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

Жатва Гиппократа Жатва Гиппократа

Что нового в медицине в последние 20 лет начавшегося века

Maxim
Откуда на самом деле появилось выражение «прекрасное далёко» Откуда на самом деле появилось выражение «прекрасное далёко»

Пришла пора узнать, куда в действительности улетела Алиса Селезнева

Maxim
Facebook AI научила машинный перевод обходиться без английского Facebook AI научила машинный перевод обходиться без английского

Для обучения алгоритма было собрано 7,5 миллиарда предложений на 100 языках

N+1
Игорь Дуардович: Поэзия как этап взросления. Можно ли вырасти из стихов, как из пеленок, игрушек и субкультур Игорь Дуардович: Поэзия как этап взросления. Можно ли вырасти из стихов, как из пеленок, игрушек и субкультур

Почему, говоря о поэзии, мы так или иначе затрагиваем тему возраста?

СНОБ
Нуарный Петербург и хипстерский сыщик. Стоит ли смотреть очередной фильм про Шерлока и его приключениях в России Нуарный Петербург и хипстерский сыщик. Стоит ли смотреть очередной фильм про Шерлока и его приключениях в России

Зачем смотреть новую версию классического детектива с Максимом Матвеевым

Forbes
Легенда рок-н-ролла: каким мир запомнит Чака Берри Легенда рок-н-ролла: каким мир запомнит Чака Берри

Музыкант скончался в 2017 году в возрасте 90 лет

Esquire
Глава Bentley в России — о новом Bentayga и конкуренции в сегменте люкс Глава Bentley в России — о новом Bentayga и конкуренции в сегменте люкс

Интервью с Кристианом Шликом, главой марки Bentley в России

РБК
Жидкокристаллические эластомеры с градуированными свойствами приспособили для 3D-печати Жидкокристаллические эластомеры с градуированными свойствами приспособили для 3D-печати

Ученые нашли способ использовать жидкие кристаллы для 3D-печати

N+1
Великий и сбежавший Великий и сбежавший

Бывший глава Renault Карлос Гон снова готовится покорить мир

Forbes
«Артемида» и мы: будет ли Россия участвовать в лунном проекте NASA «Артемида» и мы: будет ли Россия участвовать в лунном проекте NASA

NASA объявило о подписании семью странами «Аккордов Артемиды»

N+1
Героини нашего времени Героини нашего времени

25 женщин, которые изменили мир!

Лиза
Мозг человека оказался с рождения предрасположен к зрительному восприятию букв и слов Мозг человека оказался с рождения предрасположен к зрительному восприятию букв и слов

Люди рождаются с зоной зрительной коры

N+1
Планета обезьян: как шимпанзе превратить в человека Планета обезьян: как шимпанзе превратить в человека

А что, если научить примата всем премудростям человеческой жизни?

Популярная механика
Никита Кучеров: «В момент, когда поднимаешь кубок, кажется, что ты без сознания» Никита Кучеров: «В момент, когда поднимаешь кубок, кажется, что ты без сознания»

Интервью с обладателем Кубка Стэнли Никитой Кучеровым

GQ
10 необычных автомобилей Škoda 10 необычных автомобилей Škoda

10 самых необычных «Шкод» в истории

Популярная механика
Немного прозрачности не повредит: зачем компании раскрывают количество запросов от властей Немного прозрачности не повредит: зачем компании раскрывают количество запросов от властей

Почему другим российским интернет-компаниям надо брать пример с «Яндекса»

Forbes
Как еда и физическая активность влияют на наш эмоциональный фон Как еда и физическая активность влияют на наш эмоциональный фон

Как мы можем управлять собственным настроением?

РБК
Странная женщина Странная женщина

Чем ты отличаешься от других?

Лиза
Везде поспел Везде поспел

Мини-программа знакомства с разными городами России

Добрые советы
Pecsi вместо Pepsi и «ананас» вместо Diablo: как бренды меняют названия, чтобы обойти ограничения за границей Pecsi вместо Pepsi и «ананас» вместо Diablo: как бренды меняют названия, чтобы обойти ограничения за границей

Компании, которые изменяют свою торговую марку для местных жителей

VC.RU
С новой силой С новой силой

Интерьер квартиры с ярким авторским стилем дизайнера

SALON-Interior
Вранье возвращается Вранье возвращается

Обман помешает детям быть счастливыми. Как лучше сказать правду?

Psychologies
Пирамида стройности Пирамида стройности

Средиземноморская диета — самая сытная и безопасная

Худеем правильно
Откуда взялся термин «желтая пресса» Откуда взялся термин «желтая пресса»

Почему пресса, основанная на дутых сенсациях называется желтой?

Maxim
10 способов побыстрее заснуть 10 способов побыстрее заснуть

Забудь о бессоннице, как о страшном сне!

Maxim
«Маленький ублюдок» — спорткар, оставлявший вдов «Маленький ублюдок» — спорткар, оставлявший вдов

Страшноватая история прекрасного автомобиля Porsche 550 Spyder

Maxim
Как Юля и Илья Кулешовы прокачивают в Петербурге тактический урбанизм Как Юля и Илья Кулешовы прокачивают в Петербурге тактический урбанизм

Семья бизнесменов, которая делает город лучше

Собака.ru
7 лучших фильмов на Хеллоуин 7 лучших фильмов на Хеллоуин

Если вам надоели все самые страшные хорроры, посмотрите эти фильмы

GQ
Мама, анархия! Как пережить кризис трех лет Мама, анархия! Как пережить кризис трех лет

Родителей трехлеток всегда видно в толпе

Домашний Очаг
Миллионы на худеющих: бизнес-план сервиса правильного питания BeFit Миллионы на худеющих: бизнес-план сервиса правильного питания BeFit

История сервиса по доставке наборов здоровой еды для тех, кто не любит готовить

Forbes
Открыть в приложении