нерадиоактивному свинцу, проходит целый ряд превращений: полоний – одна из «остановок» на этом маршруте.
Впрочем, долго он не существует: период его полураспада в зависимости от изотопа составляет от сотен микро- и даже наносекунд до нескольких суток, за исключением полония-208 и полония-209, для которых он достигает 2,9 и 125 лет соответственно. Период полураспада полония-210 составляет 138 дней. Этим и объясняются редкость этого элемента в естественных условиях и необходимость его искусственного синтеза для промышленных, научных и военных целей.
С помощью сложнейших и опаснейших манипуляций полоний в крошечных количествах удается выделять из урановой руды. Как правило, это долгоживущий полоний-209, который превращают в полоний-210, «обстреливая» нейтронами, образующимися в ядерных реакторах. Считается, что основным производителем его является Россия, точнее говоря, завод «Авангард» в закрытом Сарове – бывшем Арзамасе-16, хотя точные сведение о таких секретных производствах найти не так-то просто. Не так давно производство полония было возобновлено и в США.
Полоний находит применение не только в ядерных детонаторах и всевозможных неприятных бомбах. Из него делают компактные и эффективные источники нейтронного излучения, антистатические ионизаторы воздуха. Полониевые радиоизотопные источники тепловой энергии устанавливаются, например, на аппараты долговременных космических миссий, которые отправляются в далекий космос, где света недостаточно для постоянного питания от солнечных батарей. В общем, материал этот стратегический.
Невероятный яд
В то же время полоний является одним из самых опасных веществ, известных современной токсикологии. Точная смертельная доза полония не установлена, но известно, что 250 мг его совершенно определенно приведут к гибели, что делает полоний как минимум в 250 тыс. раз токсичнее цианидов, хотя некоторые специалисты считают, что это серьезное преуменьшение и токсичность полония выше в триллионы раз.
С другой стороны, полоний легко абсорбируется другими химическими веществами, включая воду, окружающие нас предметы и воздух, так что для настоящего отравления необходимы большие дозы, которые гарантировали бы проникновение хотя бы минимального количества в организм жертвы. Стоит заметить, что и альфа-частицы, которые выделяются при распаде полония, также легко поглощаются даже парой листов бумаги, и это затрудняет его обнаружение детекторами радиоактивности.
Но даже если вы проглотите немножко полония, шанс выжить у вас остается: необходимо провести срочное и глубокое промывание желудка, а также принять хелатирующие препараты, которые связывают тяжелые металлы и облегчают их выведение из организма. Если эти экстренные меры не принять оперативно, шансов почти не останется. Хотя, в отличие от тех же цианидов, полоний действует отнюдь не моментально, но из кишечника (или из легких при вдыхании его паров) он легко проникает в кровоток и уже тогда разносится по всему телу, вызывая нарушения, несовместимые с жизнью.
Повреждения наносит все тот же радиоактивный распад полония-210: хотя он излучает считающиеся на самыми «проблемными» альфа-частицы, которые легко задерживаются минимальным экраном. Происходит это с такой интенсивностью, что даже брать образец в руки не рекомендуется. Кроме того, при распаде полоний сильно разогревается – с одной стороны, это и позволяет использовать его в качестве источника энергии в космосе и других изолированных обстоятельствах, а с другой, заставляет его испаряться, переходя в аэрозоль, который слишком легко вдохнуть.
Смертельный механизм
Разбежавшись по организму, полоний продолжает распадаться, выделяя невероятное множество альфа-частиц. Состоящие из пары протонов и пары нейтронов, они летят подобно тяжелым ядрам, беспорядочно сталкиваясь с молекулами нашего тела и разрывая их на куски. При этом образуются отдельные фрагменты – свободные радикалы, обладающие исключительно высокой химической активностью. Они, в свою очередь, вступают в реакцию с практически любой подвернувшейся молекулой, повреждая тонкую биохимическую машинерию клетки.
