Химия человека. Как железо помогает нам дышать, калий – видеть, и другие секреты периодической таблицы

Кровь хранилась в стеклянных сосудах с резиновыми пробками, никогда не гарантировавшими полную герметичность, что во время Второй мировой войны усложняло хранение и переливание крови раненым. В 1950 году в работе банков крови случился настоящий прорыв: появились мягкие, герметичные пластиковые контейнеры для крови[179]. Теперь стало проще сохранить кровь в целости и сохранности, а также при необходимости перевести ее из одного банка в другой. При разработке методов лечения целого ряда заболеваний и травм решающим фактором стал стабильный доступ к крови для нуждающихся пациентов.

Натуральный каучук и чудо вулканизации

До появления пластмассы на нефтяной основе, если требовалась эластичность, водонепроницаемость и прочность, важнейшим материалом был натуральный каучук. Резину производят из сока ряда тропических растений, произрастающих в Африке, Азии и Южной Америке. Сегодня больше всего натурального каучука производят на плантациях Юго-Восточной Азии из гевеи, она родом с Амазонки.

Экспорт резины из Южной Америки в Северную Америку и Европу наладили в конце XVIII века, и для нового товара нашлось сразу несколько областей применения. Как покрытие текстиля – для изготовления плащей, резиновых шлангов и автомобильных шин. Стеклянные банки с резиновыми прокладками стали производить с середины XIX века, и благодаря им появилась возможность в течение некоторого времени хранить летние фрукты и овощи без холодильника и морозильной камеры[180]. Гуттаперчу – более жесткий натуральный каучук родом из Юго-Восточной Азии – превращали в бутылочные пробки и мячики для гольфа. А еще он прекрасно подходил для изоляции электропроводов: в 1851 году он сыграл важную роль при прокладке первого подводного телеграфного кабеля из Дувра (Англия) в Кале (Франция), а в 1866 году – еще одного, через Атлантический океан.

Как материал резина – это крупные молекулы, в каждой из которых могут содержаться тысячи атомов углерода. У атомов углерода есть особая способность образовывать друг с другом связи: на два атома от каждого приходит либо один, либо два, либо три электрона. Благодаря этому набору возможностей углерод способен оказываться в различных структурах – от прямых или разветвленных цепей до колец, пластов или трубок. Именно такие сооружения из углерода, а также кислорода, водорода и небольшого количества иных химических элементов, составляют большую часть всего того, что есть в теле у нас и других живых существ. Их общее название – органические молекулы.

Натуральный каучук прочный и эластичный благодаря тому, что содержит длинные, скрученные углеродные цепи. Когда материал вытягивают, каждая из них выпрямляется и проскальзывает мимо соседних молекул – комочек резины меняет форму. Однако на чистый натуральный каучук сильно влияют перепады температуры, и потому для многих задач он не годится. На холоде углеродные цепи затвердевают. Им сложно проскользнуть мимо соседей – материал твердеет и может треснуть. В тепле резина мягкая и гибкая, но бывает липкой и клейкой.

В середине XIX века химики нашли способ улучшить свойства натурального каучука. Если нагреть смесь каучука и серы, каучук не расплавится, как это произошло бы в противном случае. Вместо этого он твердеет, становится более эластичным и меньше подвержен воздействию тепла и холода. Этот процесс, известный под названием «вулканизация», привел к огромному росту потребления каучука и каучуковой лихорадке, охватившей весь мир в конце XIX века[181]. Теперь каучук стали использовать для велосипедных шин, и для тысяч новых велосипедистов катание стало более приятным процессом. Благодаря шинам из вулканизованной резины выросло количество частных автомобилей. Вулканизованную резину также стали пускать на трубы и упаковку, а еще она хорошо изолирует телеграфные, телефонные и электрические провода.

Еще одно последствие появления гигантского спроса на резину – минимум 10 миллионов погибших в Конго. В то время Свободное государство Конго считалось личным владением бельгийского короля Леопольда II. Здесь он зарабатывал много денег от продажи слоновой кости – в XIX веке из нее изготавливали такие бытовые предметы, как рукоятки ножей, бильярдные шары, расчески, клавиши пианино, шахматные фигуры и табакерки. И тем не менее доход оказался недостаточно высок, чтобы покрыть все долги, возникшие у него из-за вложения денег в Конго.