Загадки современной химии. Правда и домыслы - Джордж Шварц

Некоторые люди, околдованные его зеленоватым свечением, и зная о его происхождении из мочи, называли фосфор «живым пламенем жизни». В течение нескольких лет, прошедших после того, как немецкий алхимик Хенниг Брандт в 1669 году открыл фосфор, этот светящийся элемент стал играть роль защитника пламени жизни от разрушения болезнями. В сочинении, написанном в 1874 году доктором Джоном Эшбертоном Томпсоном, «Свободный фосфор в медицине», было описано лечение колики, подагры, туберкулеза и даже «душевной неустойчивости». Говорили даже, что этот элемент способствует «любовному возбуждению», которое в наши дни просто и без затей называют сексуальной стимуляцией. Французский аптекарь Альфонс Леруа решил проверить это утверждение на флегматичных утках, и сообщил о положительном результате. Томпсон проверил действие фосфора на себе, но, в отличие от уток, никак на фосфор не отреагировал. Зная, что большие дозы чистого элементарного фосфора вызывают тошноту, затруднение дыхания и выпадение зубов, Томпсон задумался о большей пользе не чистого фосфора, а его соединений.

С 1867 года в аптеках начали продавать пакетики фосфида цинка – для лечения всех болезней, какими только мог страдать человек. Доктор Томпсон решил попробовать этот порошок, но вместо сексуального возбуждения отметил лишь зловонную отрыжку. Дело в том, что фосфид цинка реагирует с желудочным соком с образованием фосфина, газа, обладающего сильным чесночным запахом. К счастью для Томпсона, он проглотил лишь несколько миллиграммов фосфида и, таким образом, избежал полного подавления любых страстей. Фосфин – потенциально смертельный яд! Именно это свойство делает фосфин превосходным фумигантом. К тридцатым годам двадцатого века фосфин, выделяющийся из таблеток фосфида магния или алюминия в ответ на контакт с влагой, освободил элеваторы и вагоны с пшеницей от насекомых. Когда же речь идет о грызунах, то их последний ужин готовят из фосфида алюминия и приманки.

В 2000 году работники в одном из офисных зданий в Германии едва не разделили судьбу насекомых на элеваторе. Однажды они ощутили сильный запах чеснока, а вскоре ощутили тошноту, головную боль и першение в горле. Когда с цветка, росшего на подоконнике, внезапно посыпались листья, кто-то сообразил позвонить пожарным. Прибывшие пожарные тотчас ощутили чесночный запах и заподозрили, что в здании повысилась концентрация фосфина. Семерых сотрудников немедленно отправили в больницу, а жителей окрестных домов быстро эвакуировали.

Источник газа обнаружили в соседнем табачном магазине. Его владелец импортировал сигары из Доминиканской республики, и обнаружил, что табак был инфицирован табачной блохой. Доминиканский контрагент снабдил хозяина магазина таблетками фосфида алюминия. Хозяин рассыпал таблетки по полу вечером в пятницу, надеясь за выходные уничтожить насекомых, но едва не уничтожил работников в соседнем здании. К счастью, пожарные оказались на высоте, и распознали запах фосфина.

Исход похожего события в Иерусалиме в 2014 году не был столь же счастливым. Двое маленьких детей погибли, и еще двое оказались в больнице в критическом состоянии, вследствие нарушения техники работы с фумигантами. В одной квартире завелись насекомые и грызуны, и прибывший в дом специалист решил воспользоваться фосфидом алюминия для того, чтобы истребить крыс фосфиновым газом. Это была неудачная идея. Вероятно, помещение, где были разложены таблетки, законопатили герметиком, и семье не было предложено покинуть квартиру. Герметик оказался ненадежным. Фосфин просочился в жилые комнаты. Газ этот тяжелее воздуха, и поэтому сильнее других пострадали дети.

Больных детей доставили в больницу, где родители сказали врачам, что, по их мнению, дети отравились недоброкачественной едой. Ни о каких инсектицидах родители не вспомнили, и медикам не пришло в голову заподозрить возможность такого отравления. После обследования состояние детей оценили как удовлетворительное, и отправили их домой. Потом на место уже вызвали скорую помощь, сотрудники которой обнаружили одного ребенка мертвым, а других обитателей квартиры в тяжелейшем состоянии. Видимо контакт с фосфином продолжился, а против этого яда не существует противоядия. Специалист по истреблению насекомых и грызунов был арестован, и обвинен в халатности.

Похожая трагедия произошла недавно в Форт-Мак-Марри, в провинции Альберта, где борьба семьи с клопами привела к смерти грудного младенца. Конечно, клопы пьют человеческую кровь, и оставляют следы укусов на теле, но они не убивают. Убить может попытка уничтожить клопов фосфином. Источники фосфина невозможно купить в Канаде, но их свободно продают в других странах. Оказалось, что в данном случае фосфид алюминия был привезен из Пакистана. Печально, что фосфин, выделившийся из фосфида, задул пламя жизни.

В 1976 году прилипчивая мелодия песенки «Тряхни своей добычей» стала хитом. Песенка навевала смешанные чувства, так как содержала жалобную сексуальную коннотацию, но для меня она осталась навсегда связанной с метилтионинхлоридом, соединением, которое, вероятно, знакомо вам под названием метиленовой синьки.

Эта песенка, которая была единственным хитом номер один, в первой строке которой одно и то же слово повторялось больше трех раз, появилась в том же году, когда мой коллега Ариэль Фенстер и я организовали сценическое шоу «Магия химии». Мы постарались соединить демонстрацию опытов, слайдов, фокусов и присоединили сюда же музыку для того, чтобы через развлечение заинтересовать как можно больше людей химией. Одна из демонстраций была классической. Она известна под названием «опыт с синей бутылочкой». Суть фокуса заключается в том, что бесцветное содержимое бутылки при встряхивании становится синим. Стоит перестать трясти бутылку, как цвет снова постепенно исчезает. Если опять встряхнуть бутылку, то цвет возвращается. Очень интересна химия опыта.

Метиленовая синька – это кристаллическое вещество, образующее синий водный раствор. Этот раствор обесцвечивается, если в раствор добавить глюкозу. При встряхивании метиленовая синька активно взаимодействует с кислородом, и синий цвет восстанавливается. Потом, после прекращения встряхивания, окисленная метиленовая синька снова реагирует с глюкозой, и снова обесцвечивается. Этот цикл можно повторять до полного истощения глюкозы в реакционной смеси. Я искал подходящее музыкальное сопровождение для демонстрации со встряхиванием, и тут, как по заказу, песенка «Тряхни своей добычей»[20] зазвучала из всех радиоприемников. Это было как раз то, что надо! Мы трясли на сцене своей добычей из метиленовой синьки.

Правда, эта краска может делать множество других вещей, помимо тряски во время демонстрации химических фокусов. Наша история возвращает нас в викторианскую эпоху, одну из самых красочных в истории. И это не фигура речи. Викторианская эпоха знаменита массовой сменой природных красителей синтетическими. Революция красителей вспыхнула случайным синтезом сиреневой краски благодаря молодому Вильяму Генри Перкину, который, на самом деле, пытался синтезировать противомалярийный препарат хинин из каменноугольной смолы. Попытка синтеза хинина оказалась безуспешной, но Перкин сразу осознал все выгоды нового красителя, и с помощью своего отца организовал успешную фабрику красок.