fbpx
ОСТАННІЙ ПОДКАСТ

Ми під'їдаємо крихти cookies за вами. Навіщо це нам?

Читати

Пардон за відволікалочку. Допоможи Куншт бути незалежним!

Пардон за відволікалочку. Допоможи Куншт бути незалежним!

Повідомлення успішно надіслано

Для пошуку
введіть назву запису
Хімія — 06.07.20
ТЕКСТ: Володимир Саркісян
Ілюстрації: Каталіна Маєвська
Ми любимо тексти без помилок. Якщо ви все ж таки щось знайшли, виділіть фрагмент і натисніть
Ctrl+Enter.
Це все хімія

«У моєму селі люди досі віддають перевагу лікам такого зразка. Вони воліють пити рідину з пляшечки, а не ковтати пігулки», – казала героїня роману «Поїзд о 4:50 з Педдінґтона» міс Марпл. Трохи дивакувата улюблениця Аґати Крісті трішечки перебільшувала, провокуючи співбесідника на відвертість. Однак у виданому письменницею ще 1957 року творі доволі точно відображені і потяг до «бабусиних рецептів», і недовіра до сучасних технологій, які стали характерними для сьогодення.

Що таке хемофобія?

 

Власне, терміном «хемофобія» у медицині називають низку психічних або особистісних розладів, що призводять до стійкого страху перед продукцією хімічного синтезу. Як і будь-яка інша фобія, цей розлад має ірраціональну природу, бо часто її об’єктом стають навіть суто природні речовини, варто лише дати їм кодове найменування або назвати згідно з хімічною класифікацією. Так, викликати відразу в пацієнта може навіть звичайна кухонна сіль або гліцерин, якщо назвати їх хлоридом натрію і пропан-1,2,3-тріолом відповідно. У тяжких випадках напади хемофобії супроводжуються панічними атаками або агресією і потребують втручання професійного лікаря-психіатра.

 

На щастя, клінічні прояви цієї хвороби нечасті. Зазвичай хемофобією називають просто упередженість до продуктів харчування високих ступенів переробки або одягу і побутових предметів із синтетичних матеріалів. На таке ставлення до своїх здобутків наука, яка супроводжує людство впродовж всієї його історії, точно не заслуговує.

 

Хімія – супутниця людства

 

Низка істориків науки вважають, що хімія виокремилася із загального переліку людських знань доволі пізно – наприкінці XVIII століття. Справді, навіть Антуан ЛавуазьєАнтуан Лоран де Лавуазьє – французький науковець, економіст і державний діяч. Сформулював закон збереження маси речовини, запропонував назву для хімічного елементу кисню та з’ясував, що повітря являє собою суміш газів., якого вважають засновником сучасної хімічної науки, називав сам себе природознавцем. Однак технології перетворень речовин – те, що ми нині називаємо хімічними реакціями, – відомі людству здавна.

 

Першими свідомо використаними людиною хімічними процесами були окисно-відновні реакції, а першою побудованою на них технологією стало отримання заліза з руд. Людство винайшло технологію відновлення заліза з оксидів щонайпізніше у ІІІ тисячолітті до н. е. А вже 1400 року до н. е. перси достеменно опанували складний процес виготовлення сталі. На території сучасної України залізні вироби з’явилися у 1300-1200 роках до н. е.

 

Водночас відбувалося становлення технологій хімічної обробки природних матеріалів, як-от вичинка і дублення шкіри здобутими із золи рослин карбонатамиКарбонати – солі вугільної кислоти.содою і поташемСода і поташ – карбонати натрію і калію відповідно.. Реакції гідролізу, які відбуваються під час цього процесу, лягли в основу технології миловаріння. Цей доволі складний хімічний процес розкладу тваринного жиру за допомогою лужного гідролізу на гліцерин та органічні кислоти і заміщення в останніх іонів водню іонами натрію винайшли шумериШумери – народ країни Шумер, яка існувала на півдні Межиріччя у IV-III тисячоліттях до н.е. Цивілізація Шумер вважається вимерлою. ще близько 2800 року до н. е.

 

