Год Менделеева

Фигура Дмитрия Ивановича Менделеева является в российской и мировой науке поистине легендарной! И, как и любая фигура такого уровня, он оброс своими мифами, которые мы разберём.

Первым мифом является миф о явлении Дмитрию Ивановичу его таблицы во сне.

Менделеев не был первым химиком, который работал над периодизацией химических элементов.

- Иоганн Вольфганг Дёберейнер в 1829 году сформулировал «закон триад». По его мнению, атомная масса многих элементов приблизительно равна среднему арифметическому двух других элементов, близких к исходному по химическим свойствам.

- Леопольд Гмелин. В 1843 году опубликовал таблицу химически сходных элементов, расставленных по группам в порядке возрастания «соединительных масс».

Так же в этой сфере работали Александр Эмиль де Шанкур, Джон Ньюлендс, Юлиус Мейер…

Менделеев над таблицей работал почти 20 лет. Так что периодический закон – не дарованное свыше откровение, пришедшее внезапно, а плод тяжёлого и кропотливого умственного труда.

Привет всем! 

Это первый мой пост на вомбате, поэтому давайте знакомиться.

Меня зовут Александр, и кто-то из вас может быть меня знает. По образованию я инженер-технолог, закончил уральский физтех, где продолжаю работать. Также у меня есть хобби снимать видео по химии и вообще про науку. Причём это хобби зашло так сильно далеко, что теперь имею парк профессиональных камер, чтобы всё снимать в 4к. Просто не люблю все эти видосики из интернета размером 144р, где ничего не видно. Наука – это очень красиво и достойна, чтобы всё было снято в высоком качестве. 

Снимаю как образовательный контент для школ и вузов, так и обзоры заводов (это самое моё любимое. Я ж технолог). Так вы можете найти у меня серию из 14 видео по физической химии. Мы (с моим начальником) снимали во время ковида, чтобы студентам было проще делать лабы. Конечно надо делать руками всё, но выкручивались как могли. Можно найти видео по радиохимии. Так мы сняли все производства по добыче урана (ДАЛУР, ХИАГДА и Краснокаменск). Такого вы точно нигде не увидите. А ещё снимали про НИИАР в Димитровграде, АТОММАШ  в Волгодонске, Атомные ледоколы на северном полюсе и многое другое. За 10,5 лет канала было много чего. 

Есть у меня серия видео про химические элементы. И так как данный пост первый, то начнём мы с первого хим элемента – водорода.

Как говорится, приятного аппетита и приятного просмотра!

Миф 1. Приснилась ли Менделееву его таблица?

Вторым популярным мифом про Дмитрия Ивановича является его причастность к изобретению водки.

Не в последнюю очередь к этому приложил руку историк Вильям Похлёбкин, написав целую монографию «История водки». В этой работе он провёл параллели между защитой Менделеевым диссертации «О соединении спирта с водою» в 1865 году и установлением государственного стандарта на водку, установленного в 1840-х годах.

Разберём два этих события отдельно.

Дмитрий Иванович, как любой химик того времени, много экспериментировал с водяными растворами. В частности, его интересовали необычные свойства раствора спирта.

Проводя лабораторные исследования, ученый заметил, что объем водно-спиртового раствора неизменно оказывается меньше совокупности объемов Н2О и С2Н5ОН, смешанных во имя науки. То есть, если соединить 1 литр воды и 1 литр спирта, то получится отнюдь не 2 литра 50-градусного горячительного напитка, а меньше. Это значит, что плотность раствора двух этих химических элементов выше плотности каждого из них по отдельности.

Менделеев обнаружил, что наибольшее сжатие растворов спирта в воде при всех температурах приходится на раствор, содержащий около 46% спирта. Удельный вес жидкости при этой концентрации был, следовательно, наибольшим. Если открыть текст самой диссертации, то ни одного слова «водка» мы не обнаружим.

А что касается государственного стандарта… Казна Российской империи на треть состояла из доходов кабаков частных и государственных. И проведённые проверки показали, что крепость водки на определённом этапе транспортировки от государственных предприятий до шинкарей (держателей частных кабаков) изменяется в меньшую сторону не всегда по естественным причинам (разбавляли). Лишний доход при этом попадает отнюдь не в казну. И правительство установило государственный стандарт крепости водки – 40%. А Дмитрий Иванович Менделеев, как видный учёный и специалист по смесям, входил в состав комиссии, следящей за составом данного продукта.

Самого Д.И. Менделеева такая ситуация не радовала. Еще в 1883 году он писал: «Неужели, в самом деле, положение наше таково, что в кабаке, казенном или частном, должно видеть спасение для экономического быта народа, т.е. России, и в водке, да в способах ее потребления искать исхода для улучшения современного состояния дел народных и государственных».

Сам же Менделеев воду не то что не употреблял – он её терпеть не мог!

Водород традиционно считается первым элементом периодической таблицы, потому что его атом содержит всего один протон и один электрон. Это делает его самым простым химическим элементом. Любые элементы «левее» водорода, если пытаться представить их в привычном смысле, не могут существовать — ведь половины протона или частицы без протонов в природе не встречаются. Протоны устойчивы, их время жизни практически бесконечно при нормальных условиях, поэтому атом, состоящий меньше чем из одного протона, просто невозможен с научной точки зрения.

Тем не менее в истории науки и популярной литературе периодически встречается концепция «элемента номер ноль», иногда называемого ньютонием или эфиром.

Эта идея возникла из попытки понять, что предшествовало водороду или что может лежать в основе самой структуры атома. Теоретически, элемент 0 представляли как частицу без протонов — то есть атом без ядра. Такой объект не мог бы образовывать химические связи и был бы крайне нестабилен. Нейтрон, например, вне ядра живёт всего около 15 минут, а элемент, состоящий из «ничего», имеет скорее философский или математический смысл, чем реальный химический.

