Химия

Концепция «зелёной химии» была сформулирована Полом Анастасом и Джонатоном Уорнером в 1998 году в книге «Зеленая химия: теория и практика». [1, 2]

Вот 12 основных принципов: [1]

1. Предотвращение отходов
   Гораздо лучше не допускать образования отходов, чем заниматься их последующей переработкой или нейтрализацией.
2. Атомная экономика
   Методы синтеза нужно планировать так, чтобы максимальное количество атомов исходных реагентов переходило в конечный продукт.
3. Использование менее опасных химических синтезов
   По возможности следует применять и синтезировать вещества, которые не обладают токсичностью для человека и окружающей среды.
4. Конструирование более безопасных химических продуктов
   Новые химические вещества должны выполнять свои функции, обладая при этом минимальной токсичностью.
5. Безопасные растворители и вспомогательные вещества
   Использование вспомогательных средств (растворителей, экстрагентов) нужно по возможности исключить или заменить на безопасные (например, сверхкритический диоксид углерода или воду).
6. Учет энергозатрат (энергоэффективность)
   Энергетические потребности процессов должны осознаваться с точки зрения экологии и экономики; синтезы по возможности следует проводить при комнатных температуре и давлении.
7. Использование возобновляемого сырья
   Исходные материалы должны быть возобновляемыми (например, растительная биомасса, отходы сельхозпроизводства), а не исчерпаемыми (нефть, газ, уголь).
8. Сокращение числа стадий (отказ от лишних производных)
   Следует избегать ненужной хаотичной дериватизации (использования блокирующих групп, защиты/де保护), так как это требует дополнительных реагентов и ведет к отходам.
9. Использование катализаторов
   Каталитические процессы (малые дозы катализаторов) намного предпочтительнее стехиометрических реагентов, расходующихся в больших объемах.
10. Конструирование с расчетом на биодеградацию
    Химические продукты после выполнения своих функций должны распадаться на безопасные природные компоненты и не накапливаться в окружающей среде.
11. Анализ в реальном времени для предотвращения загрязнений
    Необходимо развивать аналитические методы контроля и мониторинга процессов в режиме реального времени, чтобы вовремя предотвращать выбросы и побочные реакции.
12. Внутренняя безопасность для предотвращения аварий
    Вещества и физическое состояние материалов в химическом процессе должны подбираться так, чтобы сводить к минимуму риск взрывов, пожаров и случайных выбросов. [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14]

Подробнее об истории развития концепции и её стандартизации можно прочитать на страницах Википедии и в материалах Американского химического общества (ACS). [1, 2]

Википедия

Зелёная химия — Википедия

Зелёная химия: научное направление (возникло в 90-х XX века) по усовершенствованию химпроцессов для исключения вредных веществ и снижения эконагрузки. 12 принци...

Главное в тендере не выиграть, а не проиграть.

Дзен-коан.

Когда моя лаборатория была ещё совсем маленькой, как гараж Билла Гейтса, выиграли мы сдуру тендер по синтезу сотни разных веществ, для одной большой федеральной НИОКР (научно-исследовательской опытно-конструкторской работы). Тендер мы выиграли случайно, целью было просто заявиться, людей посмотреть, себя показать, индексироваться на площадке и главное -зачислиться в резервные поставщики к нужному заказчику и тихонько выполнить наш маленький кусок из десяти веществ по договорённости. Такие тендеры на пустом месте не возникают, и договорённость была, в том, что заранее мы эти соединения уже нарабатывать начали. Мы на стороне добра, если чё, а вот в строительстве «договорённости» могут означать, что и деньги уже заранее разворовали.

Но из-за своей дотошности мы оказались единственными из участников, кто без ошибок оформил тендерную документацию. В те времена можно было легко профукать крутой грант или тендер, например, написав вместо символа градуса «°» букву «о» надстрочную, без шуток. Примерно такие ошибки и сделали наши конкуренты по тендеру и работа досталась нам. Весь объём работ был огромный, для хорошей такой институтской тусовки, из руководителя с буквами «д.х.н.» перед фамилией, инженеров со спектрографами и симпатичных лаборанток в белых халатиках. В нашей же лаборатории в штате было всего три химика: Умный, Ответственный и Борода. И околонулевая оснащённость. Отказаться не могли без последствий, но зато мы были молоды, полны энергии и не очень умны. Прикинули, что если спать по очереди, возможно даже сроки не сорвём. Поэтому со всей своей шапкозакидательской неопытностью ввязались в это синтетическое безумие.

Теоретическая минутка: Тонкий органический синтез - это про сделать из одного вещества другое. В промышленности этим занимаются монструозные реактора и установки, брутальные трубы, тысячи человек персонала и миллиарды инвестиций. В лабораториях же всё делается в стеклянной посуде и ручками химиков. Проведение реакции, очень упрощённо, похоже на кулинарию.

Вскипятить, добавить соль, лаврушку, пельмени, другие реагенты, варить 5 минут, слить воду. Только вместо воды - растворитель, вместо катрюли - колбы, и если честно, пример плохой, всё намного сложнее, но лучше пельмений аналогии нет.

Из-за законов химии, принципиальной разницы между реакциями однотипных веществ обычно столько же, сколько разницы в варке пельменей, равиолей или хинкалей. Чтобы было понятно, в этой НИОКР мы были маленькой пельменной и надо было сварить пельмени, например, с икрой вместо мяса. А потом с икрой дракона и русалки. Научной работы от нас не требовалось, такое уже варили и до нас, но накормить надо было целую дивизию гурманов-извращенцев.

Разварился пельмень или парочку слиплись, их можно вилкой отделить. А молекулы вилкой хрен разделишь, поэтому 90% работы это была даже не варка, а состяла в вытаскивании целевого продукта реакции из смесевой каши. Причём как можно более полно и чистым. Делается это всякими химическими методами: перегонкой, перекристаллизацией, экстракцией, хроматографией и т. д., расходуя при этом растворители бочками, человеко-часы неделями и бюджет, как получку в кабаке. Дорогущими приборами нужно было доказать, что пельмени это именно пельмени с икрой и нужной чистоты. А то молекулы без приборов необщительны и так просто не расскажут о себе. А потом ещё надо было сделать выводы и клавиатурой настрочить, что хотели как лучше, а получилось как получилось.

Приборов уровня НИИ у нас отродясь не было, пришлось разориться на один, и договориться с теми, от кого мы этот тендер увели. Зла они вроде не держали, но потирали ручки, хихикали и готовились нас подменить.

Мы старались

Умный, Ответственный и Борода потратили на эти синтезы тысячи человеко-часов в ущерб молодости, попойкам и личной жизни. Зато на пользу профессионализму и чувству юмора. Из-за того, что вляпались в этот тендер, без чувства юмора было никак, ведь нам реально приходилось работать сутками (синтезы по 50-100 часов были обычной практикой). Мы спали по графику на раскладушках: Умный в венткамере, Борода в бытовке, Ответственный спал редко, где Морфей догонит. Сменяли друг-друга так, чтобы высыпаться, не нарушать технику безопасности и не сильно нарушать нормативы труда. Мы втроём подавали прекрасный пример самоорганизующегося сообщества. Если волей-неволей запереть случайных людей в одном месте, по типу армии, тюрьмы или школы, то обычно это ничем хорошим не заканчивается. Мы же были неслучайными, большой семьёй, и как могли помогали друг-другу: то Ответственный еды наготовит на смену вперёд, то Борода дырки всем зашьёт на халатах, то Умный ботинки всем почистит, ну и прочие приятные мелочи плюсом к хорошо запланированной совместной работе. Возможно, военные, вахтовики и кому повезло с коллективом, меня поймут, но как бы это дико не звучало, такого уровня поддержки и взаимопонимания у меня не было при сожительстве ни с одной девушкой. Эдакое «лабораторное чувство локтя». Благо, работа не тяжёлая, и со стороны выглядела как перебирать колбочки, медитировать на мешалки и зырить в монитор, разговаривая на непонятном русско-химическом. Правда, когда вылезали из своей пещеры, были похожи на дикарей:

Умный замечал: «Ого, солнце!»

