Научные сказки периодической таблицы. Занимательная история химических элементов от мышьяка до цинка - Хью Олдерси-Уильямс

Штромейер исполнил свой профессиональный долг, когда спас клиентов аптек от небезопасного оксида цинка с примесью кадмия. В других случаях подобная угроза была обнаружена слишком поздно. Одно дело – желтый, оранжевый и красный кадмий, и совсем другое – «кадмиевая синь». Данный термин употребляется для характеристики первых симптомов лихорадки, проявляющихся у тех, кто в течение длительного времени подвергался воздействию больших доз данного металла либо в виде его растворимых солей, либо посредством вдыхания паров. Особенно опасно воздействие кадмия в промышленности. Мрачной иллюстрацией к сказанному служит случай со сварщиками, занимавшимися разборкой временной металлической структуры в непроветриваемом закрытом пространстве внутри одной из башен моста через Северн. Они использовали кислородно-ацетиленовую сварку для разрезания болтов, покрытых кадмием. На следующий день у них возникли трудности с дыханием, и их доставили в больницу, где один из них позднее скончался от отравления парами металла. В Футю на северном побережье Японии сотни людей страдают заболеванием, которое проявляется в размягчении костей и которое там называют «итаи-итаи» («итаи» по-японски «ой!»). Как выяснилось, заболевание является результатом высокого содержания кадмия в рисе, растущем вниз по течению реки от крупной шахты, где добывались цинк и серебро. По сравнению с описанными рисками, тот риск, который кадмий представляет для художников, не столь уж и велик. Пигменты, используемые в красках, отличаются слабой растворимостью и благодаря этому не слишком активно усваиваются организмом даже в случае попадания в пищеварительный тракт.

* * *

Мастерская художника – не единственное место, где сочетание яркого цвета кадмия с его токсичностью становилось причиной для горячих споров. В течение многих лет до меня доходили слухи, что мой родной город Норвич как-то ночью стал целью одного крайне нежелательного химического визита.

Теперь нам в точности известно, что произошло. Четверг 28 марта 1963 г. был хорошим солнечным днем, в тот вечер на небе практически не было облаков, когда легкий девонширский самолет отправлялся в полет из Ольденбурга на суффолкском побережье в западно-северо-западном направлении над графством Норфолк. Самолет имел груз из 150 фунтов специально приготовленной смеси сульфида кадмия с сульфидом цинка, которая была сброшена на высоте 500 футов, когда самолет пролетал в том месте, где ветер дул со стороны Норвича. Легкий юго-западный бриз рассеял флюоресцирующие оранжевые частицы, превратив их в невидимую дымку. На земле в 40 различных местах в самом городе и вокруг него таинственные чиновники – из Экспериментальной лаборатории химической защиты в Портон-Даун в графстве Уилтшир, хотя никаких знаков, сообщавших об этом, у них на одежде не было – должны были с помощью специальных коллекторов подсчитывать количество падающих частиц. Из рассекреченных правительственных документов становится ясно, что основной целью данной процедуры была проверка эффективности методов ведения биологической войны. Флуоресцентный кадмиевый пигмент был просто удобными и предположительно безопасными «мечеными частицами», напоминавшими потенциальный биологический агент. С середины 1950-х гг. Министерство обороны неоднократно проводило подобные эксперименты, часто, чтобы не привлекать ненужного внимания, на территории самих оборонных учреждений. Но порой чиновникам хотелось выбрать более приближенную к реальности цель. Так произошло и в случае с Норвичем. Идея заключалась в том, чтобы посмотреть, будут ли частицы оседать на землю на территории против потока нагретого воздуха, идущего от тесной городской застройки. В тот вечер до мест с коллекторами долетели только те частицы пигмента, которые оказались ниже других. Воздушные испытания сходного образца повторялись еще четыре раза в холодные месяцы в начале 1964 г.

