Химия в бутылочке⚗️

Биотопливо🌱 В эпоху, когда мировое сообщество обеспокоено проблемой глобального потепления, исследуется множество способов уменьшить выбросы парниковых газов в атмосферу. Далеко не новым, но, возможно, эффективным решением является использование биотоплива🔋 Само слово биотопливо у многих на слуху, но мало кто действительно интересовался, из чего его производят. Биотопливо — топливо из растительного или животного сырья, из продуктов жизнедеятельности организмов или органических промышленных отходов. Различают несколько видов биотоплива: • Твёрдое биотопливо🧱 Обычные дрова известны людям с древнейших времён и активно используются по сей день. Для их производства выращивают специальные энергетические леса, состоящие из быстрорастущих пород (тополь, эвкалипт, ива), и используют ту древесину, которая непригодна для строительства и декоративных целей. С развитием технологий появились топливные брикеты и гранулы (пеллеты), состоящие из спрессованных отходов деревообработки — опилок и шелухи. При их сгорании выделяется в полтора раза больше энергии, чем при сгорании обычных дров, но почти в два раза меньше, чем при сгорании каменного угля. В качестве источников дешевой энергии используют так же высушенный навоз, солому и торф. Твердое биотопливо составляет почти 60% от всего производимого биотоплива — около 38% населения использует его в бытовых целях🔥 • Жидкое биотопливо💧 Биоэтанол (этиловые спирт) служит альтернативой бензину, либо дополнением к нему для уменьшения количества выхлопных газов. В некоторых странах на законодательном уровне утверждено использование этанола в качестве добавки к бензину для сокращения потребления нефти. Ярким примером является Бразилия — лидер в производстве и использовании биоэтанола из сахарного тростника в качестве топлива🇧🇷 В США биоэтанол вырабатывают преимущественно из кукурузы. К категории жидкого биотоплива так же относятся метанол и бутанол, диметиловый эфир и биодизель — моторное топливо на основе жиров животного и растительного происхождения🌿 • Газообразное биотопливо💨 При брожении биологической массы выделяется большое количество биогаза — смеси метана и оксида углерода, — который так же используется в качестве топлива для бытовых и промышленных нужд. Так же распространён метод получения биоводорода при действии бактерий на биомассу🦠 Казалось бы, решение многих экологических проблем связано с отказом от минерального сырья и переходом на биотопливо... Но не всё так очевидно. Несомненно, при сгорании биотоплива не выделяется токсичных выхлопных газов, а выбросы CO₂ ощутимо меньше, чем при использовании угля или нефти. Существует даже представление об «углеродной нейтральности», согласно которому получение энергии из растений не приводит к увеличению общего количества СО₂ в экосистеме. Но все эти доводы подвергаются разумной критике.🤔 Если говорить об использовании дров, то представление об углеродной нейтральности рушится в краткосрочной перспективе. CO₂ моментально образуется в процессе сжигания древесины, а извлечение его из атмосферы происходит при росте новых деревьев в течение десятков и сотен лет. Эту временную задержку обычно называют «углеродным долгом», а для европейских лесов он может достигать двухсот лет🌳 В той же Бразилии для производства жидкого биотоплива в колоссальных количествах вырубаются естественные леса в пользу плантаций сахарного тростника и сокращаются территории, занятые пищевыми и кормовыми культурами, что в совокупности наносит большой вред экологии и увеличивает цены на продовольственные товары🌎 К тому же, переход на использование биотоплива требует технических модификаций⚙️ На биоэтаноле могут работать только так называемые «Flex-Fuel» автомобили с модифицированным двигателем внутреннего сгорания и гибким выбором топлива🚘 Может быть, за биотопливом стоит будущее... Но пока мы выяснили, что полный переход на топливо из растительного и животного сырья связан с множеством трудностей👩🏻‍🔬