Интересно, что сам Дмитрий Менделеев в своих поздних версиях таблицы действительно рассматривал гипотетические «нулевые элементы». После открытия инертных газов он ввёл их в нулевую группу, считая, что они могут быть аналогами аргона, но без массы. Позднее он даже предложил нулевой период, в который включал элементы эфира — такие как нейтроний и короний. Эти конструкции были чисто теоретическими и должны были объяснять физические явления того времени, например распространение света через эфир, который в начале XX века считался средой для межатомных взаимодействий.

Позже, в 1926 году, немецкий химик Андреас фон Антропов предложил собственную версию «элемента 0», который он назвал нейтрониумом. В его модели атом такого элемента состоял исключительно из нейтронов без протонов. Он поместил его в начало своей таблицы, обозначив специальным символом, но идея не получила научного подтверждения и не была признана химическим сообществом.

Сегодня мы уже знаем, что стабильного химического элемента с номером 0 не существует. Без протонов ядро не может образоваться, а значит, нет структуры, способной формировать химические соединения. Все попытки включить элемент 0 в таблицу Менделеева были историческими или теоретическими конструкциями, отражающими состояние науки того времени. В современной химии первым остаётся водород, а любые рассуждения о «нулевом элементе» имеют скорее познавательный и философский характер, чем практическое значение.

«Элемент номер ноль» — это интересная гипотеза и исторический курьёз, который показывает, как учёные пытались расширить понимание атома и его места во Вселенной. Но в реальной таблице Менделеева и современной науке его нет и быть не может: первый реальный химический элемент всегда остаётся водородом.

Привет! 

Продолжаем делать обзоры на различные химические элементы, рассказывать об их химических и физических свойствах. О водороде мы рассказывали, про гелий когда-нибудь потом, так как он весьма скучный и инертный (в буквальном смысле), большое видео про литий на подходе. Следующим идёт четвертый по счёту – бериллий. Самый лёгкий металл, который можно абсолютно безопасно держать в руках, не боясь, что он прожжёт эти самые руки.

Тем не менее это токсичный металл. Точнее его соединения. Однако, благодаря своим физическим свойствам он находит широкое применение. 

Приятного просмотра!

Иногда глаза обманывают и можно увидеть совсем не то, что есть на самом деле :) Можете погадать какой истинный цвет у этого красавца, а я в комментах покажу немного позже какой он на самом деле)

Upd. Истинный цвет в комменте comment#c360b814-7ece-40ad-8bce-b0ecb4cc172b

Прочитав заголовок, многие подумают о золоте, платине или палладии. Однако самый дорогой металл на Земле — это не то, из чего делают кольца и серьги, а радиоактивный элемент, грамм которого стоит около 27 миллионов долларов (по состоянию на 23 июня 2026 года — почти два миллиарда рублей). А называется этот металл — калифорний.

Его впервые синтезировали в феврале 1950 года в Калифорнийском университете в Беркли. Американские ученые Стенли Томпсон и Альберт Гиорсо бомбардировали атомы кюрия (Cm) альфа-частицами и в итоге получили новый элемент, которому присвоили название калифорний (Cf) — в честь штата Калифорния, его "родины". В периодической системе химических элементов он занял 98-й атомный номер.

Калифорний — искусственный элемент, который ни разу не был обнаружен в природе. Хотя теоретически он может образовываться в ничтожных количествах при ядерных реакциях в урановых рудах.

Производство калифорния

Насколько известно*, в мире существует всего два места, где синтезируют калифорний (главным образом изотоп калифорний-252): Научно-исследовательский институт атомных реакторов (НИИАР) в Димитровграде, Россия, и Ок-Риджская национальная лаборатория в штате Теннесси, США.

*Допускаю, что неофициально производством может заниматься Китай, чтобы ни от кого ни в чем не зависеть.

Процесс производства крайне сложный и долгий. Плутоний-239 подвергают длительному нейтронному облучению в ядерном реакторе. В результате серии захватов нейтронов и бета-распадов образуется калифорний. Весь цикл занимает 8-18 месяцев. После этого из смеси облученных элементов химическими методами выделяют крошечные количества калифорния.

Ежегодно Россия и США в совокупности производят всего 30-60 миллиграммов калифорния. Для сравнения: вес одной среднестатистической фасолины в сухом виде составляет около одного грамма.

Свойства калифорния

Калифорний — серебристо-белый актиноидный металл, который обладает настолько высокой податливостью и мягкостью, что его можно легко резать ножом. Температура его плавления — около 900 °C, а кипения (по расчетам) — 1 470 °C.

Но главная его особенность — высокая радиоактивность. Калифорний-252, самый распространенный изотоп, — это мощнейший искусственный источник нейтронного и гамма-излучения. Благодаря способности к спонтанному делению, всего один грамм этого изотопа испускает примерно 2,3 триллиона нейтронов в секунду. Для сравнения: один грамм урана-235 испускает около 0,0003 нейтрона в секунду.

Где его используют

Несмотря на мизерные объемы производства, калифорний находит применение в самых разных областях:

Медицина

Калифорний применяется в брахитерапии, представляющей собой метод лучевой терапии, в рамках которой источник излучения вводится непосредственно в опухоль или располагается рядом с ней.

Нейтронное излучение калифорния эффективно разрушает раковые клетки, особенно те, что устойчивы к обычному рентгеновскому облучению. Локальное воздействие позволяет значительно уменьшить влияние на здоровые ткани, а значит, и снизить выраженность побочных эффектов.

