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

Все аппараты, коснувшиеся поверхности Марса Все аппараты, коснувшиеся поверхности Марса

Практика показывает, что до Марса проще долететь, чем сесть на него

Популярная механика
Перекати-пол: 5 звезд, которые сменили пол и стали еще популярнее Перекати-пол: 5 звезд, которые сменили пол и стали еще популярнее

Знаменитости, которым помогла в карьере операция по смене пола

Cosmopolitan
No Diving No Diving

Александра Ревенко о роли современной московской ведьмы

OK!
Захватывающие фото и видео полёта ракеты на фоне Луны: как их сделали? Захватывающие фото и видео полёта ракеты на фоне Луны: как их сделали?

История одного уникального кадра

National Geographic
«Здоровое питание человека начинается со здорового питания животных» «Здоровое питание человека начинается со здорового питания животных»

Иоганн-Каспар Гаммелин — о новых технологиях, которые повышают экологичность

РБК
22 лучших британских детективных сериала по мере возрастания великолепия 22 лучших британских детективных сериала по мере возрастания великолепия

Убедись, что видел их все, и живи дальше с чистой совестью

Maxim
Не успеваешь справляться с текущими делами? 4 способа вырваться из цейтнота Не успеваешь справляться с текущими делами? 4 способа вырваться из цейтнота

Когда жалеешь, что в сутках не 40 часов

Playboy
10 безумных прототипов оружия в современной истории 10 безумных прототипов оружия в современной истории

Лучшие примеры одновременно смертоносного и странного оружия

Maxim
Несъедобное название Несъедобное название

Что не так с эскимо?

Огонёк
«Сердце из стекла» — автобиография легендарной солистки группы Blondie Дебби Харри. Публикуем ее фрагмент «Сердце из стекла» — автобиография легендарной солистки группы Blondie Дебби Харри. Публикуем ее фрагмент

Отрывок из автобиографии Дебби Харри, в котором она узнает о смерти Уорхола

Esquire
Месть внука Месть внука

Сын казнённого царевича Алексея едва не пустил прахом все начинания деда

Дилетант
«Он еще не готов»: как родители помогают и мешают ребенку заниматься спортом «Он еще не готов»: как родители помогают и мешают ребенку заниматься спортом

Как не отбить у ребенка интерес к спорту?

Psychologies
Какие есть игры в карты: 6 популярных вариантов для отличного вечера Какие есть игры в карты: 6 популярных вариантов для отличного вечера

Коллекция лучших карточных игр для больших компаний, пар и одиночной игры

Playboy
На Всемирном экономическом форуме назвали 6 навыков, которые стоит развивать, чтобы вас не заменил ИИ На Всемирном экономическом форуме назвали 6 навыков, которые стоит развивать, чтобы вас не заменил ИИ

Эти 6 навыков не сможет воспроизвести ИИ

Inc.
Не по инструкции: почему из двоечников получаются отличные предприниматели Не по инструкции: почему из двоечников получаются отличные предприниматели

Многие участники списка Forbes признаются, что в школе учились не очень хорошо

Forbes
Великолепная пятерка Великолепная пятерка

Выбор: лучший зефир, филе цыпленка, чай, зерненый творог и подсолнечное масло

Добрые советы
В Нью-Мексико найден самый длинный маршрут древнего человека В Нью-Мексико найден самый длинный маршрут древнего человека

Ученые рассказывают о путешествии матери и ее ребенка через грязное русло реки.

Популярная механика
Изучена атмосфера планеты, которая не должна существовать Изучена атмосфера планеты, которая не должна существовать

Эта экзопланета парадоксальным образом существует в аномальных условиях

Популярная механика
Занимательная физика Занимательная физика

Мечта всех родителей – обучающие игрушки

Популярная механика
Какой разгон до 100 км/ч может выдержать человек Какой разгон до 100 км/ч может выдержать человек

Насколько быстрый разгон способно выдержать человеческое тело?

Популярная механика
Диета до родов: как питаться на 9 месяце беременности? Диета до родов: как питаться на 9 месяце беременности?

Какую диету соблюдение специальной диеты до родов

9 месяцев
Пернатые эгоисты: как кукушата избавляются от соперников Пернатые эгоисты: как кукушата избавляются от соперников

Птенцы кукушек выбрасывают птенцов другого вида из гнезда

National Geographic
Физики поставили рекорд по измерению самого короткого промежутка времени Физики поставили рекорд по измерению самого короткого промежутка времени

Интервал между эмиссией двух электронов из молекулы водорода

N+1
7 самых необычных воинских частей в истории 7 самых необычных воинских частей в истории

Необычные военные: от здоровенных пруссаков до хранителей-искусствоведов

Популярная механика
Когда можно больше, чем нужно. Тест-драйв Mercedes GLE 400d Coupe Когда можно больше, чем нужно. Тест-драйв Mercedes GLE 400d Coupe

Mercedes GLE 400d Coupe соединяет в себе неповторимый дизайн и мощь

СНОБ
Каким должно быть новое русское кино Каким должно быть новое русское кино

Сценаристы рассказывают, экранизации каких книг они ждут

GQ
Тигриное молоко Тигриное молоко

Тигриное молоко — бодрящая заправка для севиче

Weekend
Ночной дозор: где в России можно увидеть северное сияние Ночной дозор: где в России можно увидеть северное сияние

Где можно поймать Аврору, не покидая границ России

Forbes
Что случилось с психологией и почему это хорошо Что случилось с психологией и почему это хорошо

Как за 25 лет изменились отношение людей к психологии и сама психология

Домашний Очаг
Семь мифов, которые мешают твоей семье жить экологично Семь мифов, которые мешают твоей семье жить экологично

Разбираемся с заблуждениями об экологии вместе с экоблогерами

Cosmopolitan
Открыть в приложении