Пересыщенные растворы🧂 Могу поспорить, что хоть раз в своей жизни вы натыкались на наглядные инструкции, как вырастить кристаллы в домашних условиях из обычной поваренной соли NaCl или медного купороса CuSO₄. А если такие тексты не попадались вам на глаза, то советую посмотреть несколько ссылок на странице соответствующего поискового запроса. Вещь занятная и легко воспроизводимая с помощью подручных материалов. А вот какие химические процессы стоят за растущими кристаллами мы рассмотрим здесь🔬 Важной характеристикой неорганических и органических соединений является их растворимость, которая показывает, сколько вещества способно раствориться в определенном объёме жидкости. Чаще всего в качестве растворителя рассматривают обычную воду💦 Например, растворимость NaCl в воде при комнатной температуре составляет около 36 г/100 мл. Это означает, что мы можем ложкой отсыпать 36 граммов поваренной соли и полностью растворить их в 100 мл воды🥄 Условно различные неорганические соединения делят на растворимые и малорастворимые. Но стоит отметить, что абсолютно нерастворимых веществ не существует. В той или иной степени все вещества способны растворяться, пусть даже в совершенно незначимых количествах. Поваренная соль относится к хорошо растворимым соединениям. А вот какой-нибудь сульфид ртути HgS — к малорастворимым или практически нерастворимым. В 100 мл воды вы не сможете растворить даже одной молекулы HgS — всё вещество будет осадком лежать на дне😱 Может быть, взяв объем воды побольше, вам и удастся перевести одну молекулу в растворенную форму, но разве это имеет хоть какое-то значение?🤔 Вернёмся к нашей соли. Если при комнатной температуре мы добавим к воде больше NaCl, чем может раствориться в данном объеме воды, то этот избыток будет лежать на дне в виде кристалликов. Раствор, находящийся в равновесии с твёрдым нерастворившимся веществом, называется насыщенным. Думаю, вы замечали, что соль в кастрюле с водой лучше растворяется при нагревании. Всё верно, с увеличением температуры увеличивается растворимость. При 100℃ в 100 мл воды растворяется уже почти 40 граммов NaCl🌡 Собственно, на этом и основано выращивание кристаллов. В горячей воде мы растворяем избыток соли, а при охлаждении он начинает кристаллизоваться на затравке, подвешенной за нитку, потому что растворимость снижается💎 Но если мы добьемся, чтобы в нашем сосуде не было центров кристаллизации (пылинок и различных неоднородных примесей), то при охлаждении избыток соли не будет выпадать в осадок, а мы получим пересыщенный раствор. Такие системы неустойчивы (метастабильны) — избыток растворенного вещества легко кристаллизуется при встряхивании или возникновении неоднородностей👏🏻 Если в случае с поваренной солью увеличение растворимости при нагревании не так ощутимо, то для других солей, например ацетата натрия, числа принимают более весомые значения (124 г при 20°C и 170г при 100°C на 100 мл воды)📈 И вот что будет с пересыщенным раствором, если его потревожить👀

Как исследуют реальные объекты?🔬 Вполне очевидно, как проводятся эксперименты с лабораторными реактивами — просто берём раствор в баночке с полки и смешиваем его в колбе с другим реактивом🧪 Но проблема возникает, когда речь заходит о реальных объектах. Вы вряд ли что-то сможете определить, засунув кусок торта, ломтик колбасы или горсть земли в пробирку🍰 Чтобы провести анализ, необходимо перевести объект в подходящую форму, и обычно такой формой является раствор. Причем необходимо учитывать, желаем мы определить конкретный элемент (содержание серы S в нефтепродуктах), соединение (примесь метанола CH₃OH в этиловом спирте) или целую группу веществ (общая кислотность вина), потому что часть из них может улетучиваться в виде газов, реагировать между собой с образованием побочных продуктов или распадаться вовсе⚗️ Проще говоря, способ разложения выбирается индивидуально для решения конкретной химической задачи. Главное — перевести в раствор все определяемые компоненты и не допустить их потерь👩🏻‍🔬 Издавна способы разложения пробы