Из чего всё сделано? Рассказы о веществе

Глава 5. Зачем же так глубоко копать? Просто протяни руку!

Мы основательно покопались в Земле, пора выбираться на поверхность.

Тем более что и здесь так много разных удивительных и полезных веществ, созданных природой, — просто протяни руку.

Как вы думаете, какое самое главное и самое необходимое человеку вещество мы можем найти на поверхности земли? Конечно, воду. Она повсюду — в лужах и ручьях, реках, морях и океанах, горах и ледяных айсбергах, в туманах и облаках. Вода — фантастический художник, потому что делает наш мир красивым. На воду в водопадах, реках и морях можно смотреть часами, она как живая. А какие потрясающие картины восхода и заката солнца, какие изумительные радуги дарят нам капельки воды, которые висят в воздухе и играют с солнечным светом, словно бриллианты! В какие неповторимые резные снежинки и причудливые морозные узоры на окнах превращается она, замерзая! Без воды мир потерял бы не только краски, но и саму жизнь. Потому что без воды жизнь невозможна. Она и зародилась-то в воде более миллиарда лет назад. Мы сами состоим из воды более чем на 60%.

Водяной пар, который всегда присутствует в воздухе, столкнувшись с холодным стеклом, оседает на нём тончайшим слоем воды. Но стоит ударить морозу, как эта вода превращается в изысканные ледяные узоры

В сильный мороз капли воды в облаках кристаллизуются, образуя снежинки. Интересно, что чаще всего получаются снежинки с шести лучами. Но их узор не повторяется. Идеально симметричная снежинка, которую вы видите на фотографии, образуется из чистой воды

Академик Игорь Васильевич Петрянов-Соколов называл воду самым необыкновенным веществом на земле и рассказал о ней в своей книжке с таким же названием, которую я советую вам прочитать. Что же необычного в этой бесцветной жидкости, налитой в стакан? В этой жидкости необычно всё. Она до сих пор ставит исследователей в тупик, потому что многие её свойства — исключения из правил. Вода, как и все вещества, состоит из молекул, а в молекуле воды содержатся два атома водорода и один атом кислорода поэтому химики, используя символы элементов, записывают её формулу так — Н2О (читается аш-два-о). Или рисуют разными способами. Например, так: два маленьких шарика (атомы водорода) прилеплены к большому (атом кислорода) как два лохматых уха к голове собаки. Всё как будто просто и понятно. Но это только на первый взгляд.

Таблица Менделеева, в которой расположены все элементы, существующие в природе, и о которой мы говорили в самом начале книги, даёт возможность химикам довольно точно предсказывать свойства веществ. И это прекрасно удаётся для всех других веществ, кроме воды. Согласно этим научным предсказаниям, вода должна закипать при минус восьмидесяти градусах, то есть она должна быть газом. Между тем вода закипает при ста градусах и существует в виде жидкости, пока её не испарят нагреванием. А при какой температуре замерзает вода? «При нуле градусов, это знают все», — скажете вы. Верно, но, по расчётам, она должна замерзать при минус сто градусов. Как видите, два главных и обычных свойства вещества оказались совсем необычными. Почему?

Всё дело в строении воды как вещества. Оказывается, молекула воды может удерживать возле себя еще четверых подружек, таких же, как она. Те, в свою очередь, тоже могут притянуть к себе своих соседок. Так из молекул воды складываются гибкие ажурные хороводы с самым разным количеством участников. Конечно, связи между молекулами воды в таких ансамблях не такие прочные, как между атомами углерода в алмазе. Но они всё же достаточно крепкие, чтобы удерживать их вместе при температурах, когда они должны были бы разлететься в разные стороны, превратившись в газ.

А вот ещё одно необычное свойство. Вещества при замерзании обычно уменьшаются в объёме, но только не вода. Она расширяется! Объём, который занимает лёд, больше, чем объём воды, из которого он получился. Вы можете сами убедиться в этом, если сделаете небольшой эксперимент.

Возьмите стеклянную бутылку (именно стеклянную!), заполните её водой по самое горлышко и крепко закройте пробкой или крышкой. А затем положите бутылку в пластиковый пакет, засуньте в морозильную камеру холодильника и через два-три дня посмотрите, что получилось. Результат вас удивит — толстое стекло бутылки треснуло, не выдержав напора расширившейся замерзшей воды.

Кстати, это явление отчасти повинно в том, что у нас плохие дороги. Если вода, попавшая в трещинки в асфальте, замёрзнет, то лёд расширится и начнёт эти трещины раздвигать. Вот так постепенно асфальт крошится и покрывается ямами и колдобинами. По этой же причине замороженные ягоды и овощи, если их оттаять, выглядят совсем не так, как только что с грядки, — какие-то вялые и мягкие. А виновата всё та же вода. Замерзая в клетках, она расширяется и разрывает их стенки.

Итак, из-за того что вода при замерзании расширяется, лёд становится легче воды и плавает по ней — ещё одна аномалия, с точки зрения физика и химика. Но аномалия очень полезная, иначе на реках и озёрах лёд не держался бы на поверхности, водоём промерзал бы насквозь, и вся рыба в нём погибала бы. Да и все айсберги ушли бы под воду. Это бы и ладно — «Титаник» до сих пор бы плавал.

Или вот такой факт. Все мы знаем, какой упругой становится вода, бьющая из шланга, если зажать выходное отверстие шланга пальцем, оставив маленькую щёлку. Можно увеличить давление и другим способом — поставить мощный насос. И вот если струя воды будет вытекать из шланга со скоростью 100 м/сек, то она станет упругой как сталь. Её нельзя разрубить даже саблей — клинок отскакивает от струи воды.

Есть множество и других аномалий в поведении воды. Но об этом вы прочитаете в специальных книгах, когда подрастёте и займётесь химией.

Вопрос не так глуп, как может показаться на первый взгляд. Хотя многие книги будут убеждать нас, что у воды нет никакой формы, она принимает форму сосуда, куда налита, это свойство всех жидкостей. И тем не менее у воды есть форма — шар. Это прекрасно знают космонавты, которые не раз разливали воду на борту космических станций. В невесомости вода немедленно собирается в шарики, большие и маленькие, которые парят вокруг космонавтов.

Почему же вода собирается в шарики? А всё дело в тех взаимодействиях между молекулами, о которых мы говорили. Силы связи между молекулами воды велики. Та молекула, которая оказалась на поверхности, не может так просто оторваться от своих подружек — они тащат её, «вцепившись в юбку», назад. Поэтому каждая молекула втягивается с поверхности внутрь жидкости, и эта внутренняя сила, в свою очередь, стягивает поверхность. Химики называют её силой поверхностного натяжения. У воды она особенно велика. Вот почему в невесомости, где нет силы тяжести, вода собирается в капельки-шарики.