Геология и ресурсодобыча

Калифорний используют в нейтронном каротаже — методе геофизического исследования горных пород в скважинах. Нейтроны, испускаемые калифорнием, проникают глубоко в породу и по характеру рассеяния позволяют определить ее состав, влажность, наличие нефти или газа. Этот метод намного точнее рентгеновского, что при массовой разработке месторождений позволяет экономить десятки миллионов долларов.

Поиск драгоценных металлов

Калифорний применяется в нейтронно-активационном анализе для поиска золота, серебра, других металлов и редкоземельных элементов. Облучение породы нейтронами позволяет выявить даже следовые количества искомых элементов.

Контроль качества в промышленности

С помощью нейтронной радиографии просвечивают детали самолетов, турбин, ядерных реакторов. Метод позволяет обнаружить микротрещины, пустоты, коррозию — дефекты, которые не видны на рентгеновских снимках. Благодаря этому калифорний минимизирует любые риски, тем самым спасая тысячи жизней.

Научные исследования

Калифорний используют в фундаментальной физике для изучения структуры атомных ядер, синтеза новых сверхтяжелых элементов, исследования свойств материи и ее поведения в экстремальных условиях.

Таким образом, калифорний — не просто самый дорогой металл. Это уникальный инструмент, который помогает лечить рак, искать нефть, контролировать качество сложнейших конструкций и исследовать материю на атомном уровне. И все это — благодаря крошечным количествам вещества, которое человечество научилось синтезировать лишь 76 лет назад.

Туман в колбе-приемнике ротационного испарителя. Это прибор для отделения растворителя от соединений

Авокадик на ТСХ. Тонкослойная хроматография (ТСХ) - метод определения чистоты соединений и подбора условий для их выделения

Электрохимическая ячейка, подключенная к потенциостату. Показывает при каком напряжении соединение присоединяет (восстанавливается) или отдает (окисляется) электроны. Устраиваем соединениям пытку шокером :)

Реакция PBr3 с водой. Страшно было до усрачки, очень не люблю синтезировать PBr3 именно из-за его "психованности"

Соединение, которое дало цвет части моего обручального кольца :) в некотором роде, я женат на работе

Наглядный пример флуоресценции. Соединение излучает красный свет, но только тогда, когда на него попадает свет. Если посветить на него и убрать в темноту - ничего не будет

Порошок фосфора. Он хранится под слоем жидкости, поэтому перед использованием его нужно отфильтровать и высушить. Иначе пахнет)

Установка для синтеза, извергнутая моей больной фантазией для того, чтобы на всю лабу не воняло бромом. Два импровизированных гидрозатвора на "входе" и "выходе" воздуха

Наследие былых цивилизаций. Бромид алюминия 1974 года выпуска. Несмотря на свои годы, будто вчера с завода вышел, ибо хранится в запаяных ампулах. Проверяли :)

Светяшка на ТСХ по просьбе gulyashbezpiva :) Фотка старенькая, лампа уже новая пафосная вместо этой + маленькие УФ фонарики есть. Подсветка УФ светом позволяет увидеть бесцветные примеси. Обычно они очень хорошо светятся в УФ-диапазоне

А на этом у меня пока все)

Возможно вы уже читали эту историю, но пусть она будет и на этом сайте, чтобы не пропала. Цикл «химических историй» познавательный, годный, рассказывает про химическую промышленность, раскрывает мифы и заблуждения про «химию» и приправлено всё моим своеобразным юмором. Погнали!

Посчастливилось мне работать на одном контрактном химическом производстве типа НПО (научно-производственное объединение), работал я там буквой Н, отвечая за «науку», разработку и анализ.

Вся работа отдела разработки выглядела однотипно: приходит в НПО мужик с улицы контрагент, говорит манагеру, мол так и так, надо сварить вот эту химию (у нас были компаунды и ГСМ, тащмайор) и всучивает бутылку/баклажку с чем-то отвратительным. Манагер по инструкции рассказывает, что надо будет провести реверс-инжиниринг (обратную разработку — лабораторное исследование состава). На моей практике это нужно было примерно в 20% случаев, обычно достаточно открыть две-три советских книжки-справочника, по поставленным задачам выбрать из разработанных в Союзе, скорректировать компоненты, которые уже не производятся после развала производственных цепочек, и продукт уже готов. Затем контрагента-заказчика, по скрипту манагер отводил на экскурсию в самую чистую, лишенную даже намёка на коммерческую тайну, часть производства, где для понта выставлены редко используемые, но блестящие испарители, колонны и приборы, которые завораживали заказчика, как большая грудь подростка, и он был согласен почти на любую цену НИОКР (научно-исследовательской и конструкторской работы). Там и обговаривались условия (к месту реальной работы никого бы на пушечный выстрел не подпустили).

Как правило, такие разработки нужны были предприятиям машиностроения при заменах дорогих импортных химических расходников. Очень распространённая практика, у простых импортных станков часто именно расходники, а не машины, давали бОльшую часть прибыли за бугор капиталистам, по типу чернил для струйных принтеров с ценами выше принтера. В серийный выпуск после разработки наши химикалии уходили не часто, даже если наш продукт получался годным и дешёвым. Далеко не каждый заказчик импортозамещался нашим продуктом на полную силу, и всё равно продолжали покупать импортное, боясь юридического слёта гарантии станков (при использовании сторонних расходников). Крутые станки, центры и линии, кстати, напичканы всякими кондуктометрами и вискозиметрами, вообще физически отказываются работать на сторонних расходниках, как феррари на палёном бензине, но мы и это обходили. Много наших разработок не шли в серию из-за объективной цены малых серий и географических факторов (ну не растут кокосы в РФ и дешевого технического кокосового масла не найти). Оборонке, напротив, было всё равно на цены, ей важно выполнение задачи и сроки - самые вменяемые контрагенты.

