Будни химиков

Левицкий М.М.
(«ХиЖ», 2017, №12)

Каждодневная работа в лаборатории может показаться скучноватой, тем не менее бывают ситуации, которые запоминаются надолго. Их с удовольствием вспоминают и пересказывают знакомым.


Дым без огня

pic_2017_12_20-1.jpgВо дворе каждого химического института есть склад, откуда хозлаборанты приносят в лабораторию небольшие порции нужных реактивов — кислоты, щелочи, растворители и многое другое. В некоторых институтах есть лаборатории, потребляющие в заметных количествах особые реактивы, нужные только им. Для специфических реактивов на складе сооружают небольшой металлический сарай, куда имеют доступ те, кто с ними работает. Например, лаборатория кремнийорганических соединений использует хлорсиланы — жидкости, которые очень легко гидролизуются на воздухе, образуя хлороводород.

Однажды химики переливали из двадцатилитровой бутыли в литровые хлорсилан. Сифонировать через резиновую трубочку, видимо, не хотелось (очень медленно), поэтому наливали просто через воронку, стоя в противогазах и наклоняя вдвоем двадцатилитровую бутыль. В это же время, буквально в двадцати метрах, хозлаборанты вынесли из общего склада бутыль с концентрированным водным раствором аммиака и тоже, стоя в противогазах, наливали его в небольшие бутылки. Поскольку и те, и другие были в противогазах и внимательно смотрели на свои бутыли, то не сразу заметили, что все вокруг скрылось в густом дыму. Этот широко известный и совершенно безопасный опыт (дымовую завесу образовали кристаллики NH4Cl в воздухе), воспроизведенный в большом масштабе, произвел ошарашивающее впечатление. Густой, все усиливавшийся дым невольно заставлял ожидать появления языков пламени...

Химики поняли, в чем дело, и прекратили разливать хлорсилан, а вот лаборанты сильно перепугались. Не обошлось без аплодисментов — это радовались проходившие мимо сотрудники института.


Объем имеет значение

В отраслевых институтах, в отличие от вузов и академических институтов, синтезы обычно проводят в больших объемах, поскольку за ними следует испытание нового вещества или композиций на его основе. В одном из таких институтов два молодых сотрудника решили получить дигликолят натрия, чтобы затем конденсировать его с хлорангидридом двухосновной кислоты и полученный полимер добавлять в композицию. Набор лабораторного оборудования был скромным и малопригодным для проведения масштабных синтезов. Первый этап работы выглядел несложным — в этиленгликоле заместить атомы водорода в двух гидроксильных группах натрием. Самый простой способ (обычный метод получения алкоголятов) — подействовать металлическим натрием.

Два энергичных юноши взяли пятилитровую шаровую колбу и залили в нее почти три литра этиленгликоля. Затем отвесили нужное количество металлического натрия (примерно 2 кг), соскоблили скальпелем коричневую корку с каждого куска и стали их резать на мелкие части, протирая фильтровальной бумагой каждый кусочек от следов керосина, в котором хранился натрий. Отрезанный и очищенный ломтик кидали в колбу. Реакция начиналась сразу, кусочки натрия покрывались пузырьками водорода. Сложность в том, что легко замещается первый гидроксил в этиленгликоле, а второй заметно труднее, поэтому вскоре реакция замедлилась. Очевидно, следовало немного нагреть, что и сделали, поставив колбу на плитку (колба была из термостойкого стекла). Разумеется, содержимое периодически взбалтывали. Но ребята немного перегрели, и реакция пошла слишком бурно. Надо охладить. Самый простой вариант — водопроводная вода. Колбу засунули в раковину и, направив горло вбок, пустили струю воды на стенку, при этом продолжая взбалтывать содержимое, чтобы охлаждение было равномерным. В какой-то момент колба стукнулась о водопроводный кран и по ней побежала изогнутая трещина. Колбу аккуратно опустили в раковину — на раздумье было несколько секунд.

