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

12.09.2018 18:00:00

Сотрудники геологического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова провели исследования арктического кратера на полуострове Ямал, выяснили причину его образования и открыли новое геологическое явление, ранее известное только для ледяных планет и планетоидов.

>>
07.09.2018 10:00:00

Сотрудник кафедры зоологии позвоночных МГУ имени М.В. Ломоносова в ходе международной экспедиции нашёл и описал новый вид тонконогих чесночниц. Вид назвали Leptobrachium tenasserimense.

>>
04.09.2018 10:00:00

...возможно, на Марсе есть подледное озеро жидкой воды шириной 20 км...


...редактирование геномов с помощью CRISPR-Cas9 может вызывать обширные делеции и геномные перестройки, затрагивающие многие тысячи нуклеотидов и потенциально патогенные...


...гугл-очки с функцией распознавания эмоций по выражению лица снижают проявления аутизма у детей...


>>
31.08.2018 10:00:00

Однозначно ответить на вопрос, какая сила позволяет паукам летать на своей расправленной паутине, никто не может почти двести лет. Похоже на электрическое явление, но никто пока что не собрался изучить связь паука с электричеством. Этот промах исправили Эрика Морли и Дэниэл Роберт из Бристольского университета.

>>
29.08.2018 13:00:00

Ответ на вопрос, заданный в заголовке, искали орнитологи во главе с Мартином Найфеллером из Базельского университета. Правда, не для всех птиц, а для тех, что уничтожают вредителей садов и огородов.

>>