«Жидкости»

Жидкости (fb2) - Жидкости (пер. Наталия Ивановна Лисова) 8574K (книга удалена из библиотеки) скачать: (fb2) - (epub) - (mobi) - Марк Медовник

Марк Медовник

Жидкости. Прекрасные и опасные субстанции, протекающие по нашей жизни

Светлой памяти моих мамы и папы

Эту книгу хорошо дополняют:

Атомы у нас дома

Крис Вудфорд

Гений

Джеймс Глик

ДНК — не приговор

Стивен Хэйне

Укрощение бесконечности

Иэн Стюарт

Информация от издательства

Научный редактор Вадим Гладырев

Издано с разрешения Andrew Nurnberg Associates International Ltd c/o OOO «Andrew Nurnberg Literary Agency»

На русском языке публикуется впервые

Медовник, Марк

Жидкости. Прекрасные и опасные субстанции, протекающие по нашей жизни / Марк Медовник; пер. Н. Лисовой; [науч. ред. В. Гладырев]. — М.: Манн, Иванов и Фербер, 2019.

ISBN 978-5-00146-286-6

Марк Медовник, профессор материаловедения и известный популяризатор науки, рассказывает о самых известных жидкостях — притягательных и угрожающих, освежающих и опьяняющих, живительных и взрывчатых, вкусных и ядовитых. Мы постоянно имеем дело с различными жидкостями, но даже не подозреваем, какими интересными и неожиданными свойствами обладают эти привычные для нас субстанции.

Книга будет интересна всем, кому нравится химия и кто любит узнавать новое об устройстве нашего мира.

Все права защищены.

Никакая часть данной книги не может быть воспроизведена в какой бы то ни было форме без письменного разрешения владельцев авторских прав.

Original English language edition first published by Penguin Books Ltd, London

Copyright © Mark Miodownik, 2018

The author has asserted his moral rights

All rights reserved

© Перевод на русский язык, издание на русском языке, оформление. ООО «Манн, Иванов и Фербер», 2019

Введение

Служба безопасности в аэропорту конфисковала у меня много полезных вещей: арахисовую пасту, мед, соус песто, зубную пасту и, что самое обидное, бутылку односолодового виски. В таких ситуациях я всегда теряюсь. Я говорю банальности вроде «позовите вашего начальника» и «арахисовая паста — не жидкость», хотя прекрасно знаю, что на самом деле неправ. Арахисовая паста течет и принимает форму сосуда — а именно этим отличаются жидкости, — так что вывод ясен. Но все равно меня бесит, что в мире, полном «умной» техники, охранник аэропорта не в состоянии отличить жидкую пасту для намазывания на хлеб от жидкой взрывчатки.

Пронос более чем 100 мл жидкостей через кордон был запрещен еще в 2006 г., но технологии их обнаружения за это время не слишком усовершенствовались. Рентгеновские аппараты способны просветить багаж и обнаружить в нем разные объекты. В первую очередь работники службы безопасности обращают внимание на подозрительные формы: стараются отличить пистолеты от фенов, а ножи от шариковых ручек. Но жидкости не имеют своей формы. Они принимают форму того, в чем находятся. Сканеры в аэропорту умеют определять плотность веществ и целый ряд химических элементов. Но и здесь есть проблемы. Молекулярный состав взрывчатого вещества нитроглицерина, например, похож на состав арахисовой пасты: углерод, водород, азот и кислород. Но одно из этих веществ — жидкая взрывчатка, а другое… ну, просто вкусное. Есть море опасных токсинов, ядов, дезинфектантов и патогенов, которые невероятно трудно отличить от более невинных жидкостей — по крайней мере, быстро и надежно. Именно такие аргументы, которые мне доводилось слышать от многих охранников (и их начальников), обычно вынуждают меня согласиться — хотя и не без сожаления, — что арахисовая паста или одна из тех жидкостей, которые я, кажется, регулярно забываю вынуть из ручной клади, представляют серьезную угрозу.