Ответственный: «Ого, девушки!»

Борода: «Побреюсь и обратно в лабораторию»

Так и работали, предпочитая гул вентиляции и пары растворителей прелестям нехимического параллельного мира.

Козлы

Один из синтезов в этом тендере у нас получался плохо. Вернее поначалу не получался совсем. Вместо «каши» в колбе по ночам часто стучал камушек «козла».

«Козёл» - это почти официальный термин, означает превращение реакционной массы в что-то твёрдое и трудновыковыриваемое из оборудования. «Козёл» гарантированно приводит к браку, срыву сроков, а в промышленности к простою на ремонт и даже миллиардным убыткам. Оттого такое грубое название. «Козёл вышел», «козла сварить», «реактор закозлился» и пр. - вполне понятные химикам термины. Можно даже «козлозащиту» в технической документации. В других отраслях, металлургии и даже атомной промышленности такой термин тоже есть, в общем виде - вышел брак и всё встало колом.

Моё забавное наблюдение, что о «козлах» обычно говорят с какой-то мазохистской гордостью, типа:

«Это разве козёл? - вот в 1996-м на полимерах шесть тонн козла сварили! вал в узел, трахались с в гондонах, пока он, падла, не встал колом через месяц».

Цитата дословная, прастите, в переводе на русский звучит как: «Шесть тонн реагентов заполимеризовалось в реакторе, сорвало вал мешалки, и пока через месяц не затвердел полностью, не получалось очистить реактор отбойными молотками в изолирующих костюмах»

Вернёмся к нашим козлам

Наши козлы были маленькими, мы даже иногда не пытались отмыть колбы, а просто выкидывали их. Кроме пары удачных синтезов, результат был тревожно-отрицательный. С синтезами по 50 часов, наше первое бодание с козлами заняло пару недель, сроки уже начали щекотать чувство долга и пришла пора включать думательные органы.

В лаборатории для интеллектуального труда была современная переговорка: уголок, оснащённый столом, пепельницей, календариком, таблицей Менделеева и миллиметровой бумагой в рулоне на роликах, скатертью лежащей на столе. С тендерного бюджета ещё калькулятор купили с большими кнопками.

На миллиметровке можно было очень быстро нарисовать химические формулы авторучкой и быстро делать пометки. Химики-синтетики общаются между собой формулами-картинками, и в отличии от нормальных людей и нормальных профессий, не могут нормально общаться ртом и текстом из-за очень длинных названий соединенений.

Миллиметровку мы потом прокручивали в рулон, сохраняя архив дискуссии или протокол совещания, пока на столе снова не оказывался чистый лист. Оперативной маркерной доской «для поболтать» у нас служило стекло вытяжного шкафа.

Засели три синтетических богатыря думу думать на миллиметровке. По ноутбуку Ответственного стало ясно, что совещание будет долгим, по бровям Умного было понятно, что проблема серьёзная, по бороде Бороды никогда ничего нельзя было предполагать точно.

Ответственный:

- Что мы имеем: реакция простая, но вместо пельменей у нас получается лазанья. В теории, при точных загрузках реагентов «козла» быть не должно. Но при очень точных. Чуть меньше или больше - «козёл» выйдет. Можем и другими методами сделать, но это отнимет у нас ещё пару недель.

Умный:

- Исходные вещества чистые, но давайте ещё раз перегоним жидкое и перекристаллизуем твёрдое. Один из реагентов -соединение лития. Ещё производства СССР из моего личного загашника. Грешу на него, но портиться там нечему. Но со свежим реагентом тоже через раз получается. И свежий у нас кончился. Следующий приедет через два месяца.

Борода:

- Весы исправные, поверка свежая, откалибровал ещё раз. В загрузках ошибиться не могли. Давайте повторим в чистой новой посуде. Как вариант, попробуем делать загрузки с чуть большим или меньшим количеством литиевого реагента, разными скоростями перемешивания, если и получится с низким выходом, то хоть что-то сможем выделить и отгрузить по тендеру.

В итоге запланировали хорошо выспаться и провести все возможные комбинации синтеза, для выявления причин «козла». За две недели ясности не прибавилось, всё также как бараны бодались с козлом (но пару раз синтезы таки получились), нависала угроза отчаяться.

На следующем совещании Умный хмурил брови ещё сильнее, ответственный нервно перепроверял на ноутбуке, Борода считал на калькуляторе и тупил медитировал на миллиметровку, где химические каракули и иероглифы пророчили нам тендерный рагнарёк.

Борода:

- Борода какая-то получается. Соединение лития с советских запасов у нас «осч» (особо чистое) — и с ним получается хуже всего.

Умный:

- Мы конечно могли натолкнуться на новый механизм реакции, но нам сейчас не до научных открытий.

Ответственный:

- Ни фазы луны, ни гороскоп влияния на результат не оказывают. Мужики, давайте копать дальше. Прошу не стесняться и вспомнить химию за 9-ый класс. Масс вещества есть молярная масса умноженная на количество вещества в молях...

Борода:

- И за кого ты нас принимаешь?

Умный:

- До самых молекул мы уже докопались. Дальше копать некуда, там только атомы.

Борода:

- И изотопы…. А если у нас… А если у нас...

Ответственный:

- А вдруг соединение лития с другой молярной массой?

Борода прыгнул как лев к шкафу с реактивами и достал оттуда артефакт древней высокоразвитой цивилизации - банку с советским соединением лития. Выглядела она как-то так:

В СССР не стеснялись для многих реактивов указывать неограниченный срок годности, но этикетки живут недолго в условиях химскладов и лабораторий. Отклеиваются, рассыхаются, выцветают, теряя в читабельности, поэтому на многих банках с реактивами названия соединений продублированы самодельными этикетками не по одному разу, мелками, маркерами и т.д. И всё равно, из-за паров растворителей, нет-нет, да какой-нибудь реактив становится неопознанным для работы и поэтому подлежит утилизации.

Борода включил микроскоп и искал хоть какие-то сохранившиеся надписи на родной этикетке банки. Вооружённым глазом увидел выцветшую надпись, которая гласила:

Молярная масса лития в этом соединении 6,71.

Посмотрели на периодическую таблицу Менделеева, там совсем не то

Ответственный Умному:

- А ты где этот реактив спёр?

Умный:

- Не спёр, а спас. В 1994-ом когда институт закрыли, много добра должно было оказаться на полигоне. Два кузова КамАЗа спасли. Эх, надо было ещё паспорта на реактивы прихватить.

Ещё одна теоретическая минутка:

Во первых, у химиков-органиков стырить где-нибудь реактив или посудину не сильно зазорным считается, если всё в дом, всё в семью, т.е. в лабораторию.

