уже без помощи растений. Это стало возможным благодаря упорной и многолетней работе знаменитого немецкого химика Адольфа фон Байера. Он потратил восемнадцать лет, чтобы понять, как устроена молекула индиго. Это случилось в 1883 году. Но понадобилось ещё семь лет, чтобы создать промышленную технологию, позволяющую делать индиго на заводах, и ещё семь лет упорного труда и множество усовершенствований, чтобы, наконец, первая партия синтетического индиго увидела свет. Человечество не забыло о заслуге А. Байера — в 1905 году ему была присуждена Нобелевская премия по химии.
У индиго есть химический родственник, только красного цвета — пурпур. В давние времена пурпур добывали из морских моллюсков — улиток, которые обитают во всех европейских морях и называются багрянками красильными. И здесь, между прочим, та же самая история. Само тельце моллюска вовсе не красное. Его размельчали в воде, полученным раствором пропитывали ткань, развешивали её на воздухе, и она приобретала пурпурный цвет. Почему так происходило, мы уже знаем — предшественник пурпура окислялся на воздухе и становился пурпуром.
Из десяти тысяч улиток можно было получить немногим более одного грамма красителя, поэтому ткани, окрашенные пурпуром, могли себе позволить только очень богатые люди. Пурпурная мантия или тога были признаком высочайшего положения в обществе, их носили разве что древнеримские патриции.
Там, где не было моллюсков, люди научились добывать красную краску из растений и даже насекомых. Видимо, природа любит красный цвет. Известный с древности краситель крапп добывали из корней марены красильной. Это такой невысокий кустарничек с метёлками неярких цветков. Ради яркой и стойкой краски её разводили когда-то почти во всех государствах Европы и Азии. А ещё люди научились делать на основе краппа краску практически любого цвета — коричневого, черного, фиолетового, оранжевого или жёлтого, как канарейка, добавляя к нему различные измельчённые минералы.
Тайну этого красителя удалось разгадать в 1826 году французским химикам П. Робике и Ж. Колену. Они выделили в чистом виде и описали свойства основного красящего вещества, названного ализарином. Однако синтетический ализарин удалось получить лишь спустя сорок три года. Сегодня на основе синтетического ализарина делают и другие, более сложные красители. Так что марене красильной теперь уже ничего не угрожает. Впрочем, не совсем так. Природный крапп в наши дни по-прежнему добывают в некоторых странах Азии. Им красят нитки для ковров. Говорят, что эта краска не выцветает столетиями.
А вот ещё один природный источник красного красителя — насекомое кошениль, которое живёт на кактусах. Древние ацтеки и майя — народы, обитавшие в Центральной Америке, — собирали этих насекомых, убивали их водяным паром или нагреванием, а потом размалывали. В порошке, который получался, содержалось до 10% красящего вещества — карминовой кислоты. Она окрашивает шёлк и шерсть в ярко-красный цвет.
А что же жёлтый краситель? У него тоже есть чудесный природный источник — растение крокус. Оно наверняка хорошо вам знакомо, ведь крокусы одними из первых расцветают весной на дачной клумбе, радуя маму и бабушку. Но всё же самое ценное в них — это так называемые рыльца в цветке. Их собирают, перемалывают и получают порошок под названием «шафран», который где только не используют — и как приправу, и как краситель для теста, сыров, масла, кондитерских изделий, и конечно же как краситель для ткани. Что же в шафране такого красящего? А это вещества под названием «каротиноиды». Они, кстати, есть и в морковке. Попробуйте натереть большую морковку на тёрке, а потом посмотрите на свои руки — они станут жёлтыми.
К счастью, время природных красителей позади. Живые существа, содержащие столь привлекательные красящие вещества, теперь почти что в безопасности. Ведь химики научились их делать сами. Правда, для этого потребовались сотни лет, пока развилась наука химия, пока появились химики, реактивы и лаборатории. Зато сегодня на химических заводах производят более полутора тысяч синтетических красителей на все случаи жизни и для любых тканей.
Жёлтый краситель шафран с давних времен извлекают из жёлтых сердцевинок вот таких красивых и нежных цветов — крокусов, или первоцветов. Для того чтобы собрать полкило шафрана, нужно плотно засадить крокусами целое футбольное поле
Глава 6. Хвала синтезу!
Охота за веществом
Природа — величайший творец, которому пока нет равных. Она создала самое необыкновенное вещество — воду, благодаря которой появилась жизнь. Она создала мир запахов, красок и удивительных природных материалов, без которых невозможно представить этот мир. Природа ничего не делает зря. Всё, что она создаёт, необходимо для жизни. А значит — может быть полезно людям. Химики учатся у природы, стараются открыть её секреты и не только повторить, но даже и превзойти своего учителя. И это потрясающе интересно, хотя и непросто.
С чего начинается работа химика, как, впрочем, и любого другого исследователя? С вопроса. «Почему лепестки этого цветка красные?» — спрашивает себя химик и придумывает, как ответить на этот вопрос. То есть придумывает схему эксперимента. Первое, что надо сделать, — это выделить из лепестков то самое вещество, которое окрашивает цветок в красный цвет. И эта задача сама по себе невероятно сложна. Ведь в цветке содержится тысяча разных веществ! А надо выделить всего одно, а может быть, несколько.
К каким только ухищрениям не прибегают химики! Измельчают лепестки, а потом из получившейся массы вытягивают вещества, растворяя их в воде, а чаще — в каких-нибудь других веществах-растворителях, например в спирте или бензоле. Если раствор получился красный, значит, в него наверняка перешли красящие вещества, за которыми мы охотимся.
Но теперь вещества надо извлечь из раствора. И не просто извлечь, а очистить их, чтобы в руках оказалось совершенно чистое, индивидуальное соединение. Здесь химики чего только не делают! Фильтруют, выпаривают, растворяют остаток в горячем растворителе и вновь осаждают при охлаждении (химики называют этот перекристаллизацией), разделяют вещества на специальных приборах, называемых хроматографами, и многое-многое другое.
Наконец, тёмно-вишневые кристаллики неизвестного вещества у нас в руках. Хотя, это может быть и густая бордовая жидкость. А знаете, как проще всего убедиться в том, что это чистое вещество, а не смесь? Вот вам подсказка.
У каждого вещества, как и у людей, есть свои индивидуальные свойства. Мы отличаемся друг от друга неповторимым узором ушной раковины, рисунком радужной оболочки глаза или узором кожи на кончиках пальцев и на ладонях. Недаром криминалисты так любят отпечатки пальцев. Какие же индивидуальные черты есть у вещества? Например — температура плавления или кипения, измеренная