Жидкости — это, можно сказать, альтер эго надежного твердого тела. Если твердые вещества — верные друзья человечества, принимающие постоянную форму одежды, обуви, телефонов, машин и даже аэропортов, то жидкости текучи: они готовы принять любую форму, но только если их в ней что-то удерживает. Если нет, они в вечном движении: просачиваются, разъедают, капают и всячески уходят из-под нашего контроля. Если поместить куда-то твердое вещество, оно там и останется (разве что вы нарочно изымете его оттуда) — и будет выполнять полезную функцию, например поддерживать дом или снабжать электричеством целый населенный пункт. Жидкости же — настоящие анархисты: они обладают врожденной способностью всё разрушать. В ванной приходится постоянно бороться за то, чтобы вода не просачивалась в трещины и не скапливалась под полом. А то там она вытворяет всякие гадости: заставляет гнить и портиться деревянные перекрытия; гладкий плиточный пол превращает в идеальную поверхность для того, чтобы поскользнуться и получить травму. Собираясь в углах ванной, она может стать пристанищем для черного плесневого грибка (ближайший «родственник» «серой гнили») и бактерий, которые способны проникать в наше тело и вызывать болезни. И все же, несмотря на ее вероломство, мы обожаем ее. Нам в радость купаться в воде и принимать душ, окатывая ею всё тело. И какая ванная может считаться таковой без множества бутылочек с жидким мылом, шампунями и кондиционерами, баночек с кремом и тюбиков с зубной пастой? Мы радуемся всем этим чудесным жидкостям и одновременно тревожимся: не вредны ли они для нас? Не вызывают ли рак? Не вредят ли окружающей среде? Когда речь заходит о жидкостях, радость и подозрение всегда идут рука об руку. Они двуличны по своей природе: не газ и не твердое тело, а нечто промежуточное, непостижимое и загадочное.

Возьмите, например, ртуть, которая радовала и травила человечество не одну тысячу лет. В детстве я часто играл с капелькой жидкой ртути, гонял ее по поверхности стола, околдованный ее необычностью — будто она из другого мира, — пока мне не объяснили, насколько она ядовита. Но во многих древних культурах считалось, что ртуть продлевает жизнь, залечивает переломы и вообще полезна для здоровья. Неясно, почему ее ценили так высоко — возможно, потому, что это единственный чистый металл, который может оставаться жидким при комнатной температуре. Первый император Китая Цинь Шихуанди принимал ртутные пилюли для здоровья, а умер в тридцать девять лет (вероятно, именно поэтому). Но его похоронили в гробнице, по которой жидкая ртуть текла ручьями. Древние греки использовали ее в целебных мазях, а алхимики верили, что сочетание ртути и еще одного элементарного вещества, серы, образует основу всех металлов, а верный баланс между ртутью и серой рождает золото. Именно отсюда идет ошибочное представление о том, что разные металлы можно превратить в золото, если смешать в верных пропорциях. Мы уже знаем, что это лишь легенда, но золото действительно растворяется в ртути. И если нагреть такую жидкость после того, как она впитала в себя этот металл, то она испарится, оставив твердый комок золота. Для большинства древних людей этот процесс был неотличим от волшебства.

Ртуть — не единственная жидкость, способная поглотить другое вещество и хранить его в себе. Добавьте соль в воду, и она вскоре исчезнет — где-то есть, но где же? А если проделать то же с растительным маслом, соль никуда не денется: так и будет лежать на дне. Почему? Жидкая ртуть может вобрать в себя твердое золото, но отвергает воду. Почему так? Вода поглощает газы, включая кислород, иначе наш мир был бы совсем другим: именно кислородом, растворенным в воде, дышат рыбы. В воде его накапливается недостаточно, чтобы в ней мог дышать человек, но другие жидкости на это способны. Есть тип масла — перфторуглеродная жидкость, — который проявляет очень низкую химическую и электрическую активность. Эта жидкость настолько инертна, что мобильный телефон, помещенный в сосуд с нею, продолжает нормально работать. Кроме того, перфторуглеродная жидкость способна поглощать кислород в таких высоких концентрациях, что в ней может дышать человек. Такое дыхание жидкостью вместо воздуха имеет множество возможных применений, важнейшее из которых — уход за недоношенными детьми с синдромом дыхательной недостаточности.