Присоединяйся к Вомбату
Сохраняй посты, комментируй и ставь оценки
или через
Хотите перенести свой аккаунт с Пикабу? Узнайте как
Уведомления
Вомбаттл
Сохраняй посты, комментируй и ставь оценки
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!
А можно ли такое есть? / да, можно
А #0!!@ не слипнется? / неа. Проверено
Учёные такое могут сделать? / ага, и называется это "сладкие белки"
А как это происходит, как выглядит современное биохимическое производство мы покажем в нашем новом видео:
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!
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.
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.
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.
Несмотря на мизерные объемы производства, калифорний находит применение в самых разных областях:
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.
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.
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.
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.
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.
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
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.
Привет!
2024 год – год Менделеева. В этом году у него юбилей. 190 лет со дня рождения. А ещё в этом же году юбилей периодическому закону – 155 лет.
Мечта посетить малую Родину Дмитрия Ивановича была давно. Но всё никак не получалось. (как говорится: ни времени, ни денег на это не было). А в этом году "сошлись все звёзды" и вы всё же смогли поехать и посмотреть, где провёл детство великий химик, куда он заезжал на старости лет, чем живёт город Тобольск и как он чтит память учёного. Менделеев там буквально повсюду.
Наше путешествие вы увидите в видео ниже, но если резюмировать, то съездить в Тобольск на 2-3 дня стоит. Там есть что посмотреть, куда сходить и есть где отлично провести время. Тюремный замок посетите обязательно (и обязательно с тем гидом, что на видео). Оно того стоит, хотя к Менделееву имеет небольшое отношение. Не переживайте, он там не сидел)) Менделеев там также был на экскурсии и делал фотографии.
"Как похорошел Тобольск при ̶С̶о̶б̶я̶н̶и̶н̶е̶ СИБУРе" – забавная аналогия, к популярной фразе. На самом деле, так и есть. Почему? Потому что компания разместила свой головной офис в Тобольске. Не в мск или Питере. А в "провинции". И это на самом деле классно, и пример всем остальным. Благодаря этому компания вкладывается в развитие города. Как привлекать сотрудников к себе? – правильно! Обеспечить комфортные условия для жизни. Подобное много раз видел касательно РОСАТОМа, когда корпорация создает дороги, школы, инфраструктуру там, где размещаются его предприятия. Так вот, СИБУР здесь присутствует практически везде также, как и дух Менделеева.
Здесь у компании находится производство полимеров, которые получают из попутного газа, собираемого при добыче нефти. Естественно, как работает это производство и для чего применяются эти самые полимеры, мы тоже рассказали в этом видео.
Приятного просмотра!
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!
Продолжаем нашу рубрику с обзором химических свойств элементов. В этот раз палладий. Металл, который находит широкое применение в качестве катализатора. А ещё он может поглотить огромный объём водорода, что может найти применение для безопасного его хранения (этот опыт мы показывали в прошлом видео).
В этом видео мы покажем химические свойства палладия и как его получают.
Приятного просмотра!
Это удивительное вещество способно впитывать в тысячу раз больше воды, чем весит само!
Привет, капибарятки!
Могу предложить вам самим выбрать тему следующего поста, поскольку сам немножко разрываюсь между различными идеями. Список пока такой:
Самый интересный вариант и будет в следующем посте. Жду вас в комментах :)
Антрополог исследует смех как гораздо более сложное явление, чем просто восторг, размышляя о его удивительной способности беспокоить и разрушать.
В детстве я часто впадала в приступы неконтролируемого смеха. Как правило, стоит мне только начать смеяться, и остановиться было очень сложно. Проблема обострялась в ситуациях, когда смеяться было нельзя , и желание смеяться становилось невыносимым — настолько, что я быстро получила прозвище «Хихикающая Герти».
Одно из лучших описаний этого явления, которое я видел, — « петля смеха ». Это выражение придумал персонаж по имени Джефф из британского ситкома начала 2000-х годов «Coupling».
«По сути, это как обратная связь», — говорит Джефф. «Вы находитесь в тихом месте. Там люди. Торжественное событие: свадьба. Нет! Это минута молчания по умершему. … Внезапно, ниоткуда, в голову приходит мысль: худшее, что я мог бы сделать во время минуты молчания, — это рассмеяться. И как только вы это подумаете, вы почти смеётесь — автоматическая реакция!»
Нет ничего хуже, чем попасть в порочный круг смеха, когда желание рассмеяться нарастает, пока не вырывается наружу в самый неподходящий момент. Только тогда мы часто понимаем, что смех — довольно странное явление. Хотя мы обычно думаем о смехе как о реакции на что-то смешное, иногда смех — это совсем не повод для смеха!
