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

Ключевые фигуры войны Ключевые фигуры войны

Первая часть ответов на вопросы о главных действующих лицах Второй мировой войны

Дилетант
Морской биолог — о том, чему нас должно научить ЧП на Камчатке Морской биолог — о том, чему нас должно научить ЧП на Камчатке

Что такое красные приливы и причем здесь глобальное потепление?

РБК
Пещера костей: самая странная археологическая находка Пещера костей: самая странная археологическая находка

Среди гротов Атапуэрки «Пещера костей» — самая зловещая

Популярная механика
Как выбрать жесткий диск для компьютера или ноутбука Как выбрать жесткий диск для компьютера или ноутбука

На какие характеристики обратить внимание, выбирая жесткий диск?

CHIP
Как быстро научиться работать с электронными схемами Как быстро научиться работать с электронными схемами

Создание электронных схем — входной билет в мир современной электроники

Популярная механика
25 лет здоровья 25 лет здоровья

Главные медицинские открытия, которые были придуманы к сегодняшнему дню

Домашний Очаг
Настя Паутова Настя Паутова

Студентка Льва Эренбурга придумывает мемы про Бродского и Тарковского

Собака.ru
Как сделать ваш бизнес антихрупким. Нелогичные советы по мотивам книги Нассима Талеба Как сделать ваш бизнес антихрупким. Нелогичные советы по мотивам книги Нассима Талеба

Любой предприниматель стремится к устойчивости своего бизнеса

Inc.
История одной песни: «Baby One More Time» Britney Spears, 1998 История одной песни: «Baby One More Time» Britney Spears, 1998

Революционный детский хит, который обвиняли в пропаганде садомазохизма

Maxim
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
Тернистый путь к стройности Тернистый путь к стройности

Эксперты помогают выбрать специалиста, который поможет справиться с лишним весом

Худеем правильно
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
Алкогений: Андрей Краско Алкогений: Андрей Краско

Зрители часто не отделяли Краско от его героев — пьяниц, ментов-бал­бесов

Maxim
Образ Италии в русском искусстве Образ Италии в русском искусстве

Средиземноморские пейзажи, пышность Ренессанса и строгие античные традиции

Культура.РФ
Бьюти-лайфхаки Бьюти-лайфхаки

Что нужно знать, чтобы всегда оставаться красивой

Худеем правильно
Германия Германия

Воспоминания о нации

kiozk originals
Её первой любовью был капитан милиции и еще 9 фактов из жизни Алины Кабаевой Её первой любовью был капитан милиции и еще 9 фактов из жизни Алины Кабаевой

Судьба Алины Кабаевой, казалось, была предрешена с самого начала

Cosmopolitan
Путь Красной Шапочки: депрессия как целительная сила Путь Красной Шапочки: депрессия как целительная сила

Может ли депрессия стать путем «излечения»?

Psychologies
Три случая, когда исход сражения решила какая-то ерунда Три случая, когда исход сражения решила какая-то ерунда

Порой наш мир менялся из-за каких-то там гвоздей и комков грязи

Maxim
Как узнать, что кто-то ворует твой Wi-Fi Как узнать, что кто-то ворует твой Wi-Fi

Узнай, как определить, что злодей присосался к твоему беспроводному трафику

Maxim
10 необычных Maserati 10 необычных Maserati

Наиболее странные и заметные автомобили Maserati в истории компании

Популярная механика
ETF Trucks, или автопоезда грузоподъемностью 6000 тонн ETF Trucks, или автопоезда грузоподъемностью 6000 тонн

Инновационный модульный поезд от компании ETF Trucks

Популярная механика
Не только «Паразиты»: почему корейское кино стало популярным во всем мире и какие фильмы нужно обязательно смотреть Не только «Паразиты»: почему корейское кино стало популярным во всем мире и какие фильмы нужно обязательно смотреть

Почему о корейском кино стали говорить как о мощном противнике Голливуда

Esquire
Кто в лес, кто по дрова Кто в лес, кто по дрова

Что делать, если у родителей различаются взгляды на воспитание

Лиза
Сотрудники назвали неуважение к ним главной причиной увольнения. Вот 4 рекомендации, как показать, что вы их уважаете Сотрудники назвали неуважение к ним главной причиной увольнения. Вот 4 рекомендации, как показать, что вы их уважаете

Как работает уважение в компании и к чему приводит его отсутствие

Inc.
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
Особая диета: 10 реальных примеров каннибализма среди людей Особая диета: 10 реальных примеров каннибализма среди людей

Обычные людоеды вполне себе реальны

Популярная механика
Усадьба блюз Усадьба блюз

Лучшие места для осеннего отдыха в России

Добрые советы
Почему секс оказался переоценен Почему секс оказался переоценен

Почему современные подростки гораздо позже вступают в сексуальные отношения

СНОБ
Microsoft: сотрудники на удалёнке оказались неожиданно продуктивными, но их креативность пострадала Microsoft: сотрудники на удалёнке оказались неожиданно продуктивными, но их креативность пострадала

Удаленная работа может мешать развитию творческого мышления

Inc.
Открыть в приложении