Оба химика взглянули на дверь, но она была далековато, открывалась внутрь и, как назло, была частично загорожена большой бутылью с силиконовым маслом. Зато рядом стоял большой двухтумбовый письменный стол, одной тумбой повернутый к раковине — оба мгновенно прыгнули под стол. Вспыхнул желтый свет, и раздался взрыв такой силы, что выбило и фанерную дверь, и хлипкое окно. Вбежали перепуганные сотрудники из соседних комнат, и ребята, сидящие под столом, сквозь звон в ушах услышали примерно следующее: «Здесь же вроде бы двое работали… Куда они делись, атомизировались, что ли? Да нет, их, наверное, высадило с окном!» Когда герои невредимыми выбрались из-под стола, все очень обрадовались и быстро засыпали песком догорающие кусочки натрия, разбросанные по всей комнате. В объяснительной записке в дирекцию ребята написали: «Синтезировали дигликолят натрия, но в какой-то момент реакция стала неуправляемой».


Не допустить «козла»

Трехмерная поликонденсация, когда взаимодействуют разветвленные олигомеры, часто проходила на нервах. Если конденсацию провести слишком глубоко, то в колбе образуется гель, так называемый «козел», который уже ни в чем не растворим, и выскрести его из колбы очень трудно. Чтобы этого избежать, в процессе конденсации отбирают пробы, которые помещают на разогретую металлическую плиту (примерно до 200ºС), и, помешивая стеклянной палочкой, определяют время желирования, за которое она превратится в твердый, не размягчающийся продукт. Таким образом удавалось вовремя остановить конденсацию в колбе.

В то время в органические полимеры начинали вводить кремнийорганические (силоксановые) фрагменты. В качестве органического исходного соединения часто использовали дифенилолпропан с романтическим торговым названием «Диан». Он был продуктом многотоннажного производства, поскольку его использовали для получения эпоксидных смол, поликарбонатов и полисульфонов. Молодая сотрудница в первой половине дня собрала прибор для конденсации, загрузила из бумажного мешка в двухлитровую колбу изрядное количество диана и соответствующее количество силоксанового олигомера, проверила работу мешалки и колбонагревателя, затем все выключила и ушла обедать. Шеф ее уже предупредил, что есть опасность получить «козла», поэтому она должна отбирать пробы каждые пятнадцать минут, пока время желирования пробы не станет меньше минуты. Таймеры в то время не были распространены, и предусмотрительная девушка принесла из дома большой обычный будильник с двумя колокольчиками, сигнал которого мог поднять с постели любого. Во второй половине дня она запустила конденсацию, поставила будильник на пятнадцать минут и начала читать роман Дюма. Именно в тот момент, когда зазвонил будильник, в лабораторию вошел шеф и, услышав будильник, спросил: «Голубушка, ты боишься проспать конец рабочего дня?»


На заре компьютеризации

Хроматографы широко используют в лабораторной практике, они позволяют разделить смесь веществ на отдельные компоненты. Раньше в результате анализа из самописца медленно выползала лента, на которой были нарисованы чередующиеся пики разной величины. Если соединения в смеси оказывались близкими по составу, то площадь пиков соответствовала количественному соотношению компонентов. Определить площадь пиков было не так просто. Химики, разложив ленту на столе и вооружившись карандашом с линейкой, измеряли высоту пиков, а затем ее умножали на ширину пика на половине высоты. Другие терпеливо вырезали ножницами сами пики и затем эти бумажные кусочки взвешивали на аналитических весах.

Наступала эпоха полупроводниковых компьютеров, и уже можно было раздобыть некоторые электронные узлы. Один молодой энергичный химик вместе с толковым физиком сумели собрать простенький блок, который обсчитывал информацию, поступающую на самописец, то есть вычислял площади пиков. На выходе этой установки они поставили маленький матричный принтер с узкой бумажной лентой, используемый в магазинах. В итоге из принтера с треском выползал кусочек бумаги, напоминающий кассовый чек, на котором столбиком были напечатаны площади пиков. Проведя успешное испытание, наш рационализатор с гордостью понес первый такой кусочек бумаги шефу, ожидая восторгов и похвал. Реакция шефа была краткой: «Не хватает фразы “Спасибо за покупку!”»

pic_2017_12_20-2.jpg


Война и мир

Способный и толковый научный сотрудник выполнил хорошую физико-химическую работу и стал готовиться к защите кандидатской диссертации. Когда все было готово к защите, произошло неприятное событие. Времена были трудные, и, чтобы прокормить семью, этот сотрудник устроился на дополнительную работу ночным сторожем. Каким-то образом это стало известно в институте. Проблема в том, что с дополнительного заработка он не платил партийные взносы. Это был неизмеримо больший грех, чем прогул, грубое нарушение техники безопасности или подтасовка экспериментальных результатов. Защиту отменили из-за «сомнительного морального облика» диссертанта. Постепенно времена смягчились, и защиту разрешили.

