Два шага до чуда(Очерки) - Васин Михаил

Теперь понятно, почему химики стали думать над тем, чтобы заменить мыло другим поверхностно-активным веществом, для выработки которого не нужен пищевой жир.

Естественно, что искать такое вещество следовало среди химических родственников мыла, точнее — родственников жирных кислот. Вот, например, близкое семейство: спирты. Их молекулы тоже устроены наподобие головастиков. Правда, «голова» у них иная — гидроксильная группа ОН. Но ведь молекулы жирных кислот все равно приходится переделывать, чтобы образовалось мыло. А если перестроить спиртовую молекулу, не удастся ли получить тот же результат?

Опыты с винным спиртом и другими так называемыми низшими спиртами (у их молекул очень короткий углеводородный «хвостик») успеха не принесли. Тогда ученые стали присматриваться к тем членам спиртового семейства, которые обладают длинными и длиннющими «хвостами».

Эти вещества — их вырабатывают не из пищевых продуктов, а из нефти — и на спирт-то непохожи: они представляют собой либо густую маслянистую жидкость, либо напоминают мазь, либо даже пребывают в твердом состоянии — будто воск. Может быть, они способны переродиться в заменитель мыла? Недаром же они носят такой громкий титул: высшие жирные спирты. Жирные! Как и те кислоты, из которых делают мыло…

Стали экспериментировать; вместо старой «головы» пристраивали к молекуле новую: например, остаток серной кислоты, или аммиака, или аминов. Проверили, что получается. Получались молекулы-головастики, которым тоже были свойственны противоречивые чувства — с водолюбивой «головой» и «хвостом»-водоненавистником.

Схема флотации.

Но значит ли это, что «спиртовое мыло» будет так же хорошо мыть, как настоящее? Растворили его в воде. И тут же молекулы бросились на каплю жира, окружили ее, приклеились хвостами… Дальше все пошло точно по той же программе, по которой двадцать веков борется с грязью мыло. Словно новые молекулы, едва родившись, переняли старинный опыт.

И не только переняли давно известное. Выяснилось, что они умеют делать много такого, о чем мыло и не «помышляло».

Исследования показали: если изменять длину и строение «хвоста» в молекулах высших жирных спиртов, можно получать столько разнообразных моющих средств, что среди них обязательно найдутся великолепные мастера по удалению с тканей и предметов любого органического вещества, будь то жир или белок, краска или лак, воск или смола. То, перед чем робко отступало древнее мыло, теперь растворяется и исчезает при первом появлении меньшого пенистого брата.

Новые вещества моют в два-три раза быстрее и лучше, чем мыло, не портят ни шерсть, ни шелк, ни искусственные ткани. Для них безразлично, в какую воду они попадают — в речную, колодезную, дождевую или морскую: всюду они чувствуют себя уверенно и немедленно вступают в схватку с грязью.

А теперь — самое неожиданное. Только половина новых поверхностно-активных веществ идет на стирку и мытье. Куда же идет остальное?

Во-первых, их используют для снижения твердости металла при его обработке на токарных и шлифовальных станках. Они увеличивают скольжение, и поэтому их применяют в качестве смазки в машинах. При бурении глубоких скважин в скалах без «мыл» тоже не обойтись: они уменьшают и трение, и твердость камня.

Во-вторых, они помогают делать гибкими, мягкими полимерные материалы, дубить кожи, улучшать структуру почв, уничтожать вредителей сельского хозяйства, повышать прочность лаков и красок. Если в пруд, обычно высыхающий летом, влить совсем немного цетилового или стеарилового спирта, то эти вещества растекутся по его поверхности тончайшей пленкой и не дадут воде испаряться. Как бы ни жгло солнце, пруд не высохнет.

Многие поверхностно-активные вещества могут действовать не только как мыло (помнишь, оно помогает смачивать водой капельки жира), но и, наоборот, делать разные частицы несмачиваемыми. Это свойство оказалось очень полезным в горном деле. Например, когда добывают в шахте руду, то вместе с нею извлекают много пустой породы — ненужного камня. Как же отделить руду от породы? Не будешь же выбирать ее по крупице?