Перші спроби систематизувати знання про процеси перетворення речовин здійснили на межі епох АрістотельАрістотель – давньогрецький філософ, засновник формальної логіки., ЕмпедоклЕмпедокл – давньогрецький філософ, лікар. Загинув під час дослідницької експедиції до жерла вулкана Етна., ЛевкіппЛевкіпп – давньогрецький філософ матеріалістичного кшталту, учитель Демокріта, автор атомістичної теорії., ДемокрітДемокріт – давньогрецький філософ, дослідник і популяризатор атомістичної теорії походження Всесвіту і неподільності атомів при хімічних перетвореннях. та ПлатонПлатон – давньогрецький філософ, засновник так званої Академії Платона, автор «Діалогів», родоначальник філософської школи ідеалізму., кожен з яких зробив власний внесок в атомістичну гіпотезу будови речовин і механізми їхньої взаємодії. Ці теорії стали поштовхом для розвитку алхімії спочатку в Александрії та на Близькому Сході, а згодом – і в Європі. Тодішні натурфілософи удосконалювали техніку хімічних процесів, переймаючись питанням трансмутаціїТрансмутація – тут: перетворення одного металу на інший хімічним шляхом. Давні алхіміки шукали шляхів перетворення «неблагородних» металів (свинець, олово, ртуть, іноді – залізо) на золото або срібло – благородні. металів, аж поки у XVI столітті великий реформатор медицини ПарацельсПарацельс – швейцарський лікар, фармацевт засновник хімічної течії ятрохімії, яка розглядала хвороби як порушення хімічної рівноваги в організмі. Ідеї та методи Парацельса і його послідовників згодом критикували. не започаткував ятрохімію й не проголосив її головним завданням створення лікарських препаратів.

 

Роберт БойлРоберт Бойл – англійський науковець і місіонер, засновник Лондонського королівського товариства. Запровадив поняття хімічного елемента, довів неможливість горіння без повітря. 1661 року видав трактат «Хімічний скептик», в якому звільнив алхімію від тисячолітнього туману «стихій» і ввів поняття хімічного елемента. Сто років потому Антуан Лавуазьє відкрив кисневу теорію горіння, систематизував і описав понад 20 відомих на той момент елементів. Він відкрив фундаментальний закон збереження маси під час хімічних перетворень, який остаточно перетворив хімію на точну природничу науку.

 

XIX століття стало епохою відкриттів кількісних законів хімії, періодичного закону, теорії молекулярної структури речовин, якими людство користується донині. Саме у цей період з’явилися перші синтетичніСинтетичними традиційно називають органічні речовини, отримані шляхом хімічних перетворень реагентів, з яких зазвичай утворюється складніша за структурою сполука. речовини як утилітарного (барвники індиго і мовеїн, полімер паркезин) так і медичного призначення (хлоралгідрат, барбітал, люмінал, хлороформ, карболова кислота тощо). У 1828 році Фрідріх ВелерФрідріх Велер – німецький хімік, лікар, професор Геттінгенського університету, автор низки підручників. синтезував першу органічну сполуку – карбамід, а 1840 року Юстус фон ЛібіхЮстус фон Лібіх – німецький хімік, президент Баварської академії наук. опублікував монографію «Органічна хімія у її використанні в сільському господарстві та фізіології», в якій заклав основи агрохімічної науки і вперше в історії обґрунтував можливість подолання продовольчого дефіциту, який переслідував людство з античних часів, за допомогою використання штучних добрив, зокрема того самого карбаміду. Цікаво, що саме це нині ставлять Лібіху в провину прихильники так званої органічної їжі.

 

«Органічна» їжа

 

Органічними науковці називають усі сполуки вуглецю, крім його оксидів та карбідів, карбонатів, ціанідів і відповідних їм кислот. Усе живе на Землі має в основі саме органічні речовини. Дерева й птахи на цих деревах, трава й плазуни в цій траві, гриби і риба, навіть таргани й пліснява складаються з органічних молекул. Природно, що й раціон людини складається саме з органічної їжі. Неорганічних речовин в ньому вельми небагато, хіба що вода, кухонна сіль і подекуди – питна сода. У цьому контексті сам термін «органічна їжа» звучить так кумедно, що потребує роз’яснення. 

 

Ухвалений 2018 року Закон України «Про основні принципи та вимоги до органічного виробництва, обігу та маркування органічної продукції» визначає органічну продукцію як «сільськогосподарську продукцію, у тому числі харчові продукти та корми, отримані в результаті органічного виробництва». Органічним виробництвом, за цим законом, вважається таке, що не використовує синтетичні речовини, зокрема агрохімікати, пестициди тощо. Закон вимагає зокрема  «використання переважно біологічних, механічних та фізичних методів» для виробництва таких продуктів. Отже, використання будь-якого хімічного процесу або додавання будь-якої сторонньої речовини (воду і сіль законодавець завбачливо викреслив з цього переліку) у виготовленні такого продукту заборонене. 

 

Прискіпливий читач вже збагнув, що у такому разі він буде змушений відмовитися від звичайного мила, адже, навіть отримане з природної сировини, воно проходить реакцію омилення жиру мінеральними карбонатами. Додавати до нього ефірні олії (навіть суто рослинного походження) також не можна, адже, за технологією, вони відгоняються з водяною парою із настою сировини, підкисленого мінеральною кислотою. Доведеться розпрощатися із горілкою, бо рецептура цього напою містить так звану виправлену воду. «Виправляють» її, тобто очищують і приводять у відповідність до стандарту на питну воду, фільтруючи крізь хімічно модифікований кварцовий пісок, знезаражуючи додаванням, зокрема, розчинних солей срібла. І, нарешті, її зм’якшують, тобто прибирають надмірну кількість магнію, кальцію та карбонат-іонів на іонообмінних смолах або осадними хімічними реакціями. Саме така вода фігурує у всіх патентах на міцні напої.

