химия

Техника запоминания таблицы Менделеева
Строчка №1: вода (Н — водород) залила гелевую ручку (Не — гелий).
Строчка №2: литровую бутылку водки (Li — литий) берет алкоголик (Be — бериллий) и идет в сосновый бор (B — бор). Алкоголик развел костер, чтобы погреться, а потом решил его потушить. Угли (С — углерод) он засыпал азотным удобрением (N — азот), в результате чего началась реакция и появились мыльные пузыри (О — кислород). Мыльные пузыри стали заполнять тюбик зубной пасты (F — фтор), который выпал из кармана алкоголика, когда тот засыпал костер. Тюбик стал увеличиваться в размерах и вдруг засветился, как неоновая лампа (Ne — неон).

Строчка №3: нутрия (Na — натрий) пошла в магазин «Магнит» (Mg — магний). В магазине продавали только алюминиевую посуду (Al — алюминий). В одной из алюминиевых мисок был крем (Si — кремний), который нутрия стала слизывать. В этот момент перегорели пробки, и свет в магазине выключился. Зубы нутрии засветились фосфором (P — фосфор). Продавец пошел посмотреть, что случилось, и зажег спичку (S — серу). Он увидел нутрию и прогнал ее, и все вокруг обработал хлоркой (Cl — хлор). Но переборщил, и организм (Ar — аргон) не выдержал, упал в обморок. Далее продолжите сами.

Теперь можно приступать к созданию парных ассоциаций образов — слов с образами — цифр (относительная атомная масса). Для этого нужно представить образ элемента, потом соединить его с образом цифры любым методом мнемотехники.

Вот, например, как это получается у нас: в литровой бутылке водки закупорена оса (7); алкоголик весь в йоде (9); в бору растут кокосы (11), на углях лежит колье (12), азотное удобрение разбросано кучами (14); мыльные пузыри ловит кошка (16); на тюбик зубной пасты наступили кедами (19); в неоновую лампу бросают лимонами (20).

источник

Занимательные факты из жизни знаменитых химиков

Мастер чемоданных дел
Д.И. Менделеев любил переплетать книги, клеить рамки для портретов, изготовлять чемоданы. Покупки для этих работ он обычно делал в Гостином дворе. Однажды выбирая нужный товар, он услышал за спиной вопрос одного из покупателей:

— Кто этот почтенный господин?
— Таких людей надо знать, — с уважением в голосе ответил приказчик. – Это мастер чемоданных дел Менделеев.

Богатырские забавы профессора Зинина
Применялось ли рукоприкладство к студентам в России?
Грубых насилий не было, но подзатыльниками преподаватели, хотя и редко, пользовались. В частности, известный академик Н.Н. Зинин не только бранил нерадивых учеников, но и поколачивал их. Никто на это не обижался, так как разрешалось дать сдачи академику. Но охотников на ответные меры не было: Зинин обладал большой физической силой и мог сжать противника в объятиях, что тот потом долго не мог прийти в себя.
Занимательные факты из жизни знаменитых химиков
Сванте Аррениус
С. Аррениус очень рано начал полнеть. Он рассказывал такую историю, связанную с его избыточным весом. Однажды учёные собрались в центральном отеле Берлина на очередной диспут. Аррениус оставил пальто в гардеробе и открыл было дверь, чтобы присоединиться к коллегам, но гардеробщик остановил его словами: « Вы идёте не туда, сударь; корпорация мясников заседает рядом».

На работе
Американский химик Р. Вуд начинал свою карьеру служителем в лаборатории. Однажды его шеф зашёл в помещение, наполненное грохотом и лязгом насосов и оборудования, и застал там Вуда, увлечённого чтением уголовного романа. Возмущению шефа не было предела.

-Мистер Вуд! – вскричал он, от гнева. – Вы, Вы… позволяете себе читать детектив?!

— Ради бога, простите, — смутился Вуд. – Но при таком шуме поэзия просто не воспринимается.

Ну и колонна
Хотя лекции известного немецкого химика Р. Бунзена считались образцовыми и весьма интересными, многие студенты их прогуливали. В конце каждого семестра перед профессором представали с просительно протянутыми зачётками в руках десятки совершенно незнакомых ему молодых людей. Добродушный Бунзен всё же раз не сдержался- Что-то я вас не припомню. Что-то я вас ни разу не видел на своих лекциях…
Занимательные факты из жизни знаменитых химиков
— И я вас, господин профессор, — находчиво поддакнул студент, — а всё потому, что сидел за колонной. Между нами говоря, её место явно не в аудитории.

— Возможно, что и так, — задумчиво согласился Бунзен. – Но никогда бы не догадался, что за колонной умещается столько людей!