При отравлении полонием нарушения происходят повсюду и в таких количествах, что обычные биохимические механизмы уже не могут справиться с «ремонтом». Развивается лучевая болезнь, и смерть наступает обычно от полиорганной недостаточности, при которой отказывают практически все системы организма. Однако сильнее других страдают такие жизненно важные органы, как печень, почки, селезенка.
Если полоний был получен перорально, он успевает нанести повреждения и в желудочно-кишечном тракте, что выражается в сильной рвоте – первом из признаков такого отравления. В течение нескольких дней практически погибает костный мозг, в котором происходит созревание клеток крови. Очень ярко это проявляется в резком падении числа белых кровяных телец, которые гибнут массово и становятся практически неспособны защищать организм от инфекционных агентов.
Гибнут и волосяные фолликулы, чрезвычайно чувствительные к недостатку снабжения кислородом: у обреченного выпадают волосы. Все эти симптомы наблюдались у несчастной дочери Марии Склодовской-Кюри – Ирен Жолио-Кюри, которая умерла от лейкемии, вызванной, скорее всего, контактом с этим опаснейшим ядом. Она стала первой, но, увы, не последней жертвой полония.
Источник:
Ртуть – один из самых интересных металлов, проявляющих весьма необычные свойства. Одно из старинных латинских названий ртути «argentum vivum» звучит как «живое серебро» и это действительно правда. Ртуть представляет собой жидкость, которая бежит даже быстрее чем вода, при этом этот элемент достаточно «увесист», и наполненное ртутью ведро будет весить приблизительно 130кг! Этот металл в природе встречается редко, и чаще всего его можно обнаружить в горных породах, образовавшихся при извержении. Так же, как золото или серебро ртуть можно добыть из руды используя при этом огонь.
Знакомство людей с этим удивительным металлом состоялось много тысяч лет тому назад, и тогда её получали из киновари. Именно по причине лёгкости перехода ртути в киноварь и обратно ей отводилось место главного действующего вещества при создании «философского камня», который занимал умы многих поколений алхимиков. Предполагалось, что если очищенную ртуть удастся сделать твёрдой, то из этого материала можно получить золото.
Помимо алхимиков, немалый интерес к ртути проявляли и маги, широко используя её в разнообразных магических ритуалах. За свои магические свойства особенно ценилась та же киноварь – красная ртуть. Её использовали для разрушения астральных структур или для изгнания духов. Для этого красную ртуть распыляли в воздухе, и потусторонние сущности, опасаясь повреждений, уходят из опасной для них «ртутной» области. Замечено, что и приборы в обработанных таким образом местах начинают давать сбои, а у людей происходит обострение эмоционального восприятия. О магических свойствах ртути были прекрасно осведомлены жрецы Древнего Египта, которые применяли в своих тайных церемониях ртуть. Для этого в маленький сосуд из дерева или гранита помещали 3,5 г ртути, и запечатывали туда пойманных духов. После смерти фараона такой флакон помещали в горло мумии, чтобы умерший владыка в загробном мире мог повелевать ими. Впрочем, флакончики с ртутью египтяне носили и при жизни – в качестве амулета.
Амулеты, в состав которых входит ртуть, пользуются большой популярностью и в наше время. Так, карточные игроки, любители скачек и азартных игр носят при себе заполненный ртутью и запечатанный мускатный орех. Считается, что этот талисман приносит удачу владельцу. Для управления мощными энергетическими потоками маги носят стеклянные кольца, в которые запаяна самая обыкновенная ртуть.
Очень любили использовать ртуть и медики, считая её лучшим лекарством против ряда заболеваний. О том, что это вещество ядовито узнали гораздо позже, а тем временем ртуть вовсю использовали для лечебных снадобий и косметических средств.
Известный путешественник Марко Поло, описывая жизнь йогов (кугки) упоминал о необычайной продолжительности их жизни, которую им дарует напиток, приготовленный из ртути с серой. По словам самих йогов, эта микстура продлевает человеку жизнь, и пьют её они с детства. Возраст некоторых кугков составлял 150-200 лет! Другой путешественник, Франсуа Бернье, занимавшийся изучением образа жизни индийских аскетов и йогов, писал о том, что некоторые из них владели секретом приготовления снадобий из ртути. Достаточно было принять всего две капли этого средства утром, чтобы работа всех систем организма была отменной, а человек весь день чувствовал себя в отличной физической форме.