Так все и шло до тех пор, пока через 30 лет сведения о названных экспериментах не были рассекречены, и сразу же возникли опасения, что о реальной опасности все это время умалчивали. Результаты независимого исследования, опубликованные в 2002 г., свидетельствуют, что риски для населения от воздействия кадмиевого пигмента сравнимы с рисками от вдыхания городского воздуха на протяжении нескольких недель или (что, конечно, несколько больше настораживает) от выкуривания ста сигарет и «не должно было привести к каким-то серьезным нарушениям в состоянии здоровья населения Соединенного Королевства». Несколько лет спустя один хирург из Норвича вновь вызвал смятение в умах местных жителей своим заявлением, что уровень заболеваемости раком пищевода, превышающий у здешнего населения средний по стране, может быть, по его мнению, вызван загрязнением атмосферы кадмием. Представитель Министерства обороны, по свидетельству газеты «Норвич ивнинг ньюс», в своем ответном заявлении сказала, что экспериментальные материалы были «безвредными стимуляторами» (вероятно, оговорка, скорее всего, она хотела сказать «симуляторами»). Однако позднее в результате более обстоятельных исследований выяснилось, что частота заболеваний раком не выходит за пределы среднестатистической при учете более точных данных по возрасту и состоянию здоровью населения. В конце концов эксперты пришли к выводу, что наибольшему риску подвергались те люди, которые непосредственно участвовали в подсчете частиц, от воздействия ультрафиолетового излучения в ходе выполнения процедуры подсчета.

Прохаживаясь по узким улочкам своего тихого города с магазинами музыкальных инструментов и средств альтернативной медицины, я никак не могу понять, почему именно его избрали для проведения столь отвратительного эксперимента. Первоначально министерство выбрало для его проведения Солсбери, но затем его сочли слишком маленьким и холмистым для создания необходимого термального эффекта в городской атмосфере. В Норвиче я останавливаюсь рядом с одним из многочисленных магазинов, в котором можно приобрести краски. И там, нагло демонстрируя всем свой яркий подсолнуховый цвет, лежат тюбики сульфида кадмия, и их может приобрести любой в дозах, во много раз превышающих те, в которых он когда-либо сбрасывался с самолетов на ничего не подозревающее население. Единственное, что от вас требуется, – просто зайти и спросить.

* * *

Я гляжу на эти яркие кадмиевые краски и думаю, насколько сложно вообще описывать цвета. Наш словарный запас названий цветов чудовищно ограничен. Красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий, фиолетовый… а ведь глаз среднего человека способен различать несколько миллионов тонов. (Для характеристики упомянутой поразительной способности человека ученые пользуются ловкой формулой: «едва различимое различие».) Перечисленные выше семь цветов радуги говорят нам меньше о самих цветах, нежели о нашей лени подыскивать им названия.

Мировые бренды, такие как «British Petroleum» и «Coca-Cola», выбирают основные цвета, так как «права» на них гораздо легче отстаивать, нежели на тонкие промежуточные оттенки, для которых не существует точного слова в языке. Кроме того, практически не существует языка чистого цвета. Нам приходится прибегать к уточняющим словам: светлый, темный, тусклый, зеленоватый и т. п. – или пытаться сравнивать их с вещами, для которых характерен тот цвет, который мы пытаемся описать. Мы находим их в природе: лимонный или цвет зимородка – а иногда заимствуем их из периодической таблицы, как в случае с желтым хромом и с синим кобальтом. Но верное истолкование названий во многом зависит от общего культурного опыта. «Красный цвет почтовых ящиков» понятен только тому, кто живет в той стране, где почтовые ящики красят в красный цвет и где каждый с ними знаком. Еще чаще названия бывают безнадежно туманными, как, например, небесно-голубой, или отличаются поистине эзотерической точностью, как, например, коричневая краска, именуемая «мумия», которая быстро вышла из моды, когда выяснилось, что ее в самом прямом смысле слова изготавливали из египетских мумий.