Интересная деталь состояла в том, что диссертанта звали Лев Николаевич. Его имя много раз повторяли во время защиты при чтении различных официальных документов. Этим воспользовался председатель диссертационного совета. В заключительной речи он сказал: «Все мы хорошо знаем Льва Николаевича. Практически у нас на глазах прошли его научные “Детство, отрочество, юность”. Был трудный период, который можно было бы назвать «Война и мир». Сегодня у Льва Николаевича истинное «Воскресение». Пожелаем, чтобы дальнейшая научная судьба Льва Николаевича была светлой и спокойной, как Ясная Поляна».


Главное – хорошо пометить

Международная научная конференция у нас в стране всегда была особым событием. Создавались рабочие группы, в том числе группа регистрации. На основе присланных заявок она составляет списки участников. Каждый прибывший подходит к регистраторам и, назвав фамилию, получает материалы конференции. В них входят сборник тезисов докладов, программа конференции, приглашения на экскурсии, иногда значок с эмблемой конференции и обязательно бедж — прозрачная пластмассовая «брошка» с булавкой, а внутрь вставлена бумажка с именем участника. Если после знакомства с тезисами вас заинтересовала какая-то работа, то вы можете найти его по беджу и обсудить работу.

Были времена, когда на международной конференции анонимно обязательно присутствовали сотрудники известного ведомства, чтобы следить за контактами советских участников с иностранцами. И вот при подготовке конференции в какой-то момент к руководителю группы регистрации подошел председатель оргкомитета, протянул ему список и сказал:

— Это восемь участников из «того» ведомства, приготовь для них все материалы и беджи с фамилиями, а я потом заберу и передам им.

Удивленный руководитель группы спросил:

— Неужели они вам сообщили свои фамилии?

— Конечно, нет. В этом списке указаны имена и фамилии моих ближайших родственников. Таким образом, я их помечу и смогу вычислить.


Учите языки

В прежние времена научные сотрудники разговорный английский язык практически не знали, да и не очень он был нужен. Тем не менее возможность поехать на международную конференцию изредка появлялась. Молодому кандидату наук по фамилии Гуревич представился случай поехать на конференцию по полимерам в Прагу. Пройдя собеседование в райкоме и получив визу, он стал интенсивно репетировать свой доклад на английском языке и одновременно показывать слайды на домашнем проекторе для диапозитивов (в пластмассовых рамочках 5х5 см).

Прибыв на конференцию, он зарегистрировался и при регистрации получил карточку — направление в соседний ресторан, где кормили участников за счет оргвзноса. Гуревич решил позавтракать, вошел в ресторан и сел за пустующий столик. Тут он со страхом увидел, что к нему направляется какой-то иностранец, и, стало быть, общение на иностранном языке неизбежно. Иностранец подошел, вежливо наклонил голову и сказал: «Бон аппети!» Гуревич с перепугу решил, что ему представились, встал и, поклонившись, сказал: «Гуревич». Прошло утреннее заседание конференции, и за обедом все повторились, что немного удивило Гуревича. Решив, что иностранец плохо слышит, он постарался произнести свою фамилию как можно отчетливей. На вечернем заседании он поделился своим недоумением с соотечественником: «Какой-то иностранец перед едой мне все время представляется, его зовут Бон Аппети». Коллега расхохотался: «Ты что, со страху не понял, что по-французски это — приятного аппетита?»

Герой нашего рассказа решил за ужином исправить свою оплошность, дождался, когда француз сел за столик, подошел и, поклонившись, сказал: «Бон аппети», француз привстал и, роскошно грассируя, произнес: «Гуревич».


