Чем подцвечивают воду в ванне

Препараты для подцвечивания и отдушивания воды в ванне наряду с различными солями и эфирными маслами содержат краситель, который поглощает падающий свет и тотчас излучает его обратно. Излучаемый свет обладает меньшей энергией и, следовательно, характеризуется большими длинами волн, чем поглощенный. Это явление называется флуоресценцией, а краситель — флуоресцеином.

Проведем опыт точно так же, как и получение фенолфталеина, только вместо гидроксибензола (фенола) возьмем один из его аналогов— 1,3-дигидроксибензол (резорцин) в количестве, равном количеству фталевого ангидрида. Реакционную массу постепенно нагреем до 180 °С.

Плав получается густым и имеет кроваво-красную окраску. Дадим ему застыть и половину сохраним для дальнейших опытов, а другую половину переработаем следующим образом. Поместим плав в пробирку, перемешаем с разбавленным водным раствором аммиака или едкого натра, слегка нагреем и взболтаем. Образуется соль, придающая раствору интенсивное окрашивание. Щелочи нужно взять достаточно, поскольку она необходима не только для превращения флуоресцеина в соль, но и для нейтрализации серной кислоты. (Осторожно! При нейтрализации выделяется тепло.)

Одну каплю раствора добавим в большую пробирку с водой и перемешаем. Если теперь посмотреть на раствор против света, то он выглядит желтым. Если же смотреть на него в отраженном свете — сверху или по направлению падающего света на темном фоне, то заметна зеленая флуоресценция.

Благодаря флуоресценции можно обнаружить этот краситель в самой малой концентрации. Флуоресценция хорошо заметна даже при растворении 1 г вещества в 40 000 л воды! 250 г этого красителя достаточно для подцвечивания воды в бассейне для плавания длиной 100 м, шириной 25 м и глубиной 2 м. Способность флуоресцеина необычайно легко обнаруживаться в ничтожно малых концентрациях используют для определения направления подземных водных течений. Примером может служить решение вопроса об «исчезновении» Дуная. B верховье этой реки, вблизи железнодорожной станции Иммединген, большая часть дунайской воды теряется в рыхлых известняковых породах. Чтобы установить направление движения воды в 1877 г. вблизи этой станции в Дунай высыпали 10 кг флуоресцеина. Через 60 часов один из выставленных постов обнаружил в маленькой речушке Аах в Хегау отчетливую флуоресценцию. Тем самым, было доказано, что вода Дуная большей частью просачивается в испещренный трещинами известняк, достигает удаленной за 15 км речки Аах и оттуда выходит в подземное озеро, примыкающее к Боденскому озеру.

Прекрасный, как заря

Близкий родственник флуоресцеина — краситель, получивший свое название от греческого слова «эос» (утренняя заря). Он образует темно-красные кристаллы, которые растворяются в воде с образованием яркой розовой окраски. Как только эозин был открыт, он сразу же стал одним из самых любимых красителей для тканей из шерсти, хлопка и шелка.

Эозин мы найдем и в губной помаде, и в составе краски для знаков опасности; кондитеры применяют его для окраски сладостей, биологи — для окрашивания микробов.

Для получения эозина нужно иметь несколько капель брома, поэтому опыт можно проводить только в химическом кружке. Бром — сильный яд! Пары его раздражают глаза и дыхательные пути, а брызги вызывают на коже болезненные ожоги. Поэтому опыты с бромом можно проводить только в резиновых перчатках и защитных очках в вытяжном шкафу или на открытом воздухе.

К остатку полученного нами ранее флуоресцеина в фарфоровой чашке добавим 1—2 капли брома и слегка нагреем. После охлаждения добавим несколько миллилитров раствора едкого натра. Когда появится красное окрашивание, одну каплю раствора красителя разбавим водой, чтобы можно было наблюдать флуоресценцию. Остальную часть красителя используем для цветных реакций.

Например, при анализе органических соединений для обнаружения брома в присутствии хлора можно воспользоваться эозиновой пробой. Приготовим флуоресцеиновую бумагу. Для этого пропитаем фильтровальную бумагу раствором флуоресцеина, высушим ее и разрежем на полоски величиной с полоски лакмусовой бумаги. На такую полоску нанесем малое количество исследуемого вещества и выдержим ее над отверстием бутылки с концентрированным водным раствором аммиака. В присутствии брома бумага на обработанном месте приобретает бледно-розовую окраску.