Эта же сила заставляет воду подниматься вверх по трещинкам и тонким каналам в почве, по корням, стволам и листьям растений, да и просто по тонким трубкам — капиллярам. Положите краешек полотенца в тазик с водой. Через некоторое время вы обнаружите, что всё полотенце мокрое. Растения и вовсе фантастические насосы. Каждый день они прокачивают через себя очень много воды. Например, взрослая берёза извлекает корнями из почвы и испаряет с поверхности листьев до семидесяти ведер воды за сутки.

Интересно, а сколько молекул воды содержится в одной капле? Чтобы пересчитать число молекул в одном кубическом сантиметре воды, всем жителям Земли придется трудиться около пяти тысяч лёт, если каждый будет отсчитывать по одной молекуле в секунду.

Вода, зацепившись за невидимую паутину, повисает на ней не кубиками и не пирамидками, а шариками. Это самая выгодная форма для воды, поскольку у сферы самая маленькая площадь поверхности среди всех мыслимых и немыслимых объемных тел. Стремление к минимализму — один из законов природы

Чтобы ответить на этот вопрос, надо вспомнить ещё об одном удивительном свойстве воды — её способности растворять в себе другие вещества. Положил в чай ложку сахара, помешал, вот и не видно сахара — растворился. Молекулы воды растащили молекулы сахара в разные стороны и сделали их невидимыми. Бросил щепотку соли в суп, помешал — и нет соли, растворилась. Правда, в этом случае в воде не плавают отдельные молекулы соли, вода и их растаскивает на части.

Такое случается со многими веществами. Стоит им попасть в воду, как под её воздействием силы, удерживающие молекулы или атомы в веществе, ослабевают почти в сотню раз. И если внутренних силёнок у вещества мало и оно не может противостоять воде, то молекулы начинают отрываться от его поверхности. Вещество растворяется.

Конечно, разные вещества ведут себя по-разному. Что-то растворяется очень быстро, как соль, а что-то очень медленно, как гранит или, скажем, стекло. Но всё равно растворяются! Вместе со стаканом горячего чая вы можете выпить около одной десятитысячной грамма стекла. (Не бойтесь, растворенные молекулы стекла не царапаются и не колются!)

Вода — универсальный растворитель. Этим и объясняется солёный вкус морской воды. Ведь моря питаются реками. А реки берут своё начало из подземных источников воды или из ледников в горах. Проходя сквозь толщу земли, стекая по склонам гор, вода неизбежно захватывает мельчайшие, а то и крупные частицы самых разных пород, содержащих соли. Она несется с большой скоростью к морям, чтобы отдать им всё это минеральное богатство. И здесь, в море, в тиши и покое, вода постепенно растворяет те соли, которые ей по зубам. В результате литр морской воды содержит около тридцати пяти граммов самых разных солей, главная из которых — наша хорошая знакомая, поваренная соль. И если вдруг моря и океаны испарились бы, то их дно покрылось бы слоем солей толщиной шестьдесят метров.

«Почему же тогда вода в реках несолёная?» — спросите вы. А дело в том, что вода в реках не стоит на месте, она всё время бежит и всё время обновляется. Через шестнадцать дней пресная вода во всех реках мира обновляется полностью! А вода в морях настаивается, соприкасаясь с земными породами сотни миллионов и миллиарды лет, от самого образования этих самых морей.

Но и в пресной воде содержится много разных солей, в среднем около полутора грамма в литре. Хотите убедиться в этом? Вылейте воду из чайника и загляните внутрь. Вы увидите, что дно и стенки чайника покрыты белёсой корочкой — это соли, которые высадились из воды при её кипячении. Среди солей, растворённых в воде, бегущей из крана на кухне, нет поваренной соли, которая придает солёный вкус воде. Но зато есть соль, которая образуется при растворении в воде другого нашего хорошего знакомого — известняка. Когда этой соли много, вода становится «жёсткой», вы наверняка слышали это выражение от бабушки. Нет, «жёсткая» вода, конечно, течёт точно так же, как и «мягкая», но она оставляет после себя много налёта в чайнике, в ней плохо мылится мыло, и волосы после мытья в ней не становятся пышными и шелковистыми.

А есть ли совсем чистая вода, в которой нет ничего, кроме её собственных молекул? Боюсь, что такой чистой воды пока что ещё никто не видел. Она же всё непрерывно растворяет — материал сосуда, в котором находится, вещества, содержащиеся в воздухе. Есть, конечно, технологии, позволяющие максимально очистить воду. Но и в ней обязательно будут примеси, пусть в ничтожных количествах. Кстати, свойства такой очищенной воды отличаются от обычной. Её можно нагреть, скажем, до 150 градусов, а она не закипит. Её можно выставить на двадцатиградусный мороз, а она не замёрзнет. Ну что с неё взять? Одно слово — вода, всё-то у неё не как у «нормальных» веществ.

Конечно же для того, чтобы пить и чтобы готовить чай, кофе, суп, компот, варенье. Ведь мы без воды никак не можем. Надеюсь, вы запомнили, что мы сами состоим из воды более чем на 60%. И в этой воде в нашем теле непрерывно протекают самые разные химические реакции. Мы их, конечно, не чувствуем, но только благодаря им мы дышим, спим, едим, растём, читаем, думаем, катаемся на роликах, делаем уроки или зарядку, спорим с папой или болтаем по телефону. Без еды человек может продержаться долго. А вот без воды — три-четыре дня, не больше.

Капли воды, вытекающие из плохо закрытого крана, выглядят, конечно, красиво. Но когда эти капли собираются в реки канализации, становится грустно. Берегите воду!

Но это не единственное, зачем людям нужна вода. Сельское хозяйство без воды невозможно — надо поливать поля, чтобы собрать урожай. Ведь растения — они тоже живые. Без воды они сохнут и быстро погибают. Чтобы вырастить, скажем, килограмм риса, необходимо потратить от двух до пяти тысяч литров пресной воды, килограмм пшеницы — тысячу литров, килограмм картошки — пятьсот литров. Нужна вода, чтобы поить коров, выращивать для них корм.

Однако не только сельское хозяйство пьёт воду. Она нужна всем предприятиям, которые производят для нас то, что нам нужно. На изготовление килограмма сыра уходит пять тысяч литров воды, килограмма сахара — три тысячи литров, килограмма кофе — двадцать тысяч литров. Чтобы получить одну тонну чугуна, надо израсходовать на многочисленные технологические операции более пятидесяти тысяч литров, или пятидесяти тонн, воды. Вода нужна, чтобы месить бетон и штукатурку, делать фарфор и керамику, наводить порядок в квартире и принимать душ... Это перечисление можно продолжать. Но не будем — и без того понятно, что воды человечеству нужно много. Лучше воздадим славу природе, что это незаменимое вещество есть на нашей Земле.