А во-вторых, в природе литий представлен 2-мя изотопами с массой 7 и 6 а.е.м., распространённостью 92 и 8 % соотв., что в среднем и даёт 6,941. Ни один из этих изотопов не радиоактивен, но гораздо ценнее когда они по-отдельности. Поэтому для нужд физиков-ядерщиков долго и муторно разделяют литий по изотопам.

Изотоп 6Li используют для производства дейтерида лития (6) LiD - это основа термоядерного щита и меча СССР и РФ. Изотоп лития (7)Li используют в мирном атоме. В природе у лития атомная масса 6,939, а если отжать из него нужный изотоп, то как повезёт от 6 до 7. У нас было 6,71 а.е.м.

Конечно, к изотопно-чистым соединениям лития Умного бы и на пушечный выстрел бы не подпустили. Это когда изотопная чистота 99,99 % и молекулярная масса лития почти ровно 6 или 7. А вот побочные продукты изотопной очистки или брак от физиков-ядерщиков, за ненужностью, как объедки, вполне достаются химикам-синтетикам. Что для физиков-ядерщиков брак, то для химиков особо ценный реактив «осч» (особо чистый). Просто с немного отличной молярной массой, никак не влияющей на химические свойства. Но можно ошибиться в пересчёте граммов на моли, что мы и делали. Количество вещества в молях в наших синтезах как раз было достаточно для того, чтобы «козёл вышел».

К слову о везениии, производство реактивов на основе лития идёт на тысячи тонн, а изотопно-чистых на сотни килограмм. Новосибирский химический комбинат, например, заправил все бразильские атомные электростанции всего на 100 кг изотопно-чистым соединением лития.

Мы в очередной раз удивились как со своей прокачанной удачей, наткнулись именно на побочный продукт изотопной очистки, зря тогда не купили лотерейный билетик.

Пересчитали все синтезы на фактическую молярную массу и впоследствии не сварили ни одного «козла» по тендеру.

В итоге нам безумно повезло по этому тендеру поставить почти всё, сработать почти «в ноль» и почти в срок. В процессе закупились приборами в лабораторию. И даже поделили поровну прибыль, не переругавшись. Прибыль была скромной.

Помню, на свою долю купил сигарет и на обед блин-догов, это как хот-дог, только блин вместо булки и на 10 рублей дешевле.

Хотел добавить ещё какой-нибудь жизнеутверждающей морали, ну там будьте внимательны, аккуратны, ответственны и всё-такое, но выводов мы сами так и не сделали, до сих пор лабораторией ввязываемся в тендерные авантюры и допускаем умопомрачительные ошибки, поэтому промолчу :)

Серия «Химические истории» писалась для аналогов пикабу в четырёх телеграмм-группах, на трёх сайтах, всего около 30 рассказов.

Для вомбатян всё что не утеряно собираю в одну серию. Истории законченные, начать чтение можно с любого поста, выкладываются тоже не по хронологии. Конкретно этот пост написан в чате kapi.bar аж летом 2023 года, восстановлен по черновикам, советую всем пилить посты в надёжных местах (:

Погнали!

Мимо сериала «Breaking Bad» я пройти не смог, хоть и хотел.

Художественную часть описывать не буду, т.к. о ней и так много сказано и она заслуживает только высочайшей оценки. В сериале прекрасно всё: от ураганного сюжета, картинки и музыки, до героев, которых любишь и героев, которых ненавидишь. Один из лучших сериалов сериалов вообще. Смотреть рекомендую всем. Кто спик инглиш, рекомендую в оригинале, кто нихтферштейн — в гоблинском переводе.

Киношники тут практически идеально передали антураж и атмосферу не только одноэтажной Америки и тяжкого жития метамфетаминовых торчков, но и лабораторий и мелких химпроизводств. Если программисты испытывают испанский стыд за фильмы про хакеров, медики не могут смотреть фильмы про медиков, а у физиков голова болит от фантастики, то мне, как химику, смотреть было не стыдно и приятно. Нынче пипл хавает и чёрных ниндзя и макияж у первобытных людей, но по сериалу "Во все тяжкие" вполне можно картинки для лабораторных практикумов срисовывать.

Я азартно искал киноляпы по своей специальности, и нашёл их, но эти киноляпы оказались вовсе не киноляпы! Причём настолько не киноляпы, что заслужили этот отдельный пост.

Итак, онкобольной учитель химии целых 5 сезонов проводит тонкий органический синтез. Подъехал новый термин. Органический синтез - это про то, как про сварить из простых молекул сложные, это то чем занимаются почти все химические производства, именно синтезом получено 99,99% всего вокруг вас. «Органический» - потому что молекулы органические по терминологии (состоят из углерода, водорода, азота и проч.неметаллов). Был бы синтез из металлов и/или их солей - был бы неорганический. А «тонкий синтез», потому что наркота варилась килограммами, а не тысячами тонн и ж/д составами. А килограммами варят как раз в колбах, колбочках и колыбахах, визульно процесс передан более чем достоверно

Интересно, что 90% всех трудотрат в тонком оргсинтезе это не процесс «варки», а выделение из каши-мяши реакционной массы целевого продукта (экстракциями, перегонкой, хроматографией и т.д. все хитрые приблуды в лабораториях как раз для этого). Ну и очистка до нужной чистоты.

поэтому КИНОЛЯП #1

в 5 серии 1 сезона Джесси Пинкман после не очень удачного синтеза выкидывает большие «кристаллозавры» мета со словами «Он не чистый. Мы не для себя варим».

У каждого химика этот поступок вызовет недоумение: "зачем выкидывать грязный продукт, когда можно же просто на ещё один раз перекристаллизовать и получить чистый?" - но сценаристы тут решили показать, что герой повзрослел, сам продукт уже не имеет для него ценности, важнее отработать технологию, чем просто сварить и упороться.

Уважающие свой труд химики, не выкинули бы ничего, конечно, но для таких химических умников киношники припасли других киноляпов.

КИНОЛЯП #2

Знаменитая сцена с растворением трупа плавиковой кислотой. Тут даже комментировать нечего, плавиковая кислота ничего не растворит, ни труп, ни ванну.

Лучше всего героям было бы это делать проверенным столетиями техпроцессом — растворением в щелочи. Но этот киноляп сделан намеренно!

В США есть ряд федеральных и местных законов об ограничениях показа в кино: способов производства ВВ, наркоты, способах сокрытия следов преступлений и проч. Где-то видел байку (пруфов не нашёл), что даже запрещено на экранах точно воспроизводить форму полицейских для предотвращения противоправных действий. Логично, что технологию растворения трупа с гарантией исказят для сериала, но сцена получилась настолько круто, что во всём мире укрепился миф про растворение трупов кислотами.

КИНОЛЯП #3 именно по этой же причине на 29ой минуте 1 ой серии 2 сезона. Киноделы исказили как сварить сильнейший яд рицин из семян клещевины, можете сами найти ляп, а я промолчу, и так с этим постом по тонкому льду хожу :)

КИНОЛЯП #4 возможно тоже намеренный, да и не такой уж киноляп. Герой Брайана Крэнстона угрожал барыге взрывом пакета с «фульминатом ртути немного химически модифицированным». Так вот тот пакет с чистым фульминатом ртути взорвался бы у него в руках, т.к. вещество очень чувствительно к детонации. Если допустить, что это не киноляп, то химическая модификация называется флегматизация - разбавление чувствительных взрывчатых веществ инертным наполнителем (песком, опилками и проч.). Всем известный динамит, например - это разбавленный обычным мелом нитроглицерин, который в чистом виде, без разбавления, взрывается от малейшего неосторожного касания.