источник

clip_image001
1. Соли висмута используют с 1700-ых гг. для лечения таких болезней, как диарея, а также для облегчения симптомов холеры.


clip_image002
2. В составе препарата Пепто-Бисмол он спасал не только человеческие жизни.
clip_image003

3. Во время разлива нефти в Мексиканском заливе, морских птиц заставляли глотать это вещество, чтобы вывести нефть, которая попала в их организм.
clip_image004
4. Хотя это вещество было известно с древних времен, слово «висмут» появилось впервые в конце XVII века. Алхимики применяли его в своих опытах в средние века. Шахтеры, добывавшие руду, называли его tectum argenti. Это переводится, как «производство серебра». Шахтеры полагали, что висмут был наполовину серебром.
clip_image005
5. И красота его кристаллов, несомненно, указывает на то, почему они так считали.
clip_image006
6. Название висмута считается латинизированной версией старогерманского слова «виссмут», и лишь в 1546 году немецкий ученый Георгий Агрикола (отец минералогии) заявил, что висмут – это отдельный металл.
clip_image007
7. Висмут применялся не только в Европе: хотя его андское название было утеряно, инки использовали висмут для изготовления холодного оружия.
clip_image008
8. Из-за этого мечи инков были очень красивыми, и их сияние было результатом радужного окисления – химической реакции с кислородом.
clip_image009
9. Разница в цветах – это результат разной толщины слоя окиси поверх кристалла. Когда на кристаллы висмута попадает прямой свет, эти колебания в толщине приводят к разным длинам волн для прерывания отражения. Поэтому мы и получаем красивый эффект радуги.
clip_image010
10. В периодической таблице висмут имеет несколько соседей (его номер – 81), и если принять их вовнутрь, можно причинить серьезный урон здоровью. В этот список входят свинец, сурьма и полоний. И хотя висмут имеет высокую атомную массу, он всегда считался стабильным (долгие годы он даже считался самым стабильным элементом в плане массы).
clip_image011
11. Тем не менее, недавно обнаружилось, что этот элемент слегка радиоактивный. Но не волнуйтесь, висмут не может убить. На самом деле сплавы висмута уже давно заменяют свинец (в таких предметах, как вентили для питьевых водопроводных систем).
clip_image012
12. В слитке чернового свинца содержится до 10% висмута, и для его добычи нужно пройти несколько стадий. Однако после двух главных процессов, в этой смеси остается еще много других металлов.

clip_image013
13. Чтобы получить чистый висмут, нужно расплавить переработанную смесь, а затем добавить хлор-газ. Остальные металлы добывают в их хлоридной форме, после чего остается чистый висмут.
clip_image014
14. Висмут имеет некоторые удивительные характеристики. Как вы знаете, вода – одно из немногих веществ, которое является более плотным в жидкой форме, чем в твердой.
clip_image015
15. В этом висмут похож на воду – в твердой форме он увеличивается на 3%.
clip_image016
16. Он также более диамагнитный, чем любой другой металл на планете. Диамагнетизм присутствует во всех материалах – это свойство, создающее магнитное поле.
clip_image017
17. С другой стороны, висмут имеет самый низкий показатель теплопроводности, чем у любого другого металла.
clip_image018
18. Считается, что висмут обладает низким воздействием на окружающую среду. Это потому, что его составляющие не очень растворимы, поэтому в воде он не может навредить людям.
clip_image019
19. Однако в плане влияния висмута на окружающую среду были проведены лишь ограниченные исследования.
clip_image020
20. Хотя кристаллы висмута на этих фотографиях были выращены искусственно, как синтетические кристаллы, они показывают этот элемент во всей его красе.
clip_image021
21. Это сложный, радужный, калейдоскопический и просто очень красивый элемент.
clip_image022
22. Вы сами можете вырастить кристаллы висмута. Для этого вам нужен металл висмута с большим уровнем чистоты, маленький пропановый факел, подходящий контейнер, в котором вы будете растворять металл и очень много здравого смысла.
Y3JgFHYjKxQ
 
источник

Учёный из Казани усовершенствовал таблицу Менделеева

Новая система химических элементов появилась в мире ещё в 1989 году и была принята научным сообществом.

Русскоязычный вариант был сделан в начале 2000-х годов. Его составитель – наш земляк Ренат Сайфуллин, академик Академии наук РТ, профессор КНИТУ-КХТИ.
 

Соседи или гости?

