История углерода — это в каком-то смысле история всего

N+1Наука

«Симфония № 6. Углерод и эволюция почти всего»

Углерод встречается повсюду — в бумажных страницах книг, синтетических тканях и пластиковых изделиях, в каждом кусочке пищи и глотке спиртного. На основе углеродного скелета построено все живое на Земле, в том числе клетки человеческого тела. История углерода — это в каком-то смысле история всего. В книге «Симфония № 6. Углерод и эволюция почти всего» (издательство «Альпина нон-фикшн»), переведенной на русский язык Анастасией Науменко, минералог и астробиолог Роберт Хейзен пишет историю углерода от возникновения Вселенной до наших дней, рассказывая о глубинном углеродном цикле, минералогии углерода, вулканических газах, органическом топливе, нанотрубках, климате, ископаемых остатках животных и растений. N + 1 предлагает своим читателям ознакомиться с отрывком, посвященным свойствам углеродных соединений, которые делают их важными для повседневной жизни.

Горячие

Огонь, круто! Огонь — это ключ к переработке угля и нефти, которые сами по себе не более чем богатые остатки погребенной жизни, высушенные и сжатые в сложные смеси бесчисленных тысяч различных молекул. Большинство молекулярных компонентов — невелики по размеру, это знакомые нам горючие углеводороды: метан, этан, пропан , октан. Другие — крупные сложные молекулы, которые могут похвастаться десятками атомов углерода в соединении с кислородом, азотом, серой и другими элементами.

Суть переработки заключается в нагревании этого зловонного черного химического рагу в высоком сегментированном цилиндре, который гораздо горячее снизу, чем сверху. Вы замечаете эти бросающиеся в глаза ректификационные колонны каждый раз, когда проезжаете мимо химических предприятий, ощетинившихся рядами металлических труб, часть которых пылает сверху — это сжигаются небольшие излишки метана, т. е. то количество природного газа, которое инженеры-химики считают слишком скудным для получения прибыли. В каждой из этих башен проходят многочисленные этапы химического процесса сепарации.

Когда смесь ингредиентов в колонне нагревают, каждый молекулярный компонент достигает своей точки кипения на разной высоте. На следующих один за другим уровнях из колонны выступает сложная система труб — каждая труба «извлекает» и собирает свой продукт, таким образом дистиллируя разнородную черную жидкость поэтапно. Меньшие молекулы обычно кипят при более низких температурах, поэтому они собираются в верхней части колонны — пропан и бутан поблизости от наиболее холодной верхней ее оконечности, бензин и керосин — в середине колонны, а плотный тягучий жидкий асфальт и парафины сливают с более горячего ее дна. Нефтеперегонные заводы соединяют ректификационные колонны в тщательно продуманном химическом танце, где каждая колонна выполняет отдельный этап основной задачи отбора и концентрации важных органических химических веществ.

После того как все эти разнообразные углеродсодержащие молекулы проходят перегонку и очистку, к ним применяется множество химических трюков для получения новых соединений: различные химические вещества сливают в большие чаны и реторты, перемешивают, сжимают, добавляют необходимые реактивы, возможно, даже щепотку катализатора, а затем «варят» при нужной температуре. Разные рецепты складываются в целые кулинарные книги, полные предложений полезных синтетических блюд.

Для современной жизни крайне важны из них полимеры — пластики под названиями ПЭТФ и ПВХ, синтетические волокна нейлон и вискоза, краски, клеи, резина и сотни других химических продуктов, которые играют самые разнообразные роли в нашей повседневности.

Все эти материалы содержат бесчисленные небольшие молекулы, связанные друг с другом и формирующие длинные цепи с углеродными «хребтами». Жизнь тоже научилась этим химическим приемам: кожа, волосы, мышцы, сухожилия и связки — все это биополимеры. То же верно для листьев и стеблей, корней и древесины, волокон водорослей и нитей паутины. А ловкие химические манипуляции добавляют в копилку мириады углеродсодержащих соединений, таких как воск и резина, жиры и растительное масло, смазки и клеи, косметика и лекарства.

Взгляните на упаковку ваших любимых снеков. Все, что мы едим, содержит множество углеродсодержащих молекул: среди них аминокислоты — структурные элементы белков; липиды — компоненты жиров и растительных масел; углеводороды, куда входят сахара, крахмал и пищевые волокна. Углерод обеспечивает нам шипение газированной воды и алкогольное опьянение от выпивки.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Шпион, пришедший с неба Шпион, пришедший с неба

В истории холодной войны начиналась новая, очень динамично написанная страница

Дилетант
Магнитный бит перевернули за рекордное время Магнитный бит перевернули за рекордное время

В будущем магнитные носители информации будут быстрее и энергоэффективнее

N+1
Четыре человека, которые дважды получили Нобелевскую премию Четыре человека, которые дважды получили Нобелевскую премию

Они могли занимать деньги у друзей, обещая отдать долг с ближайшей премии!