Как антрополог, специализирующийся на здравоохранении и медицине, я не считаю смех чем-то особенным, если только вы не разделяете точку зрения, что смех — лучшее лекарство. Мой интерес к этой теме скорее личный, не только из-за того, что я раньше была хихикающей Герти, но и потому, что это поведение гораздо сложнее, чем кажется.
В идеале смех — это то, чем мы делимся. По словам антрополога Манро Эдмонсона, смех — это нечто общительное ; в идеале он вызывает такую же реакцию. Более того, он обладает заразительными свойствами: когда мы слышим чей-то смех, мы часто смеёмся или, по крайней мере, улыбаемся сами — эффект, постоянно подтверждаемый психологическими исследованиями. Так в ситкомах появился закадровый смех . Студии поняли, что звук смеха делает их шоу более смешными для зрителей, а также даёт им определённую степень контроля над тем, когда люди смеются.
Но смех совсем другой, когда смеёшься один. Вспомните неловкие смешки актрисы Натали Портман после неудачной шутки во время её речи на церемонии вручения премии «Золотой глобус» в 2011 году. Четырёхсекундный смех быстро стал темой бесконечных зацикленных видеороликов. Как показывает культуролог Фрэн Макдональд в своём анализе инцидента, «смех без юмора, по-видимому, делает нас механическими, пугающими, чудовищными».
ЧТО СМЕШНОГО?
По словам антрополога Манро Эдмонсона, главной особенностью смеха является стремление: когда мы смеемся, мы выдыхаем мощный поток воздуха.
Но смех также характеризуется повторением. Фактически, учитывая необычайное разнообразие звуков, которые издают люди во время смеха, именно повторение делает смех универсально узнаваемым. Вот почему писатели условно обозначают смех как «хе-хе-хе», «ха-ха-ха» и «хо-хо-хо» (ну, по крайней мере, если вы Санта-Клаус ). Примечательно, что эта особенность свойственна не только английским представлениям. Эдмонсон заметил, что смех представлен в русском языке как xe , xe , xe ; в цоциле — языке майя, на котором говорят в Мексике — это 'eh 'eh 'eh .
Мы не до конца понимаем, почему люди издают этот звук, когда смеются. Когда биолог XIX века Чарльз Дарвин начал исследовать биологию чувств в своей работе «Выражение эмоций у человека и животных» , он писал: «Почему звуки, которые человек издаёт, когда радуется, имеют характерный повторяющийся характер смеха, мы не знаем». Однако реакция, по-видимому, возникает задолго до того, как культура укореняется в нашем поведении: узнаваемый смех проявляется у младенцев с четырёх месяцев .
Смех не является чем-то уникальным для человека. Высшие приматы реагируют на щекотку примерно так же, как и люди. Конечно, поскольку у шимпанзе, бонобо и других животных голосовой аппарат отличается от человеческого, он больше похож на тяжелое дыхание собаки, приступ астмы или энергичный секс. Однако эти звуки приматов обладают тем же «своеобразным, повторяющимся характером», который Дарвин подчёркивал у людей. Именно поэтому учёные характеризуют смех как межвидовое явление.
Однако, хотя смех очевиден в играх других приматов, неясно, есть ли у них чувство юмора. Недавние исследования свидетельствуют о способности поддразнивать посредством невербального поведения. Однако, как отметил эволюционный психолог Роберт Провайн , «нет никаких доказательств того, что они реагируют смехом на явно юмористическое поведение, своё собственное или чужое».
Придание смеху смысла, похоже, свойственно исключительно человеку.
СМЕХ И «ВЕЖЛИВОСТЬ»
Хотя некоторые виды смеха являются намеренными, большая его часть находится вне сознательного контроля — это во многом объясняет распространённое в Европе и Америке неоднозначное отношение к этому виду смеха. По мнению литературоведа Себастьяна Коксона, растущая тревога по поводу веселья прослеживается в европейских исторических записях позднего Средневековья. Например, голландский философ XVI века Дезидерий Эразм Роттердамский, более известный своим советом детям «заменить пуки кашлем», также предостерегал от «громкого смеха и чрезмерного веселья».
Примечательно, что Эразм Роттердамский особо выделял «ржание, которое издают некоторые люди, когда смеются», как нечто особенно позорное — импульс, очевидный в современной тенденции сравнивать безудержный смех с криками животных: «вой» — со смехом, «улюлюканье» — от восторга, «хрюканье» — от веселья и так далее. Действительно, хотя термин «хохот» и не заимствован из звуков животных, он, безусловно, звучит так.