GIF

круууто

По законам в РФ всё примерно так же, есть целый раздел 15.1 закона «об информации», где то же самое запрещают публиковать. Как пример, про запрет публикации способов суицида: сейчас слово «Роскомнадзорнуться» стало заменой «вздёрнуться», что очень забавно - мы вживую наблюдаем влияние законов на нашу культуру и лексикон. А с современными законами такой сериал уже в мире не снимут нигде :(

И закончу про законы дополнением. Метод синтеза Уайта из 1-го сезона был основан на синтезе из псевдоэфедрина. В загнивающей Омерике он есть в каждом втором условном рецептурном сиропе от кашля и каждом первом от астмы, а в РФ к этому веществу торчков на пушечный выстрел не подпустят. Законодательство в РФ по прекурсорам (исходникам) для наркоты строгое (в 2000-х было ОЧЕНЬ СТРОГОЕ из-за наркотического бума 90-х) и когда был ещё ФСКН, то в каждом городе был какой-нибудь химик-неудачник, сидевший за вполне легальные реализации, но с нарушением учёта реактивов. Иногда сроки были, как сейчас за наркоту. Так что, если бы события сериала происходили в РФ, то сюжет строился бы в основном вокруг поиска прекурсоров или крышевания их оборота.

Кстати, какие именно прекурсоры (исходные вещества) используются для варки наркоты, в сериале упоминали лишь мельком, чтобы было поменьше желающих воспроизвести, да и возможно, чтобы химики не раскрыли киноляп главного сюжетного хода - синий метамфетамин.

КИНОЛЯП СЮЖЕТООБРАЗУЮЩИЙ #5

Мет синий. С одной стороны, примесей синего цвета при синтезе такого соединения отродясь не будет, с другой стороны метод детально не описан. А с третьей стороны у химиков это никаких противоречий не вызывает.

У меня (да и у других химиков, не удивлюсь) несколько раз в химзаводской практике получалось сварить очень чистый компаунд или нефтепродукт желтого цвета или даже почти бесцветного, в то время как серийно продукты коричневые или чёрные. Ну вот такое сырьё просто попадалось хорошее. И каждый раз, чтобы потребители или руководство не задавало вопросы, чистенький продукт подкрашивался каким-нибудь битумом, чтобы выглядел привычно как раньше. Для маркетинга в промышленности тоже часто продукты подкрашиваются, пробные партии ярких цветов расхватывают на выставках как горячие пирожки.

В редких случаях красители обязательны, обычно не нужны, малоокрашенные вещества в мировоззрении химиков – своеобразный показатель качества.

Есть забавная история. В моей практике на заводе мы однажды нечаянно сварили розовый нефтепродукт (не отмыли трубопровод от красителя). Браком это не было, но это был единственный пример на моей практике сарафанного радио в химической промышленности. Всем холдингом покупателя ржали над розовым продуктом, а потом пошёл вал заказов и все ради прикола просили именно розовый, приходилось делать специально и очень муторно попадать в цвет. Какое-то время это "розовое недоразумение" можно было видеть на нескольких авиационных заводах в стране.

Синий цвет мета обусловлен, как мне кажется, красителем и исключительно маркетинговыми целями Хайзенберга. Но это риск, криминалисты определяют принадлежность партий наркоты по примесям.

КИНОЛЯП #6

Ну и единственный (!) непростительный киноляп был показ чистоты продукта на термометре термостата в 10-ой серии 4 сезона. Индикатор показывает 95,3 градуса по Цельсию, а не то, что наркота чистотой 95,3 %.

Ну что тут скажешь, мне тоже нравятся эти красивые циферки на термостатах. Обычно проверка чистоты выглядит как то так:

для эффектности киношности можно было и другой вид хроматографии показать - тонкослойную.

Но по сюжету надо было наркокартель убедить в чистоте, нужные циферки могли и сами химики набрать в программируемом термостате, мол почти 100 %, не мешайте работать. Бандитов из наркокартеля вряд ли бы убедили хроматограммы, поэтому даже этот киноляп я почти простил сериалу.

Ну и в завершении хочу сказать, что несмотря на справедливую критику сериала, как популяризацию психоактивных веществ, самое парадоксальное, что этот криминальный сериал почти без положительных героев, популяризовал химические специальности и науку получше любого научпопа и государственного фонда. Соблюдайте законы, не нюхайте всякую дрянь, химия - это прежде всего "наука, мать вашу"

Хочу рассказать об эксперименте, целью которого было продемонстрировать, что с помощью небольшого набора правил можно создавать сложные, интересно устроенные виртуальные миры прямо в окне браузера.

Это своего рода симуляция «цифровой химии» — межатомных взаимодействий в 2D- и 3D-пространствах:

• коллизии и отскоки частиц при контакте;
• силы притяжения и отталкивания между частицами;
• связи между частицами и влияние других частиц на эти связи;
• влияние температуры и других факторов среды (макропараметров) на поведение частиц.

Основные цели данного проекта заключаются в изучении самоорганизующихся систем, синтезе конфигураций с большим многообразием сложных соединений, а также сложных реакций между ними. В идеале — в получении «молекул», имеющих формальные признаки жизни — саморепликацию, наследственную изменчивость и метаболизм.

Частицы разных типов визуализируются разными цветами. От типа частицы зависят их свойства, представленные в конфигурации мира:

1. Матрица коэффициентов гравитации несвязанных частиц показывает, будет ли частица одного типа притягиваться или отталкиваться от частицы другого типа в случае, когда они не связаны между собой, и с какой силой.
2. Матрица коэффициентов гравитации связанных частиц показывает, будет ли частица одного типа притягиваться или отталкиваться от частицы другого типа в случае, когда они связаны между собой, и с какой силой.
3. Список лимитов связей показывает, какое максимальное количество связей могут иметь частицы каждого типа.
4. Матрица лимитов связей показывает, какое максимальное количество связей могут иметь частицы каждого типа с частицами разных типов.
5. Тензор влияния частиц на связи своих соседей (как близость частицы типа A влияет на прочность связи частицы типа B с частицей типа C).

На последнем пункте остановимся поподробнее. Без этого правила почти все сгенерированные вселенные через какое-то время застывали или приходили в вечное движение, но без регулярного образования новых связей. Для решения этой проблемы я ввел правило, по которому частица каждого типа имеет возможность повлиять на максимальную длину связей частиц разных типов в сторону увеличения или уменьшения. Таким образом получилось достичь эффекта непрекращающегося синтеза и распада сложных «молекулярных» соединений.

Всеми основными параметрами симуляции можно управлять через пользовательский интерфейс, меняя таким образом «физику» мира. Кроме того, за счет настраиваемой рандомизации можно создавать практически неограниченное количество уникальных новых «вселенных» со своими неповторимыми законами. В общем, получилась занимательная и залипательная штука.

Для высокопроизводительной обработки взаимодействий между тысячами частиц пришлось применить множество приемов оптимизации (объектный пул, прокси-фасад, кубическая кластеризация пространства и другие). Расти в этом направлении еще есть куда, но эту работу я уже буду продолжать на Python с использованием Numpy и Numba, потому что браузер позволяет использовать только одно ядро процессора на одну открытую вкладку, что сильно ограничивает возможности масштабирования.

