ХИМИЯ ПОМОГАЕТ СЕЛЬСКОМУ ХОЗЯЙСТВУ

Сегодня по полям ГДР движутся, разбрасывая удобрения, крупные туковые сеялки. С той же целью используются даже специальные самолеты, которые, облетая одну полосу за другой, обрабатывают огромные площади. Химическая промышленность из года в год увеличивает производство удобрений.

В результате сотрудничества агрономов, химиков и тружеников села появляются все новые методы удобрения почвы. Например, возникла идея обработки почвы жидким аммиаком. Однако, чтобы повысить урожайность, мало внести в почву удобрения и наладить правильный севооборот. Из-за сорняков и животных-вредителей урожай снижается до 75 % от того, который можно было бы получить. Раньше сорняки выпалывали, но в последние десятилетия для борьбы с ними все шире используются химические методы. Созданы десятки эффективных средств защиты культурных растений от разных врагов: гербициды (для борьбы с сорняками), фунгициды для борьбы с паразитическими грибками), инсектициды (с вредными насекомыми), акарициды (с клещами), нематоциды (с круглыми червями), овициды (с яйцами насекомых) и родентициды (с грызунами) (Все эти химические средства защиты растений, вместе взятые, называются пестицидами. Это слово происходит от латинских pestis — зараза и caedo — убиваю. — Прим. перев.).

Здесь можно было бы назвать сотни названий, под которыми от) поступают в продажу. За этими простыми и короткими названиями обычно скрываются сложные химические соединения. Многие из этих препаратов широко известны. В ГДР всем знакомы, например, «Мукс», «Тинокс», «Вофатокс», «Вi-58 ЕС», «W-6685» (средство для борьбы с сорняками, снижающими урожай кукурузы) и НСН (инсектицид). Средства защиты растений производят в крупных масштабах многие народные предприятия ГДР — химические заводы в Биттерфельде, Берлине, Магдебурге, Карл-Маркс-Штадте и Лёйне.

Изготовим инсектицид

Активный компонент выпускаемого в ГДР инсектицида «НСН» — гексахлорциклогексан знаком многим (Немецкое название препарата получено сокращением названия Hexachlorzyklohexan. В СССР ему соответствует препарат линдан. — Прим. перев.). Он образуется в результате присоединения хлора к бензолу на солнечном свету или при облучении лампой с рефлектором мощностью не менее 200 Вт.

Для получения этого инсектицида пропустим через бензол газообразный хлор. Мы получим его в приборе для выделения газа, добавляя по каплям соляную кислоту к перманганату калия. Хлор введем в пробирку с бензолом, имеющую в верхней части отвод. Трубка для введения хлора должна быть вставлена в пробку, закрывающую пробирку, и доходить почти до дна пробирки. Боковой отвод пробирки с помощью изогнутой трубки соединим с обратным холодильником. Последний нужен для возвращения испаряющегося бензола в сферу реакции. Пробирку погрузим в стакан с холодной водой и постараемся, чтобы температура вначале повышалась не слишком быстро, а потом поддерживалась в пределах 50—60 °С (бензол кипит при 80,5 °С).

Прибор установим на открытом воздухе или в вытяжном шкафу. Опыт нельзя проводить в комнате, потому что из обратного холодильника в воздух выделяется довольно много хлора. Пробирка, в которой идет реакция, должна находиться на солнце. В пасмурные дни ее нужно освещать лампой мощностью 200 Вт. Через 15—20 минут на трубке для введения хлора появятся первые кристаллы. Когда образуется достаточно кристаллов, прекратим хлорирование, отфильтруем осадок от избыточного бензола и высушим его на фильтровальной бумаге.

Полученный нами препарат представляет собой, впрочем, смесь нескольких пространственных изомеров, обладающих неодинаковой активностью. Для проверки растворим немного вещества в этаноле, трихлорметане (хлороформе), бензоле, тетрахлорметане (четыреххлористом углероде) или диметилбензоле (ксилоле). Пропитаем этим раствором полоску фильтровальной бумаги и поместим ее в стакан, в котором находятся несколько мух. Уже через несколько минут после того, как первая муха прикоснется к ядовитой бумаге, мы увидим, удался ли наш опыт.

