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

Алекс и я Алекс и я

Как ученый и попугай открыли ранее неизвестные способности животных

kiozk originals
Дустом их: что, если бы тараканов не было Дустом их: что, если бы тараканов не было

Мы зависим от тараканов

Популярная механика
Ученые построили модель оползней, вызывающих цунами Ученые построили модель оползней, вызывающих цунами

Ученые смоделировали оползневые цунами

Популярная механика
Куда вложить деньги в условиях низких ставок по депозитам Куда вложить деньги в условиях низких ставок по депозитам

Как и чем заменить валютные депозиты

Forbes
Палеонтологи реконструировали диету 17 родов птерозавров по трещинам на зубах Палеонтологи реконструировали диету 17 родов птерозавров по трещинам на зубах

Птерозавры в ходе эволюции приспособились к питанию рыбой

N+1
Николай Губенко. На скоростях Николай Губенко. На скоростях

Друзья и коллеги вспоминают Николая Губенко

Караван историй
Революция в записи на магнитные носители: новое поколение Революция в записи на магнитные носители: новое поколение

Новый способ хранения информации на магнитных носителях

Популярная механика
Что такое счастье и как его достичь. Руководство психолога Юрия Вагина Что такое счастье и как его достичь. Руководство психолога Юрия Вагина

Какую концепцию счастья нам предлагают сегодня?

РБК
Тюрьма и парк Моабит Тюрьма и парк Моабит

Самая страшная тюрьма нацистского режима

Дилетант
10 теорий об эволюции человека 10 теорий об эволюции человека

Самые неожиданные теории человеческой эволюции

Популярная механика
Скраб, махровое полотенце и еще 8 ошибок в уходе, которые «убьют» твою кожу Скраб, махровое полотенце и еще 8 ошибок в уходе, которые «убьют» твою кожу

Давай спасать твою кожу вместе!

Cosmopolitan
Светлана Чупшева: «Создателем трендов может быть любой человек» Светлана Чупшева: «Создателем трендов может быть любой человек»

Светлана Чупшева возглавляет Агентство стратегических инициатив с 2017 года

РБК
Берег Слоновой Кости скоро останется без слонов Берег Слоновой Кости скоро останется без слонов

Без решительных мер по защите природы Кот-д’Ивуар лишится лесных слонов

N+1
Читаем в октябре: выбор Psychologies Читаем в октябре: выбор Psychologies

Каждая из этих книг — новое путешествие во времени и в глубины человеческой души

Psychologies
Пять «ЗА» за закаливание Пять «ЗА» за закаливание

Закаливание – это возможность использовать ресурсы собственного организма

Здоровье
Карьера дипломата и еще 9 малоизвестных фактов о жизни Макса Коржа Карьера дипломата и еще 9 малоизвестных фактов о жизни Макса Коржа

Молодой, талантливый и перспективный исполнитель — все это о Максе Корже

Cosmopolitan
С бритвою Оккама в руке: Колонка Кирилла Кобрина С бритвою Оккама в руке: Колонка Кирилла Кобрина

«Многообразие не следует предполагать без необходимости»

Школа Masters
Филипп Киркоров Филипп Киркоров

Блиц с Филиппом Киркоровым на самые сокровенные темы

ЖАРА Magazine
Какой у меня талант? 7 способов раскрыть свой потенциал и найти себя Какой у меня талант? 7 способов раскрыть свой потенциал и найти себя

Без тщательного самоанализа тут не обойтись

Playboy
Биоинженеры научились управлять стволовыми клетками РНК-интерференцией Биоинженеры научились управлять стволовыми клетками РНК-интерференцией

Для этого они создали липид-полимерные наночастицы, несущие siRNA

N+1
Пост сдал, пост принял Пост сдал, пост принял

Какие плюсы и минусы есть у киборгизации?

GQ
Шесть людей, которые не стареют Шесть людей, которые не стареют

Это или Фотошоп, или колдовство

Maxim
Откуда взялась фраза «не читал, но осуждаю» Откуда взялась фраза «не читал, но осуждаю»

Прочитай текст, прежде чем ругать нас

Maxim
«Большинство сотрудников не задумываются о том, что их мессенджеры контролируют»: как в России сливают конфиденциальную информацию и что за это бывает «Большинство сотрудников не задумываются о том, что их мессенджеры контролируют»: как в России сливают конфиденциальную информацию и что за это бывает

Как сотрудники сливают конфиденциальную информацию конкурентам и мошенникам

Forbes
Варвара Шмыкова — об экоотношении к себе и кастингах через Instagram Варвара Шмыкова — об экоотношении к себе и кастингах через Instagram

Актриса Варвара Шмыкова о борьбе с хейтом и искренности

РБК
8 волнующих фактов о канкане 8 волнующих фактов о канкане

Пляши — сегодня день рожденья у канкана!

Maxim
В чем заключается смысл менопаузы В чем заключается смысл менопаузы

Глава из книги Марти Хейзелтон, посвященная женским гормональным циклам

СНОБ
Анна Березовская. Мои цветные птицы Анна Березовская. Мои цветные птицы

Для меня живопись - не работа в привычном смысле этого слова

Караван историй
История появления Белого Крыма История появления Белого Крыма

Как появился Белый Крым

СНОБ
Максим Лапшин: Как видеонаблюдение помогает и мешает горожанам Максим Лапшин: Как видеонаблюдение помогает и мешает горожанам

Что такое умный город и зачем ему видеокамеры?

СНОБ
Открыть в приложении