А знаете, сколько драгоценной питьевой воды утекает каждое утро в канализацию, пока вы чистите зубы? Ведь кран при этом наверняка открыт, и вода хлещет полной струёй. Это нетрудно установить. В ближайшее же утро, отправляясь в ванную, поставьте под кран таз и начинайте чистить зубы. Засчитывать надо ту воду, которая льётся просто так, пока вы трёте щеткой эмаль своих зубов. Воду, которой вы споласкиваете рот, надо пускать в обход тазика. А теперь посчитайте, сколько же набралось в тазике воды. Попросите у мамы литровую банку и вычерпывайте воду из таза банка за банкой. Сколько получилось? Пять? Десять? Двадцать банок? А теперь умножьте это количество литров на 70 миллионов (будем считать, что половина населения России уж точно чистит зубы по утрам каждый день). И получится у нас преогромное число. Вот сколько воды мы выливаем впустую каждый день только тогда, когда чистим зубы. Я вас прошу, выключайте воду — давайте побережём это чудесное вещество, которое специально очищают и готовят, прежде чем запустить в наши краны.

Подумаешь, скажете вы, воды ведь много, она же в круговороте и никогда не кончается! Это не совсем так, и сейчас мы об этом поговорим.

Площадь уникального озера Байкал, заполненного чистейшей пресной водой, сравнима с площадью Бельгии, а его длина почти такая же, как расстояние от Москвы до Санкт-Петербурга. Но главное его достоинство состоит в том, в нём заключена пятая часть всей пресной воды, которая запасена во всех пресных озерах мира

Вроде бы воды кругом сколько хочешь. Бери — не хочу. Всё так, да не совсем. Воды на Земле действительно много — 1388 миллионов кубических километров. И это величина постоянная. Вода никуда не девается, потому что находится в вечном круговороте. Об этом вам наверняка рассказывали в школе. Вода, нагретая солнцем, испаряется, поднимается в атмосферу, превращается в облака и тучи, проливается дождём, питая землю, реки и океан. А потом опять испаряется... И так по вечному кругу.

Так в чём же проблема, спросите вы? Проблема в том, что нам нужна пресная вода и только пресная. Большая же её часть (96,4%) на Земле — солёная, запасённая в морях и океанах. Так что на долю пресной остается совсем немного — 3,6%. Но и из этой малости мы можем взять совсем чуть-чуть. Потому что большая часть пресной воды нам недоступна — она лежит в подземных ледниках в зонах вечной мерзлоты, в ледниках в горах, в Антарктиде и на Северном полюсе, в глубоких подземных горизонтах и в виде водяного пара в атмосфере. Ну и как, спрашивается, эту воду засунуть в водопроводный кран?

Очередное чудо природы — в солёном море-океане плавают гигантские глыбы льда из пресной воды. Они иногда достигают в длину десятков, а то и сотен километров. На фотографии вы видите лишь верхушку этого монстра. То, что находится под водой, в девять раз больше

Что же нам остаётся? Выбор невелик. Мы можем взять воду из рек, некоторых озер, водохранилищ и неглубоких подземных горизонтов. Вот и всё. А это не так уж и много. И хотя вода крутится в круговороте, всё время обновляется и никуда не исчезает, мы начинаем потихоньку чувствовать её дефицит. Воды столько же, но наши аппетиты растут год от года. И сегодня уже каждый третий житель на планете испытывает недостаток питьевой воды. Поэтому, хотим мы этого или нет, воду придётся экономить — каждый день и каждую минуту.

«Ну, раз такое дело, давайте из солёной воды делать пресную», — скажете вы. Давайте, только это не так просто, как может показаться на первый взгляд. Действительно, воду можно испарять из солевого раствора, а потом осаждать на холодной поверхности, то есть конденсировать. То, что при этом действительно получается пресная вода, вы можете убедиться сами. Возьмите небольшую кастрюльку, налейте туда литр воды из-под крана и растворите в ней несколько столовых ложек поваренной соли. Ох, и соленый же раствор получится, прямо как морская вода! Поставьте кастрюльку на плиту, доведите воду до кипения, а потом на минуту закройте кастрюльку холодной крышкой. Когда вы поднимете крышку, то увидите на ней капельки сконденсировавшейся воды. Аккуратно слейте их на блюдечко, дайте остыть и попробуйте. Никакого вкуса! Но понятно, что этот способ требует много энергии, поэтому вода получается очень дорогой.

Можно вымораживать воду из солевого раствора — первыми будут образовываться кристаллики из чистой, пресной воды. Кстати, таким образом можно получать чистую воду не только из солёной, но и из любой грязной воды. Этот эксперимент вам под силу. Попросите у мамы или бабушки пустую металлическую банку из-под консервов — зелёного горошка, например. Хорошенько отмойте её и заполните водой, например — из крана, если вам кажется, что она грязная, или из ближайшего пруда. Теперь поставьте банку в морозильник и ждите.

Вода начнет замерзать вдоль стенок, причём вымораживаться будет чистая вода, выдавливая из себя растворы всяких солей и грязи к центру банки. Когда вода замёрзнет полностью, вытащите эту большую ледышку и внимательно рассмотрите. Будет хорошо видно, что по краям лёд прозрачный, чистый, а в центре какой-то жёлтый, грязный. Теперь жёлтую серединку можно вымыть струёй горячей воды, а оставшийся чистый лёд растопить. Вот вам чистая вода. Многие умельцы не дожидаются, пока замёрзнет вся вода. Как только две трети содержимого превратилась в лёд, они вынимают банку из морозилки, грязную воду из серёдки сливают, а оставшийся чистый лёд растапливают.

В природе это происходит «само собой», так в Арктике и в Антарктиде образуются бесконечные поля пресного льда. Но если мы хотим повторить этот процесс в условиях тёплого климата, то такая заморозка потребует много энергии — опять дорого. Проще заарканить в океане большой айсберг, состоящий, как вы уже поняли, из пресного льда, и отбуксировать его в порт. Такой вариант обсуждается вполне серьёзно.

Но как ни крути, а все способы опреснения солёной воды встают в копеечку. Не сравнить с тем, что мы берём в реках и водохранилищах. Может, вам удастся придумать гениальный и дешёвый способ опреснения воды из морей и океанов? Тогда благодарное человечество поставит вам памятник.