Исторический курьез

Во время работы в ИНЭОСе РАН моим руководителем был профессор А.А.Жданов — великолепный ученый и яркий человек. Однажды я сказал ему, что пишу научно-популярную статью об истории фотографии. Жданов сразу спросил:

— А с чего фотография началась?

— С дагеротипов.

— Правильно. Всю химию процесса ты, конечно, опишешь, но статья получится скучной. Знаю историю, которая сможет оживить твою статью.

При имени Николай Васильевич Гоголь сразу вспоминается лицо с живыми хитроватыми глазами, острым носом и длинными волосами... ну, словом, с пробором слева. Может быть, все-таки справа? Нет, конечно, слева — посмотрите на портреты Гоголя кисти Моллера или Иванова

А у Репина на гравюре Матэ, например, или на картине «Гоголь сжигает второй том “Мертвых душ”» (1909) — пробор на правой стороне. Вряд ли Гоголь причесывался и так, и эдак. Ведь мужчины консервативны в прическах, да и волосы обычно сами лежат только в одну сторону.

Секрет в том, что Иванов и Моллер видели Гоголя и писали его с натуры. Соответственно — писали правильно. А Репин и другие пользовались уже дагеротипом — ведь ему было всего восемь лет, когда умер Гоголь. Николай Васильевич, пожалуй, единственный из русских писателей-классиков начала прошлого века, успевший дожить до появления дагеротипии.

На обычной фотографии, если она правильно сделана, не может быть все наоборот. Но во времена Гоголя были известны только дагеротипы, а на них изображение получается в зеркальном отражении, как на негативе. Посмотрите на известную групповую дагеротипию, где изображен Гоголь в кругу русских художников в Риме, и вы увидите Гоголя «наоборот» — с правосторонним пробором. Художники— современники Репина про это обстоятельство забыли (или не знали), поскольку уже существовали и обычные снимки на фотобумаге. В результате они изобразили Гоголя как на дагеротипе, полагая, что прежние художники могли что-то нафантазировать, а «фотография не лжет». То есть все прижизненные портреты Гоголя — левые, а посмертные в некоторых случаях — правые. Как оптические стереоизомеры.

pic_2017_12_21.jpg

1. Групповой дагеротип. Н.В.Гоголь среди русских художников в Риме (1845)

2. Н.В.Гоголь. Портрет работы А.Иванова (1840)

3. Н.В.Гоголь. Портрет работы Ф.А.Моллера (1841)

4. Портрет Н.В.Гоголя, выкадрированный из группового дагеротипа

5. Н.В.Гоголь. Гравюра В.В.Матэ с портрета работы Репина (1878)


Разные разности

03.12.2018 18:00:00

...космическая система обнаружения дневных астероидов позволит в течение 5 лет выявить не менее 3000 астероидов размером более 10 м...

...Управление по контролю продуктов и лекарственных препаратов США одобрило новый противогриппозный препарат с иным механизмом действия, чем у тамифлю и других; препарат называется ксофлюза...

...исследованы с помощью фМРТ процессы в мозге собаки, когда она слышит знакомые и незнакомые человеческие слова...


>>
30.11.2018 10:00:00

Исследователи из Индианского университета обнаружили способ выделить себя среди производителей крафтового пива: надо объявить себя зеленым пивоваром. То есть таким, который борется за экономию энергии и сохранение окружающей среды.

>>
29.11.2018 12:00:00

Сотрудник МГУ имени М.В. Ломоносова просмотрел огромное число образцов многощетинковых червей, идентифицированных как Thelepus cincinnatus и обнаружил, что перед ним представители не одного вида, а четырёх разных.

>>
27.11.2018 18:15:00

Химики из Чалмерского технологического университета (Швеция) решили запасать солнечное тепло с помощью химической энергии.

>>
06.11.2018 15:40:00

…«Science» опубликовал шесть статей, посвященных финальному этапу исследования Сатурна автоматической межпланетной станцией Кассини…

…в Японии, возможно, будет разрешено редактирование генов человеческих эмбрионов в исследовательских целях...

…британские ученые с помощью CRISPR-Cas9 ввели в геном малярийного комара Anopheles gambiae мутацию, которая делает самок бесплодными при сохранении плодовитости самцов; такая мутация может полностью уничтожить вид…

>>