«Старая система давно перестала отвечать на многие вопросы и нуждалась в изменениях, — объясняет Ренат Саляхович. – Это естественно, ведь она датируется далёким 1869 годом. В то время были известны только две трети элементов. Никто не знал, например, о неоне, аргоне и криптоне — инертных газах, находящихся в воздухе. Существующие элементы Менделеев разделил на восемь групп по некоторым схожим признакам».
В эти группы впоследствии стали добавлять и новых «жильцов», а у более ранних элементов учёные открывали дополнительные свойства. Получалось, что хоть они и стояли рядом, далеко не все следовало считать совместимыми.

«В группах были «гости», — говорит профессор Сайфуллин. – По поведению эти элементы отличались от «соседей». Например, в первой группе с благородными золотом и серебром оказались щелочные металлы натрий и калий. Хром – самый тугоплавкий металл — находился в той же группе, что и сера, которая плавится легко. Железо, кобальт и никель чуть-чуть похожи – значит одно семейство!»

В результате, в 1989 году Международный союз по теоретической и прикладной химии (ИЮПАК) рекомендовал составить современный вариант системы. В ней стало 18 групп вместо 8. Не осталось спорных подгрупп и семейств. Вместо римских появились арабские цифры.

Во многих странах постепенно стали использовать современный вариант таблицы Менделеева, но в России это делать не торопились.

«Я много публиковался за границей, видел, что в журналах печатают новую систему, и решил создать русскоязычную версию для нашей страны, — говорит Ренат Саляхович. – Почему это никто не сделал до меня? Возможно, решались другие проблемы, время для науки было непростое».
На трёх языках

Автор пошёл дальше, чем просто создание варианта на русском языке. Его таблица стала в некотором роде справочником. В ней представлены названия элементов на русском и английском языках, а также на латыни в случае отличия от английского варианта. Например: железо, iron, ferrum. Продублированы были альтернативные англо-американские названия (сурьма, antimony – английское, stibium — альтернативное) и некоторые американские, отличающиеся от британских (сера, sulphur – английское, sulfur – американское). Кроме того, для всех простых веществ автор привёл температуру плавления и кипения, а также данные по электроотрицательности атомов.

Новый вариант таблицы в России понравился не всем. После публикации одной из статей Сайфуллина в научном журнале в редакцию пришло письмо от профессора из Новосибирска. Мол, как же так: всю жизнь объяснял студентам, что фосфор в пятой группе, а теперь он в пятнадцатой!

«Европа нововведение тоже не сразу освоила, в Америке мы и сейчас встречаем старые таблицы, — говорит Ренат Саляхович. – В России не все готовы перестраиваться. Проблема в инертности мышления. Некоторые людей не переделаешь. В КНИТУ-КХТИ мы используем новую систему уже несколько лет, работают с ней и в КГАСУ. Современная таблица теперь публикуется в учебниках МГУ, правда, с опозданием лет на десять. Переходят на неё и другие вузы страны».

Со школами сложнее. Где-то изучают элементы по усовершенствованной системе, но во многих учебниках остаётся старый вариант.

«Переиздаются учебники двух-трёх авторов, — объясняет Сайфуллин. – Школы их закупают и используют годами. Конечно, педагоги могут объяснять свойства элементов и без таблицы Менделеева, однако по современной системе делать это методически правильнее и удобнее».

источник

Флогистон. Теория и практика

В состав любого горючего вещества входит особая субстанция — флогистон.

Эта старая химическая теория была основана на идее о том, что есть нечто, входящее в состав любого горючего вещества и представляющее собой его горючую часть. Это нечто получило название «флогистон», что по-гречески значит «воспламеняемый». Суть идеи была такова: когда вещество горит, флогистон выделяется из него и улетучивается. Считалось, что дерево, например, это смесь золы и флогистона, и при сжигании дерева выделяется флогистон, а остается зола. Аналогичным образом полагали, что металлы — это смесь флогистона и веществ, называемых «окалинами».
Однако в этой теории была одна существенная неувязка: если образовавшаяся после горения зола обычно легче, чем изначальный кусок дерева, то окалины (или, как бы мы сказали сегодня, оксиды металлов) обычно тяжелее первоначального куска металла. Теперь мы знаем, как это объяснить: основные продукты сгорания древесины — углекислый газ и водяной пар — уходят в атмосферу, тогда как при соединении металлов с кислородом (например, когда железо ржавеет) образуется оксид — твердое вещество, которое никуда не исчезает.
Последний гвоздь в гроб теории флогистона был вбит Антуаном Лавуазье. Он показал, что химическое соединение веществ с незадолго до того открытым элементом кислородом объясняет как увеличение, так и потерю их массы при химических реакциях горения.

Источник

Запахи и вкусы

Нос химика, работающего в большой лаборатории, ежедневно подвергается серьезным испытаниям. Ведь некоторые вещества уже в ничтожно малых количествах способны выгнать человека из комнаты. Какие же вещества имеют самый неприятный запах и к каким человеческий нос наиболее чувствителен?