В заключение своего длинного рассказа о воде я расскажу вам об одном фокусе, которым вы сможете поразить своих друзей и родителей. Для него вам потребуется очень чистая вода, которую вы уже научились получать вымораживанием или выпариванием. Налейте эту воду в какой-нибудь прозрачный сосуд, прикройте крышкой и осторожно поставьте в морозильник. По всем правилам, вода должна бы замёрзнуть.

Но очень чистая вода не любит подчиняться правилам, поэтому она не замёрзнет. (А если всё же замёрзнет, значит, вам не удалось получить чистую воду.) Через пару часов осторожно вытащите сосуд из холодильника, поставьте на стол и взмахом волшебной палочки заставьте её в мгновение ока превратиться в лед. Для этого заранее заготовьте палочку, кончик которой можно обмакнуть в солонку, чтобы налипло несколько кристалликов соли. Стоит только прикоснуться этим кончиком к поверхности переохлаждённой воды, как она должна мгновенно начать кристаллизоваться по всему объёму. Не расстраивайтесь, если с первого раза фокус не удастся. В любом деле надо, как говорится, набить руку.

Есть ещё одно замечательное вещество, без которого жить нельзя, — кислород (он обозначается символом О в таблице Менделеева). Этот газ, молекула которого состоит из двух атомов кислорода (О2), — без цвета и без запаха. Кстати, то, что кислород невидим, безвкусен, лишён запаха и газообразен при обычных условиях, надолго задержало его открытие. Кислород нашли и распознали лишь в восемнадцатом веке благодаря стараниям выдающихся химиков Джозефа Пристли, Карла Вильгельма Шееле и Антуана Лорана Лавуазье.

Итак, кислород мы не видим и не чувствуем, хотя в воздухе, которым мы дышим, его много — почти 21% по объёму, пятая часть. (Остальное приходится на азот с небольшой примесью углекислого газа.) Но мы прекрасно чувствуем его отсутствие. Если в комнате душно, мы просим открыть окно, чтобы впустить свежий воздух, — дышать же нечем!

А зачем нам кислород? Вдыхая порцию свежего воздуха, мы посылаем кислород в лёгкие. В них он впитывается в кровь, где его уже поджидает специальное транспортное средство под названием «гемоглобин», и на этом скоростном такси кислород доставляется во все органы, ткани и клетки, из которых сложен наш организм. Каждая крошечная живая клетка, а их в нашем теле сто тысяч миллиардов (!) — это маленький химический реактор, где вещества непрерывно взаимодействуют друг с другом, превращаясь в то, что нужно нашему организму. Каждую секунду, без остановки на сон и обед, в нашем теле незаметно протекают миллиарды реакций, благодаря которым мы и живём. О том, что все эти реакции происходят в воде, мы уже говорили. Так вот, кислород — главное действующее лицо в этих превращениях.

Это памятник веществу, которое вам хорошо знакомо, — ржавчине. Она всегда образуется там, где железо встречается с кислородом и водой, в результате чего железо окисляется

С его участием протекают разнообразные реакции окисления, в которых «сгорают» вещества, поступающие с пищей в наш организм. А в результате выделяется много энергии — той самой, которую мы используем, чтобы двигаться и поддерживать постоянной температуру нашего тела, 36,6 градусов. Правда, в таких реакциях всегда выделяется диоксид углерода (СО2). Но, к счастью, мы умеем легко избавляться от него, выдыхая его в атмосферу.

Кислород — чрезвычайно активное вещество. Он так и ищет, с кем бы ему соединиться и что бы ему разрушить. Поэтому кислород вездесущ. Этот элемент присутствует в подавляющем большинстве веществ, из которых сделан мир и мы сами. Из тех веществ, с которыми вы уже познакомились в этой книге, — он есть в воде, в песке, глине и почти во всех минералах. В большинстве веществ, из которых сделано всё живое (химики называют их органическими веществами), во всём, что мы едим и носим, обязательно есть кислород.

Кислород никогда не успокаивается. Что бы ни подвернулось ему под руку, он первым делом пытается окислить «собеседника». Чаще всего ему это удается. Попалась железная крыша, и он начинает работать, превращая железо в ржавчину — соединения железа с кислородом. Правда, в случае с железом это долгий процесс. Но бывают быстрые, почти мгновенные реакции окисления. Возьмите яблоко, например антоновку, разрежьте, и через минуту-другую вы увидите, как срез начинает темнеть. Это вещества по имени «полифенолы», содержащиеся в яблоке, начинают окисляться.

Противиться активному кислороду не может и древесина, стоит только её поджечь. Горение — это ещё одна очень бурная реакция окисления, во время которой выделяется много тепла. Вот почему мы можем согреться у костра и сварить на нём еду

А горение? Это тоже реакция окисления с участием кислорода. Быстрая, красивая, но и опасная. При реакциях окисления выделяется тепло, благодаря которому можно погреться у костра или камина. Преющее сено, в котором происходит медленное окисление, становится теплым. Да и перегной, который на дачах кладут в парники, тоже разогревается от окисления и согревает растения. Но ведь и до пожара недалеко.

Поэтому очень полезный и необходимый для жизни кислород бывает и опасен, и вреден. Вот почему химики придумали разные вещества, которые защищают от этого агрессора. Их вводят в состав материалов, чтобы они не горели и не окислялись, чтобы дольше служили. Наш организм тоже придумал свою внутреннюю защиту от неуёмного кислорода. Бывают случаи, когда его надо сдерживать. Вот на эти случаи и есть вещества, называемые антиоксидантами, которые тормозят реакции окисления в наших клетках. Очень много таких веществ содержится, например, в зелёном чае. Поэтому люди, заботящиеся о своем здоровье, пьют именно его. Как ваши бабушка и мама. Я угадала?

Вообще, долгое пребывание в чистом кислороде приводит к смерти: об этом писали еще Пристли, Шееле и Лавуазье. Мыши в кислороде гибнут через три-пять дней, а болезненные изменения в их организме начинаются уже в первые часы. Так что относительно небольшое содержание кислорода в воздухе, точно рассчитанное природой, — это оптимум, отклоняться от которого не стоит.

В самом деле, откуда берётся кислород? Он же непрерывно расходуется на дыхание и окисление всего? А его количество в воздухе как будто и не уменьшается. Так и есть, и всё благодаря очередному химическому чуду, сотворённому природой.

