Химия навсегда. О гороховом супе, опасности утреннего кофе и пробе мистера Марша - Ларс Орстрём

Оба эти человека представляли собой реальную или ощутимую угрозу для влиятельных компаний по добыче меди. Хаммаршёльд пытался разрешить конфликт, возникший из-за отделившейся республики Катанга на юго-востоке недавно обретшей независимость республики Конго; Альенде, будучи первым избранным социалистическим президентом, за несколько лет до того национализировал чилийские медные рудники. Альенде почти наверняка покончил с собой во время переворота и нападения на президентский дворец[82]; однако авиакатастрофа, оборвавшая жизнь Хаммаршёльда и еще 15 пассажиров и членов экипажа, все еще является предметом споров, и в этом деле были предъявлены новые факты, особенно после падения режима апартеида в Южной Африке[83].

Шахта – это глубокое отверстие в земле с химической фабрикой наверху. Это особенно справедливо в отношении добычи и производства меди, поскольку с таких заводов очень часто вывозятся не один, а два важных продукта – твердый и жидкий.

Так же как и ферменты в нашем теле, медь обычно не встречается в природе в виде блестящего металла. Вместо этого, имея 29 электронов, 11 из которых – на внешней оболочке, она обычно теряет два электрона и становится медью (II), Cu2+, или теряет один электрон и становится медью (I), Cu+. Нам это удобно, так как эти ионы часто водорастворимы и легче усваиваются организмом, чем твердые куски медной пластины.

В нашем организме за ионами меди присматривают главным образом атомы азота в составе белков (аминокислота под названием гистидин справляется с этим особенно хорошо); также этим занимаются содержащие серу аминокислоты цистеин и метионин. Откроем маленький секрет: медь и серу связывают вечные любовные узы, и наши ферменты пользуются этим, чтобы заставить медь выполнять некоторые весьма важные реакции в организме. Эта связь проявляется не только в любви меди к аминокислотам с серой, но и в зеленовато-синей патине, которая покрывает медные статуи (кстати, нет ни одной такой статуи Фредерика I, – кажется, все решили, что о нем лучше забыть) и другие предметы из меди, подвергающиеся воздействию внешней среды и серосодержащим загрязняющим веществам.

Связь медь – сера также можно обнаружить под землей, поскольку многие минералы, содержащие медь, имеют в своем составе серу – например, медный колчедан (CuFeS2). Когда стали массово появляться медеплавильные заводы, разлучение этих двух влюбленных начало представлять угрозу для окружающей среды. Причиной этого был тот факт, что в этом процессе используется кислород из воздуха, который вместе с ионами Cu2+ забирает по два электрона у каждого атома серы. Эта реакция превращает медь (II) в металлическую медь, а ионы серы (S2–) – в молекулы оксидов серы (IV) или (VI) – SO2 или SO3 соответственно, – где атом серы хорошо спрятан в оболочку из атомов кислорода и больше не может испытывать влечения к атому меди. Разумеется, и SO2, и SO3 – оба они газообразны – просто выпускали из заводской трубы: всё, проблема решена!

3Cu2S + 3O2 → 6Cu + 3SO2.

Но, как это часто случается, то, что для одного – мусор, для другого – клад. Вместо того чтобы выбрасывать SO2 и SO3 в воздух, где, смешавшись с водяным паром, они превратились бы в сернистую (H2SO3) и серную (H2SO4) кислоты и вызвали бы кислотный дождь, эти газы можно собрать и превратить в 100 % SO3 путем окисления кислородом О2 из воздуха при помощи новых умных катализаторов. После этого к газу добавляется вода, и мы вновь получаем серную кислоту, но теперь можем ее продать. И существует довольно большой рынок спроса: год за годом серная кислота возглавляет первую десятку химических продуктов по всему миру.

Швеция в настоящее время производит всего 1 % мировой меди, а рудник в Фалуне закрыл производство в 1992 году. Сейчас это объект мирового наследия ЮНЕСКО, и вы можете посетить и надземную, и подземную его часть. Изначальная старательская компания «горных людей» со временем превратилась в Stora Kopparbergs Bergslags Aktiebolag (Великую гильдию медных старателей), которая, вероятно, является старейшим в мире акционерным предприятием. В 1998 году она слилась с финской компанией Enso и теперь занимается гораздо более мягкими вещами, поскольку Stora Enso – одна из крупнейших в мире лесопромышленных компаний и производителей бумаги.

Вы, несомненно, слышали о кровавых алмазах и знаете, что это не редкая красная версия драгоценного камня, а незаконно добытые алмазы, которые используют для финансирования и затягивания вооруженных конфликтов в некоторых африканских странах. Но слыхали ли вы о камнях голубых кровей?

Детально разработанная система маркировки, известная как схема сертификации процесса Кимберли, в настоящее время используется (по утверждению некоторых, неэффективно) для отделения хороших алмазов – добытых, например, в Ботсване – от кровавых, или конфликтных, алмазов, которые не следует допускать на рынок. Эта схема не нужна для голубых камней, которые называются lapis lazuli, поскольку в мире существует лишь одна шахта, которая производит эти камни высокого качества, – шахта Сар-и-Санг в долине реки Кокча, в провинции Бадахшан на северо-востоке Афганистана; поэтому сомнений по поводу их происхождения никогда не возникает[84].

Эта шахта находится в столь отдаленном месте, что туда не добрались даже такие активные и успешные путешественники, как Марко Поло и сэр Ричард Бертон, хотя первый упоминает эти места в путешествии, когда он пересек реку Оксус (известную также как Амударья), притоком которой является Кокча: «Гора в той области, где можно найти прекраснейший на свете лазурит»[85]. Шотландский исследователь Джон Вуд посетил это место в 1837 году, но, если верить его книге «Путешествие к истокам реки Оксус», это была отнюдь не воскресная прогулка. «Если не хотите погибнуть, избегайте узкой долины реки Коран [Кокча]» – вот к какому выводу он пришел[86].