Но раз в год обязательно приходил чудак контрагент с банками WD-40 (в случае WD-40 почти всегда- армянин), она же вд-шка, она же жидкость для съёма заржавевших деталей и пьяных механиков.

Закаузчик WD-40 говорил тихо, как-будто нашел клад: «надо посмотреть что там в составе, сделать анализ и эээ давай договоримся, тема очень хорошая». Обычно мы отказывались от вэдэхи, но один заказчик был крайне вежлив, и мы таки согласились принять предоплату за НИОКР и устроить ему самую дорогую в его жизни лекцию по WD-40.

Кто не особо в курсе, что такое WD-40 — проникающая смазка. Проникает в заклинившее соединение и смазывает его.

По легенде, создатель вэдэшки Норманн Ларсен получил заказ на разработку от космического агентства на антикоррозийную защиту ракет, и с 40-ой попытки создал крутой состав. Причём состав получился настолько крутой, что тщательно охранялся вместе с технологией производства, никогда не был оцифрован, и хранится на пожухлом листочке в сейфе. Сразу скажу, что смазкой (именно grease) в российской терминологии она не считается. Первоначальное предназначение вдшки— проникающий состав. Ну то есть очень подвижная и невязкая жидкость, проникающая в тонкие щели заклинивших соединений, смазывающая и способствующая разборки соединения. Основной инструмент механика или демонтажника, наряду с ломом. По той же легенде антикоррозионное действие заключалось в том, что смазка проникала в щели и царапины на поверхности тонкостенных баков с жидким кислородом ракет Atlas, вытесняла из щелей воду и предотвращала обледенение на них (жидкий кислород минус 220 °С как ни как)

Но кроме ракет, всё остальное ВД-шка плохо смазывает и хреновенько защищает от коррозии.

Название WD-40 образовано от Water Displacement (вытеснение воды) само говорит об этом, «40» - по легенде число попыток создания состава. Сразу скажу, что 40 для такого продукта — много. У меня антирекорд разработки - 30, и то из-за ряда ошибок. В химической промышленности так и принято называть продукты в виде слово-число, бренд-индекс. Типа «Мегаклей-11». Число после бренда обычно и есть, тупо номер опытного образца из лабжурнала. Ну или какая-нибудь ерунда по ГОСТу типа «Полиэтилен ПВД 115 03-070». Или просто ничего не значащий номер, как у растворителя №646. Так что «40» могло значить что угодно.

Фирма Ларсена «Рокет кемикал» (офигенный нейминг, завидую) сделала вот такую «ракетную» легенду по происхождению WD-40, может даже правдивую, несмотря на нестыковки в датах, но мировой успех вд-шки был обусловлен далеко не её составом.

Немного отвлечёмся. Самые частые вопросы мне, как к химику от нехимиков это: «посоветуй что от ржавчины», «чем можно смыть то-то». Ну и моими самыми частыми ответами являются соответственно: «болгарка с зачистным кругом» и «порошок с губкой».

К химии многие люди относятся как к магии, к фокусам, и всегда надеятся обмануть, хакнуть реальность и законы физики, взмахнуть волшебной химической палочкой. Справедливости ради, часто это и получается с помощью химии, но почти всегда это дороже других методов. Желание иметь «химию», которая за раз и сразу решит все проблемы - это не русский менталитет, это присуще всем народам.

В СССР у каждого мужика для смазывающих целей была в загашнике расхищенная социалистическая смазка типа «солидол» и баночка с отработкой масла, для прикипевших болтов. А вот у американцев с этим было туго. Нефтепродукты были в 50-х годах несколько с другим ассортиментом и доступом, нежели в СССР. В США были популярны ряд токсичных ГСМ (бариевые смазки и продукты из касторового масла), они качественные, но были доступны не всем. Были продукты и безопасные для частного применения крайне разнились по качеству от штата к штату, а литолы ещё не набрали популярность. И рядовому амеру очень не хватало чего-нибудь под рукой, смазочного, универсального, неядовитого, простого в применении, не грязеобразующего и доступного в свободной продаже. Одно средство для всего.

Как вы догадались, эту нишу крайне удачно заняла WD-40.

Создатель WD-40 гениально провёл рекламную компанию, у продукта на старте была «суперсекретная формула», была легенда о «космическом» применении в ракетах, продажи пришлись на пик популяризации в США космоса. Да и фирма называлась Rocket Chemical Company, что очень способствовало популярности.

Маркетологи выдумывали всё новые и новые места, где можно применить вдшку для сотен бытовых мелочных задач: от удаления птичьего помёта до антизапотевающего покрытия. И несмотря на то, что смазка была слабая, все бытовые и непрофильные задачи вполне выполняла. Плюс WD-40 была малотоксичная, в отличии от нефте-касторовых ГСМ того времени. И вот таким образом Ларсен превратился в мультимиллионера.

А «Секретная формула WD-40» после смерти Ларсена стала местным шоу и достопримечательностью. Исполнительный директор признавался в интервью, что именно интрига с «секретной формулой», а не сама формула, сделала весь успех. Но всё равно многие до сих пор считают наоборот.

Ну и пусть считают, наш заказчик тоже ждал от нас эту секретную формулу.

Мистер Норманн Ларсен не раскрывал состав WD-40, но в обязательном для США MSDS (паспорте безопасности) указано:

50 % — растворитель уайт-спирит;

25 % — вытеснитель углекислый газ;

15 % — минеральное масло (точный состав является коммерческой тайной);

10 % — инертные ингредиенты (точный состав является коммерческой тайной).

И как узнать точнее эти ингридиенты?