Всё дело в растениях и водорослях. Они не едят борщ, котлеты с картошкой и компот. У них своя еда — вода, воздух и... свет. Они берут воду из почвы, из лужи или океана. Они всасывают через свои зелёные листочки и клетки диоксид углерода, которого много в атмосфере, потому что это главный продукт любой реакции окисления. Они улавливают солнечные лучи. А дальше начинается великое таинство под названием «фотосинтез». Из этих незамысловатых компонентов, то есть всего лишь из трёх элементов — водорода, кислорода и углерода, содержащихся в воде и диоксиде углерода, — растения в своих клеточках синтезируют величайшее множество самых разных органических соединений. Ведь из атомов водорода, кислорода и углерода, взятых в любом количестве, можно составить бесконечное количество комбинаций. Так получаются вещества, из которых состоят сами растения. Они позволяют им расти, цвести и размножаться.

Одни из главных поставщиков кислорода на Земле — цианобактерии, или сине-зелёные водоросли. Они живут в морях и океанах, поэтому морская вода такого красивого сине-зелёного цвета. Крошечные цианобактерии непрерывно поглощают воду и углекислый газ, а в атмосферу возвращают кислород. Этот процесс учёные называют фотосинтезом

Но кислород можно получить и в лаборатории без помощи живых существ. Если в стакан налить перекись водорода (из аптечки) и добавить капельку сока хрена или крови, то мгновенно начнётся бурная реакция, которая запечатлена на фотографии. Перекись водорода под действием компонентов сока хрена (ферментов) начнёт быстро разлагаться на воду и кислород. Он-то и поднимает такую пену

А что же кислород? В результате этих реакций растения выделяют в атмосферу кислород, чистейший и самый настоящий. «А разве самим растениям кислород не нужен?» — спросите вы. Нужен, обязательно нужен. Мы же знаем, что большинство реакций в живых организмах (а растения конечно же живые!) протекают с участием кислорода. Поэтому часть кислорода, который растения производят, они расходуют на свои нужды, на своё собственное «дыхание», а остальное отдают в атмосферу, чтобы все другие живые существа тоже могли дышать. Арифметика тут такая: на собственные нужды растения тратят лишь одну седьмую часть произведённого ими кислорода. Причём подавляющую часть этого вещества (80%) в атмосферу поставляют одноклеточные водоросли, живущие в океане, и лишь пятую часть (20%) — растения, живущие на земле. Вот почему океан и леса называют лёгкими нашей планеты.

Откуда мы всё это знаем? Ещё до того, как химики придумали разные приборы, позволяющие находить кислород где угодно и измерять его количество, они уже установили, что растения умеют производить этот волшебный газ. Один из первооткрывателей кислорода Джозеф Пристли поместил зелёную ветку мяты под стеклянный колпак с воздухом, в котором горела и потухла свеча. И оказалось, что живая зелёная ветка возвращает воздуху под колпаком способность поддерживать горение свечи.

«А ночью, когда нет света, фотосинтез останавливается?» Это замечательный вопрос, спасибо. Да, останавливается. Поэтому ночью растения дышат тем кислородом, который есть в атмосфере. А водоросли дышат ночью тем кислородом, который растворён в воде — в среде их обитания. Кислород не то чтобы очень хорошо растворяется в воде, всего лишь сотая часть того, что находится в атмосфере, может поглотиться водой. Но этого вполне достаточно, чтобы поддерживать жизнь в водоёмах.

Между прочим, наименее требователен к кислороду карась, он спокойно живёт в заросших прудах, где почти весь растворённый в воде кислород расходуется на окисление органических веществ. Карп куда более привередлив, ему нужно, чтобы в литре воды содержалось не меньше четырёх миллиграммов кислорода. Но больше всего кислорода требуется рыбам, обитающим в быстрых реках, особенно горных, например форели. Им же приходится частенько плыть против течения, то есть тратить много энергии. А эту энергию в своих телах они получают благодаря реакциям окисления.

Да, чистый кислород нам нужен для многих и очень важных дел. Больному, который задыхается, надо немедленно дать кислородную подушку. А чем её заполнить? Чистым кислородом. Он нужен и на самолётах на случай разгерметизации, и на подводных лодках для восполнения убыли кислорода, чтобы экипаж мог свободно дышать каждую минуту.

Кислород нужен и в промышленности. Благодаря ему можно поддерживать высокую температуру горения в домнах или печах, где выплавляют металл. Он необходим на тех производствах, где продукцию получают с помощью реакций окисления. В общем, чистого кислорода нужно много.

Как же его получить? Химикам известно множество разных способов. Например, можно пропустить электрический ток через воду, и ее молекулы разложатся на составные части — водород и кислород. Или взять вещество, которое химики мудрёно называют перманганатом калия, а бабушка и мама попросту марганцовкой. Оно наверняка есть в вашей домашней аптечке — пузырёк с темно-фиолетовыми, почти чёрными мелкими кристалликами. Если его нагреть, то в результате будет выделяться чистый кислород.

Или другое вещество из той же аптечки — перекись водорода. Она, как и вода, сложена из атомов водорода и кислорода, только в ней на два атома водорода приходится не один, а два атома кислорода. Перекись водорода — относительно неустойчивое соединение и постепенно разлагается, превращаясь в воду и выбрасывая «лишний» кислород. Но этот процесс можно ускорить, например бросив в кружку, в которую вы вылили пузырёк перекиси, несколько небольших кусочков сырых овощей. Жидкость в кружке буквально вскипает от выделяющихся пузырьков чистого кислорода. То же самое происходит, когда мама смачивает перекисью вашу разбитую коленку. В этом случае разложение перекиси водорода ускоряют вещества, содержащиеся в вашей крови. А выделяющийся, очень активный кислород убивает все микробы, которые могли попасть в рану из земли.

Но все эти способы хороши для лабораторных экспериментов или для бытовых нужд. А вот для получения больших количеств кислорода нужно что-то другое, какая-то простая и дешевая технология.

Эту технологию придумал в тридцатые годы прошлого века великий русский физик Пётр Леонидович Капица. Он сконструировал аппарат, который позволял сильно охлаждать (до минус 196 градусов) и сдавливать воздух, в результате чего тот становился жидким, а потом эту жидкость разделять на ручейки чистейшего кислорода и азота. Струя жидкого кислорода и вправду похож на ручей, потому что он прозрачный и голубоватого цвета.

Уж коль мы заговорили о растениях, то давайте присмотримся повнимательнее к этому источнику самых разных веществ. Эти вещества, приготовленные природой, химики могут брать, переделывать и превращать в то, что нам необходимо.

Возьмём, к примеру, дерево. Его клеточки неустанно трудятся, производя множество разных соединений, которые идут на строительство новых клеток. А ещё из них складываются волокна, которые формируют древесину. Вот так дерево растёт и растёт.