Вот ссылки на демо нескольких любопытных конфигураций со сложным поведением частиц:

• длинные самоорганизующиеся полимеры, которые сами исправляют ошибки в собственной структуре;
• звездоподобные соединения с рецепторами, обрастающие концентрическими кольцами и другими замысловатыми структурами, свободные радикалы;
• длинные полимерные цепочки с рецепторами, свободные радикалы, протекторы и акселераторы;
• длинные разветвленные цепочки с рецепторами.

Потыкать и почувствовать себя демиургом можно здесь.
Исходный код живет на гитхабе. Поделиться ссылкой на интересную конфигурацию можно здесь, в комментариях, или в специальном issue.

Кстати, встретив интересный набор законов, не хочется, чтобы он канул в лету после закрытия окна браузера, — поэтому я внедрил кнопку создания ссылки на запуск симуляции с заданным набором параметров. А поделиться ссылками на интересные конфигурации можно в специальном issue либо здесь, в комментариях.

Спасибо за внимание!

Всем привет, это снова Гуляш. Пишу химические истории (сам, без нейросетей). Ну как пишу - таскаюсь с ними от сайта к сайту, возможно вы уже читали её где-то, считайте не баяном, а переносом поста.

Так вот, работал я недолго (но самозабвенно) на одном большом омском заводище и был у меня коллега, друг и просто Человечище, пусть будет для рассказа «Ржавый».

Изобретатель по призванию, химик по образованию, КИПовец по должности, гопник по родословной, спецназовец по военнику, мордоворот из подворотни по внешнему виду. Мы просто обязаны были встретиться и подружиться по теории вероятности.

Встретились мы впервые, когда одновременно курили в неположенном месте на заводище. После синхронных: «Ты чё тут?», мы познакомились, разговорились, обсудили текущие рабочие задачки-запары, просто для поддержания разговора посоветовали друг-другу неожиданные пути решения, которые к взаимному удивлению, привели к разрешению, казалось тогда, нерешаемых задач. Списались в корпоративном мессенджере, высказали друг-другу «уважуху» и договорились «бахнуть пивка и закорешиться».

Забавно, но за долгие годы, я с ним ни разу так и не «бахнул пивка». Нам прекрасно было вместе и без алкоголя, ну знаете такое, искра, безумие, не подумайте, если кто из моих читателей испорчен интернетом, ничего плохого, без содомии, а суровая такая, настоящая, мужицкая дружба.

Как КИПовца, его на заводище носили на руках, потому как мог вернуть к жизни автоматику, станок и даже хроматограф, которые похоронили и заводы-изготовители и сервисные конторы. Ржавый умел ругаться с датчиками как по интерфейсу, так и устно (очень эффектно и эффективно, чем и прославился). И, если подумать, без Ржавого этот заводище просто не выходил бы с ремонта. На каждом месте работы до заводища после него оставалась стопка патентов, но именно заводище Ржавый любил больше всего, т.к. после работы у него оставалась стопка денег.

У Ржавого был унаследованный батин УАЗик и гараж, где наш герой по полнолуниям обращался в изобретателя. Себя он называл «Самоделкиным», метафору «Кулибин» терпеть не мог, с его слов - это про безвыходность «голи», которая хитра на выдумки. Но по факту его руки и бессознательное работали быстрее сознания, и пока словами он формулировал решение, его руки уже выдавали устройство. Ну или эскиз. В своём гараже на высочайшем уровне он сделал: тещё - санки-мотоблок в деревню, жене - кофеварку с будильником, сыну, точнее его рыбкам в аквариум - систему поддержания жизнедеятельности, с автокормлением, термостатированием живого корма, датчиками углекислоты, и не удивлюсь, что со временем он рыбкам и кинотеатр прикрутил, на длине волне их рыбьих глаз с клипами по длине их рыбьей памяти. Дома у Ржавого были самодельные часы-лампа-проектор, вечная титановая открывалка на кухне и бойлер из промышленного индукционного котла в ванне. Я уже даже и не припомню все его самодельные хтонические агрегаты и девайсы, но всё выглядело как серийное и с огромным запасом прочности.

Надо ли говорить, что к УАЗику изощрённым инженерным гением был приделан генератор, трансформатор, принтер, сканер и микроволновка, и всё под самодельными панелями (без скрипа!). Разрекламированный английский суперагент-сноб сдох бы от зависти, если бы послушал Ржавого, сколько всего в этом УАЗике понапихано крутого и как это всё грамотно втыкнуто (лазеров и пулемётов там не было, тащмайор).

«Как?», а главное «Когда?» Ржавый всё это делал, я не понимал. Сам Самоделкин, думаю, тоже. С его слов: «Оно само! самое сложное: корпус потом красивый собрать».

Мы помогали друг-другу со всеми ремонтами и переездами, и однажды летом, моя квартира после ремонта, почему-то оказалась сильно прокурена сигаретами Ржавого. Да и ремонт делался после канализационного библейского потопа от соседей сверху. Поэтому были ещё оттенки «душка». Вонища была стойкая, нужен был системный подход химиков.

У Ржавого уже было готовое решение: «Я когда за бабушкой ухаживал, смастерил из газоразраядной лампы озонатор. Дезинфицирует и запахи все убивает на ура».

Озон - молекула злая. По токсичности как хлор, только без задорного зелёного цвета. Озон — это совсем не про пользу для организмов, как бы не убеждала в обратном реклама санаториев. Но как химику, идея проозонировать помещение мне нравилась больше, чем драить пол, стены и потолок с хлоркой и с неясным результатом.

Мы погрузились в КИП-мобиль, заехали за его сыном, затем в гараж за зарядкой-выпрямителем тока, закупились в ларьке мороженым и вернулись обратно в мою квартиру.

Ржавый-младший принюхался и пообещал отцу никогда не курить, по крайней мере такие вонючие сиги. Пока я искал в химическом «загашнике» стеклянные трубки, толстые пробирки и то, что одобрит наш Самоделкин как красивый корпус, Ржавый уже закрутил винтами на куске текстолита вентилятор-кулер от прибора с заводища. За полчаса мы накрутили на 2 трубки сетки-электроды, вставили одну в другую, из обрезков гипсокартона сделали штатив и получили практически лабораторный озонатор, если не обращать внимание на внешний вид. Ржавый-старший потребовал от меня обещаний обязательно найти красивый корпус. Ржавый-младший за эти полчаса не донёс до холодильника банку ананасового и рожок орехового мороженого, аж лоб перепачкал. Вдохнули, проверили работоспособность: вентилятор сквозняком, мелькают искорки, пахнет хлором. Вернее атомарным кислородом.

Вернее хлор тоже пахнет атомарным кислородом, вытесняя его из паров воды, кислорода воздуха и промежуточных перекисных соединений. Обозначаются такие радикальчики на химическом [O], они же запах свежести, они же запах смерти. Таймер на блоке питания был установлен на 20 минут. На всякий случай, мы решили после обработки ещё сутки не заходить в квартиру, заклеили вентиляцию скотчем и пошли чревоугодничать мороженым в парк. Интересно, что сыну Ржавого вред от пассивного курения мы объясняли долго, а вот лекцию про вред озона мелкий понял сразу. Потом шутили, что надо ещё сказать, что озон вызывает желание слушать тупую музыку, но т. к. по мнению друга, музыкальные вкусы следующего поколения уже не спасти, то врать отпрыску не стали.

