Занимательная химия для детей и взрослых

Для теплокровных животных значительное повышение концентрации СО₂ в воздухе может быть губительным. Известны многочисленные случаи гибели людей в пещерах, на дне которых скапливался этот тяжелый (в 1,5 раза тяжелее воздуха) газ. Самая большая катастрофа, вызванная углекислым газом, произошла в Камеруне, на озере Ниос. Это озеро представляет собой заполненный водой кратер потухшего вулкана. В течение тысячелетий газ из недр просачивался в воду, которая оказалась им перенасыщенной. По невыясненной причине 21 августа 1986 г. газ неожиданно и очень быстро, всего за 15–20 с, выделился в воздух, как он выделяется из откупоренной бутылки с газированной водой, и распространился по низинам вокруг озера. По оценкам, его было 1,2 миллиона кубических километров! В результате от удушья в радиусе 10 км погибли 1700 человек и более 3000 животных.

Поговорим теперь о рекордах в ощущении вкуса. Как уже упоминалось в главе 3, описан случай, когда один пробующий уловил горечь фенилтиомочевины при ее концентрации в растворе всего лишь 0,01 мг/л, в то время как другие не обнаружили то же вещество, когда его было 2,5 г/л, т. е. в 250 000 раз больше. Подобные обстоятельства весьма затрудняют определение «рекордсменов» вкуса.

Самым жгучим вкусом обладает, вероятно, одно из производных ванилина – ванилиламид 8-метил-6-ноненовой кислоты, он же капсаицин (от латинского названия стручковых перцев рода Capsicum). Больше всего его в однолетнем перце Capsicum annum – около 0,03 %. Если пожевать немного этого перца, потом очень трудно избавиться от жгучей боли в языке. Человек может переносить вкус этого соединения в течение 2 мин, если его концентрация не превышает 0,004 мг/л. По последним данным, капсаицин может найти применение в медицине: опыты на мышах показали, что это вещество убивает до 80 % раковых клеток в простате. Пока не ясно, как капсаицин будет действовать на человека с таким заболеванием, а также каким образом вводить его в организм.

Капсаицин известен с 1876 г., а в 1989 г. был выделен растительный яд ресинифератоксин, который обладает аналогичным физиологическим действием, но в концентрациях в 10 000 раз меньших! Как не без иронии замечают авторы книги «Мировые рекорды в химии», пока не ясно, захочет ли кто-нибудь использовать замечательные свойства этого соединения в качестве острой приправы. Трудно описать, каков вкус у грейпфрута. Но именно из их плодов, переработав 100 л грейпфрутового сока, швейцарские химики Э. Демолле, П. Энггист и Г. Олофф выделили в 1982 г. «рекордсмена» вкуса. Как ни удивительно, но он оказался меркаптаном, его химическое название – 1-пара-ментен-8-тиол. Вкус этого соединения можно почувствовать при концентрации всего 0,02 нг/л.

Капсаицин

Ресинифератоксин

1-пара-ментен-8-тиол

Кажется невероятным, но для получения такой концентрации в огромном танкере со 100 000 т воды надо растворить всего 2 мг вещества!

Рекорды окраски

Одно из важнейших свойств красителя – длина волны света, отвечающая максимуму поглощения. От этой характеристики во многом зависит, какого цвета будет данное соединение. Так, если вещество поглощает свет в желтой области спектра (585–595 нм), то оно будет иметь голубой цвет; и наоборот – поглощение голубого света (440–480 нм) придает веществу желтый цвет. Обычно считают, что максимум поглощения – такая же физическая характеристика вещества, как, скажем, температура плавления. Однако часто этот максимум заметно сдвигается при смене растворителя. Это явление называется сольватохромизмом (термин образован от латинского слова solvere – «растворять» и греческого chroma – «цвет»). Из неорганических соединений самый известный пример – растворы йода: в бензине они имеют фиолетовый цвет, а в бензоле или в спирте – коричневый. Примером органического вещества, обладающего таким свойством, может служить широко распространенный в природе краситель β-каротин (на латыни carota – «морковь»). Раствор этого интенсивно окрашенного вещества в гексане имеет максимум поглощения в сине-зеленой области спектра (482 нм) и соответственно оранжевый цвет. Раствор этого же соединения в хлороформе имеет максимум при 497 нм и красную окраску, а раствор в сероуглероде поглощает в зеленой области (520 нм) и имеет пурпурный цвет. Значит, растворяя одно и то же вещество в разных средах, можно получить растворы разной окраски. Рекордсменом по части сольватохромизма является бетаиновый краситель, полное название которого – 4-(2,4,6-трифенилпиридин-1-ил)-2,6-дифенилфенолят-анион:

Структура 47