Распространено мнение, что человек более чувствителен к неприятным запахам. Например, свободная масляная кислота, как и все карбоновые кислоты с небольшим числом атомов углерода, обладает резким отвратительным запахом; поэтому, когда масло портится, масляная и другие кислоты выделяются в свободном состоянии и придают ему неприятный (прогорклый) запах и вкус. А вот другой пример. Чеснок и лук резко пахнут потому, что выделяют сернистые соединения: чеснок – в основном диаллилдисульфид (CH2=CH–CH2)2S2 и аллицин (от латинского названия чеснока Allium sativum) CH2=CH–CH2–SO–S–CH2–CH=CH2, лук – аллилпропилдисульфид CH2=CH–CH2–S–S–CH2–CH–CH3. Интересно, что в самих чесноке и луке этих соединений нет, но есть много аминокислоты цистеина с сульфгидрильными группами –SH. При разрезании чеснока или лука эти аминокислоты под действием ферментов превращаются в пахучие дисульфиды. В луке происходит одновременно образование тиопропиональдегид-S-оксида CH3–CH2–CH=S=O, который является довольно сильным лакриматором (от латинского lacrima – слеза), т.е. вызывает слезотечение. Кстати, упомянутые дисульфиды обладают редкой особенностью. Многие замечали, что от запаха лука или чеснока почти невозможно избавиться: не помогает ни чистка зубов, ни полоскание рта. А дело в том, что эти соединения выделяются не изо рта, а из легких! Дисульфиды, проникнув из пищи в стенки кишечника и далее – в кровь, разносятся ею по всему организму, в том числе и в легкие.
Там они и выделяются с выдыхаемым воздухом.

Одним из самых неприятных запахов обладают тиолы или меркаптаны с общей формулой R–SH (второе название отражает способность этих соединений связывать ртуть, по-английски это свойство называется mercury capture). К природному газу, который горит в плите на кухне (в основном это метан), добавляют ничтожные количества очень сильно пахнущего вещества, например изоамилмеркаптана (CH3)2CH–CH2–CH2–SH, что позволяет обнаружить по запаху утечку газа в жилых помещениях: человек способен почувствовать запах этого соединения в количестве двух триллионных долей грамма! Однако изредка встречаются люди (примерно 1 человек из 1000), которые не чувствуют запаха меркаптана. Может быть, этим частично объясняются случаи взрывов при утечке газа? «Запаховый дальтонизм», по-научному аносмия (от греч. osme – запах), изредка распространяется на все запахи, чаще – на некоторые определенные (специфическая аносмия). Так, 2% людей не ощущают сладковатого запаха изовалериановой кислоты, 10% не чувствуют запаха ядовитой синильной кислоты, 12% не ощущают запаха мускуса, 36% – солода, 47% – гормона андростерона.

Меркаптаны придают запах крайне зловонному секрету скунса – небольшому зверьку семейства куньих (другое его название – вонючка). Описаны случаи, когда люди теряли сознание, вдохнув выделения этих животных, и даже на следующий день чувствовали головную боль. Когда химики подробно проанализировали выделения скунса, в них обнаружили 3-метилбутантиол (изоамилмеркаптан) (CH3)2CH–CH2–CH2–SH, транс-2-бутен-1-тиол кротилмеркаптан) CH3–CH=CH–CH2–SH и транс-2-бутенилметилдисульфид CH3–CH=CH–CH2–S–S–CH3. Но бывают, оказывается, запахи и похуже. В знаменитой книге рекордов Гиннеса к самым зловонным химическим соединениям отнесены этилмеркаптан С2Н9SН и бутилселеномеркаптан С4Н9SеН – их запах напоминает комбинацию запахов гниющей капусты, чеснока, лука и нечистот одновременно. А в учебнике А.Е.Чичибабина Основные начала органической химии сказано: «Запах меркаптанов – один из самых отвратительных и сильных запахов, какие встречаются у органических веществ… Метилмеркаптан CH3SH образуется при гидролизе кератина шерсти и гниении белковых веществ, содержащих серу. Он находится также в человеческих испражнениях, являясь вместе со скатолом (b-метилиндолом) причиной их неприятного запаха».

От противных запахов обычно избавляются, забивая их более сильным запахом какого-либо дезодоранта, который при частом употреблении сам может стать причиной неприятных ассоциаций. Забавен патент США от 1989 на «шампунь от скунса», в состав которого входит 2%-ный раствор иодата калия KIO3. Это соединение легко окисляет меркаптаны и дисульфиды до сульфоксидов, сульфатов или сульфонов, которые запахом не обладают.