Лето, солнце, мороженое. Сынишка Ржавого показывает мне мастер-класс как кадрить девушек. Гуляли допоздна, я рассказывал про установку озонирования на водоканале, а Ржавый о том как участвовал в наладке соседних узлов.

Идиллия. До тех пор, пока Ржавый не побледнел. Глаза его округлились и стали точь-в-точь как фары УАЗика. Таких глаз я у него не видел даже во время страшных проишествий на заводище, поэтому я тоже напрягся. Он прошептал:

«Озонатор там ещё работает. Я забыл, что реле из таймера в кофеварку жены вставил». Друг крикнул сыну понятные только им, их семейные кодовые слова, типа:

«Шухер! Авария!», и сынок уже бежал впереди нас к УАЗику.

Обратно ехали быстро. Молча. Я в уме сосчитал, что за время пока мы гуляли, даже при КПД в 10 % озонатор при таких амперах выдал бы пару сотен смертельных доз. Ржавый, вероятно, считал сколько ему дадут пожизненных за терроризм с химоружием, потому что его круглые глаза освещали дорогу не хуже навороченного ксенона УАЗика.

Приехали. Снаружи окна квартиры выглядели обычно.

Пожаров/возгораний нет, уже хорошо. Поднимаемся. Соседи сверху шумят, живы, тоже хорошо. Из замочной скважины пробивается запах первой мировой войны.

Самый дельный вариант был выбить окно, но Ржавый сам видел цену в накладных на них, поэтому решили штурмовать нахрапом. Сына отправили к подъезду с телефонами и документами. И инструкциями, что говорить МЧС, ментам и родным.

По замыслу Самоделкин должен был быстро открыть и закрыть дверь, а я вбежать, выключить рубильник в щитке и открыть окно. Не дыша, с закрытыми глазами.

Потренировались в подъезде. Отдышались. Я по традиции добавил: «в моей смерти прошу винить мою школьную училку по литературе». Погнали. Получилось всё быстро, только вот мы не тренировались как я буду выходить из квартиры, поэтому на несколько секунд Ржавый замешкался и не выпускал меня из газовой камеры со свежим ремонтом. У меня за эти секунды вся жизнь перед глазами пронеслась. Ну про всю жизнь я, конечно, соврал для красного словца, но пара мыслей о предательстве, о ремонте и почему-то о зарплате покрутились в голове. Выскочил, обнялись, как фильме про разведчиков, покурили. В ту ночь я спал в УАЗике.

Утром с Недоделкиным, со всё ещё округлыми глазами, поехали осматривать место выброса АХОВ. Ехали медленно. Молча. Ментов и скорых около квартиры не было. Уже хорошо. Соседи сверху шумят, живы, тоже хорошо. Хотя, случись что, вот их совсем не жалко было бы.

Озон - молекула злая. Настолько злая, что не выбралась бы никуда из квартиры, пока там есть что окислять. А помимо запахов, там было что окислять. Шторы и обои стали на оттенок светлее. Белый пластик окон и желтый кафель стали одного цвета слоновой кости. Рассыпались изоляции проводов у холодильника, люстр и всех мелких электроприборов. Собираемая всю жизнь коллекция одинаковых носков местами обесцветилась и стала снова ведром с разными. Оказалось, у меня даже жила пара тараканов. До того дня. Потерь среди людей-нонкомбатантов не выявили. Выдохнули. Глаза Ржавого, наконец, сузились до человеческих. Хоть и уставших. Опрос зевак не выявил никаких подозрений. Возможно ещё из-за нас, в соседнем подъезде менты в тот день задержали торчков. Скорее всего не из-за нас, но спокойнее думать, что тогда это привело хоть к чему-то хорошему. Ах да, и во внедорожнике друга со временем появились аккуратные ящички под две сумки с противогазами и запасной огнетушитель.

На одном из сайтов поднимался когда-то вопрос. Тема конечно на книгу, но это вопрос чисто химический и очень интересный.

Теоретическая минутка:

Если посмотрим на случайную молекулы масла:

то сразу видно, что жиры и масла состоят из глицерина (остаток глицерина обведён зелёным) и трёх остатков жирных кислот (красным). Важно понимать, что масло - это именно соединение кислот (сложный эфир) и самих по себе свободных кислот в масле почти нет.

Растительное масло почти на 100% состоит из вот таких вот соединений, на химическом языке - триглицериды жирных кислот.

При этом, эти три красных "хвостика" могут быть самыми разными, жирных кислот десятки видов. В бутылке с маслом смесь с самыми разными "хвостиками". Запоминать всякие олеиновые, стеариновые и линоленовые кислоты не надо, надо просто знать, что есть кислоты с просто длинной молекулой, а есть содержащие в химической структуре двойные углерод-углеродные межатомные связи (на картинке ниже обвёл синим).

На химическом языке двойные связи называются "ненасыщенные" (не насыщены водородом), и жирные кислоты с такими двойными связями соотв. тоже ненасыщенные. Если двойных связей несколько - полиненасыщенные. Если ненасыщенные связи ближе к концу молекулы - омега-ненасыщенные.

В масле, которое отжали (в смысле отжим) из разных растений и даже разных сортов разное соотношение таких кислот друг к другу.

Ненасыщенные кислотные "хвостики" в масле - самое полезное. Помимо источника энергии из таких масел строятся стенки наших клеток и много важных соединений в наших организьмах.

Пока всё просто? так вот двойные связи - это не только польза, но и большая проблема. В молекуле масла это самая реакционноспособная её часть. Двойные связи могут окисляться воздухом, бактериями, молекула может рваться по двойной связи, соединяться с другими, даже несколько раз- полимеризоваться (олифа например- заполимеризованное масло). И при сильном нагревании молекулам масла приходится плохо, и плохо в первую очередь именно в местах, где двойные связи. А продукты этих нежелательных реакций двойных связей - довольно вредные соединения. То есть, чем больше двойных связей, тем масло полезнее в холодном виде, но вредно при жарке. И чем больше двойных связей, особенно подряд идущих, тем более масло нестабильно и плохо хранится. А если мало двойных связей, то тоже полезно, меньше, зато на нём можно часами жарить еду.

Возьмём для примера льняное масло, оно почти полностью состоит из триглицеридов ненасыщенных кислот (которые с двойными связями).

Льняное масло из-за большого количества двойных связей считается очень полезным, но крупными буквами на нём всегда предупреждение: "ЕСЛИ ГОРЧИТ - НЕ ЖРАТЬ!!! НЕ ЖАРИТЬ И НЕ НАГРЕВАТЬ!!!". Как раз, для того чтобы никто не додумался приготовить котлетки на олифе.

Льняное масло начинает химические реакции в самой себе даже при нагреве 50-60 °С. А вот полностью насыщенные масла, как например, маргарин, можно долго-долго жарить без последствий. Интересный факт: Маргарин- это синтетическое масло. Берём масло, водород под давлением, катализатор и превращаем все двойные связи в одинарные, на химическом языке "насыщенные" водородом. И получаем менее полезное, но очень удобное для пищевой промышленности масло. Больше ста лет назад такое придумали.

И в зависимости от длины этих трёх "хвостиков" в молекуле масла и количества двойных связей в целом, разные масла обладают разной термической стабильностью. Ну и ещё в зависимости от кучи факторов, вплоть до чистоты, "чётности" кислотного остатка и т.д.

А можно ближе к теме поста и жарке ?