Чего же в древесине больше всего? Больше всего целлюлозы. Это вещество представляет собой длиннющие цепи из повторяющихся фрагментов, которых может быть очень много. А каждый фрагмент — это красивая ажурная конструкция из атомов углерода, водорода и кислорода. Эти молекулы-нити образуют стенки всех клеточек растений. Потому целлюлоза так и называется — от латинского cellula, клетка. Молекулы целлюлозы складываются в длинные гибкие волокна. Они переплетаются и выстраивают ствол и ветки дерева. Именно они делают растение гибким и жёстким — стебелёк гнётся под ветром, но не ломается. Есть в древесине и другие органические вещества. Но для нас с вами сейчас интересна именно целлюлоза.

Чем же эта целлюлоза так заманчива? Например, тем, что из неё можно делать бумагу. Вообще-то, честно говоря, бумагу можно делать почти что из любых волокон, главное, чтобы это были именно волокна — хлопка, бамбука, тряпья и многого другого. В 1765 году в немецком городе Равенсбурге вышла необычная книга. Её бумажные страницы были сделаны из разных материалов — опилок, хмеля, торфа, осиных гнезд, мха, капусты, стеблей осоки, льняного и хлопчатого тряпья... Шестьдесят страниц — шестьдесят материалов. И всё равно — бумага!

Но первую бумагу, секрет которой придумали в Китае почти две тысячи лет назад, делали из бамбука. Вот как выглядела эта древняя технология. Молодые двухлетние стволы бамбука опускали на две недели в воду (в чаны или просто в реку). Размоченный бамбук резали на короткие куски и кипятили, пока он не превращался в рыхлую массу. Эту массу толкли в большой ступе, затем полученное месиво разбавляли водой до густоты молока и держали некоторое время на солнце. Масса становилась светлее, то есть отбеливалась на солнце. А потом «бумажное молоко» выливали на частое сито из шёлковых нитей. Когда жидкость стекала, лист прессовали и сушили. Бамбуковая бумага готова.

Интересно, что современная технология изготовления бумаги, которая появилась у нас в семнадцатом веке и постепенно совершенствовалась, очень похожа на ту, что я только что описала. Сейчас для производства бумаги берут хвойные породы деревьев — просто кладезь волокон, которые нам нужны. Кстати, у нас в стране больше всего именно хвойных пород: самое распространённое дерево в России — лиственница. (Признайтесь, вы ведь подумали — берёза?)

Целлюлоза — это главное и, пожалуй, самое распространённое природное вещество, из которого строятся стенки клеток растений, а также скелет листочков, веток и стволов. Посмотрите, как устроен листок. Он очень похож на само дерево. Такое подобие — ещё один фундаментальный закон природы

Этот ручной пресс для изготовления бумаги в домашних условиях хоть и выглядит старым, но по сравнению с самой бумагой просто юнец

Сначала с дерева снимают кору, потом его рубят на мелкие щепки размером с ноготь. Эти щепки обрабатывают горячим водяным паром, чтобы они промокли насквозь. Затем их отправляют в варочную машину, где при 170 градусах и высоком давлении щепки варятся в растворе щёлочи — соединения натрия, кислорода и водорода. Это очень едкое вещество, и оно решает главную задачу — вынимает из щепок и переводит в раствор все лишние вещества, оставляя только волокна целлюлозы.

После такой процедуры целлюлоза имеет темноватый оттенок. Поэтому её отбеливают. Но не солнечными лучами, как в Древнем Китае, а с помощью очень сильных и едких веществ, например хлора и той же щёлочи. Отбелённую целлюлозу размалывают почти что в порошок, смешивают с разными веществами — каолином (помните, глина для фарфора?), чтобы бумага была белая и плотная, и полимерами, чтобы она была гибкая и блестящая. И то, что получилось, а получаются такие белые густые «сливки», отправляют на бумагоделательную машину.

Представьте себе бесконечное полотно, сплетённое из металлических или пластиковых нитей. Бумажная масса равномерно растекается по этому полотну, специальные отсасывающие устройства убирают из неё воду. Потом она проходит между валками, которые ещё больше отжимают воду. Потом её сушат на специальных горячих цилиндрах, внутрь которых подаётся горячий пар. Наконец почти сухую бумагу проглаживают, как горячим утюгом, пропуская между двумя нагретыми валиками, отчего она становится гладкой. Вот и всё. Бумага готова. Её сматывают в рулоны и упаковывают.

«Разве не жалко деревья? — спросите вы. — Так и все леса можно вырубить». Легко, если уничтожать их бездумно, варварски, не считаясь с природой. Но можно подойти к делу и по-хозяйски. Ведь у растений есть потрясающая способность — они всё время растут, то есть всё время воспроизводят сырьё, которое нужно химикам. Как скажут специалисты, это «возобновляемое сырьё». Совсем не трудно соизмерить свои аппетиты с той скоростью роста деревьев, которая предусмотрена в природе. И при этом не забывать, что на месте вырубленных деревьев надо обязательно сажать новые.

Гигантские горы древесных опилок перерабатывают целлюлозно-бумажные комбинаты, чтобы сделать для нас бумагу любого вида и назначения

Кстати, сейчас исследователи в разных лабораториях мира работают над тем, чтобы создать быстрорастущие породы деревьев. Этим занимается относительно молодая область науки, называемая генной инженерией. Может быть, вы станете генным инженером и создадите такую породу сосны, которая будет вымахивать за три-четыре года на двадцать метров. Было бы здорово, потому что древесина нам очень нужна.

Одних только типов бумаги мы сегодня делаем несколько сотен — для газет и журналов, книг и нот, для письма, черчения и рисования, для денежных знаков, морских карт и переплётов, для салфеток и упаковки, носовых платков и туалетной бумаги, для принтеров и обоев, для электроизоляции и слоистых пластиков.

Но не только бумага. Из дерева мы по-прежнему строим красивые и комфортные дома в деревнях и на дачах. Ведь древесина удерживает тепло, поглощает звук, радует глаз, потому что красивая и пахнет замечательно. Вот рассказываю я вам о деревьях и явственно представляю запах свежих сосновых досок.

Неужели запах тоже состоит из вещества, спросите вы? Конечно! Причём — из множества веществ. Яркий и запоминающийся аромат розы, или ландыша, или сирени сложен из сотен самых разных веществ с причудливыми формулами. Веществ, которые производят в своих клетках сами растения, чтобы привлечь к себе внимание насекомых, которые их опыляют и тем самым помогают им размножаться.