Эти характеристики демонстрируют попытку перевести смех в сферу вкуса и вежливости — категорий, тесно связанных с гендерными и классовыми ограничениями. Например, в руководстве по этикету 1860 года под названием « Дамская книга по этикету и руководство по вежливости: полное руководство для дам в вежливом обществе» читателям рекомендуется умерить свой смех во время званого ужина, чтобы он не был ни слишком громким, ни слишком тихим: «Сдержанный смех производит впечатление смеха над окружающими, а громкий, громкий смех всегда неженственен».
Социальные суждения часто касаются не только того, как мы смеёмся, но и того, над чем мы смеёмся, как свидетельствует одно произведение искусства начала XIX века. На гравюре «Смех» британского художника и публициста Томаса Роулендсона изображён мужчина, смеющийся над своим котом, нарядившимся в чепчик и плащ. Подпись гласит:
«Смех — одна из самых приятных страстей, и объяснить ее причину довольно трудно, поскольку смехотворность часто возникает по самым простым причинам, как в случае с Крестьянином и его Котом».
Подразумевается, что «неискушённым» соотечественникам не хватает «класса», и поэтому их легко позабавить. (Кстати, я тоже неискушён, потому что кошки, изображённые с человеческим реквизитом, всегда кажутся мне смешными.)
СМЕЙТЕСЬ, И МИР БУДЕТ СМЕЯТЬСЯ ВМЕСТЕ С ВАМИ?
Тем не менее, несмотря на тесную связь юмора и вкуса, именно физическая комедия часто вызывает больше всего смеха. Неслучайно первым по-настоящему мировым хитом стала комедия « Наверное, боги сошли с ума » с её возвышенными « фарсами в стиле Тати» (или «комическими сценками в стиле Тати »), которые привлекали зрителей от Нью-Йорка и Каракаса до Токио и Лагоса, несмотря на то, что кинокритики широко осуждали её за пропаганду апартеида.
Действительно, сценаристы давно предсказывали что физический юмор будет играть всё более заметную роль в голливудских комедиях, потому что он «выходит за рамки диалога и даже большинства культурных различий», и фильмы должны всё больше ориентироваться на мировой рынок, чтобы приносить стабильную прибыль. (Насколько я могу судить, будущее голливудских фильмов — это, по сути, фильмы Marvel и буффонады.)
Это также помогает объяснить успех таких шоу, как « Самые смешные домашние видео Америки» и «Полное уничтожение », которые в основном относятся к жанру комических происшествий. «Это невероятно глупо», — говаривала я всякий раз, когда мой муж смотрел последнее. Участники проходили нелепые полосы препятствий в надежде выиграть 10 000 фунтов, а зрители, включив телевизор, видели, как их постоянно ударяли предметы, как они падали с предметов и на предметы. Но я невольно смеялась, потому что просто не могла сдержаться .
Как отмечает Макдональд , смех разрушает представление о стабильном, целостном «я», что отражается в таких терминах, как «ломка» и «взрыв». Более того, безудержный смех не только свидетельствует об отсутствии контроля над собой; он может быть и политически опасен. Историк литературы Джозеф Бутвин пишет о « мятежном смехе » как об оружии угнетённых, способном дестабилизировать иерархии и властные отношения.
В конечном счёте, становится ясно, что смех — глубоко любопытное явление. Он одновременно и самое социальное из человеческих проявлений, и самое разрушительное из социальных устоев и правил. Совместный, разрешенный смех может нас сплотить, но неразрешенный смех обнажает трещины, показывая, что мы не совсем те, за кого себя принимаем.
Источник: www.sapiens.org
Сколько всё существует и вечна ли Вселенная? А сколько оно ещё просуществует после Большого взрыва? Даже если принять, что теория, которая есть сегодня, правильная, то во многом время жизни материи и самой Вселенной может описать срок существования самого атома и тут всё очень интересно!
Конечно же, я разобрал всё это в новом ролике на канале и вы очень поможете моей научно-популярной работе, если посмотрите его. Ну а дальше разберем вопрос в текстовом виде.
Давайте начнём с простого. Все ли атомы будут существовать вечно? Понятно, что слово "вечно" для физики весьма условно, но давайте сопоставлять это с термином "невероятно долго". Ответ - нет.
Некоторые атомы будут стабильными, а некоторые нет. Стабильные атомы или стабильные изотопы не распадаются без внешнего воздействия. Как это работает?
Мы помним, что атом состоит из ядра, вокруг которого располагаются электроны. Само ядро тоже составное и включает в свою конструкцию протоны и нейтроны.
