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

Как черная дыра пожирает солнцеподобную звезду: видео Как черная дыра пожирает солнцеподобную звезду: видео

Что мешает наблюдать за тем, как черная дыра поглощает звезду?

National Geographic
Лендок Лендок

Ринат Умяров — гений нетворкинга

Собака.ru
Юлия Костюшкина: «Смотрю на свои старые фото и понимаю, что была жиртрестом» Юлия Костюшкина: «Смотрю на свои старые фото и понимаю, что была жиртрестом»

Чемпионка мира по акробатике, тренер и телеведущая — о своих секретах красоты

Худеем правильно
Жилье для цифровых кочевников Жилье для цифровых кочевников

Для цифровой эпохи нужны новые форматы недвижимости

Эксперт
Как платформа The RealReal изменила рынок ресейла Как платформа The RealReal изменила рынок ресейла

Вспоминаем историю The RealReal и рассказываем, чем они отличаются от других

GQ
Три страшных башкирских рассказа про память Три страшных башкирских рассказа про память

Три талантливых писателя из Уфы и их страшные рассказы

Esquire
Сроки нерестовой миграции чавычи связали с единственным генетическим участком Сроки нерестовой миграции чавычи связали с единственным генетическим участком

Весеннюю и осеннюю чавычу все-таки нельзя называть разными видами

N+1
Матти Фридман: Безродные шпионы Матти Фридман: Безродные шпионы

Отрывок из книги Матти Фридмана о создании разведывательной службы Израиля

СНОБ
В каких местах мужчине положено иметь волосы, а в каких лучше не надо В каких местах мужчине положено иметь волосы, а в каких лучше не надо

Самый полный гайд по эпиляции для мужчин

Maxim
Важность детства Важность детства

Что дошкольникам по-настоящему нужно от взрослых

kiozk originals
«Солнечный» витамин «Солнечный» витамин

Нужно ли принимать витамин D для профилактики?

Наука и жизнь
Из столицы в столицу: где правил Иван Грозный Из столицы в столицу: где правил Иван Грозный

Автомобильный маршрут от Москвы до города Александрова — столицы Ивана Грозного

Популярная механика
Королевство полной Луны Королевство полной Луны

К интригующей «темной стороне Луны» прибавилось загадочное «розовое» суперлуние

Elle
5 причин, почему ученые до сих пор считают, что мы не одиноки во Вселенной 5 причин, почему ученые до сих пор считают, что мы не одиноки во Вселенной

Какая вероятность встретить инопланетян прямо сегодня?

Maxim
Занятия балетом и еще 9 фактов из жизни Жана-Клода Ван Дамма Занятия балетом и еще 9 фактов из жизни Жана-Клода Ван Дамма

Путь Жан-Клода Ван Дамма к славе был труден и тернист

Cosmopolitan
Геннадий Смирнов. Обаятельный негодяй Геннадий Смирнов. Обаятельный негодяй

Геннадий Смирнов выбрал актерскую профессию в раннем детстве

Караван историй
10 заповедей семейной жизни: проживете вместе долго и, возможно, даже счастливо 10 заповедей семейной жизни: проживете вместе долго и, возможно, даже счастливо

Сакральная десятка правил совместной жизни, которые нужно высечь в граните

Maxim
Десять самых удивительных «капсул времени», которые когда-либо были найдены Десять самых удивительных «капсул времени», которые когда-либо были найдены

Топ-10 уникальных сокровищ из прошлого, которые находили в ХХ веке

Maxim
Метод антижир Метод антижир

Как построить питание, чтобы наедаться, но не перебирать калорий?

Худеем правильно
Найден материал, сверхчувствительный к свету: техника будущего Найден материал, сверхчувствительный к свету: техника будущего

Ученые Университета ИТМО обнаружили сверхчувствительный к свету материал

Популярная механика
Измениться в лице Измениться в лице

Список действительно эффективных омолаживающих процедур

Лиза
История человека, который жил в будущем, а умер в настоящем История человека, который жил в будущем, а умер в настоящем

История философа и футуролога FM-2030

Weekend
Звуки страха — фрукты и овощи за кадром ужастиков Звуки страха — фрукты и овощи за кадром ужастиков

Для создания страшных звуков в фильмах ужасов используются лук и помидоры

Популярная механика
Сериал «Птица доброго Господа»: Джон Браун – одна из лучших ролей Итана Хоука Сериал «Птица доброго Господа»: Джон Браун – одна из лучших ролей Итана Хоука

Итак Хоук играет настоящего психопата, абсурдного и религиозного фанатика

GQ
Как вырастить бороду Как вырастить бороду

Все нюансы выбора формы бороды и ухода за ней

Maxim
Как парижский морг в XIX веке привлекал сотни тысяч зевак Как парижский морг в XIX веке привлекал сотни тысяч зевак

Некоторые приходили целыми семьями по выходным

Maxim
Сверхпроводимость добралась до комнатной температуры Сверхпроводимость добралась до комнатной температуры

Фаза высокого давления на основе сероводорода и метана оказалась сверхпроводящей

N+1
Пробы на жалкую роль Пробы на жалкую роль

Игорь Гулин о дневнике Юрия Нагибина как литературном проекте

Weekend
10 фактов о Хоакине Фениксе (плюс редкие фотографии) 10 фактов о Хоакине Фениксе (плюс редкие фотографии)

Возможно, Хоакин Феникс — величайший киноактер современной Америки

Maxim
Меняйся или умри Меняйся или умри

Эволюция человека продолжается на глазах

Огонёк
Открыть в приложении