Есть такой термин- обратная разработка (reverse-engineering), означающий в широком смысле: разобрать и понять как устроено. В машиностроении и микроэлектронике это целая отрасль на грани с промышленным шпионажем. Тысячи людей задействованы в охоте за схемами и чертежами, каждая айтишная фирма мечтает об исходном коде конкурентов, страсти и интриги, настоящие шпионские скандалы.

Сложнейшие технические задачи решаются, чтобы воспроизвести технологии конкурентов. Даже конструкции некоторых чипов заранее делаются с расчётом на конкурентный реверс-инжиниринг, например, чтобы нельзя было их просветить рентгеном, не разрушив.

А в химической промышленности реверс-инжиниринг рутинное дело.

Секретных формул для химиков нет!

Любую сложную смесь веществ можно разделить на составляющие компоненты, на отдельные вещества и узнать химическую формулу и структуру каждого. Есть разные методы разделения смесей на компоненты — физические (перегонка, перекристаллизация), химические, но хроматография самая популярная - это метод, основанный на разной сорбции разных соединений на пористых носителях. Звучит сложно, но хроматография заслуживает отдельного поста.

Состав WD-40 я знал уже давно, но т.к. с заказчика-армянина мы стрясли кучу денег за реверс-инжиниринг, то ради приличия (и совести) мы анализы всё-таки провели. Заказали образцы WD-40: оригиналы из США, пару промышленных аналогов и просто для наглядности самые разные поддельные WD-40 из ближайших хозмагазинов.

Все образцы разных ВДшек в лаборатории нашего НПО мы разделили физическими методами (вакуум-перегонкой и хроматографией) на отдельные компоненты и проанализировали каждый компонент. Газ для баллончиков у оригинала -это углекислый газ, у подделок - пропан с примесями. Растворитель — уайт-спирит, в оригинале оказался в смеси с пиндосским газолином, мы подогнали для нашего аналога смесь нашинских уайтспирита и петролейного эфира (бензин-калоша) — получилось один в один. Минеральное масло - мы подобрали аналог по вязкости -трансформаторное гидрокрекинга с Ангарского НПЗ. В масле оригинальной вэдэхи была небольшая примесь эфиров — скорее всего касторовое масло или животный жир, обеспечивающие смазывающие свойства, мы вместо этого добавили эфиры 12-оксистеариновой кислоты (потому что были под рукой) ну и самую вкусную отдушку (потому что можем).

А самый секретный инертный компонент был отправлен в соседний НИИ через дорогу. Ради приличия - у нас же НИОКР в предоплату. В НИИ был снят спектр ЯМР (ядерного магнитного резонанса на ядрах H1, C13 и изотопе F19). Это такой метод анализа как томограф, реально томограф, только для молекул, позволяет определить структурную формулу любого вещества в два клика.

Ну это мои коллеги не любят возиться со спектрами и в два клика сразу получают расшифровку, а я люблю расшифровку спектра ЯМР карандашом - получается интересно, как судоку или пасьянс. Поэтому у всех химиков «секретные формулы» вызывают только улыбку.

Собственно, из-за метода ЯМР-спектроскопии на фармацевтических компаниях по 2 душа (до и после смены), и совершенно параноидальные меры безопасности, чтобы никто из сотрудников, специально не унёс миллиграмм субстанции на коже и не осчастливил конкурентов раскрытием структуры и более ранним выходом продукта на рынок с миллиардным экономическим эффектом.

Естественно, «суперсекретным инертным компонентом WD-40» оказались перфторуглеводороды (фторуглероды). Это как углеводороды, только вместо атомов водорода атомы фтора. Очень занимательные соединения, помимо того, что низкой вязкостью и поверхностными свойствами обеспечивают WD-40 ту самую проникающюю способность в заклинившие механизмы, фторуглероды еще могут растворять огромное количество газов, даже можно дышать в этих жидкостях, из них до сих пор пытаются сделать полноценную синтетическую кровь.

Пока мы всё равно зависим от банков крови, но в аптеках можете найти кровезаменитель «перфторан» — это именно фторуглеродный препарат, спасший жизни сотням военнослужащих СССР в 80-х годах.

Сами по себе эти вещества инертны и негорючи, нетоксичны, но вот их производство ооочень вредное, особенно для зубов. В РФ их производят под Пермью, привет пермским стоматологам.

Так вот, мы сварили пробную партию нашей ВД-шки именно с пермскими перфторалканами. По лабораторным анализам наша вэдэшка получилась как оригинал, вэдэшэчку расфасовали, наклеили на тару этикетки от заказчика. На этикетках было не WD-40, и даже не близко, если что, фальсификат наше НПО никогда не делало.

В лаборатории продемонстрировали заказчику проникающую способность наравне с оригинальной WD-40: наша разработка и оригинальное детище мистера Ларсена на порядки превосходили прочие подделки по проникающим свойствам. Ура, секретная формула официально была разгадана.

Сейчас на рынке в РФ, да и в мире, думаю, больше 80 % подделок знаменитой WD-40 разной степени ответственности и опасности (и даже без перфторуглеводородов). Клонов -совсем тьма. Спрос большой только в США, т.к. универсальность WD-40 никому сейчас не нужна, тем более под брендами в РФ типа V-V-40, мимикрирующими под оригинал, или например «жидкий ключ». Вэдэшка нашего НПО, несмотря на почти точное соответствие по свойствам и составу оргинальной WD-40, на условиях небольших партий контрактного производства, оказалась чуть ли не вдвое дороже подделок. C коммерческой точки зрения продукт был посредственным. И с этими грустными словами пробная партия была торжественно вручена армянину.

Мы искренне пожелали ему большой удачи в продажах, а он, кажется, понял, почему мы так долго отказывались от этой НИОКР.