И все же рекорд чувствительности принадлежит соединению с приятным запахом. В Книге рекордов Гиннеса утверждается, что это вещество – ванилин: его присутствие в воздухе можно почувствовать при концентрации 2·10–11 г в одном литре. Однако этот рекорд в 1996 был побит. Новый рекордсмен – так называемый винный лактон, производное метилциклогексена с довольно простой формулой С10Н14О2; он придает красным и белым винам сладковатый «кокосовый» аромат. Поразительна чувствительность носа к этому веществу: его можно почувствовать при концентрации 0,01 пикограмма (10–14 или одна стотриллионная грамма) в 1 л воздуха. Не менее удивительно, что эта особенность свойственна только одному из пространственных изомеров лактона, тогда как запах его антипода можно почувствовать лишь при концентрации 1 мг/л, что на 11 порядков больше!

Как обычно, есть здесь и своя ложка дегтя. Так, 2,4,6-трихлоранизол СН3ОС6H2Cl3 придает винам (естественно, не самым качественным) «корковый» запах. Опытные дегустаторы способны обнаружить присутствие этого соединения при содержании 10 нг (нанограммов) в 1 л.
К счастью, это на 6 порядков больше, чем у винного лактона. Предполагают, что трихлоранизол действительно образуется в корковой пробке бутылки под действием микроорганизмов. Не исключено, что первоисточником этого вещества являются хлорсодержащие инсектициды, которыми уничтожают насекомых в винных подвалах.

Другие знакомые всем пахучие вещества далеко отстают от рекордсменов. Однако некоторые из них имеют поразительную стойкость. В городе Марракеше в Марокко находится минарет – башня высотой около 70 м, построенная по приказу султана в знак победы над испанцами. Минарет знаменит тем, что его стены пахнут мускусом. Натуральный мускус – ценное благовоние, которое вырабатывают железы самца кабарги – животного семейства оленей.
Запах мускусу придает 3-метилциклопентадеканон-1 (мускон). Оказывается, при строительстве минарета в 1195 в цемент, скрепляющий камни, подмешали около тысячи мешков мускуса. И запах не исчез даже спустя 800 лет…

Если бы для определения рекордсменов по части запаха использовали не только человеческий нос, результаты изменились бы очень сильно. Известно, например, насколько нюх собаки тоньше нашего. Несравнимо более чувствительны органы обоняния насекомых.
Сигналом для них являются особые вещества – феромоны . Чувствительность к ним удивительна. Например, муравьи вида Atta texana используют метиловый эфир 4-метилпиррол-2-карбоновой кислоты, чтобы метить свои тропы. Всего одного миллиграмма этого соединения достаточно, чтобы пометить тропинку, втрое длиннее земного экватора! Муравью достаточно синтезировать для своих надобностей всего 3 нг этого соединения. Еще более чувствительны к феромонам бабочки – их самцы чувствуют присутствие самок на расстоянии нескольких километров. Некоторые бабочки обнаруживают присутствие феромонов, если в 1 см3 воздуха содержится одна-единственная молекула! Для сравнения: винный лактон мы чувствуем при концентрации 10–17 г/см3, что при молекулярной массе 134 соответствует 45000 молекул/см3.

Феромоны обычно имеют молекулярную массу от 100 до 300. Самый же простой по строению «сигнальный агент» – диоксид углерода (углекислый газ). Он служит феромоном для некоторых видов муравьев. Оказавшись далеко от муравейника, рабочие муравьи находят дорогу домой, двигаясь в сторону увеличения концентрации СО2, которая максимальна около скопления муравьев. Привлекает этот газ и личинок некоторых червей, питающихся корнями кукурузы. Вылупившись, крошечные личинки способны в поисках пищи пройти путь в земле до 1 метра, руководствуясь «запахом» СО2, который выделяют корни растений.

Очень интересны взаимоотношения между смоковницами, их плодами и живущими в них
фиговыми осами. Когда инжир созревает, концентрация СО2 в ягодах повышается на 10%. Этого достаточно, чтобы усыпить осиных самок. Самцы же остаются активными, оплодотворяют самок и вылетают наружу, проделав в ягодах ход. Через эти дырочки избыток СО2 улетучивается, самки просыпаются и тоже покидают ягоды, заодно унося на своих щетинках пыльцу растения.