Удобрения и пестициды позволяют резко увеличить производство сельскохозяйственных продуктов и сократить потери урожая. Но ими не исчерпывается помощь, которую химики оказывают сельскому хозяйству. Недавно были открыты многие новые препараты, которые станут ценным подспорьем для тех, кто трудится на полях и животноводческих фермах.

Животноводам помогают выполнить план по приросту поголовья скота антибиотики, которые защищают молодняк от инфекций. Кроме того, в корм животным добавляют витамины, способствующие их росту.

Сбраживая сульфитный щелок — отход целлюлозно-бумажной промышленности — получают кормовые дрожжи с высоким содержанием белка и витаминов.

В ближайшем будущем благодаря совместной работе исследователей Советского Союза и ГДР станет возможным промышленное производство белково-витаминного концентрата для питания животных. Предполагается производить этот продукт из нефти и природного газа под действием микроорганизмов. Тогда будет восполнен недостаток в концентрированных кормах и сделан решающий шаг на пути внедрения в сельское хозяйство промышленных методов.

Крупный рогатый скот может использовать для синтеза белков в своем организме мочевину и соединения аммония. Поэтому все чаще эти вещества (а также синтетические аминокислоты и белки) добавляют к кормам.

При хранении кормов зимой огромную пользу приносят химические консервирующие средства (препараты для силосования) и вещества, задерживающие прорастание картофеля.

В социалистических странах труженики сельского хозяйства и химической промышленности плечом к плечу борются за выполнение грандиозных планов строительства социализма и коммунизма, за изобилие продуктов питания. Можно не сомневаться в том, что очень скоро в практику будут внедрены еще более эффективные химикаты нового типа, которые сегодня находятся в стадии исследования. Над созданием этих препаратов трудятся химики в исследовательских лабораториях и агрономы на опытных участках.

Читая эти строки, нельзя не вспомнить о том, что химическая промышленность империалистических стран производит множество химических соединений для ведения войны. Такое оружие уже использовали США против народа Вьетнама. К числу отравляющих веществ относятся, в частности, яды нервно-паралитического действия — зоман, зарин, табун, диизопропилфторфосфат (ДФФ) — и ряд ядов для растений, или так называемых фитотоксических отравляющих веществ (от греческих слов phyton — растение и toxin — яд). Последние относятся к группе гербицидов. Фитотоксические вещества могут вызвать, например, опадение листьев.

Еще в 1936 г. немецкий химик Шрадер — сотрудник концерна «ИГ-Фарбениндустри» — синтезировал так называемый табун — этиловый эфир диметиламидоцианфосфорной кислоты. Шрадер получил его в процессе поиска активных инсектицидов и обнаружил его высокую токсичность для теплокровных животных. В фашистской Германии табун сразу был испытан в качестве химического оружия, и с 1943 г. было развернуто его промышленное производство в крупных масштабах, И если фашисты так и не использовали его, то они руководствовались при этом, конечно, не гуманными побуждениями. Только страх перед возмездием, стремительное отступление и разгром фашистских армий помешали их главарям пустить в ход химическое оружие. У нас есть все основания надеяться, что и в будущем единая воля всего миролюбивого человечества обуздает тех, кто хотел бы втянуть народы в пучину химической, биологической или атомной войны.

АРСЕНАЛ ЮНОГО ХИМИКА

ЧТО НАМ ПОНАДОДИТСЯ?

При выполнении описанных в этой книге опытов мы обойдемся без громоздкого и дорогого лабораторного оборудования. Понадобятся лишь скромно оснащенное рабочее место, дешевые приборы и ограниченный набор химических реактивов. Тем не менее нужно заранее тщательно продумать, как лучше оборудовать свою лабораторию. Только при этом условии нам удастся с самого начала обеспечить строгое выполнение правил техники безопасности, особенно тех, которые связаны с предотвращением пожара.