делятся на «сухие»🔥 и «мокрые»💧 Под «мокрыми» методами разложения понимается растворение пробы в растворителях, преимущественно в кислотах и их смесях при нагревании. Идеальным вариантом является чистая вода, но зачастую вещество не будет растворяться в ней💦 Например, многие сульфидные руды растворяют при нагревании в соляной кислоте HCl с добавлением азотной HNO₃. Зачастую добавляют окисляющие реагенты (перекись водорода, бром и др.), которые ускоряют процесс растворения и переводят вещество в удобную для анализа форму. Избежать потерь серы в виде газа сероводорода H₂S при анализе серосодержащих руд можно с помощью концентрированной азотной кислоты и брома, которые сразу окисляют сульфиды до сульфатов💥 Мокрый способ разложения используется при определении содержания белков в пищевых продуктах методом Кьельдаля. Например, овсяную или гречневую крупу растворяют в концентрированной серной кислоте с добавлением катализатора и при нагревании. И только после разложения пробы проводят анализ🍪 Для растворения полимерных материалов используют органические растворители: спирты, эфиры, жидкие углеводороды и хлорорганику🧽 «Сухие» способы разложения используются реже — в тех случаях, когда проба не растворяется или содержит сложные органические примеси. В таких ситуациях пробу прокаливают над пламенем горелки, в муфельной печи или токе кислорода. Зачастую для вскрытия пробы используются различные твёрдые плавни (например, карбонат и пиросульфат натрия) и добавляются окислители (нитраты и хлораты)🌡 Внимательно нужно относиться к выбору посуды для сухого разложения. Сплавление необходимо проводить в тугоплавких керамических, графитовых или платиновых тиглях. При щелочном разложении нельзя использовать стеклянную или керамическую посуду, потому что входящие в её состав оксиды кремния SiO₂ будут постепенно растворяться в щелочи😱 Современное оборудование позволяет проводить разложение пробы в герметичных сосудах — автоклавах. Использование автоклавов позволяет избежать улетучивания и разбрызгивания компонентов, а также ускорить сам процесс минерализации, потому что разложение протекает при высоком давлении (10-20 атмосфер)🧭 Всё шире и шире используется современное оборудование для минерализации реальных объектов — специальные микроволновые печи. Принцип работы у них такой же, как у бытовых микроволновок, только размер и мощность побольше. По сравнению с традиционными лабораторными методами разложения, использование микроволновых минерализаторов ускоряет процесс почти в 20 раз⏳

Эмульгаторы. Для чего их добавляют в продукты?🥛 Лецитин, сорбит, гуаровая или ксантовая камедь... Вы наверняка встречали эти компоненты в составе продуктов питания или косметических средств. Сегодня мы выясним, что скрывается за загадочными названиями👩🏻‍🔬 Одними из самых популярных пищевых добавок являются эмульгаторы — вещества, обеспечивающие создание эмульсии из несмешивающихся жидкостей🚰 Что же такое эмульсия? Если по-научному, то эмульсия — это дисперсная система, то есть смесь из нескольких жидкостей, не способных раствориться друг в друге или химически взаимодействовать, а потому сохраняющихся в виде мельчайших капель💦 А если по-бытовому, то эмульсия — это однородная смесь воды и жидкостей (масло, жир), которые не растворяются в воде🍺 Проще всего эмульсию представить и понять на примере молока — самой распространённой природной эмульсии🐄 В молоке капли молочного жира равномерно распределены в воде. Если оценивать эмульсию невооружённым взглядом, то такая система не отличается от однородной жидкости, потому что капли нерастворённого вещества имеют микроскопический размер🔬 А теперь давайте сами приготовим эмульсию. Добавим к стакану воды чуть поменьше стакан растительного масла. Как бы мы не старалась и не перемешивали нашу смесь, она останется двухфазной: слой масла будет находиться над слоем воды🥃 И вот тут нам помогут эмульгаторы. Добавляя верно подобранный эмульгирующий компонент при постоянном перемешивании, мы можем добиться