Maxim
10 cлучаев, когда нацисты пытались использовать сверхъестественные силы 10 cлучаев, когда нацисты пытались использовать сверхъестественные силы

Мифы о любви нацистов и Гитлера к оккультизму появились не просто так

Maxim
«Про девяностые мы будем говорить до конца своих дней» «Про девяностые мы будем говорить до конца своих дней»

Интервью Валерия Тодоровского о его новом проекте «Гипноз»

Weekend
Темную материю предложили детектировать с помощью маятников Темную материю предложили детектировать с помощью маятников

Как можно обнаружить темную частицу с массой порядка десяти микрограмм и больше?

N+1
Диски высокой энергии: маховичный накопитель Диски высокой энергии: маховичный накопитель

Недорогой и невероятно емкий накопитель энергии уже существует

Популярная механика
После Черной смерти эпидемии чумы стали ускоряться После Черной смерти эпидемии чумы стали ускоряться

Чума так быстро распространялась по Европе благодаря зараженным блохам

N+1
Миссия выполнима: как навести порядок в доме раз и навсегда Миссия выполнима: как навести порядок в доме раз и навсегда

Даже самый стильный интерьер теряет своё очарование, если в доме беспорядок

Cosmopolitan
Тамара Гвердцители: Тамара Гвердцители:

Большое интервью с Тамарой Гвердцители

Караван историй
Алена Михайлова: эффектные фото актрисы с внеземной внешностью из сериала «Чики» Алена Михайлова: эффектные фото актрисы с внеземной внешностью из сериала «Чики»

Лучшие снимки звезды сериала «Чики»

Playboy
Заветный термояд: новая эра атомной энергетики Заветный термояд: новая эра атомной энергетики

Как Россия помогает строить крупнейший термоядерный реактор в мире

Популярная механика
Стыдное удовольствие: как резиновые клоги уз «уродливых» становятся модными Стыдное удовольствие: как резиновые клоги уз «уродливых» становятся модными

Как неказистые клоги перешли из категории ugly shoes в разряд модных

Esquire
Путешествие из Москвы в Петербург Путешествие из Москвы в Петербург

Максим Матвеев за свои поступки и роли отвечает

Glamour
«Ранние работы». Эссе основателя Y Combinator Пола Грэма о страхе нового, оптимизме Кремниевой долины и культуре риска «Ранние работы». Эссе основателя Y Combinator Пола Грэма о страхе нового, оптимизме Кремниевой долины и культуре риска

Что мешает нам делать работу на «отлично»?

Inc.
10 нелепых проблем, возникших из-за шрифтов 10 нелепых проблем, возникших из-за шрифтов

Шрифты, которые свергали правительства, вызывали протесты и многовековые споры

Maxim
Мой хороший Мой хороший

Как разглядеть в толпе обыкновенного хорошего парня?

Cosmopolitan
Если нет искры Если нет искры

Стоит ли выходить замуж за хорошего, но не любимого мужчину?

Лиза
Инвесторы и экономисты ждут нового пузыря ИТ-компаний: чего они опасаются и почему крах доткомов вряд ли повторится Инвесторы и экономисты ждут нового пузыря ИТ-компаний: чего они опасаются и почему крах доткомов вряд ли повторится

ИТ-индустрии ещё далеко до эйфории 2000 года

VC.RU
Город-сказка, город-мечта Город-сказка, город-мечта

Как поменяются правила жизни в мегаполисах будущего?

GQ
С новым ядом С новым ядом

«Черный дрозд» — семейная драма об эвтаназии

Weekend
8 фильмов об Италии 8 фильмов об Италии

Классические и современные фильмы, передающие дух Италии

GQ
5 книг писателей-фантастов, которые предсказали наше будущее 5 книг писателей-фантастов, которые предсказали наше будущее

Этим авторам удалось с точностью описать изобретения наших дней

Популярная механика
Как обустроить домашний кабинет. Советы дизайнеров Как обустроить домашний кабинет. Советы дизайнеров

Дизайнеры рассказали, на что следует обращать внимание, обустраивая офис в доме

РБК
Отрывок из книги Александра Кравцова «Найди ментора» Отрывок из книги Александра Кравцова «Найди ментора»

Для чего нужен ментор, где его найти и как выстроить правильное сотрудничество

СНОБ
Непротивление и насилие Непротивление и насилие

Алексей Васильев о фильме «Сандакан, публичный дом №8» и кинематографе Кэя Кумаи

Weekend
Сумасшедший бизнес: 15 моделей, которых называли «слишком полными» Сумасшедший бизнес: 15 моделей, которых называли «слишком полными»

Каждая из этих моделей столкнулась с обвинениями в излишнем весе и унижениями

Cosmopolitan
Гестоз при беременности: причины и профилактика Гестоз при беременности: причины и профилактика

Гестоз при беременности требует обязательной медицинской помощи

9 месяцев
Из кино — в жизнь: 7 главных трендов мужской моды с комментариями экспертов по стилю Из кино — в жизнь: 7 главных трендов мужской моды с комментариями экспертов по стилю

Хочешь выглядеть максимально круто?

Playboy
Каждому по маске Каждому по маске

Всего за пару лет тканевая маска стала бестселлером бьюти-рынка

Здоровье
Открыть в приложении