Во избежание, с одной стороны, лишних расходов, а, с другой стороны, обычно раздражающего во время работы отсутствия под рукой необходимых вещей, необходимо, чтобы все оборудование точно соответствовало нашим требованиям. Тот, кто приходит в магазин, не решив заранее, что ему понадобится, часто зря тратит деньги на покупку сложных и ненужных приборов, забывая при этом купить незаменимые и простые вещи. Многое из того оборудования, которое работающие в лабораториях специалисты-химики получают со склада и которое производится специально для этих целей, мы сможем, ничего не проигрывая при этом, заменить предметами домашнего обихода. Кое-что нетрудно изготовить и самим.

Так же обстоит дело и с химическими реактивами. Вместо коллекционирования дорогостоящих экзотических реактивов и, разумеется, ядов мы начнем работать с небольшим, разумно подобранным набором наиболее употребительных реактивов. Заранее продумаем, сколько каких реактивов нам понадобится. Для правильного хранения и обращения с ними нужно знать, насколько они опасны. Об этих и других подобных вопросах пойдет речь в данной главе. Мы надеемся, что каждый посетитель добросовестно изучит эту главу, которая, хотя и служит приложением к книге, но тем не менее содержит очень важные сведения.

РАБОЧЕЕ МЕСТО

Многие посетители будут проводить опыты в коллективе—в школьном химическом кружке, во Дворце пионеров, на станции юных техников и т. д. Как правило, в распоряжении у них будет лаборатория, оборудованная специалистами. Поэтому советы, как лучше организовать свое рабочее место, адресованы только тем юным химикам, у которых нет такой возможности и которые поэтому хотят самостоятельно заняться химическими опытами дома — одни или вместе с небольшой группой товарищей. Для наших целей, как правило, подойдет любой уголок в жилом доме или пристройке, однако при непременном соблюдении нескольких условий. Прежде всего, выбранное помещение не должно иметь дощатых стен или использоваться одновременно для хранения легковоспламеняющихся материалов. Поэтому проводить химические опыты в деревянном сарае, на чердаке, в гараже и т. д. было бы преступным легкомыслием и, разумеется, категорически запрещено.

При многих опытах могут выделяться неприятно пахнущие, едкие или даже ядовитые газы и пары, поэтому рабочее место должно хорошо проветриваться. Оно должно быть расположено вблизи окна, которое во время работы следует открыть. Часто при проведении опытов целесообразно обеспечить сквозное проветривание. Обычно при описании опытов, сопровождающихся сильным выделением газов и паров, в этой книге указано, что их нужно проводить в вытяжном шкафу или на открытом воздухе. Для таких опытов удобны лоджии (В домашних условиях можно использовать для вытяжки кухонный вентилятор – Прим. перев.).

Конечно, очень желательно, чтобы вблизи от рабочего места был подвод воды и газа, а при использовании электроплиток — штепсельная розетка (В домашних условиях без подвода газа во многих случаях можно обойтись – Прим. перев.). Подводить газ по длинному резиновому шлангу недопустимо, а использование слишком длинного шланга для воды тоже может привести к неприятным последствиям. Для опытов с кратковременный водяным охлаждением можно приспособить большой бак с водой, установив его на достаточной высоте. Вода из бака должна попадать в установку через сифон. Вытекающую из холодильника воду собирают в другой бак, стоящий на полу. Разумеется, при такой системе охлаждения нужно позаботиться о своевременном заполнении верхнего бака.

Теперь, когда вместе с родителями удалось выбрать подходящее место для работы, можно заняться его оборудованием. Чтобы не повредить мебель и другие вещи, оборудуем себе скромное по размерам, но постоянное место для опытов. Если найдется угол и свободный старый стол, пусть он и будет постоянным лабораторным столом. Если же опыты придется проводить на столе, который в другое время должен служить для других целей, то понадобится специальная доска, чтобы класть на него во время опытов. Можно взять любую деревянную доску (например, крышку от старого кухонного стола) и приспособить ее для работы точно так же, как крышку обычного лабораторного стола (см.ниже).