однородной жидкой смеси, в которой масло равномерно распределено в воде👍🏻 Сами по себе эмульгаторы выполняют роль поверхностно-активных веществ, которые уменьшают поверхностное натяжение на границе раздела масла и воды. Благодаря этому слой масла разделяется на множество мельчайших капель и равномерно распределяется в воде💧 В том же молоке помимо воды и молочного жира присутствует третий компонент — комплекс белка и лецитина, — который выступает в роли эмульгатора и отвечает за привычную консистенцию🥛 В промышленных масштабах эмульгаторы получают как из природного сырья🌱, так и синтетическим путём🧪 Например, пектин, используемый в производстве десертов, майонеза и молочных продуктов, получают из яблочных и цитрусовых выжимок🍏 Лецитин, добавляемый к шоколаду и выпечке, получают из соевого масла, а различные полисорбаты — из кокосового и пальмового🥥 К синтетическим эмульгаторам относятся производные жирных кислот, глицерина и продукты их этерификации⚗️ Помимо продуктов питания, эмульгаторы являются неотъемлемым компонентом косметики и лекарственных препаратов — они позволяют делать жидкие смеси из тех компонентов, которые сами по себе не смешиваются друг с другом💄💊 Не стоит бояться натуральных эмульгаторов в пищевых изделиях — большинство из них не несут никакого вреда, за исключением случаев индивидуальной непереносимости. Синтетические эмульгаторы наш организм воспринимает аналогично натуральным, поэтому они безопасны в тех количествах, в которых их добавляют к продуктам питания😉

Какой запах у машины? А вы любите как пахнут новые предметы? У меня в подростковом возрасте был какой-то непонятный пунктик на запах новых телефонов 😂. В тринадцать лет я могла целыми днями открывать свой телефон и вдыхать его аромат. Немного позже я узнала, что это не очень хорошо для здоровья. А вот мой знакомый сходит с ума от запаха новых машин. Он иногда специально ездит в автосалоны, чтобы насладиться любимым ароматом. Мне стало интересно чем же таким магическим обладают новые предметы, в частности автомобили. Почти 60 летучих соединений вносят свой вклад в запах новой машины!🚗 Конечно, кто-то больше, кто-то меньше, но это определенно результат совместной работы всех веществ, нежели какого-то единственного элемента. Также учёные отмечают, что запах новой машины улетучивается на 20% с каждой неделей эксплуатации. Откуда берутся летучие молекулы в машине? Конечно же, из различных ее частей: ковриков, обивки салона, кожи, адгезивов (веществ, способных соединять материалы путём поверхностного сцепления), а также других химических элементов, применяющихся при обработке. Среди основных веществ можно отметить: бензол, этилбензол, стирол, ксилолы, триметилбензолы и различной длины цепи алканы. Кстати, не все соединения в машине безопасны. Некоторые вещества могут быть очень даже токсичными, особенно в большой концентрации. Часто люди замечают головные боли, сонливость и аллергические реакции во время поездок в новых автомобилях, но все это можно свести к минимуму за счет хорошего вентилирования машины. А некоторые, как например мой знакомый, чувствуют себя превосходно в машине, которая содержит в себе вышеописанные элементы.

Зачем лёд посыпают солью?❄️ Каждую зиму мы наблюдаем, как на утро после ночных заморозков сотрудники коммунальных служб усиленно посыпают реагентами застывшие дороги и тротуары. Интуитивно мы понимаем, для чего они это делают, но химические процессы, стоящие за методом борьбы с гололёдом, вряд ли были известны... До настоящего момента👩🏻‍🔬 В свойствах многокомпонентных систем есть интересная закономерность: температура плавления смеси веществ ниже, чем температура плавления каждого из чистых компонентов по отдельности. Мы знаем, что температура плавления льда 0℃. Температура, при которой плавится твердый хлорид натрия NaCl около 800℃. А если к воде постепенно добавлять соль, то вода начнёт превращаться в лёд при температуре заметно ниже 0℃. И достигнув определенной пропорции мы получим раствор, который