Протоны склеены друг с другом посредством сильного взаимодействия. Нейтроны компенсируют поведение протонов.
Внутри атома есть электростатическое отталкивание (сила Кулона) - протоны заряжены положительно, поэтому они отталкиваются друг от друга. Чем больше протонов в ядре - тем сильнее это отталкивание. И есть сильное ядерное взаимодействие. Действует между всеми нуклонами (и протонами, и нейтронами). Оно короткодействующее, но очень мощное. Именно оно склеивает ядро.
Устойчивость ядра определяется тем, кто победит: сильное взаимодействие или кулоновское отталкивание.
Некоторые комбинации протонов и нейтронов настолько устойчивы, что их ядро не имеет энергетически выгодного пути распада. Это и будут стабильные изотопы.
Например, это водород-1 (один протон), гелий-4 (2 протона + 2 нейтрона, идеальная коробочка), углерод-12, кислород-16, железо-56 (особо прочное, один из «конечных продуктов» звездных реакций).
Они могут существовать сколь угодно долго — пока не вмешается внешнее воздействие (например, столкновение с частицей высокой энергии).
Напротив, мы знаем про нестабильные изотопы, которые сами разваливаются и и испускают всякую гадость.
Если вы правильно увидели акценты в начале материала, то заметили, что есть некоторые конфигурации вещества, которые должны жить вечно. Получается, что существуют бессмертные элементы? Особенно интересен тут водород-1.
Хм, ну всё бы неплохо и это так, но современные представления подразумевают, что и сам протон где-то глубоко в теории может распадаться. Сколько же живёт этот протон?
Как мы хорошо знаем, современная физика пошла дальше строения ядра атома и заглянула вглубь самого протона. Удивительно, но внутри ученых ожидала очередная матрёшка, созданная по образу и подобию. Протон (как и нейтрон) сам состоит из кварков.
Получается, что логика с распадом вполне может повториться на уровне протона, а время его жизни во много может измерять а сколько вообще может просуществовать вещество. Неправильное восприятие этой проблем расставляет ложные акценты и ученые понимают реальность искаженно.
Если исчезнут протоны, то исчезнет и вся обычная материя: камни, вода, тела, звёзды и всё вокруг. Современная теория элементарных частиц утверждает что протон абсолютно стабилен. В ней просто нет механизма, который позволил бы протону распадаться. Сильное взаимодействие сохраняет так называемое барионное число - квантовое "правило сохранения", которое запрещает превращение протона в другие частицы.
Но некоторые теории, выходящие за рамки Стандартной модели, например Великое объединение, допускают, что протон всё же может распадаться. Очень редко, но всё же.
Современные эксперименты ищут следы такого распада. Пока ни одного подтверждения не найдено. Занятно, что оценка делается по принципу большой выборки - берут огромное количество протонов и следят за их поведением, полагая, что среди этого множества один будет где-то на подходе.
Срок существования протона на самом деле вопрос о судьбе всего сущего. Если протон действительно бессмертен, то частицы, из которых мы сделаны, будут существовать дольше любых звёзд и галактик. Если же у него всё же есть срок годности, пусть и немыслимо длинный, то сама основа материи в итоге растворится в космической пустоте.
Сейчас частенько можно услышать, что тот или иной материал с эффектом памяти формы научились использовать очередным перспективным образом. В большинстве случаев, про «память формы» многие вычитывают в описании какого-нибудь умного матраса или подушки для сна. Такой матрас принимает форму тела пользователя и потом тело поддерживается в удобном состоянии.
Но на самом деле эффект памяти куда более интересный, если рассматривать его с позиции материаловеда.
Чаще всего эффект демонстрируют на примере проволоки из сплавов титана с никелем. Это лишь самый простой вариант демонстрации и на практике память формы наблюдается у разных материалов, в том числе и полимерных. Но, традиционно для моих заметок, разбирать подобные эффекты на металлах проще всего.
Опыт простой. Берем проволоку из титана-никеля, которая скручена в пружинку, нагреваем зажигалкой эту пружинку и видим, что спираль начала распрямляться и опять стала ровной проволоченной.
После остывания проволока так и останется прямой. Холодный образец можно вновь скрутить и вновь распрямить зажигалкой. Причём, форму можно придать абсолютно любую. Скажем, можно сделать импровизированную скрепку, которая при нагревании опять станет прямой.
Главный вопрос, который следует из опыта, тут логичен - что такое происходит с этой проволокой и что это за особая уличная магия?