У нас эта эпопея разработки заняла месяц (заранее я знал примерный состав). У заказчика продажа пробной партии заняла полгода, но этому предпринимателю повезло свой аналог загнать "в ноль" по какому-то тендеру, принести нам бутылку коньяка (жуть палёная) и больше мы никогда не виделись.

Успех WD-40 не повторить. Мультимиллионером на универсальной смазке уже никому не стать. Спрос был обусловлен спецификой смазочных материалов в США в то время и местным законодательством. И удачей.

Универсальная бытовая вдшка нужна была в определённом рыночной нише в определённое время, и если не она, так другая смазка заняла бы её место.

«Секретная формула WD-40» -потрясающий рекламный ход, но с развитием хроматографии, масс-спектрометрии и спектроскопии ЯМР, все секретные формулы ушли в прошлое. Где-то это даже грустно.

Аналог в СССР был под наименованием «Унисма-1», но при отсутствии рекламы про него никто наверно и не слышал. Сейчас в РФ проникающих смазок на полках строймагов тьма (предполагаю, что все хотят повторить успех WD-40), есть не только подделки, но и очень крутые промышленные пожаробезопасные продукты на галогенводородных растворителях.
В любом случае, WD-40 - эталонный бренд и история успеха. Сейчас эта американская фирма выпускает дополнительно ещё с десяток других продуктов под этим брэндом. Ничего сильно крутого (СОЖи, моющие средства и похожее), но прикольно, что по негласным правилам химического нейминга другие продукты должны называться WD-41, WD-42, WD-43 и т.д. Но они всё равно идут с гордым именем WD-40 одним брэндом.

А кому интересно, рекомендую на досуге на официальном сайте WD-40 ознакомиться с брендом и историей компании и увидеть, как сбылась самая настоящая «американская мечта» у химического продукта, ставшего из скромного смазочного материала - суперзвездой.

Это удивительное вещество способно впитывать в тысячу раз больше воды, чем весит само!

Думаю прежде чем начать рассказ об этих прекрасных существах стоит пояснить кем являемся мы и как вообще устроена вселенная организмов на планете Земля с точки зрения современных учёных. Ведь вы же в курсе, что гибель всех растений и животных на нашей планете, не уничтожит жизнь?)

Стоит отметить я не знаю преподают уже в школе такую структуру на уроках биологии, это всё достаточно свежие научные изыскания(последние 50 лет). Я заканчивал школу в 2009м, мне про бактерии рассказывали как про Растения, ещё по очень старой системе классификации.

Начнём с прекрасного ученного Карла Вёзе предложившего  в 1990м году Трёхдоменную систему классифицирующую клеточные системы:

Эукариоты

Бактерии

Археи

Вирусы(?) - насколько мне известно самая неизученные существа на земле

Они все произошли из протобактерий изначально появившихся 2-4 млрд. лет назад.

Домен Эукариоты

Начнём с самого понятного Эукариоты, делятся на несколько царств

Животные

Растения

Грибы

Протисты(одноклеточные эукариоты)

Особенностью эукариотических организмов видно на уровне клеточной структуры. У нашей с вами клетки есть ядро, содержащее ДНК и митохондрии (у человека наследуется по женской линии).

Домен бактерии

Я думаю многие из вас помнят что антибиотики это противобактериальное средство. Да, мы боремся с существами с другой клеточной структурой.

В организме человека 30 трлн. клеток, а бактерий прямо сейчас внутри вас 39 трлн. Они гораздо меньше обычных Эукариотических клеток. С большинством из них у нас симбиоз. По факту мы не сможем переварить и усвоить пищу из них. Любые кишечные проблемы зачастую связаны с тем что бактерии размножаются в кишечнике. А после приёма антибиотиков нужно обязательно пить Линекс или Омез, чтобы заселить кишечную микрофлору с нуля.

Поэтому бактерии не плохие и не хорошие, они просто есть, иногда мы болеем и умираем из-за них(пневмония), но при этом в принципе существовать без них не сможем.

Домен Археи(названы в 1977м)

А теперь к самому интересному. Почему это интересно? В первую очередь потому что толком в лабораторных условиях археи не размножали. Всё изучение сводится к поиску образцов и классификации. На схеме ниже видно что Археи более родственная нам клеточная система, чем бактерии. И именно поэтому это интересно, т.к. приоткрывает дверь механизма появления эукариотических клеток.

Почему они такие особенные?

до 20% биомассы планеты Земля и до 40% биомассы всех микробов.  

В каких условиях они могут выжить?

Гейзер? - без проблем!

Чёрные курильщики? - уже там!

100 градусов тепла? - комфортней некуда!

PH=0? -идеальное место для размножения!(абсолютная кислота)

Фактически современные учёные уже знают что Археи могут выжить и на Марсе. А с учетом того что их основной продукт питания и продукт жизнедеятельности это азот, сера и углерод, они вполне могут адаптировать жизнь на необитаемых планетах и астероидах под нас. Пусть и за очень много млн. лет.

Фактически на сегодня это настолько неизученная клеточная структура, что делится по условиям обитания, а не по каким либо признакам.

Так что для биотехнологии и фармакологии ближайшие 50-100 лет это будет эра открытий возможно даже открытие пенициллина получится переплюнуть.

Предполагается, что в мире более 100 млн. видов Архей. На сегодняшний день описано около 7000 видов.

Вирусы(?)

Некоторые учёные отдельной веткой развития жизни выделяют вирусы. Фактически это внеклеточный паразит который размножается только внутри клеток Эукариот, Бактерий или Архей.

Есть много гипотез появления вирусов, но фактически о них известно безумно много и безумно мало. Утвержденной теории появления вирусов до сих пор не существует. 