превращается в лёд только при -21℃ (смотри диаграмму). Ощутимо, правда? На этом и основан метод борьбы с гололёдом💡 Если посыпать лёд солью, температура его плавления понизится, и он начнёт таять. Стоит учитывать, что если температура воздуха ниже -21℃, то лёд так и останется в твёрдом состоянии, ведь даже в смеси с солью он находится при температуре ниже точки замерзания. Поэтому, если вы видите, как в лютые заморозки кто-то посыпает лёд солью, то знайте, что он делает это зря. Данный способ работает в мягких зимних условиях, когда столбик термометра не опускается ниже определенной температуры🌡 Точка на диаграмме, которая отражает минимум температуры замерзания смеси, называется точкой эвтектики, а сама температура — криогидратной. Необходимым условием существования эвтектической точки является наличие трёх фаз: твердая соль, лёд и раствор данного состава. Поэтому температура не будет достигать минимального значения, если исчезнет одна из фаз (растворится вся соль или растает весь лёд)🤔 Помимо поваренной соли в качестве добавки можно использовать другие вещества, причём криогидратная температура будет меняться. Смесь в определенных пропорциях воды с калиевой селитрой KNO₃ замерзает при -10,9℃, с хлоридом магния MgCl₂ — почти при -34℃, а с хлоридами кальция CaCl₂ и железа FeCl₂ — при -55℃. Вы можете себе представить водный раствор, который замерзает при такой температуре? ❄️ На этом основано действие охлаждающих смесей — смесей льда с солями. Они буквально высасывают тепло из окружения. Их используют для поддержания низких температур в условиях эксперимента, или чтобы быстро охладить напитки🍸 При работе с такими смесями можно получить холодовые травмы, поэтому нужно быть осторожным. К сожалению, использование зимой соляных реагентов отрицательно сказывается как на нашей жизни, так и на экологической обстановке. Соль вызывает коррозию многих поверхностей (автомобили, мосты, исторические памятники), портит обувь и сильно раздражает подушечки лап домашних любимцев во время прогулок🐾 Хлориды в большом количестве попадают в сточные воды и почву, что оказывает токсичное влияние на растения и другие организмы.

Графит, алмаз... а что еще? 💎 Раз уж мы затронули тему аллотропных модификаций, я не могу пройти мимо элемента с самым большим их количеством. И речь идёт об углероде — его модификации наиболее радикально отличаются друг от друга: от мягкого к твёрдому, непрозрачного к прозрачному, дешёвого к дорогому. Давайте познакомимся с некоторыми из них 👀 Напомню, что под явлением аллотропии понимают существование двух и более простых веществ одного и того же химического элемента. Помимо известных каждому форм — графита и алмаза — углерод имеет более 9 аллотропных соединений. И почти каждое из них представляет интерес для современной науки👩🏻‍🔬 Начнём с графита — черного блестящего минерала со слоистой структурой. Чтобы понять его строение, представьте себе торт наполеон из бесчисленного количества слоёв. Благодаря тому, что эти слои легко скользят относительно друг друга, графит очень мягок и используется в грифелях карандашей и в качестве смазочного материала. Также за счёт своей инертности и электропроводности из графита делают электроды и термостойкую посуду. Если в 2019 году вы посмотрели нашумевший сериал о катастрофе на ЧАЭС, то наверняка обратили внимание, что графитовые стержни также используется в ядерных реакторах☢️ Если от слоёного графитового пирога отделить слой толщиной в один атом, будет получено другое соединение — графен. Это по истине удивительный материал и первопроходец в мире двумерных кристаллов. Графен, представляющий плёнку толщиной всего в один атом, обладает рекордной тепло- и электропроводностью. Эти и другие качества делают его перспективным современным материалом для наноэлектроники и производства микросхем. В 2018 году из графена изготовили сверхтонкие фильтры для очистки воды и синтезированы противораковые препараты. Причем количество исследований и патентов, связанных с графеновыми