Конечно! Производители масла в день делают сотни тонн масла и им тоже некогда эти все умности читать и приборами докапываться до каждой молекулы. Был придуман экспресс-тест для того, чтобы заводская лаборатория сразу могла сказать насколько пригодна каждая партия масла для жарки.

Тест называется "точка дымления" (Smoke point).

По сути это температура, при которой масло начинает дымить и соотв. становится вредным. В простом (но жутко дорогом) приборчике на маслозаводах определяют при какой температуре масло задымит. Чем ниже температура, при которой масло задымит - тем меньше оно пригодно для жарки.

Пригодность масла для жарки сильно отличается от растения и сорта, и слабо от урожая, места плантаций и т.д. На маслозаводах химики тоже не дураки, и в товарное масло добавляют невредные стабилизаторы и антиоксиданты, чтобы масло дольше хранилось и было чуть более безопасно при жарке. Домохозяйки на этот показатель никак повлиять не могут, максимум хранить в холодильнике, для чуток большего срока хранения.

И самое главное, для того чтобы пойти и купить экзотического масла для экзотической кухни, не надо знать химию, а достаточно просто посмотреть на этикетку, там наверняка вся информация есть. Если непригодно для жарки, скорее всего будет предупреждение. В РФ часто еще по QR-коду на коробке можно скачать паспорт масла, где точно будет подробная информация о партии масла.

Примерные значения точки дымления для разных масел:

Для разных техпроцессов готовки, разных стран и традиций, разная "точка дымления" считается безопасной. На нерафинированных маслах жарить нельзя! Обычно считается, что масло безопасно для жарки с точкой дымления выше 160-180 °С. Единственное исключение из этого ряда кокосовое масло. Оно имеет низкую точку дымления из-за того, что содержит в своём составе очень короткие кислотные "хвостики" капроновых кислот с 8 атомами углерода (в подсолнечном хвостики длиннее 14-22 атомов углерода). Молекулы кокосового масла просто более лёгкие, более летучие и "дымные", но с минимумом двойных связей и безопасны для жарки.

Для домохозяйства этой информации достаточно, у технологов пищевых производств всё намного сложнее, надеюсь я упростил всё максимально достоверно. А информацию о вреде масел и пользе обезжиренного образа жизни читайте очень осторожно, не верьте всему написанному в интернете.

Вомбат познавательный!

Источники:

1) Чимонина И. В., Шульга А. А. Влияние растительных масел на физиологические аспекты здоровья человека // МНКО. 2015. №3 (52).

2) Пелипенко Татьяна Владимировна, Гюлушанян Асмик Петровна, Калиенко Екатерина Александровна, Мирзоян Ануш Артуровна Состав и свойства льняного масла как ингредиента косметических средств // Научный журнал КубГАУ. 2014. №103.

3) Yara-Varón E, Li Y, Balcells M, Canela-Garayoa R, Fabiano-Tixier A-S, Chemat F. Vegetable Oils as Alternative Solvents for Green Oleo-Extraction, Purification and Formulation of Food and Natural Products. Molecules. 2017; 22(9):1474. https://doi.org/10.3390/molecules22091474

4) Berdick, M. The role of fats and oils in cosmetics. J. Am. Oil Chem. Soc. 1972, 49, 406–408.

Предложили однажды нашей химической лаборатории сложную задачу по синтезу соединения, в полупромышленных масштабах, от заказчика с зашкаливающей серьёзностью, которого, как мне кажется, мы дико раздражали своей несерьёзностью. Пусть это соединение будет длинный жирный эфир.

Ах да, тащмайор, тут всё выдумано, с прошедшими. Название соединения было в 2 строчки, включало в себя 8 цифр и два апострофа, поэтому для удобства кодовым-рабочим названием нарекли вещество не иначе, как «падла».

Заказчик, со свирепым затылком, выправкой как у штатива и бюрократической усталостью в глазах, при каждом разговоре обязательно упоминал, что продукт должен быть очень чистым и без срыва сроков, ведь он не хочет за нами «паровозом в Магадан уехать». Странно, но от нас до Магадана ж/д сообщения нет. Были согласованы крайне жёсткие требования к этому соединению: некоторых примесей не допускались даже миллионные доли, внешний вид должен быть «идеальными кирпичами с фасками», тара - «суровые гофрокоробы с кантиком», и с надписями сколько хватит человек, чтобы нести эту коробку и где у неё «верх». В договоре на кучу страниц, даже орлы на страшных печатях были ошарашены требованиями, но не подавали виду и тоже смотрели сурово. С прищуром. Отгружать полагалось с серьёзным, как от запора, лицом, в суровые транспортные компании, прилагая десятки килограмм документации (без шуток). В жизни бы на такое не согласились, но бабки обещали отвалить немалые, в предоплату, и какое-то неприятное чувство, смесью из жадности и любопытства, заставило весь наш раздолбайский химколлектив единогласно и с улюлюканьем ввязаться в эту авантюру.

Особого оборудования не требовалось, прибрались до состояния «ох-чисто», емкости для этого продукта протравили изнутри азотной кислотой от пыли, оснастили табличками «ЧИСТО! НЕ СУВАТЬ НИЧЁ ВАЩЕ!», передвинули спортивно-курительный уголок подальше от места синтеза и принялись за работу даже в чистой новой спецодежде и носках. Химики-синтетики со всякой стерильной фармакопейной GMP наверное прослезились бы, глядя на нас.

«Падлой» мы это соединение прозвали неспроста: синтезировалась оно крайне невоспроизводимо, вероятно синтез зависел от фаз луны или ретроградного меркурия, седых волос прибавлялось у всех сотрудников с каждым днём. Очистка синтеза была очень трудоёмкой, и, ужас, «падла» получался густым ярко-жёлтым маслом вместо параллельно-перпендикулярных кирпичей. По данным спектроскопии сварили мы то что надо (доказать результат - это была самая важная часть работы), никаких примесей по другим анализам не было даже на минимальных пределах обнаружения у всех методов. Мы сварили чистейшую «падлу». Вся литература твердила, что вещество должно быть твёрдым, по договору - ровный кирпич, а у нас - жижа. Когда паниковать всей лабораторией уже устали, начали думать. Вариант, что мы сварили чересчур чистое вещество как-то всерьёз не воспринимали, пока не попробовали пробу «падлы» заморозить сухим льдом. «Падла» при минус 50 °С согласилась сотрудничать и резко захотела кристаллизоваться. У коллектива даже осталось сил немного порадоваться, как оказалось, рано. Кристаллы получались из переохлаждённого раствора размером с кулак, неправильной формы, друзой, как горный хрусталь и по ощущениям примерно такой же твёрдости. Сделать из них кирпич переплавкой, да и просто впихнуть в строгую гофрокоробку согласованных размеров, было технически и химически невозможно. Затравки кристаллизации приводили к ещё бОльшим кристаллам, а посторонние пластификаторы приводили к браку по примесям.

Самое логичное решение нам подсказал древнегреческий разбойник Прокруст со своей ложей, и мы тупо отпиливали нержавеющей ножовкой (вроде анатомической) всё лишнее от кристаллов и навалом запихивали из гофрокороб вместе с опилками.