Для объяснения эффекта нужно иметь общее представление о кристаллической структуре металлов и о процессе закалки. Давайте вспомним самые основы. Попрошу тут не придираться к формулировкам, так как хочется адаптировать текст для самых разных читателей с самыми разными уровнями знаний по теме.
Металлы в обычном состоянии имеют кристаллическую структуру и кристаллическую решётку. Кристаллической решеткой называется мнимая конструкция, которую мы можем изобразить, если в пространстве соединим атомы элемента друг с другом линиями.
При этом атомы металла будут расположены в точках пересечения этих мнимых линий или, как это называется более правильно, в узлах решётки. Та часть, которая регулярно повторяется, будет называться элементарной ячейкой решётки. И так всё здорово будет до тех пор, пока речь идёт о чистом компоненте.
Если сплавить два металла вместе, то атомам второго компонента сплава тоже нужно где-то расположиться. У второго компонента, как правило, есть собственная кристаллическая структура, но пока оба компонента системы жидкие, атомы спокойно сосуществуют друг с другом, как хлопья разного типа в молоке.
Когда система начинает затвердевать или кристаллизоваться, то атомам второго компонента нужно найти для себя место. При этом основной компонент старается доминировать и его атомы образуют уверенные каркасы, обладая высокой энергией связи. Примесные атомы стараются занять оставшиеся свободные места.
Система уравновешивается в некоторой конфигурации и атомы второго компонента пытаются позанимать вакантные места в новой кристаллической решетке.
Теперь представим себе, что такой двухкомпонентный сплав мы нагрели и видим, что атомы и первого, и второго компонентов пытаются начать интенсивное тепловое движение. Если остудить это великолепие с нормальной скоростью, то система вернется к равновесному состоянию.
Зато вот если охлаждать сплав резко, то второй компонент не успеет распределиться стандартным образом и будут образовываться новые конструкции. Такая структура может называться, например, мартенсит, а процесс именуется закалкой.
Структура после закалки обычно напряжена и напоминает что-то типа сжатой пружины в ящике. Атомы уже не могут свободно двигаться, а сам ящик становится твёрже. Поэтому, повышаются хрупкость и ломкость.
В некоторых случаях наблюдается интересное явление, которое, как раз-таки и свойственно сплавам титана и никеля.
Структуры, образованные в результате закалки, остаются относительно подвижными. Закаленная проволока из такого сплава хоть и имеет мартенситную структуру, но обладает ещё и памятью формы.
Если мы деформируем такой сплав после закалки (распрямление проволоки из примера), то иглы в структуре закаленного сплава не разрушатся, а просто поменяют конфигурацию. Где-то сместятся, а где-то начнут распрямляться.
Тот стресс, который структура испытала при закалке и та конфигурация, которая получилась при процессе, требовала большой энергии. Эта энергия была отнята у системы с помощью резкой охлаждения. Пока не проведется, например, длительный отжиг для нормализации получившейся структуры, именно конфигурация с иглами станет равновесной. Система будет стремиться к ней.
При простой механической деформации иглы не сломаются и не перестроятся, а пластично деформируются. Этим и отличаются сплавы с памятью формы. В распрямленном образце будет происходить борьба между механическим удержанием каркаса структуры и попыткой системы вернуться к зафиксированному виду после закалки. Когда это только лишь механическая деформация, то напряжений недостаточно и образец остается прямым. Зато если начать его нагревать, то в работу вступают диффузионные процессы.
Эти диффузионные процессы первым делом не заставят структуру вернуться к самой ранней модификации, а потянут её к варианту "после закалки". Иглы мартенсита, деформируемые механическим образом, начнут возвращаться к закаленной конфигурации. Это будет проявляться, как обратное скручивание в форму пружинки. Исходя из схемы чуть выше, стоило бы рассматривать только нижние два состояния.
Подобные сюрпризы, которые появляются при работе внутренних напряжений и температур, могут происходить в самых разных случаях и с разными материалами. Например, на ранних автомобилях сформованная торпеда из полимерного материала выворачивалась обратно при воздействии сильного нагрева из-за стремления вернуться к форме обычного листа. Причем, сворачивалась вместе со всем оборудование. Это было настоящим сюрпризом для разработчиков, которые не учли этот эффект. Ну и для владельцев легковушек.
⚡ Если вам нравятся мои статьи и вы хотели бы поддержать развитие проекта, то прошу подписаться на мой Telegram-канал про изобретения и методики креативного мышления. Нужно набрать 2000 подписчиков и будет здорово!
Ну и на Вомбате подписывайтесь ;)!
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.
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.
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:
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.
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.
Комментарии