Химия без преград. Увлекательные научные факты, истории, эксперименты

Одна выброшенная батарейка способна отравить площадь в 20 квадратных метров. В природе эта территория может служить домом для нескольких деревьев, семейства ежей и нескольких тысяч дождевых червей.

В батарейках содержатся тяжелые металлы: ртуть, никель, кадмий, свинец, литий, марганец и цинк. Накапливаясь в живых организмах, они наносят серьезный вред здоровью.

Свинец (Pb) вызывает заболевания мозга и нервной системы. Кадмий (Cd) накапливается в печени, почках, костных тканях и щитовидной железе. Ртуть (Hg) – яд. Она относится к первому классу опасности – «чрезвычайно опасные вещества».

Батарейка, выброшенная в мусор, оказывается на свалке. Она тлеет с другим мусором, а летом может и возгореться. Горящая батарейка выпускает клубы едкого дыма, насыщенного диоксинами. С дождевой водой диоксины попадают в почву, поглощаются растениями и попадают к нам на стол.

Ядовитые вещества из батареек проникают и в водоемы. Рыба и морепродукты, водоросли, питьевая вода – все становится отравленным. Кипятить такую воду бесполезно. Диоксинам, в отличие от микробов, кипячение не страшно.

Период полураспада диоксинов в окружающей среде составляет 10 лет. Для уничтожения опасных отходов существуют специальные пункты утилизации. Туда, помимо батареек, можно сдать аккумуляторы, ртутные градусники, ртутные лампы, неисправную электронику и лакокрасочные изделия.

Дай человеку рыбу, и он будет сыт один день. Но научи его ловить рыбу, и года за три он умрет от отравления ртутью.

    Чарли Хаас

№ 6. Пчелиная лаборатория. Как они это делают?

У пчелиного меда нет точной химической формулы. Его состав зависит от растений, почвы, погоды и т. д. Зрелый мед может содержать 20 % воды (H

O), 33–35 % глюкозы (C

H

O

), 40 % фруктозы (C

H

O

) и всего 0,18–0,2 % сахарозы (C

H

O

).

В процессе добычи меда рабочие пчелы передают собранный нектар в улей. Производство в пчелиной лаборатории разворачивается.

Чтобы превратить нектар в мед, пчелы приправляют его ферментами. Так из нектара уходит лишняя влага и образуется солодовый сахар – мальтоза (C

H

O

). Ферментированный нектар закладывают в соты, утрамбовывают, обезвоживают и щедро заправляют дополнительной порцией ферментов. Ячейку герметично запечатывают воском и в вакууме оставляют мед дозревать. Находясь как в консервной банке, мед не портится. Созревший мед достается хозяину пчелиной лаборатории – пасечнику.

№ 7. Если вас укусили: антидоты

Укусы ядовитых змей могут парализовать, нанести вред здоровью и даже убить. Человек, укушенный ядовитой змеей, должен как можно скорее принять противоядие – антидот.

Антидоты способны нейтрализовать или приостановить действие яда в организме. Чтобы антидот подействовал, нужно правильно определить вид змеи. Яды змей специфичны, и против каждого из них разработана специальная сыворотка. Например, сыворотка против яда гадюки бесполезна при укусе кобры.

Как ни странно, для приготовления спасительной сыворотки используют яд того вида змеи, против укусов которой эта сыворотка предназначена.

Ученые добывают змеиный яд и микроскопическими дозами вводят его лошадям. Такая дозировка не вредит животному, но лошадиный организм в ответ на яд начинает вырабатывать антитела. Этот процесс длится несколько дней. Затем, когда в крови животного выработано достаточно антител, ученые берут у лошади около 6 литров крови. Из полученного материала они выделяют те самые антитела и готовят сыворотку-антидот.

После инъекции сыворотки человеку, которого укусила змея, антитела вступают в реакцию с нейротоксическими протеинами яда и нейтрализуют их.

На данный момент универсального антидота против ядов всех змей не существует. Но ученые всего мира усердно работают над этим. На помощь им пришли нанотехнологии! Химики из Калифорнийского университета создали особые наночастицы. Они нейтрализуют токсины, содержащиеся в яде змей всего мира. В ближайшем будущем это изобретение спасет тысячи жизней и избавит врачей от необходимости подбирать антидот для каждого конкретного яда.

Яд и лекарство – часто одно и то же, все дело в пропорции.

    Элис Сиболд

№ 8. «Живая» и «мертвая» вода

Если через воду пропустить электрический ток, то рядом с полюсами источника тока изменятся состав и структура воды. У положительно заряженного анода соберется кислотная вода. Ее называют «мертвой». Около отрицательного катода сконцентрируется щелочная – «живая» – вода.

Мертвая вода (анолит) обладает легким кислым запахом и привкусом. Ее кислотность варьируется от 2,5 до 3,5 рH. Мертвая вода – бактерицид и дезинфектор. Такой водой можно полоскать нос, рот и горло при простуде. Кислотная среда уничтожает микробы и бактерии.

Живая вода (католит) является щелочным раствором. Она очень мягкая. Кислотность «живой» воды составляет 8,5–10,5 рН. Живая вода активизирует внутренние процессы организма: повышает кровяное давление и обмен веществ, улучшает самочувствие.

№ 9. Почему яд одних существ убивает, а других – исцеляет?

Яд – это вещество, приводящее к отравлению организма, заболеваниям и смертельным исходам. А знаете ли вы, что, несмотря на токсичность, яды некоторых живых существ используют для лечения людей?

Яд в небольшой концентрации может обладать лечебными свойствами. Этим правилом люди пользовались с древних времен. Современная медицина также разрабатывает лекарства на основе животных ядов. Чаще всего для этих целей используются яды змей, пчел и пауков. Помимо препаратов на основе продуктов пчеловодства, пчелиный яд наиболее распространен в быту.

Змеиный яд применяется в медицине относительно недавно. В чистом виде его не используют, так как даже малые дозы змеиного яда опасны. Ученые-химики и фармацевты подолгу проводят исследования, прежде чем выпустить лекарство на основе яда змеи.

№ 10. Синий, красный, голубой – выбирай себе любой! Пигменты

Биологические пигменты – это природные красители, придающие цвет тканям животных и растений. За проявление окраски отвечают определенные участки молекул пигментов – хромофоры. Они состоят из атомов, объединенных в цепочки или кольца с чередующимися одинарными и двойными связями.

—С=С–С=С–

Чем больше элементов в цепочке, тем насыщеннее окрас. Существует несколько групп растительных пигментов. Хлорофилл (C

H

2O

N

Mg) – зеленый пигмент. Он содержится в зеленых частях растений, а также в бурых и красных водорослях. Антоцианы – красные и синие пигменты. Содержатся в клеточном соке и клеточных оболочках. Антоцианы получают при соединении сахаров с антоцианидинами – другими натуральными пигментами, которыми богаты ягоды голубики, ежевики, клюквы, вишни, граната и некоторые сорта винограда.