«Прокрустова лажа» выглядела как-то так:

Заказчик, зная нас, как лютых раздолбаев, был крайне удивлён, что мы вообще справились, поэтому неоднозначное соответствие внешнему виду, было воспринято вроде забавного недоразумения: «а, так вот где вы накосячили, а то мы уже волноваться начали». Даже по телефонному разговору чувствовалось, как у заказчика разгладился свирепый затылок и пропала бюрократическая усталость в глазах. Но про Магадан он всё равно бубнил. После предоплат следующих партий, мы забыли момент, когда из лаборатории превратились в мануфактуру, или скорее мастерскую по попилу. Буквально. «Падле», со временем, придумали ещё пару нелестных названий, потому что нужную чистоту получалось добиться только тяжёлым ручным трудом с ножовкой, с такой-то матерью, в стерильном «загоне», от которого все чувствовали себя несчастными. Хотя перепробовали мы всё: от циркулярных пил, до лазеров. День варим, неделю пилим и раскладываем по коробочкам.

Случайно оказавшаяся в пещере химиков во время «попила» дизайнер (да-да, на современном химическом производстве без дизайнер никак) рассказала, что колымит, делая формочки для мыл и безделушек из силикона/полиуретана и предложила сделать форму «кирпич». Поначалу как шутку, но мы с ней обсудили марки пластика, придумали конструкцию и оснастку-противодавление. Материал формы был выбран экстраординарный, но теоретически исключал миграцию примесей в расплав соединения и, благодаря шероховатости поверхности, можно было рассчитывать на множественные центры кристаллизации. Пообсуждали, пошутили, но дизайнер, со всей серьёзностью, выставила счёт от своего ИП своему работодателю, его оплатили, и мы запланировали испытания её формочки. В назначенный день она пришла в нарядном сарафане и белом халате поверх. Она сильно контрастировала с антуражем лаборатории, и пока мы гадали медицинский это халат или из секс-шопа, она сделала комплимент жёлтому цвету расплава, попросила нас не называть соединение «падлой», и вообще не гыгыкать и вести себя прилично. Когда насос, щёлкнув диафрагмой, выдал нам идеально ровный желтый матовый кирпич в форме, дизайнер отчитала с улыбкой: «Какой красивый! А, вы: “падла, падла...“»

Одинаковые и ровные, как на параде, кирпичи высочайшей чистоты были восприняты заказчиком с официальным письменным восторгом. Позже, по условиям договора, отработанная нами методика синтеза вместе с последней партией была передана уже самому-пресамому конечному потребителю, так сказать на диверсификацию и сохранение. В одном из наших комментариев был прикол: «Не ругаться вслух, если по п.п. …. не получается как по п.п.….», и мы заочно представляли, как от этой фразы снова рассвирипеет затылок у заказчика. Отмечу, что нынешнее пристанище этого продукта синтезирует его воспроизводимо, без проблем, даже допускаю, что они круче нас. Возможно, они прочли наш комментарий или просто изначально не оскорбляли свои продукты. Но мы себе такое поведение впредь уже не позволяли.

Привет, дорогие вомбатчане!

Раз уж на этой неделе мы обсуждаем термин “элемент”, то давайте попробуем собрать элемент питания в домашних условиях (получится или нет - открытый вопрос, порядок действий искала в интернете).

Делать будем простую гальваническую батарейку. Это когда между двумя металлами (катодом и анодом) в электролите возникает электрический ток из-за самопроизвольной химической окислительно-восстановительной реакции.

Для эксперимента нам нужны медь, алюминий и электролит. Ну и светодиод для проверки работы батарейки.

Медь имеется в желтых латунных монетах (латунь - сплав меди и цинка), их чеканили до середины 2006 года.

Во второй половине 2006 монетки стали делать из более дешёвой стали и только покрывать латунью, они не подходят.

Смотрим годы выпуска.

Латунные монеты зеленоватые на вид и не так блестят. А еще стальные монеты выдают потертости на гурте - ребре.

У меня нашлось всего 13 латунных монеток по 10 и 50 копеек. Замачиваем их в уксусе, чтобы почистить (у меня это 70% эссенция).

А пока вырезаем из картона кружочки, они будут играть роль электролита (тоже когда вымочатся в уксусе).

Замачиваем в уксусе картон.

Роль анода будет выполнять фольга, она из алюминия, из нее тоже нарезаем кружочки.

Так. Теперь самое интересное. Нам нужно собрать бутерброд из гальванических пар. Каждая пара - это батарейка. Чем больше пар, тем больше напряжение нашей финальной батарейки.

Кладём строго по порядку: монетку, картон, фольгу; монетку, картон, фольгу; и т.д. И аккуратно, чтобы боковинки не замыкали другие слои.

Беру светодиод и проводки для проверки. И .. ничегошеньки не загорается.

Пересобираю батарейку еще 10 раз. Ноль.

В расстройстве ложусь спать, но утром ищу тестер, надо же понять, почему не получается, и куда делось моё электричество?

И вот оно, на месте.

И оказывается моя батарейка выдает целых 2 вольта! Для сравнения, пальчиковая АА выдает 1.5 вольта.

Спрашиваю у знающих людей, и оказывается, что я светодиод не теми сторонами прикладывала - у него строгая полярность.

Пробую снова.

Горит!

Причем еще момент - батарейке нужно постоять, чтобы реакция взялась получше. Если будете делать, сложите пары и подождите немного - светодиод будет разгораться всё ярче.

Так что работает, ребзики мои! Только монетки патиной покрылись от уксуса.

А на этом всё, всем прочитавшим спасибо!

С вам была диванный профан в физике 8 класса, и всем максимально спокойного понедельника!

❤️

Немножко рекордсменов среди хим. элементов Вам в ленту.

Наверное стоит начать с Водорода. Ему принадлежит сразу несколько рекордов.
1. Он является самым лёгким атомом - состоит из одного протона и одного электрона
2. Это самый древний элемент во Вселенной. Он образовался примерно через полторы минуты после начала Большого взрыва. Вселенной Было полно протонов – ядер этого самого водорода, Протоны образовались из кварк-глюонной плазмы, когда та немного остыла.
3. Это самый распространённый элемент во Вселенной. На долю его атомов приходится 88.6% всего вещества.

Следующим пусть будет Фтор. Его можно назвать самым агрессивным. Дело в том, что из-за своей конфигурации электронных оболочек он наиболее сильно захватывает чужие электроны. Более сильного окислителя нет. Он реагирует практически со всеми элементами, за исключением некоторых инертных газов, вроде гелия и неона. Это настолько сильный окислитель, что он способен окислить кислород и сжечь воду.

Далее пусть будет самый дорогой элемент - Калифорний. Стоимость одного грамма превышает 500-700 миллионов $. Впервые его получили в Калифорнийском университете в Беркли.

А всё потому, что за год нарабатывается его всего 40-60 миллиграмм в год. Используется в лучевой терапии и научных исследованиях.

Самый лучший проводник электрического тока - Серебро. Не будем вспоминать про сверхпроводники, во первый зачастую это уже соединения химических элементов, зачастую далеко не элементарные, к тому же требуют особых условий (низкие температуры, например).

Поэтому он очень популярен в электронике.

Самый “многоликий” - Углерод. Он имеет о-о-о-очень большое количество аллотропных модификаций

Алмаз, графит, уголь это вспоминается слёту, но есть ещё толпы фуллеренов, графен, карбин, который прочнее углеродных нанотрубок и твёрже алмаза, лонсдейлит, который называют гексагональным алмазом. Всех структурных модификаций углерода заманаешся перечислять, особенно много различных фуллеренов и нанотрубок.