Мир, созданный химиками. От философского камня до графена - Петр Образцов

Однако неверное. Наука «на коленке» сохранилась! И не только у физиков-теоретиков, которым вполне достаточно ручки и писчей бумаги формата А4. Существует и экспериментальная домашняя наука, за достижения в которой даже была присуждена Нобелевская премия. Ее получил Питер Митчел в 1978 году «за вклад в объяснение переноса биологической энергии и разработку хемиосмотической теории».

В 1939 году Митчел с огромным трудом поступил в Кембриджский университет, а в 1963 году из-за болезни вынужден был удалиться в сельскую местность, где на небольшой ферме организовал лабораторию на свои собственные средства. И именно в этой домашней лаборатории он сумел решить сложнейшую проблему передачи энергии в клетке, опередив целые научные коллективы. И среди них — биоэнергетическая лаборатория будущего академика Владимира Скулачева в МГУ, которая состояла из двух десятков человек. Они отстали от Митчела, быть может, всего на неделю, но все-таки отстали — первым оказался фермер из Корнуэлла.

Но вернемся к соли. Не менее важен и второй элемент, входящий в состав ее молекулы, — хлор, который, в частности, необходим для образования в желудке соляной кислоты HCI. Без нее невозможно переваривание пищи, а значит, невозможна и жизнь. В результате видно, что без соли, объединяющей в себе два необходимейших элемента натрий и хлор, никуда не деться. Добавим только, что натрий нужен не только сам по себе, но в определенном соотношении с ионом калия, и если в рационе питания человека слишком много натрия, то происходит потеря калия, что тоже очень нехорошо. Поскольку соль входит в состав чуть ли не любых видов пищи, в принципе мы могли бы и не подсаливать еду — как это, вероятно, и делали первые люди, которые далеко не сразу попробовали на вкус этот белый минерал. Однако соль действительно «заостряет» вкус множества продуктов, и человек давно подсел на этот почти наркотик. В результате чаще всего мы съедаем в день соли больше, чем физиологически требуется организму. Поэтому сейчас даже выпускается соль с пониженным содержанием соли, в смысле с пониженным содержанием хлористого натрия. Вместо него в эту «профилактическую соль» в изрядном количестве введен калий в виде хлористого калия. Вредность переедания соли прежде всего в повышении вероятности гипертонической болезни. Сейчас считается, что лучше бы ограничить потребление соли пятью-шестью граммами в день, а склонным к гипертонии даже вообще не солить пищу, а ограничиваться естественной солью из продуктов питания.

Но ничего хорошего нет и при недостатке соли, то есть в данном случае натрия, — появляются такие признаки гипонатриемии, как сухость кожи и снижение ее эластичности и тургора (упругости), мышечные судороги, тошнота, апатия, сонливость и анорексия (отказ от еды). Снижается артериальное давление и возникает тахикардия, а также анурез (задержание мочеиспускания).

Поскольку изобретать соль человеку не пришлось, ее нужно было только найти, история соли в действительности есть история ее получения и рассказ о событиях, происходивших при отсутствии и недостатке соли. Получают соль в основном двумя путями: разрабатывая месторождения твердой каменной соли и выпаривая соленую воду. Впрочем, есть еще самосадочная соль, которая выпадает в осадок на дно перенасыщенных солью озер, самым крупным таким озером у нас является известное озеро Баскунчак. В его соли много примесей, особенно кальциевых солей, и ее приходится специально очищать. Месторождения каменной соли находятся во многих государствах и кое-где продолжают разрабатываться, а в некоторых странах перешли в разряд санаториев — считается, что воздух в старых штольнях, пробитых в слоях каменной соли, насыщен ионами (очевидно, натрия и хлора) и поэтому полезен больным астмой и прочими заболеваниями дыхательного аппарата. Это не очень понятно, вероятнее всего, механизм положительного воздействия соляных штолен какой-то другой, если он, конечно, вообще существует, а не является плодом самовнушения.

Выпаривание воды из соляных растворов сейчас распространено гораздо больше, чем добыча каменной соли, несмотря на превосходство последней по качеству. Получаемая выпариванием воды соль делится на выварочную и садочную. Выварочную соль получают при упаривании естественных или искусственных рассолов, добываемых из недр Земли. Естественные рассолы образуются при самопроизвольном растворении подземных залежей каменной соли, а искусственные — при растворении пластов каменной соли в принудительно подаваемой через скважину воде. Перекачанные на поверхность солевые растворы упаривают либо в плоских чанах прямо на воздухе, либо в вакуум-аппаратах (при пониженном давлении). Вакуум-выварочная соль — самая высококачественная из всех видов поваренной соли. Она представляет собой чисто-белый мелкокристаллический продукт с чисто соленым вкусом. Содержание в ней NaCI достигает 99,7 %. В России выварочную соль вырабатывают в Пермской и Иркутской областях, а также в Республике Коми.

Садочную соль получают, выпаривая воду океанов, морей, озер и отводя воду в неглубокие лиманы. Делают это обычно в местах с жарким климатом, где вода испаряется просто под солнцем. После распада СССР Россия потеряла практически все эти лиманы, ведь большинство из них находятся вокруг Крыма. Очень важный момент — состав получаемой соли вовсе не совпадает с солевым составом морской воды, в противном случае соль должна была бы горчить из-за присутствия ионов магния. И здесь соледобытчики сыграли на различной растворимости разных солей в воде. Прежде всего в осадок выпадают малорастворимые соли железа и кальция, оставшийся раствор переливают в другой бассейн, где выпадает хлористый натрий, хотя и со значительным количеством примесей. Эти примеси — хлориды магния MgCl2 и кальция CaCl2, — впоследствии удаляют с помощью специальных приемов, не будем останавливаться на этом, скучновато. Соль, которая получается в результате, не отличается высокой чистотой. Ну да и ладно, садочную соль добывают в небольших количествах.

Понятно, что в любом случае солеварение устраивали всегда рядом с источником соляного раствора, то есть около морей, соленых наземных или подземных озер. В России начиная с XII века солеварни распространились у поморов на Белом море, хотя первые свидетельства о выварке соли на Руси известны с X века. Соли никогда не было в избытке, к тому же отечественное начальство облагало ее большими налогами. В 1648 году коса нашла на камень, произошел Соляной бунт, в ходе которого горожанами было убито изрядное количество бояр. Царя не тронули, царь, как впоследствии и другие руководители нашего государства, «ничего не знал» о злоупотреблениях своих клевретов. Дольше всех бунтовал Псков. Налоги были все-таки уменьшены. В 1675 году снова прошли соляные бунты, причем не только в России, но и во Франции, где королевская камарилья поступала с солью вообще самым подлым образом: мало того что был установлен немалый налог на соль и ее продажа была монополизирована государством, так власти еще и в приказном порядке определили, сколько соли обязан (!) был покупать каждый подданный в неделю.

Как и в случае с водкой, российские правительства тоже всегда стремились монополизировать продажу соли, продукта повседневной необходимости, — ведь все равно купят, куда денутся? При этом цена казенной соли была, разумеется, существенно выше, чем у частных производителей. В России соляная (и табачная) монополия появились при Петре I, а вскоре была создана и Соляная контора для прокорма очередной банды чиновников, отслеживавших соблюдение монополии и регулярное поступление доходов в казну и в свой карман. Все это привело к обычному для государственного ведения хозяйства результату — соли стало катастрофически не хватать. Александр II Освободитель в 1861 году отпустил крепостных, а в следующем году — соль. И о чудо! Кто бы мог подумать! Дефицит соли немедленно исчез.