Однако не только насекомые принюхиваются к цветам. Человек тоже любит приятные запахи. Достаточно лишь нескольким молекулам пахучего вещества залететь к нам в нос, как специальные клеточки на слизистой оболочке носа (их называют рецепторами) посылают сигнал в мозг. И эти сигналы очень важны для человека. Вы ведь не будете есть еду, которая плохо пахнет? Конечно, нет, иначе можно отравиться. И от этого вас предостережёт запах. А иной противный запах, например сероводорода (запах тухлых яиц), просто даёт вам команду немедленно уходить отсюда, здесь опасно. И действительно, в больших количествах сероводород ядовит. А есть запахи, которые успокаивают нас, поднимают настроение, будоражат память. Вот почему папа дарит маме на восьмое марта одни и те же духи. Он знает, что их запах каждый день будет напоминать маме о нём.

На таких дирижаблях путешествуют охотники за запахами из исследовательского центра швейцарской парфюмерной компании Givaudan. Они летят над непроходимыми джунглями и высматривают места, где растут экзотические цветы. Там охотники и высаживаются

Профессор Роман Кайзер настраивает прибор, который будет собирать аромат живого цветка.

Человек долго искал источник запаха в цветках, пока наконец не обнаружил пахучие масла, которыми пропитаны не только части цветка, но даже листочки растения, а иногда и ветки. Обнаружив это богатство и научившись его выделять из растений, люди придумали всякие благовония, чем сильно украсили нашу жизнь. Поначалу парфюмеры — изготовители благовоний — брали природные ароматные масла, разбавляли их чистейшим спиртом и получали духи и одеколон. А чего голову ломать, если природа уже всё придумала и приготовила. Прыснул духами на кожу, спирт тут же испарился, потому что очень летучий, а ароматные вещества остались. Они ещё долго, в течение дня и больше, будут покидать нашу кожу. Сначала улетят самые лёгкие вещества, потом те, что потяжелее. Вот почему духи в течение дня меняют свой аромат.

Но всё-таки, согласитесь, интересно же узнать, что там, в этих маслах, так пахнет! Это стало возможным не так давно, когда у химиков появились приборы и методы, позволяющие разделить смесь неизвестных веществ на составляющие и узнать, как выглядит, то есть какова структура каждого из них. Появилась даже такая профессия, что ли, — охотники за запахами. Они отправляются в самые дикие и потаённые уголки нашей планеты и ищут неизвестные цветы с необычным, приятным ароматом. В иные тропические заросли порой удаётся добраться только на воздушных шарах и дирижаблях. Хотела бы я поработать таким охотником!

Если цветок найден, охотник надевает на него специальный приборчик. Он не повреждает цветок и не мешает ему источать аромат. А это и нужно прибору, который собирает выделяющиеся ароматные вещества. Через день-другой-третий в плену оказывается много аромата, поэтому прибор снимают, плотно закрывают и отправляют в химическую лабораторию. Здесь-то собранный запах и разложат на части.

Этих частей, то есть веществ, набирается до нескольких сотен. Большинство из них парфюмерам уже знакомо, некоторые они видят впервые и тогда пытаются создать их в лаборатории, получить из других, имеющихся в распоряжении веществ. Но в аромате ещё очень важно сочетание и соотношение компонентов. Этому искусству точного смешивания химики тоже учатся у цветов. А ещё исследователи, распознав строение природных ароматных веществ, пытаются искусственно сконструировать новые, неизвестные природе запахи.

Сегодня ароматные вещества, созданные руками химиков, теснят природные. Да и напасёшься разве на всех ландышей и лилий? Но в большинстве дорогих духов обязательно присутствуют природные душистые вещества, к которым добавлены рукотворные. Для современных парфюмеров какой-нибудь синтетический гидроксицитронеллаль или что-то в этом роде стал обычным делом, они даже произносят это неудобоваримое название без запинки.

Этот прибор и колба, надетая на цветок, нисколько не вредят растению. Через день-другой прибор отсоединят, капсулы с ароматами увезут в исследовательский центр, а цветок продолжит свою жизнь

Ну вот, запахло валерьянкой. Наверное, бабушка накапала себе порцию перед сном (количество капель — по числу лет), чтобы лучше спалось. Очень грамотное решение! Настойка валерианы действительно отгоняет бессонницу и снимает нервное возбуждение после общения с непоседливыми и пытливыми внуками. А для нас с вами эта настойка — ещё один химический подарок природы.

Растения одаривают нас не только целлюлозой и душистыми веществами, но ещё и лекарствами. Валериана лекарственная — типичный тому пример. Самое замечательное в этом растении, которое вымахивает до полутора метров в высоту, это запах, который ни с чем не спутаешь, — пахнет аптекой. Больше всего пахнут не стебли и листочки (а цветки и вовсе не пахнут), а корни этого растения. Из них-то и извлекают ценные лекарственные вещества.

Их там — целый букет. И поди разбери, которое из них главное. Боюсь, что и сейчас химики и фармацевты не дадут точного ответа на этот вопрос, хотя о лечебных свойствах валерианы знали ещё древние греки две с половиной тысячи лет назад. Они называли её средством, способным управлять мыслями. В нашей стране сбор валерианы в промышленном масштабе начался триста лет назад, ещё при Петре Первом. Сделать целебную настойку нетрудно, лекарственные вещества сами выходят из корней, если их выдерживать в воде или спирте.

Ну вот, теперь кошка забегала, как ненормальная, валерьянку учуяла. Кстати, ещё одна удивительная загадка: почему кошки так любят валерьянку — от её запаха просто наизнанку выворачиваются, глазки мечтательно закатывают и мяукают как-то загадочно. Наверное, поэтому у валерианы лекарственной есть ещё одно название — «кошачий маун». Да, вещество — это страшная сила.

Валериана — лишь один представитель огромного сообщества лекарственных растений, которое насчитывает сотни видов. Ромашка, календула, пустырник, тысячелистник, череда... В каждом доме в аптечке обязательно найдутся пакетики с лечебными травами, отварами которых можно и горло полоскать, и выпить их при надобности, и примочки сделать. В медицине даже сформировалось целое направление — фитотерапия, то есть лечение травами. Хотя фитотерапия, конечно, гораздо старше той привычной медицины, которой мы сейчас пользуемся. Ведь в давние времена люди лечились только травами, таблеток не было.

Впрочем, ценность растений не заканчивается на их целебных свойствах. Из растений мы можем взять и многое другое. Например, из свеклы мы умеем выделять чистый сахар, из кукурузы и картошки — крахмал. Не говоря уже о том, что мы растения едим, поглощая вместе с ними вещества, так необходимые нашему организму для жизни, — витамины, углеводы, разные соли и микроэлементы. Вот уж поистине бесценный химический дар. Но кажется, я забыла об ещё одной составляющей этого богатства. Немедленно исправляю свою оплошность.