Интересный момент, касающийся жидкого металла, можно выделить и в индийском эпосе. Здесь рассказывается о виманах – особых летательных аппаратах, которые служили средством передвижения для богов, принцев или демонов. Причём создаётся впечатление, что виманы были вполне обыденными предметами, наряду с оружием или повозками. Хранились эти машины в специальных «ангарах», а за их сохранность отвечали специальные люди.
Но суть не в этом. Дело в том, что топливом для виман (если брать дословный перевод индийских слов) служили весьма необычные вещества: мёд, рисовый настой, «сома» (что-то вроде пива) и, предположительно, ртуть. Если рассуждать логически, в действительности, наверное, виманы не летали на рисовом отваре. Скорее всего имелось ввиду некое другое вещество, например, спирт, который получали путем перегонки злаков.
Относительно ртути не всё так просто, ведь её упоминание встречается не один раз, и причём в различных литературных источниках. Причём в некоторых случаях речь определённо идет о химическом веществе с конкретными свойствами. Могла ли действительно ртуть использоваться в двигателях? Современные технологии не допускают этого, но что, если предположить что секретами превращения ртути в топливо обладали высокоразвитые цивилизации?
Ведь при описании конструкций виман часто говорится о некоем «ящике» или котле, расположенном в центре машины от которого тянутся трубы. Вот в этом-то ящике или в трубах и находилась загадочная «ртуть». Вполне вероятно, что это могло быть ядерное топливо, или же «жидкое серебро» выполняло ту работу, которая в современных атомных двигателях возлагается на воду. Так что может быть когда-нибудь и люди раскроют тайну живого металла, чтобы с его помощью совершать сверхскоростные перелёты в космическом пространстве.
источник
Борьба за авторство создания 113-го элемента происходит между японскими учеными института RIKEN и российско-американскими исследователями. Если авторство RIKEN признают, это будет первый «японский» элемент в таблице Менделеева.
Первенство создания 113-го элемента таблицы Менделеева, скорее всего, будет отдано ученым из японского института RIKEN, назвать его планируется «японием».
Как стало известно в субботу, официальное объявление авторства 113-го элемента таблицы состоится в конце января.
По информации газеты «Санкэй», объединенная рабочая группа Международного союза теоретической и прикладной химии (IUPAC) и Международного союза теоретической и прикладной физики (IUPAP) представила в IUPAC результат рассмотрения вопроса об авторстве и выводы, согласно которым авторами элемента следует признать ученых RIKEN. Для окончательного решения, которое будет объявлено в конце января, необходимо, чтобы IUPAP согласился с этими выводами.
Если японские ученые будут признаны создателями элемента, они, скорее всего дадут ему название «японий». Это будет первый «японский» элемент в таблице Менделеева.
За авторство создания 113-го элемента уже более десяти лет идет борьба между Японией и российско-американской группой ученых.
Японские ученые во главе с Косукэ Моритой синтезировали 113-й элемент в сентябре 2004 года, разогнав на ускорителе и столкнув цинк-30 и висмут-83. В результате им удалось зафиксировать три цепочки распада, соответствующие событию рождения 113-го элемента в 2004, 2005 и 2012 годах. Российские и американские ученые объявили о создании 113-го элемента в процессе синтеза 115-го элемента в Дубне в феврале 2004 года и предложили назвать его беккерелием. Однако IUPAC посчитал недостаточными доказательства того, что был создан именно 113-й элемент. В течение десяти лет международные организации изучали представленные обеими сторонами данные исследований по синтезу 113-го элемента.
В природе не существует элементов тяжелее урана, то есть с атомными номерами (числом протонов в ядре атома) больше 92. Их получают путем искусственного синтеза.
источник