Ученые давно пытались понять, почему- то или иное вещество пахнет так, а не иначе, однако единой теории запаха до сих пор нет, и для этого есть причины: слишком много человек различает различных запахов (около 10 тысяч), слишком их восприятие индивидуально. Физиологи давно установили, что окончания нюхательных нервов – рецепторы у человека расположены в эпителии, выстилающем верхнюю поверхность полости носа. Эти чувствительные клетки передают обонятельные ощущения в сенсорные области головного мозга. Особенно чувствительны к запахам парфюмеры, создающие новые композиции – композиторы духов. Однако не следует думать, что парфюмеру работать – одно удовольствие. Ведь запах многих веществ может сильно зависеть от его концентрации. Все знают, что сероводород пахнет тухлыми яйцами (правильнее сказать, что тухлые яйца пахнут сероводородом). Однако в очень малых концентрациях этот ядовитый газ приятно пахнет свежесваренным яйцом. А вот еще более удивительный пример. При разложении белковых соединений образуется скатол (b-метилиндол), одно из производных бензола. Именно это отвратительно пахнущее соединение придает специфический запах испражнениям. Однако в очень малых концентрациях скатол не только имеет приятный запах, но и используется в парфюмерии для придания изделиям цветочного запаха и как фиксатор. Более того, в небольших количествах скатол добавляют к некоторым пищевым эссенциям!

Приведенный пример – не исключение, а скорее правило. Еще в 19 в. химики обнаружили, что альдегиды молекулы которых содержат длинную цепочку из атомов углерода, являются душистыми веществами. Они могут иметь запах земляники, розы, свежей травы, лимона, апельсиновой корки, мимозы. Причем ощущение запаха зависит от концентрации. Так, кокосовый альдегид имеет, как можно догадаться из названия, запах кокоса, однако в сильно разбавленном состоянии он приобретает совершенно иной запах абрикоса или персика. Анисовый альдегид, в зависимости от концентрации, пахнет либо свежим сеном, либо шиповником, либо цветами боярышника. Вообще в концентрированном виде альдегиды, собенно летучие, имеют довольно резкий и даже раздражающий запах, но при сильном разбавлении у них неожиданно появляется нежный цветочный аромат. Поэтому в малых концентрациях альдегиды – непременная составная часть самых ценных эфирных масел, в том числе розового; они придают парфюмерным композициям особую свежесть и потому без них не обходятся ни одни высококачественные духи.

Одна из теорий запаха исходит из того, что молекула пахучего вещества подходит к
обонятельному рецептору в носу, как ключ к замку. В пользу этой теории говорили разные запахи пространственных (оптических) изомеров одного и того же вещества, молекулы которых отличаются как правая рука от левой или как предмет от его зеркального изображения. Такие молекулы называются хиральными (от греческого heir – рука). Так, из тмина и кудрявой мяты выделены два изомерных вещества – d-карвон и l-карвон. Каждый согласится с тем, что запах мяты и тмина вовсе не одинаковы. Подобные примеры показывают, что клетки-рецепторы в носу, ответственные за восприятие запаха, также должны быть хиральными.

В отношении вкусов все далеко не однозначно, и это связано с некоторыми физиологическими особенностями вкусовых ощущений. Во-первых, вкус вещества очень часто зависит от запаха.
Это особенно заметно, когда у человека сильный насморк: при исключении обоняния самая вкусная еда и лучшие напитки утрачивают для человека всю свою прелесть. Физиологи обнаружили даже, что человек с завязанными глазами и зажатым носом (чтобы не чувствовать запаха пищи) вряд ли сможет отличить яблоко от картошки или даже от лука, красное вино от кофе и т.п. Для обозначения сочетания вкуса и запаха в некоторых языках даже существуют специальные слова (например, flavour в английском, что примерно соответствует нашему термину «букет» по отношению к винам).
Во-вторых, вкус одного и того же вещества, оказывается, не является постоянной величиной и может очень сильно отличаться у разных людей. Так, описан случай, когда один пробующий уловил горечь фенилтиомочевины при ее концентрации в растворе всего лишь 0,01 мг/л, в то время как другие не обнаружили то же вещество, когда его было 2,5 г/л, т.е. 250 тысяч раз больше! Бывают еще более удивительные вещества, имеющие для разных людей несколько «разных вкусов». Например, натриевая соль бензойной кислоты (С6Н5СООNa) одним кажется сладковатой, другим кислой, третьим горькой, а некоторым вообще безвкусной. Рассказывают о химике-шутнике, который под видом эксперимента давал группе людей попробовать слабый раствор этого вещества (он безвреден и даже используется в качестве консерванта; бензойная кислота, присутствующая в ягодах брусники, не дает ей портиться), а затем просил рассказать о своих ощущениях. Как правило, разгоралась перепалка: люди никак не могли понять, по какой причине другие говорят неправду.