Все, добытое из-под земли, измельчают на особой мельнице в порошок. Порошок размешивают в воде, в которой растворено «мыло наоборот». Миллиарды молекул этого вещества разыскивают крупицы руды и немедленно приклеиваются к ним «головами». Снаружи остается лишь множество гидрофобных «хвостов» — словно комочки руды покрылись щетиной. Вода на этой щетке не держится. Теперь весь раствор взбалтывают, пропускают через него воздух. Стоит воздушному пузырьку коснуться молекулярной щетины, как «хвосты» прилипают к нему. И пузырьку не остается ничего, как тащить за собой на поверхность и кусочек руды, облепленный молекулами. Вскоре в верхнем слое раствора накапливается множество рудных частиц. Все это легко собрать, погрузить в вагоны и отправить на металлургический завод. А то, что не всплыло и осталось на дне, — это пустая порода. Ее выбрасывают.

Наконец, поверхностно-активные вещества необходимы при изготовлении тканей, дезинфекции медицинских инструментов, а также в… пищевой промышленности. Да, да, особые «мыла», не имеющие ни запаха, ни вкуса и совершенно безвредные для человеческого организма, используются для приготовления пищи. Они, например, содержатся в маргарине; это они не дают маргарину брызгаться на горячей сковородке. Если их кладут в тесто, то хлеб получается пышный, упругий и долго не черствеет. Даже хорошее мороженое — без льдинок и комков, долго не тающее — приготовляется лишь благодаря помощи поверхностно-активных веществ.

Совсем недавно в Ленинградском институте жиров научились вырабатывать еще одно такое «моющее» средство. Его назвали жиро-сахаром. Этот мелкий белый порошок и в самом деле превосходно моет рыбу, мясо, овощи, фрукты. Если повар недосмотрит и часть жиро-сахара останется на продуктах, не смоется, то от этого будет только польза: попав в желудок, это «мыло» превратится в питательные вещества — сахар и жир. Ну, а кроме того, жиро-сахар помогает лечить больных, делает еще более вкусными хлеб, пирожные, торты, конфеты, мороженое и улучшает качество… пластмасс.

Геракл, сын Зевса, обладавший необычайной силой, совершил двенадцать подвигов. Все они были «зарегистрированы» и восхищенно описаны в греческой мифологии. Если б описать все подвиги слабой, нежной пены, порожденной мылом и другими поверхностно-активными веществами, получилось бы, думается, не менее впечатляющее повествование. К примеру, ежедневно мыть руки всем мальчишкам на Земле — это, согласитесь, посерьезней, чем вычистить один раз конюшни царя Авгия.

Среди легенд о подвигах пены обязательно была бы и такая.

Однажды — это случилось в начале нашего века — преподаватель физики одной из бакинских гимназий А. Г. Лоран сидел в своем кабинете, то и дело вытирая платком лицо. Было жарко, душно, хотелось пить, и он никак не решался приступить к опытам с нефтью, которые намеревался провести. Учитель все посматривал на бутылки пива, которые принес с собой. Он уже было откупорил одну и потянулся за стаканом, да передумал. Времени впереди много, а бутылок-то всего две. Попозже лучше выпить.

Лоран чиркнул спичкой, прикурил и рассеянно бросил ее… в ведро с нефтью. Там ухнуло, и кверху метнулось коптящее красное пламя. Учитель растерялся: уж он-то знал, что такое горящая нефть. Ему приходилось быть свидетелем страшных пожаров на нефтепромыслах, которые почти никогда не удавалось погасить. Буйная, клокочущая нефть не отступала ни перед водой, ни перед песком.

Лоран вскочил. Торопливо оглянулся. Ничего подходящего под рукой не было. Суетливо, без всякого смысла, схватил со стола откупоренную бутылку и, встряхивая (чтоб быстрее!), стал лить пиво в горящую нефть. И случилось невероятное: огонь встрепенулся раз, другой, стыдливо спрятался в ведро и вовсе погас. Учитель недоверчиво заглянул в ведро. Огня не было. Не было видно и неукротимой нефти. Вся она была покрыта слоем шевелящейся пивной пены. Она-то и задушила пламя.