Мир, созданный химиками. От философского камня до графена
Шрифт:
Однако всерьез стали заниматься крашением несколько позже — в древних Шумере, Египте и Китае. Фараоны тоже мазались природными пигментами, но уже и выдавали жрецам техническое задание на окрашивание тканей, папируса и колесниц. Самым знаменитым красителем в Древнем Риме был багряный пурпур, которым не дозволялось окрашивать тоги никому, кроме императоров и самозванцев, забравшихся на высшие древнеримские должности. И не просто не дозволялось, а у простолюдинов даже патрицианского звания не было соответствующих финансовых возможностей: пурпур извлекали тогда из моллюсков вида иглянки, причем для получения 1 грамма пурпура требовалось истребить 10 тысяч моллюсков.
С древности известна и другая знаменитая краска — индиго, добывавшаяся, как пишет энциклопедия, из индигоносных растений (кто бы мог
Первым синтетическим красителем стало как раз родственное этому индиго соединение. При обработке индиго азотной кислотой получалась желтая пикриновая кислота — тринитрофенол C 6H 2OH(NO 2) 3, которым окрашивали шерсть и шелк. Но прославилось это соединение с довольно несложной формулой совсем не этим. В 1886 году один французский инженер расплавил пикриновую кислоту и неожиданно обнаружил, что полученная масса способна к детонации. Вскоре в разных странах, в том числе и в России, стали производить мощное бризантное взрывчатое вещество мелинит, которое представляло собой попросту затвердевший расплав пикриновой кислоты. Во время Русско-японской войны 1904–1905 годов японцы снабжали свои снаряды этим же веществом, которое у нас называли шимоза (искаженная фамилия изобретателя Масатика Симосэ). Бризантность означает способность к местному раздроблению среды, в которой происходит взрыв. Пикриновую кислоту и сейчас используют, в основном террористы, благодаря легкости ее синтеза нитрованием обычной карболки C 6H 5OH.
Пикриновая кислота все-таки не может считаться первым синтетическим красителем, поскольку вначале ее получали из природного сырья — индиго. Историю истинно синтетических красителей следует начинать с 1842 года, когда российский химик Николай Николаевич Зинин синтезировал анилин при восстановлении нитробензола сероводородом и таким образом сделал возможным получать это важнейшее вещество в промышленных масштабах. Сам по себе анилин не краситель, но путем очень простых химических манипуляций из него получается целый класс анилиновых красителей, первым из которых стал зеленый фуксин — солянокислый розанилин. Свое название этот краситель получил за сходство цвета своего водного раствора с цветом фуксии, так же, как следующий синтезированный пурпурный мовеин — за сходство с цветом мальвы.
Использованный Зининым нитробензол получают нитрованием бензола, сам бензол извлекают из сырой нефти, а сероводород — действием разбавленных кислот на сульфиды, которые повсеместно встречаются в качестве различных минералов. Конечно, нефть и минералы тоже природные, а не синтетические вещества, но все же не органической природы, как индиго. И вообще целиком синтетических соединений не бывает, в конце концов, все исходные вещества мы берем из земной природы, больше-то неоткуда.
После открытия Зинина синтетические красители посыпались как из ведра, точнее, из колбы и реторты. Адольф фон Байер провел подлинный синтез индиго не из растительного сырья, вскоре появились десятки других индигоидных продуктов. К началу XX века синтетические красители практически полностью вытеснили природные, причем подавляющую их часть производила кайзеровская Германия с лучшей по тем временам химией в мире. В 1925 году несколько немецких фирм объединились в концерн «И.Г.Фарбениндустри» (от
Стоит отметить, что предшественником «И.Г.Фарбениндустри» была некая химическая фирма, в которой работал тогда лауреат Нобелевской премии Фриц Габер, во время Первой мировой войны разработавший недорогой способ производства иприта (см. главу 4) и лично руководивший применением этого отравляющего вещества под городом Ипр. Химик Фриц Габер был большим патриотом своей родины Германии, но, к несчастью, он родился в семье евреев-хасидов. После прихода нацистов к власти многие его еврейские родственники были репрессированы, а герр Габер бежал в Англию, где английские коллеги не подавали ему руки — ведь это именно он придумал иприт! Его жена и сын покончили жизнь самоубийством, не выдержав стыда за смертоносные открытия отца семейства. С помощью разработанного сотрудниками Габера вещества «Циклон Б» было отравлено несколько миллионов евреев, но еврей Фриц Габер счастливым образом благополучно избежал сей участи — он успел умереть в своей постели в 1934 году, в швейцарском Базеле.
Но вернемся к краскам. В России синтетические красители начали производить в массовом масштабе в годы первой пятилетки, причем интересно, что само русское слово «краситель» было придумано академиком Александром Евгеньевичем Порай-Кошицем. До этого использовали термин «пигмент», но сейчас под пигментами понимают твердые порошкообразные основы краски, получаемой при смешении этой основы, например, с олифой. Или даже просто с водой, как акварельные краски.
Ремонт без гастарбайтера
Обилие красок в современных хозяйственных магазинах, простота их использования и чаще всего безвредность позволяют всем желающим раскрасить квартиру или дачу без привлечения подозрительных ремонтников.
Иногда нужно перекрасить потолок, обновить цвет подоконников и, скажем, дверей, покрасить оконные рамы, а иногда и не переклеить, а перекрасить старые обои. И тут без красок не обойтись. Для потолка и обоев лучше всего использовать «водоэмульсионку», теперь правильнее называемую водно-дисперсионной краской.
Такая краска представляют собой дисперсию (взвесь) пленкообразующих полимеров в обычной воде. Кроме того, в ней присутствуют пигменты, стабилизирующие добавки и некоторые наполнители. Из полимеров сейчас используют латексы, поливинилацетат, акриловую и силиконовую смолы, но это не суть важно. Самое главное, что в таких красках отсутствуют органические растворители — разбавителем служит вода. Поэтому при высыхании краски выделяются лишь пары воды и ничтожное количество органики, и во время окрашивания квартиры не нужно съезжать на дачу. А ведь из масляных, алкидных и прочих красок в воздух несколько дней поступают испарения вредных органических растворителей, и мы вынуждены терпеть эту вонь.
Прочность пленки из воднодисперсионных красок уже практически достигла прочности масляного покрытия. Так, некоторые виды воднодисперсионных пленок выдерживают до 10 000 циклов протирания влажной тряпкой, а это означает 27 лет ежедневной уборки! Кроме того, пленки пропускают пары воды, то есть они «дышат», и под ними не образуются водяные пузыри. Существуют и акриловые воднодисперсионные краски с антибактериальными добавками, которые препятствуют образованию и росту грибков, плесени и прочих микроорганизмов. Такие краски особо рекомендованы для окраски стен и потолков в детских и ванных комнатах, а также кухонь.