Наконец, даже для одного человека вкус конкретного вещества может сильно изменяться в зависимости от обстоятельств. Еще в прошлом веке ботаники описали африканский кустарник, красные плоды которого местные жители называли «чудодейственными». У пожевавшего эти плоды человека изменяются вкусовые ощущения – у уксуса появляется приятный винный вкус, а лимонный сок превращается в сладкий напиток. Другие вещества усиливают тот или иной вкус. Некоторые из них специально добавляют в пищу. Например, натриевая соль глутаминовой кислоты (HOOC–CH2–CH2–CH(NH2)–COOH) придает мясной вкус различным блюдам, даже если в них вообще нет мяса. Известны и вещества, вообще отбивающие вкусовые ощущения – как у человека, так и у животных. К ним принадлежат, например, некоторые тиолы. Небольшие количества солей меди и цинка возвращают вкус, что не удивительно, так как ионы этих металлов способны прочно связываться с тиолами, образуя солеобразные соединения.

Все эти обстоятельства весьма затрудняют определение «рекордсменов» вкуса. Можно, однако, привести «типичные образцы» вкусов, которых обычно насчитывают четыре: сладкий, соленый, кислый, горький. Все остальные вкусы можно получить комбинацией четырех остальных. (Правда, некоторые физиологи считают, что существует больше четырех основных вкусов, прибавляя к ним, например, жгучий вкус, «металлический», ментоловый и др.).
Образцом горького может служить хинин, сладкого – сахароза (обычный свекловичный или тростниковый сахар), соленого – хлорид натрия (поваренная соль), кислого – любая кислота с «безвкусным» анионом.
Чувствительность языка неодинакова к «разным вкусам». На первом месте чаще всего стоят вещества горькие. Это именно тот случай, когда ложка дегтя портит бочку меда. Действительно, вкус таких горьких веществ, как хинин и стрихнин, отчетливо воспринимается при разведении 1:100 000 и более (это примерно чайная ложка вещества, разведенная в полутонне воды!).
Хинин – самое распространенное средство от малярии. Описаны случаи, когда после приема хинина в капсулах (чтобы исключить непосредственный контакт лекарства с языком), люди жаловались на горький вкус во рту. Вероятно, это объясняется тем, что, попав в кровь, хинин возбуждает вкусовые нервы «изнутри языка». Однако в очень малых концентрациях горький вкус может быть приятен; так, в некоторые напитки добавляют хинин (обычно в виде сернокислой соли). Обнаружить хинин в тонике можно не только по вкусу, но и по яркому светло-голубому свечению напитка под лучами ультрафиолетовой лампы.

Самым жгучим вкусом обладает, вероятно, одно из производных ванилина – капсаицин (от латинского названия стручкового перца Capsicum). Больше всего его в однолетнем перце Capsicum annum – около 0,03%. Если пожевать немного этого перца, потом очень долго трудно избавиться от жгучей боли в языке. Человек может переносить вкус этого соединения в течение 2 минут, если его концентрация не превышает 0,004 мг/л. Капсаицин известен с 1876, а в 1989 был выделен растительный яд ресинифератоксин, который обладает аналогичным физиологическим действием, но в концентрациях, в 10 000 раз меньших!

Чувствительность языка к соленому, кислому и сладкому обычно довольно низка, в чем нетрудно убедиться экспериментально. Так, даже опытный дегустатор может почувствовать присутствие сахарозы в воде лишь при ее концентрации около 3,5 г/л. Фруктоза – самый сладкий из природных сахаров – слаще сахарозы всего в 1,7 раза. Однако бывают и исключительно сладкие соединения. Их поиск стимулировала необходимость замены природного сахара малокалорийными соединениями, а также сладкими веществами, безвредными для диабетиков. Одним из первых был сахарин – имид о-сульфобензойной кислоты, случайно открытый в 1878 (химик сел обедать, не вымыв тщательно руки после работы). Сахарин слаще сахара примерно в 500 раз.

В 1969 обнаружили, и тоже случайно, что у метилового эфира L-альфа-аспартил-L-фенилаланина CH3OOC–CH(CH2C6H5)–NH–CO–CH(NH2)–CH2–COOH очень
сладкий вкус. Вещество получило известность под торговым названием «аспартам». Аспартам не только слаще сахара (в 180 раз), но и усиливает его сладкий вкус, особенно в присутствии лимонной кислоты.Опыты с аспартамом показали, что субъективная оценка сладости не увеличивалась плавно с концентрацией раствора: сначала оценка сладости в баллах растет быстро, а затем все медленнее. Объяснить это можно так. По мере роста концентрации аспартама его молекулы связываются со все большим числом вкусовых рецепторов языка, которые отвечают за распознавание сладкого вкуса. Соответственно усиливается ощущение сладости. Но когда аспартама становится достаточно много, почти все вкусовые рецепторы оказываются «заняты», так что дальнейшее увеличение концентрации уже мало отражается на сладости раствора.