Например лекарство от ВИЧ подразумевает исследование именно вирусов и блокирование их размножение. И фактически любое лекарство от вирусов предполагает просто блокирование размножение.

Эпидемия COVID-2019 также дело рук этих внеклеточных паразитов.(А вы я думаю помните сколько штаммов было выявлено за очень короткое время?) Единственное что радует, это отсутствие желания вируса убивать носителя, так как основная задача размножиться и передаться дальше. А значит с каждым следующим поколением смертность от вирусов уменьшается.

  Первое упоминание о передаче фотоизображения по проводам относится к 1843-у году. Речь идет об изобретении шотландского физика Александра Бейна. Однако, кроме этого упоминания других свидетельств история не сохранила – Бейну не удалось нормально синхронизировать начало отправки и начало приема фототелеграммы, посему принято считать, что его аппарат был крайне неудачен и практически применяться не мог. Значительно более известен в анналах истории электрической связи итальянец Джованни Каселли, который 12 лет спустя после Бейна, в 1855 году использовал ту же самую идею, но довел ее до ума и сделал пригодной для эксплуатации. Трудно сказать, что сыграло бОльшую роль – назревшая необходимость в мгновенной передаче писем с изображениями, которые почтовые кареты везли неделями, или просто личное обаяние гениального итальянца, но Каселли никогда не испытывал недостатка внимания со стороны власти предержащих – его изобретению, ставшему предшественником хорошо известного всем факса, покровительствовали и Наполеон III, и Николай I…

Основой передающего устройства, известного, как «бильд-аппарат»был медленно вращающийся от пружинного привода барабан. На него надевали свернутый в кольцо рисунок, который требовалось передать.  Но рисунок был не обычный, а нарисованный краской на металлической фольге. Основа – металлическая фольга – проводила ток, а линии и штрихи картинки – нет. Барабан медленно вращался, и столь же медленно вдоль него перемещалась иголка-контакт, выполнявшая роль считывающей головки. Там, где игла касалась фольги, возникал электрический контакт, а там, где игла шла по краске – его не было.  Эти чередования контакта и неконтакта аппарат отправлял в проводную линию – как некую сумасшедшую «морзянку». (Кстати, это было одним из первых подобий  цифрового сигнала – чередование наличия и отсутствия тока - то, что мы сегодня называем «нули» и «единицы».)

На другом конце линии связи это, казалось бы, хаотичное чередование электрических импульсов принимал на первый взгляд аналогичный аппарат. И барабан вращался, и иголка вдоль него ползла. Но вместо склеенной в виде кольца картинки на барабан надевалось кольцо из тряпичной ленты, пропитанной раствором железосинеродистого калия. Это вещество имело свойство менять цвет при прохождении через него электрического тока, и иголка приемного аппарата оставляла на ткани след. Таким образом, после того как на передающей стороне иголка пробегала картинку, на принимающей стороне возникала ее копия на лоскутке ткани.

Картинка была весьма примитивна  -  как если бы рисуночек в 3-5 килобайт растянуть на полэкрана компьютера. Но поскольку телеграф в то время уже существовал и успешно работал, новая «фишка», резко расширяющая его возможности, была воспринята на ура во всем мире.

Впоследствии этот предок факса неоднократно модифицировался и улучшался инженерами-связистами всего мира. Пропал механический принцип съема информации – его заменил фотоэлемент. Исчезла и необходимость рисовать отправляемую картинку неэлектропроводной краской на фольге – для передачи в аппарат можно было вставлять обычную бумагу с текстом и изображением, нарисованным обычной типографской краской или чернилами.

Удивительно, но конструкция простейшего бильд-аппарата была настолько проста, что его мог собрать любой школьник! Что и предлагалось сделать в брошюрке под названием «Самодельный бильдаппарат», выпущенной в 30-е годы ХХ века в СССР в рамках серии «Библиотека юного конструктора». На сорока семи страничках худенькой книжечки подробно рассказывалось, как, обладая начальными слесарными навыками на уровне школьных уроков труда, можно было сделать «факс»!

Передающий самодельный бильд-аппарат

Приемный самодельный бильд-аппарат

Вот так в то время выглядела картинка, переданная промышленным бильд-аппаратом – неотличимо от оригинала:

Самоделка же качеством не блистала, но в целом результат был вполне читабельным, а уж для школьной конструкции - и подавно!

В ближайшие месяцы до сентября 2024 года ожидается весьма редкое астрономическое явление - вспышка новой звезды в системе T Coronae Borealis (T CrB), расположенной на расстоянии 3000 световых лет от Земли. Согласно прогнозам, система переживет вспышку новой, в результате чего ее яркость станет доступной для наблюдения невооруженным глазом. Столь нечастое событие, последний раз зафиксированное в 1946 году, временно повысит видимую яркость системы до уровня Полярной звезды, предоставив уникальную возможность для наблюдений.

Данное редкое небесное явление обещает осветить наши небеса в ближайшее время вспышкой новой звезды в системе T Coronae Borealis, что станет поистине беспрецедентным событием.

Обычно невидимая невооруженным глазом тусклая система звездной величины +10, как ожидается, вспыхнет до яркости величины +2, сравнимой с Полярной звездой Полярис. Столь драматическое увеличение яркости позволит наблюдать систему T Coronae Borealis на ночном небе примерно в течение недели, после чего она потускнеет, и ее следующее появление в подобном великолепии может не произойти еще 80 лет.

Возможность наблюдать вспышку новой в T Coronae Borealis представляет собой уникальную возможность для изучения, способную привлечь внимание не только специалистов в области астрофизики, но и всех любителей наблюдения ночного неба. Благодаря высокой яркости, даже жители городских районов, обычно страдающих от светового загрязнения, смогут увидеть это небесное явление.