В заключение еще раз сравним формулы всех трех родственных красителей (Приведенные формулы соответствуют бесцветным формам красителей, способным, впрочем, легко превращаться в окрашенные. Подробнее см. Б.И. Степанов. Введение в химию и технологию органических красителей. М., «Химия», 1971. — Прим. перев.):

Мы видим, что все они имеют общую основу — трифенилметан:

Поэтому они входят в класс трифенилметановых красителей.

ХИМИЯ В БОРЬБЕ С БОЛЕЗНЯМИ

Современные лекарства все больше способствуют сохранению нашего здоровья и продлению жизни. Многие вызывавшие ранее ужас инфекционные заболевания теперь не так страшны благодаря наличию антибиотиков. Помимо них, в распоряжении врачей сегодня имеются тысячи других препаратов для лечения и для предотвращения заболеваний. В области фармацевтической химии и фармацевтической промышленности успешно осуществляется кооперация между странами социалистического содружества. Возникает взаимовыгодное разделение труда, и специализация каждой страны на определенных видах лекарств позволяет добиться большей эффективности производства. В самом деле, среди лекарств, которые выписывает нам врач, мы нередко обнаруживаем препараты, выпущенные в Польше, Чехословакии или Венгрии. Разумеется, фармацевтические предприятия в ГДР тоже вносят существенный вклад в изготовление новых ценных лекарственных средств, все шире обеспечивая ими социалистические страны и многие другие государства, в том числе развивающиеся страны Африки и Латинской Америки.

Крупнейший в ГДР завод лекарственных препаратов «Иенафарм» в г. Иена вырос на базе маленькой лаборатории предприятия «Иенауэр Гласверке Шотт». В свое время эта лаборатория получила задание как можно быстрее удовлетворить неотложную потребность в пенициллине и других важных лекарственных препаратах и в кратчайший срок добилась значительных успехов, что привело к ее расширению. Теперь завод «Иенафарм» располагает обширными и светлыми, удобными для работы новыми зданиями и выпускает почти 25 % всей продукции химико-фармацевтической промышленности ГДР. Здесь трудятся для сохранения нашего здоровья 2500 человек, из них больше половины — женщины. Они выпускают продукцию только отличного качества.

Педантичнейшая аккуратность, соблюдение порядка и чистоты, тщательная проверка качества выпускаемых препаратов являются на таких предприятиях нерушимыми заповедями. В важнейших цехах, где изготавливают антибактериальные вакцины и сыворотки, должно быть полностью исключено проникновение в воздух болезнетворных микробов. Поэтому сюда можно войти только через бокс, в котором посетителя встречают синеватый свет и резкий запах озона. Одежда каждого, что входит в цех, обязательно подвергается стерилизации под действием ультрафиолетовых лучей.

Производство важнейших антибактериальных препаратов — антибиотиков, например пенициллина и стрептомицина, — осуществляется не синтетическим путем, хотя в наши дни для большинства подобных веществ такой путь в принципе возможен. К счастью, у химиков есть крошечные помощники, позволяющие им значительно удешевить производство антибиотиков. В огромных резервуарах, занимающих два этажа большого здания, в питательных растворах быстро растут плесневые грибки Penicillium. В своем нитевидном мицелии они образуют то чудесное вещество, которое уже миллионы раз спасало людям жизнь, — пенициллин. Родственников этих грибков мы легко сможем увидеть своими глазами, если надолго оставим кусок влажного хлеба в теплом месте. Плесневые грибки играют также немаловажную роль при изготовлении некоторых сортов сыра (рокфор и др.).

Почти столь же важен, как и пенициллин, другой антибиотик — стрептомицин, благодаря применению которого намного уменьшилась опасность воспаления легких, туберкулеза и других тяжелых заболеваний. Он образуется из лучистых грибков, часто растущих на лесной почве. Им отчасти обязан своим возникновением знакомый нам пряный аромат леса. На заводе эти грибки тоже культивируются в огромных объемах питательной среды.

Задачи химиков при производстве этих антибиотиков разнообразны и сложны — от подготовки питательных растворов до необычайно трудного отделения чистых антибиотиков от мицелия. Кроме того, выделенные вещества нужно еще точно дозировать и придать им устойчивость введением соответствующих добавок. Не случайно при изготовлении 1 кг стрептомицина расходуется не менее 500 т растворителей и различных химических реактивов.

Наряду с антибиотиками химико-фармацевтические заводы производят множество других лекарственных веществ, выпуская с каждым годом все новые и новые препараты. Быть может, наступит день, когда они вооружат нас эффективными препаратами против рака — злейшего врага человечества, который пока еще не побежден.