Трудно описать, каков вкус у грейпфрута – смесь сладкого, кислого и горького. Но именно из их плодов, переработав 100 л сока, химики выделили в 1982 рекордсмена вкуса. Как ни удивительно, но он оказался меркаптаном, его химическое название – 1-п-ментен-8-тиол. Вкус этого соединения можно почувствовать при концентрации всего 0,02 нг/л. Для получения такой концентрации в огромном танкере со 100 000 тонн воды надо растворить всего 2 мг вещества

История аскорбиновой кислоты

До недавних времён цинга была бичом человечества. Она давала знать о себе общей слабостью и болью в мышцах, затем начинали кровоточить дёсны. В конечном итоге выпадали зубы, кровотечения не останавливались и наступала смерть.
Сегодня, оглядываясь на прошлое с высоты наших нынешних знаний, нам кажется, что люди должны были бы гораздо раньше заметить связь этого заболевания с питанием. Ведь особенно часто оно возникало в тех случаях, когда пища людей не содержала свежих фруктов и овощей, — в длительных морских путешествиях, в осаждённых городах, тюрьмах и богадельнях.
Однако даже в этих условиях люди не заболевали, если в их рацион входили фруктовые соки. В 1795 году после нескольких десятков лет разного рода экспериментов на британском флоте матросам ежедневно давали лимонный сок. Для предупреждения цинги годятся соки и других цитрусовых, а также томатный сок, свежие овощи.
В 1907 г. в печати появились первые предположения биохимиков в том, что во фруктах и овощах содержится особое вещество, необходимое организму, и что цинга является следствием его недостаточности в нём. Примерно в то же время внимание специалистов привлекли и другие нужные организму вещества, которые получили название витаминов. Гипотетическое противоцинговое средство было названо антискорбутовым [от лат. «анти-» (anti-)-против и «скорбутус» (scorbutus)-цинга (происхождение этого слова неясно)] или витамином С, буквы А и В были уже заняты.
В 1927 г. венгерский биохимик Альберт Сент-Дьёри выделил вещество, которое. как показал в 1932 г. американский учёный Чарльз Кинг, было необходимо организму для предупреждения цинги. Оно получило получило название аскорбиновая кислота.
Вообще-то врачи против того, чтобы в названии заболевания содержалось название заболевания, поскольку это может стимулировать самолечение. Поэтому было предложено даже название «цетаминовая кислота», но оно не закрепилось.
Сам Сент-Дьёри так описал открытие аскорбиновой кислоты:
«Работая в Кембридже, я выделил из апельсинов кристаллический агент, который назвал «игноро», что по-латыни значит «я не знаю», но редактор статьи не пропустил это название и предложил назвать вещество гексуроновой кислотой, так как агент проявлял кислотные свойства и содержал шесть (гекса) атомов углерода. Затем оказалось, что это витамин С, и мы переименовали кислоту в аскорбиновую. Нобелевскую премию мне присудили частично для нее»

Формула аскорбиновой кислоты.

молекула

Роль аскорбиновой кислоты.

Участвует в процессах биосинтеза, главным образом в синтезе РНК. При гиповитаминозе повышается проницаемость капилляров, нарушается обмен в соединительных тканях, а при авитаминозе развивается болезнь цинга, или скорбут (суставные боли, кровотечения, выпадение зубов. Витамин С получают в промышленном масштабе, исходя из D — глюкозы.

Источник

 

Карбин готов стать самым прочным материалом в миреКарбин отнимет у графена звание самого прочного материала, если и как только его научатся производить в значительном количестве. Об этом говорится в статье физика-теоретика Бориса Якобсона и его коллег, опубликованной на этой неделе.


Не так давно графен попал во все новости, став самым прочным материалом. За опыты с графеном в 2010 году была присуждена Нобелевская премия. Но, возможно, ученые синтезировали новый самый прочный материал, известный как карбин.

О свойствах карбина стало известно еще летом. Этот материал представляет собой цепь атомов углерода, соединенных либо последовательно двойными связями, либо чередованием тройной и одиночной связи. Это, в некотором роде, делает карбин одномерным материалом – в отличие от двухмерного графена или трехмерных полых карбоновых нанотрубок.

В новой статье говорится, что в случае производства в достаточном количестве, можно будет воспользоваться рядом уникальных свойств карбина. В частности, расчеты показали, что предел прочности нового материала может быть в два раза выше, чем этот показатель для графена. Кроме того, он в два раза тверже, чем графен, и в три раза – по сравнению с алмазом. Помимо этого, карбин имеет ярко выраженные полупроводниковые свойства и может выступать в качестве материала для устройств хранения энергии.