Загадки современной химии. Правда и домыслы - Джордж Шварц

Моцарт всю жизнь отличался хрупким здоровьем, и известно, что врачи лечили его препаратами сурьмы, и даже он сам принимал ее, когда плохо себя чувствовал. Интересно, что сам Моцарт действительно считал, что его отравили, и обвинял в этой попытке своего музыкального соперника Антонио Сальери. Вопреки известному фильму «Амадей», в котором есть намек на такую возможность, исторические факты свидетельствуют против этой версии. Вопреки распространенной легенде, Сальери на исповеди перед смертью не признавался в том, что пытался отравить Моцарта.

В девяностые годы летучее соединение сурьмы, известное под названием стибина (SbH3), было заподозрено в том, что оно является причиной внезапной детской смерти. Идея заключалась в том, что это вещество образуется из оксида сурьмы, который добавляют в поливинилхлорид для уменьшения его горючести. Грибок, обнаруженный в матрасах, способствует такому превращению – во всяком случае, в лабораторных условиях. В настоящее время эта теория оставлена, потому что ни присутствие грибка, ни концентрации сурьмы в крови детей не проявляют корреляцию с частотой внезапной детской смерти.

Недавно «Гринпис» всколыхнул общественное мнение брошюрой «Маленький рассказ о чудовищах в вашем шкафу». Что же это за «чудовища»? Подзаголовок извлекает их на свет. «Исследования показывают, что в детской одежде содержатся опасные вещества». Вот оно что, оказывается, эти чудовища – химические соединения. Одно из них, по мнению «Гринпис» – это триоксид сурьмы, который присутствует во всех тканях, содержащих полиэстер. В этом нет ничего удивительного, потому что триоксид сурьмы применяют в качестве катализатора при производстве полиэстера, а, кроме того, добавляют его в этот материал для повышения огнестойкости. Кроме того, верно, что триоксид сурьмы может представлять опасность для здоровья. Но опасность – это не то же самое, что риск.

Опасность – это внутреннее свойство вещества, его способность причинять вред, если не учитывать тип и время экспозиции. Вдыхание соединений сурьмы на производстве действительно очень опасно; триоксид сурьмы относится к веществам, которые в результате систематического вдыхания могут стать причиной рака легких. Но это не относится к следовым количествам триоксида сурьмы, содержащимся в ткани. Здесь степень вредности определяется способностью соединения выделяться из ткани и поглощаться организмом человека. Этот вопрос тщательно изучали и пришли к выводу, что количество выделяющегося из ткани опасного соединения находится намного ниже границы значимого риска. То же самое относится к следовым количествам сурьмы, содержащимся в полиэстере, из которого изготовляют бутылки для воды и прочих напитков. Концентрация меньше пяти частиц на миллиард не представляет никакой угрозы здоровью.

Сурьма в природе не встречается в виде самородного металла, так откуда же ее брали средневековые врачи? Подобно большинству металлов, сурьму выплавляют из руды, в данном случае, из сульфида сурьмы, стибнита, вещества, известного людям на протяжении тысячелетий. Библейская соблазнительница Иезавель, как утверждает Писание, красила брови стибнитом, а, кроме того, это же соединение было главной составной частью угля, которым красавицы древнего Египта красили ресницы. Неизвестно, кто первым понял, что нагревание сульфида сурьмы превращает его в оксид сурьмы, а дальнейшее нагревание его в присутствии углерода позволяет получить металлическую сурьму, но, если вы посетите Лувр, то увидете там изготовленный пять тысяч лет назад сосуд из почти чистой сурьмы.

В наши дни ни металлическая сурьма, ни ее соединения не применяются в медицине, хотя еще в семидесятые годы соединения сурьмы применялись как противопаразитарные средства, в частности, при лечение шистосомоза. Эти препараты действительно уничтожали паразитов, но иногда убивали и больных. До начала двадцатого века рвотный камень использовали как средство лечения алкогольной зависимости, хотя и без особого успеха. В «Медицинском журнале Новой Англии» была когда-то опубликована статья о человеке, которого его жена пыталась вылечить от алкоголизма, тайно добавляя в апельсиновый сок рвотный камень. В результате этот человек попал в больницу с болями в груди и с печеночной недостаточностью. Известно, что следующие два года этот человек не брал в рот спиртного. Видно урок приема сурьмы не прошел для него даром.

Я, можно сказать, вырос на сериале «Флинтстоуны», первой мультипликационной комедии положений. Было очень забавно наблюдать за жизнью современных людей, перенесенных в каменный век, но лишь только после начала уроков химии в школе я задумался о значении фамилии Флинтстоун. Мистер Кук показал нам, как с помощью кремня (flintstone) зажечь горелку Бунзена, попутно рассказав, что именно так люди впервые начали добывать огонь. Именно это слово послужило фамилией семьи героев фильма, но история о том, что именно с помощью кремня древние люди впервые научились добывать огонь, неверна.

В науке давно идут споры о том, когда именно человечество овладело огнем. Оценки разнятся от 400 тысяч лет до двух миллионов. Сначала, по всей видимости, огонь добывали из тлеющих углей – при лесных пожарах, возникавших от ударов молний, или при извержениях вулканов. К тлеющим углям прикладывали дерево или куски животного жира, а затем раздували пламя. Скорее всего, первым способом добывания огня стало трение друг об друга кусков дерева. Во время трения образовывалась мелкая древесная крошка, которая и воспламенялась при повышении температуры, вызванном трением.

Потом, когда наши предки начали изготовлять орудия из камня, они заметили, что при ударе определенными камнями друг об друга начинают сыпаться искры. Кремень – это разновидность кварца, по сути, это двуокись кремния. Кремень может быть довольно разнообразно окрашен из-за присутствия примесей. По твердости этот камень почти не уступает алмазу. При ударе куском кремня по куску камня, содержащего железо (например, пирита) из камней буквально вылетает сноп искр! Эти искры представляют собой светящиеся кусочки раскаленного железа, которые могут поджечь легко воспламеняющиеся материалы.

Технология добывания огня была значительно усовершенствована с наступлением железного века, после того, как человек смог нагреванием железной руды получить железо, которое затем превращали в сталь, добавляя в расплав углерод. При ударе сталью о кремень возникает огромное число искр. До изобретения в девятнадцатом веке спичек, использование кремня было самым распространенным способом добывания огня. Люди носили с собой трутницы – коробочки, в которых лежал кремень, кусок стали и сухой горючий материал – высушенный гриб, обожженная ткань и деревянная палочка, пропитанная серой. При небольшом навыке, ударом кремнем о сталь можно было получить искры, воспламенявшие трут, от которого поджигали палочку, а уже с ее помощью зажигали свечу или керосиновую лампу.

В ранних образцах огнестрельного оружия запал поджигали с помощью «кремниевого замка», механизма, сделанного из кремня, прикрепленного к снабженному пружиной молоточку, который срабатывал после нажатия на спусковой крючок. Кремень ударял по куску стали, возникал сноп искр, поджигавший немного пороха на полке, откуда огонь распространялся на основной пороховой заряд, находившийся в стволе, после чего следовал выстрел.