материалами, растёт без остановки🔬 Если из листа графена сделать выкройку и свернуть её особым образом, будет получена углеродная нанотрубка. Это другая модификация углерода, исследования которой не дают покоя учёным. За счёт высокой прочности и особого строения из нанотрубок создают удивительные вещи: начиная от сверхпрочных нитей и капилляров, заканчивая искусственными мышцами и космическими лифтами🧬 Если вы сейчас подумаете о футбольном мяче, то вы без проблем представите структуру еще одной модификации углерода — фуллерена. Это шарообразные молекулы, число атомов в которых может варьироваться от 60 до 400. Помимо применения в качестве проводниковых материалов, фуллерены изучаются и в медицинских целях. Они являются мощнейшими антиоксидантами — веществами, препятствующими процессу окисления в живых организмах. Помимо этого, экспериментально подтверждена эффективность фуллерена в лечении ВИЧ🦠 Теперь вы представляете, какое многообразие скрывается за элементом, который ассоциировался у нас с углём и сажей💁🏻‍♀️

Как работает холодильник?☃️ Невозможно представить современную жизнь без холодильных установок. Только попробуйте сосчитать, сколько раз в день вы открываете дверцу холодильника. Число вас удивит. А как приятно зайти в помещение с кондиционером после палящего летнего солнца🌇 Все эти блага основаны на фундаментальных физико-химических законах и свойствах особых веществ. Давайте поговорим о том, по какому принципу работают холодильники. Начнём с процессов, которые протекают внутри компрессионного холодильника — наиболее распространенного в быту охлаждающего устройства. В нём главным переносчиком тепла является специальное вещество — хладагент❄️ Компрессор засасывает хладагент в виде пара💨 и сжимает его за счёт повышения давления, при этом температура хладагента возрастает. После сжатия вещество попадает в конденсатор, где нагретый хладагент остывает, отдавая тепло во внешнюю среду. Если вы имели дело со старыми холодильниками, то наверняка замечали змееподобную трубку на его задней стороне, которая довольно-таки сильно нагревалась во время работы. В нём хладагент с выделением тепла конденсируется, то есть превращается в жидкость💧 Жидкое вещество под давлением поступает через узкий капилляр или регулируемый вентиль в испаритель, где за счёт резкого уменьшения давления происходит испарение жидкости🌬 Так как испарение — это процесс, протекающий с поглощением тепла, хладагент отнимает его из окружающей среды через стенки испарителя, за счёт чего происходит охлаждение. Чтобы вам было легче представить это явление, вспомните, какое чувство прохлады вы испытываете, выходя на сушу из тёплого водоёма🏖 Ваше тело охлаждается за счёт испарения капель воды с поверхности кожи. За счёт аналогичных процессов наш организм охлаждается, когда мы потеем, чтобы избежать перегрева. Это лежит в основе естественной терморегуляции. Таким образом, в конденсаторе хладагент под воздействием высокого давления переходит в жидкое состояние, выделяя тепло, а в испарителе под воздействием низкого давления вскипает и переходит в газ, поглощая тепло. Затем хладагент снова поступает через компрессор в конденсатор, и цикл многократно повторяется🔁 Общая схема довольно-таки проста Стоит отметить, что большое значение имеет чистота хладагента: вода и примеси могут засорить капилляр или повредить компрессор🙅‍♀️ Примеси могут образовываться в результате коррозии внутренних стенок трубопроводов холодильника, а влага может попасть при его заправке. Поэтому в каждом холодильнике имеется фильтр-осушитель, наполненный адсорбентом, который защищает капиллярную трубку. Также существует несколько вариантов компоновки. Наиболее привычной для нас является «европейская», когда морозильная камера находится снизу, а холодильная — сверху. Вариант с обратным расположением камер классифицируют как «азиатский». Компоновку, в которой холодильное и морозильное отделение расположены по всей высоте устройства, называют «американской» или side-by-side.