Грядущая вспышка новой в системе T Coronae Borealis объясняется тем, что она является двойной системой, состоящей из белого карлика и красного гиганта. Уникальное взаимодействие между этими небесными телами приводит к накоплению вещества на поверхности белого карлика, в конечном итоге инициируя термоядерную реакцию, наблюдаемую с Земли как вспышка новой звезды.

Данное событие предоставляет редкую возможность наблюдения ночного неба и дает бесценные сведения о жизненных циклах звезд и управляющих ими процессах.

Джонатан Блейзек, доцент физики Северо-Восточного университета, подчеркивает важность подобных явлений как для любителей астрономии, так и для астрофизического сообщества. Он поясняет, что вспышка новой в системе T Coronae Borealis является наглядным примером переноса массы в двойных звездных системах, приводящего к взрывным результатам, процесса, имеющего центральное значение для понимания таких космических событий, как сверхновые.

Сверхновые, особенно типа 1а, играют ключевую роль в исследовании Вселенной, предоставляя стандартизированную меру яркости, помогающую в ее изучении.

"Эта повторяющаяся новая является одной из пяти в нашей галактике", - отмечает Лорен Перкинс из Центра космических полетов NASA Маршалл.

"Это происходит потому, что T Coronae Borealis представляет собой двойную систему, состоящую из белого карлика и красного гиганта. Звезды находятся достаточно близко друг к другу, чтобы по мере нестабильности красного гиганта, вызванной повышением температуры и давления, приводящей к выбросу его внешних слоев, белый карлик собирал это вещество на своей поверхности. В конечном итоге мелкая плотная атмосфера белого карлика нагревается настолько, что вызывает неконтролируемую термоядерную реакцию, которая и порождает наблюдаемую с Земли вспышку новой звезды".

https://watchers.news/2024/03/22/upcoming-nova-explosion-in-t-crb-star-system-offers-rare-night-sky-event/

Книга, которую я реставрировала, далась мне тяжелее всего. Я билась над ней больше года, и опускались руки не раз от того, что ничего не получалось.
Главной бедой была плесень. Она была везде: и на страницах, и на кожаной обложке. Я её и мыла, и химией обрабатывала, а она не сдавалась и появлялась снова и даже перекинулась на другие вещи в мастерской.
Из-за неё бумага сильно пострадала. В некоторых местах осыпи, а в других страницы склеились в одну массу. Но я их всё-таки разделила. Каждый листочек промыла, обработала, выдержала в специальной камере, заклеила все дырки и аккуратно сшила.
И тут новая проблема! Оказалось, что старая кожаная обложка со временем усохла и стала мала для книжного блока. Пришлось подрезать страницы и менять картон внутри переплёта.
Но в итоге получилось! Из того, что было похоже на груду рассыпающегося мусора, теперь снова книга. Её можно спокойно взять в руки, листать и читать. Это стоило того.

Стоит бросить щепотку соли в воду, и она растворится за секунды. Но если капнуть масло — оно останется плавать. Почему вода ведет себя так избирательно? Секрет в полярности.

Молекула воды (H2O) — это крошечный "магнит". Кислород тянет электроны на себя сильнее, чем водород, поэтому у него появляется легкий отрицательный заряд, а у двух атомов водорода — положительный. Получается "электрический перекос": одна часть молекулы отрицательная, другая — положительная.

Эта асимметрия позволяет воде взаимодействовать с ионными соединениями и полярными молекулами — противоположно заряженные части молекулы воды притягиваются к разным ионам вещества, разрушая его структуру.

Как вода "ломает" соль

Соль (NaCl) — это соединение с кристаллической решеткой (ионной решеткой кубической формы) из положительного натрия (Na⁺) и отрицательного хлора (Cl⁻). Как только соль попадает в воду, сразу же запускается реакция:

• Отрицательная часть молекул воды (кислород) притягивается к Na⁺;
• Положительная часть (атомы водорода) — к Cl⁻;
• Решетка разрушается, ионы растаскиваются в разные стороны.

Молекулы воды буквально отрывают ионы друг от друга и формируют вокруг каждого гидратную оболочку — слой из нескольких молекул воды, повернутых к иону противоположно заряженной частью, что препятствует их воссоединению. Так разрушается кристаллическая решетка, и ионы равномерно распределяются в объеме раствора.

Схожим образом вода связывается с полярными молекулами вроде сахаров, спиртов и кислот, образуя водородные связи.

Почему масло не растворяется?

Молекулы жиров и масел неполярные, так как состоят из длинных углеводородных цепей, где электроны распределены равномерно (отсутствуют заряженные участки). А вода, являющаяся полярной, не способна взаимодействовать с такой электрически нейтральной структурой, потому что ей просто не за что "зацепиться".

Когда масло попадает в воду, то молекулы воды "игнорируют" его, продолжая образовывать водородные связи между собой. Масло быстро вытесняется и собирается в капли на поверхности. В природе существует четкое правило: полярное растворяет полярное, неполярное растворяет неполярное.

Именно поэтому для удаления жирных загрязнений используют моющие средства — они содержат молекулы с двойной природой (амфифильные), которые могут одновременно взаимодействовать и с водой, и с жирами. У таких молекул одна часть (гидрофильная "голова") полярная и любит воду, а другая (гидрофобный "хвост") неполярная и притягивается к жирам. Когда моющее средство попадает в воду с маслом, его молекулы окружают жировые капли хвостами внутрь, а головами наружу — образуются мицеллы.

Таким образом капли жира обзаводятся полярными оболочками, позволяющими воде их "схватывать" и смывать.

Читайте также:

• Пять удивительных фактов о воде.
• Почему стекло прозрачное? Простое научное объяснение.
• Почему лед скользкий?