Вот так выглядит валериана лекарственная. Главные целебные вещества у неё содержатся в корнях. Из них-то и делают валериановую настойку

Почему ваши джинсы такие синие, а мамина кофта такая красная? Потому что они покрашены специальными красками, скажете вы. Верно, только не красками, а красителями. Именно так называют вещества, которыми окрашивают волокна и материалы. Джинсы и кофта приобрели красивый яркий цвет благодаря современным красителям, которые научились делать химики. Но у каждого из них есть предки, рожденные природой. Ведь сначала человек нашел красители в природе и начал их с радостью использовать. А потом, потратив сотни лет, понял, как устроены их молекулы, и научился делать такие же и даже лучше в своих лабораториях и на заводах. В очередной раз химики воспользовались подсказкой природы.

Вообще, чтобы получить любой цвет, достаточно лишь трех красителей — красного, синего и жёлтого. Смешивая их в разных пропорциях и сочетаниях, можно получить любой оттенок любого цвета. Вы и сами наверняка получали чистый зелёный цвет, проводя синим фломастером по бумаге, выкрашенной жёлтым фломастером.

Эти три главных красителя люди научились добывать из растений и животных в очень давние времена, тысячи лет назад. Наверное, для растений и животных это было не лучшим поворотом судьбы, но для человечества и химии такие находки стали вполне судьбоносными.

В давние времена на Востоке индиго, окрашивающее ткани в прекрасный синий цвет, было одной из самых дешёвых и распространённых красок. Добывали его из индигоферы красильной, которая в изобилии произрастала в Индии. Этот промысел существовал в Индии уже четыре тысячи лет назад. Потому в названии «индиго» звучит Индия, хотя это растение обитает и в Южной Азии, и в Китае, и в Японии, и во многих других странах.

И знаете, что интересно? Само растение — совершенно обычное, то есть зелёное, и цветочки у него розовые или фиолетовые, никаких следов синей краски не видно. А их и не должно быть, потому что в растении содержится не само индиго, а его предшественник, только половинка молекулы индиго. Но стоит этой половинке оказаться на воздухе, как начинается быстрое... Что? Правильно, окисление. Половинки соединяются, и получается синий краситель.

Вот как его делали в давние времена. Листья растений загружали в большие чаны или даже в ямы и заливали водой. Вещества из растений постепенно растворялись в воде, окислялись на воздухе, и в воде появлялись синие хлопья индиго, которые оседали на дно.

Синие и голубые джинсы шьют из специальной хлопчатобумажной ткани, нитки которой окрашены красителем индиго

Сегодня технология выглядит иначе, потому что ткани, в том числе и ту, из которой шьют джинсы, окрашивают синтетическими красителями. Их делают на заводе уже без помощи растений. Это стало возможным благодаря упорной и многолетней работе знаменитого немецкого химика Адольфа фон Байера. Он потратил восемнадцать лет, чтобы понять, как устроена молекула индиго. Это случилось в 1883 году. Но понадобилось ещё семь лет, чтобы создать промышленную технологию, позволяющую делать индиго на заводах, и ещё семь лет упорного труда и множество усовершенствований, чтобы, наконец, первая партия синтетического индиго увидела свет. Человечество не забыло о заслуге А. Байера — в 1905 году ему была присуждена Нобелевская премия по химии.

У индиго есть химический родственник, только красного цвета — пурпур. В давние времена пурпур добывали из морских моллюсков — улиток, которые обитают во всех европейских морях и называются багрянками красильными. И здесь, между прочим, та же самая история. Само тельце моллюска вовсе не красное. Его размельчали в воде, полученным раствором пропитывали ткань, развешивали её на воздухе, и она приобретала пурпурный цвет. Почему так происходило, мы уже знаем — предшественник пурпура окислялся на воздухе и становился пурпуром.

Из десяти тысяч улиток можно было получить немногим более одного грамма красителя, поэтому ткани, окрашенные пурпуром, могли себе позволить только очень богатые люди. Пурпурная мантия или тога были признаком высочайшего положения в обществе, их носили разве что древнеримские патриции.

Там, где не было моллюсков, люди научились добывать красную краску из растений и даже насекомых. Видимо, природа любит красный цвет. Известный с древности краситель крапп добывали из корней марены красильной. Это такой невысокий кустарничек с метёлками неярких цветков. Ради яркой и стойкой краски её разводили когда-то почти во всех государствах Европы и Азии. А ещё люди научились делать на основе краппа краску практически любого цвета — коричневого, черного, фиолетового, оранжевого или жёлтого, как канарейка, добавляя к нему различные измельчённые минералы.

Тайну этого красителя удалось разгадать в 1826 году французским химикам П. Робике и Ж. Колену. Они выделили в чистом виде и описали свойства основного красящего вещества, названного ализарином. Однако синтетический ализарин удалось получить лишь спустя сорок три года. Сегодня на основе синтетического ализарина делают и другие, более сложные красители. Так что марене красильной теперь уже ничего не угрожает. Впрочем, не совсем так. Природный крапп в наши дни по-прежнему добывают в некоторых странах Азии. Им красят нитки для ковров. Говорят, что эта краска не выцветает столетиями.

А вот ещё один природный источник красного красителя — насекомое кошениль, которое живёт на кактусах. Древние ацтеки и майя — народы, обитавшие в Центральной Америке, — собирали этих насекомых, убивали их водяным паром или нагреванием, а потом размалывали. В порошке, который получался, содержалось до 10% красящего вещества — карминовой кислоты. Она окрашивает шёлк и шерсть в ярко-красный цвет.

А что же жёлтый краситель? У него тоже есть чудесный природный источник — растение крокус. Оно наверняка хорошо вам знакомо, ведь крокусы одними из первых расцветают весной на дачной клумбе, радуя маму и бабушку. Но всё же самое ценное в них — это так называемые рыльца в цветке. Их собирают, перемалывают и получают порошок под названием «шафран», который где только не используют — и как приправу, и как краситель для теста, сыров, масла, кондитерских изделий, и конечно же как краситель для ткани. Что же в шафране такого красящего? А это вещества под названием «каротиноиды». Они, кстати, есть и в морковке. Попробуйте натереть большую морковку на тёрке, а потом посмотрите на свои руки — они станут жёлтыми.

К счастью, время природных красителей позади. Живые существа, содержащие столь привлекательные красящие вещества, теперь почти что в безопасности. Ведь химики научились их делать сами. Правда, для этого потребовались сотни лет, пока развилась наука химия, пока появились химики, реактивы и лаборатории. Зато сегодня на химических заводах производят более полутора тысяч синтетических красителей на все случаи жизни и для любых тканей.

Жёлтый краситель шафран с давних времен извлекают из жёлтых сердцевинок вот таких красивых и нежных цветов — крокусов, или первоцветов. Для того чтобы собрать полкило шафрана, нужно плотно засадить крокусами целое футбольное поле