Йод vs Зелёнка⚔️ Несмотря на то, что в настоящее время широко используются более эффективные антисептические препараты, из нашей памяти никогда не уйдут пятна от зелёнки во время ветрянки и йодная сетка при кашле или простуде. Давайте разберёмся, что из себя представляют два самых популярных на постсоветском пространстве антисептика и чем они отличаются друг от друга👩🏻‍🔬 Антисептики — это вещества, предназначенные для предотвращения процессов гниения на поверхности открытых ран. Также они применяются для обработки рук медицинского персонала и инструментов перед контактом с пациентами🔪 Некоторые антисептики действительно способны уничтожать микробов, в то время как другие являются бактериостатическими и только предотвращают или подавляют их рост🦠 С точки зрения химического состава с медицинским йодом всё легко. Привычная для нас коричневатая жидкость в бутылочке представляет 5%-ный раствор йода I₂ в этиловом спирте с добавлением йодида калия KI, который увеличивает растворимость свободного йода⚱️ Антисептическое действие раствора йода основано на повреждении им клеточной стенки патогенных микроорганизмов. Он образует с белками клетки бактерий особые соединения — йодамины, — которые вызывают гибель микроорганизмов. Благодаря этому йод также уменьшает воспаления мягких тканей💊 Использование йодной сетки основано на место-раздражающем действии раствора йода — после нанесения его на кожу сосуды расширяются, кровь начинает более активно циркулировать, что приводит к облегчению боли и снятию отёка и воспаления. Например, йодную сеточку рисуют на местах многочисленных внутримышечных инъекций для ускорения рассасывания «шишек» после уколов💉 Об антисептических свойствах зелёнки узнали только в следующем столетии после её открытия😱 Изначально бриллиантовый зелёный был синтезирован в 1879 году как краситель для химической отрасли. Когда этим веществом попробовали окрасить микропрепараты, обнаружилось, что он вызывает гибель микробов🧪 Химическая формула зелёнки выглядит громоздко, но достаточно знать, что в основе механизма её действия лежит способность вытеснять водород из соединений, необходимых для обеспечения жизни бактерий. Так зелёнка блокирует дальнейший рост и развитие гнилостных микроорганизмов☠️ Если сравнивать раствор йода и бриллиантового зелёного между собой, то проявляется ряд существенных отличий. Йод эффективен в отношении широкого спектра бактерий, а зелёнка губительна лишь для грамположительных микроорганизмов. В то же время, у раствора йода больше противопоказаний к применению, а при избыточном нанесении он подсушивает и даже сжигает мягкие ткани. Зелёнка больше подходит для чувствительной кожи и почти не имеет противопоказаний, за исключением аллергических реакций👌🏻 Что немаловажно, раствор йода быстро впитывается и почти не оставляет следов, в то время как зелёнка способна оставить яркие акценты на вашей коже на ближайшие несколько дней🐸

Игра в конструктор. Как построить молекулу?🧬 Со школы мы знаем, что молекулы образуются за счёт возникновения химических связей между атомами. Например, молекула воды H₂O существует благодаря ковалентным связям между атомами водорода H и кислорода O, в кристаллы поваренной соли NaCl сформированы за счет ионной связи между хлорид-ионами и натрием. Но можно ли построить молекулу без химических связей? Неожиданный ответ — отчасти да, можно. Этой идеей загорелись ученые еще в прошлом веке — и у них получилось синтезировать молекулы, разные части которых удерживаются исключительно механически. Давайте посмотрим, что это за молекулы. Первыми были получены катенаны. Представьте себе звенья цепи — кольца, соединенные друг с другом ⛓ А теперь представьте молекулу, которая имеет аналогичное строение — две циклические структуры, продетые друг в друга. Длинная органическая цепочка состоит из атомов, соединенных химической связью, но между собой кольца соединены лишь механически — как два обруча, продетых друг в друга 🔗 На картинке молекула катенана схематически изображена слева. Первые синтезы катенанов опирались на принципы вероятности. Бралась реакционная смесь из длинных молекул, которые могли при определенных условиях образовывать кольцо, и надеялись: вдруг какая-то из них во время замыкания окажется продетой в уже существующий цикл и получится два звена, соединенных между собой. Чисто статистически катенаны действительно образовывались — их удавалось зафиксировать, но содержание было чрезвычайно мало (около 0,0001%). Другой тип молекул — ротаксаны — представляет собой структуры, состоящие из гантели и надетного на нее обруча ⭕️ В данном случае соскользнуть с перекладины кольцу мешают массивные группы на концах📍На картинке модель молекулы ротаксана находится справа. Первые синтезы ротаксана так же были предложены на основе статистики: какая-то доля циклических молекул в смеси могла замкнуться вокруг гантелевидных молекул. Существуют катенаны с большим числом звеньев и ротаксаны с большим числом надетых колец, а так же другие типы молекул с механическим взаимодействием: узлы и молекулярные кольца. Синтез подобных веществ представляет собой интересную задачу. В настоящее время никто не надеется на авось — разработаны новые методы направленного синтеза. Также хочу сказать пару слов о применении полученных экзотических соединений. Ротаксаны стали объектом внимания и биологов, и нанотехнологов. Современные ученые рассматривают такие структуры как элементы молекулярных машин — уже построены ротаксановые молекулярные переключатели, «молекулярные мышцы» и нанороботы. Наука не стоит на месте👩‍🔬