 

Звичайно, заради споживання «здорової їжі» можна чимось і поступитися, однак чи не буде ця жертва марною? Наприклад, джерелом азоту для рослин замість синтетичного карбаміду або аммофосу може стати звичайний гній, адже людство здавна використовує це добриво природного походження.

 

Втім, базуючись на проведених Куртом ШпренґелемКурт Шпренґель ‒ німецький ботанік і лікар, член Нідерландської та Шведської королівських академій наук, класифікатор рослин. дослідах гною, вже згадуваний нами фон Лібіх довів, що рослини споживають лише мінеральні речовини, і навіть визначив життєво важливі для них елементи: вуглець, кисень, водень, азот, фосфор, калій. Згодом до критичних для росту рослин елементів вчені додали кальцій та магній, а також молібден, бор та мідь у незначній кількості. Кисень для дихання і вуглець для побудови скелету рослини отримують з повітря. Інші елементи надходять через кореневу систему у вигляді розчинних солей. Саме з цих речовин шляхом доволі складних хімічних реакцій утворюються будівельні матеріали рослинного організму: вуглеводні, зокрема крохмаль та целюлоза, білки і жири.

 

Єдиним фактором, який суттєво впливає на плодючість сільгоспкультури, є концентрація поживних речовин. Джерело їхнього походження для кореневих клітин значення не має. Транспортування у формі мінеральних добрив і дозування мікро- та макроелементів набагато технологічніші, ніж у вигляді гною або золи, які не мають сталого складу і потребують наявності прикореневих бактерій для переведення в мінеральний стан того ж азоту або фосфору.

 

Натомість тваринне царство майже не вживає мінералів та їхніх розчинів. Обмінні процеси істот розраховані на споживання органічних речовин, крім хіба що кисню, води та кухонної солі. Під час метаболічних процесів ці речовини перетворюються на жири, білки та вуглеводи, що слугують будівельним матеріалом та джерелом енергії для організмів тварин і людини. Хімічні перетворення в організмі високоорганізованих істот, як-от людини, зазвичай налічують багато стадій. І тому, хто необізнаний у тонкощах метаболізмуМетаболізм – сукупність хімічних процесів в організмах істот. Інша назва – обмін речовин., нагромадження рівнянь та розрахунків, що описують їх, здається неосяжним.

 

Втім, кожний з цих процесів відбувається у суворій відповідності до базових законів хімії, а їхні продукти ще за часів «хімічної революції» Лавуазьє можна було відтворити в лабораторії мистецтвом хіміка-синтетика. Щоправда, значна кількість таких реакцій in vitro (у пробірці) потребує присутності сильних мінеральних кислот або лугів, значного нагрівання або охолодження суміші, тривалого часу тощо. Лише з розбудовою у ХХ столітті теорії каталізуКаталіз – явище зміни швидкості реакції під впливом певних речовин – каталізаторів, які беруть участь у реакції, але не входять цілком або частково до складу кінцевих продуктів реакції. В тексті йдеться про ферментативний каталіз. стало зрозумілим, як природа досягає цих результатів без жорстких умов. У живому організмі, як у досконалому реакторі, щомиті протікають реакції за участю спеціальних каталізаторів – ферментівФерменти – каталізатори білкового або рибонуклеїнового походження, які синтезуються живими організмами в процесі метаболізму. Інша назва – ензими.. А периферична нервова системаПериферична нервова система – тут: сукупність рецепторів, афекторів та сенсорів автономної частини нервової системи, яка відповідає за підтримку гомеостазу – сталих умов функціонування організму. є тим самим митцем-хіміком, який регулює концентрації каталізаторів, додає реактиви і виводить продукти обміну із зони реакції, підтримуючи її швидкість і безперервність у повній відповідності до принципів Ле ШательєАнрі Луї Ле Шательє – французький природознавець, який сформулював принцип динамічної рівноваги хімічних процесів. За цим принципом, рівновага хімічної реакції зміщується в бік утворення продуктів реакції, якщо концентрацію цих продуктів штучно зменшувати. і Вант-ГоффаЯкоб Гендрік Вант-Гофф – нідерландський хімік і фізик, лауреат Нобелівської премії, засновник хімічної кінетики. Згідно з рівнянням Вант-Гоффа, швидкість хімічної реакції зростає вдвічі при нагріванні реакційної суміші на 10 градусів..

 

Розмаїття тваринного світу відбилося і на продуктах їхнього метаболізму: кожному організму властиві свої процеси обміну речовин і свої продукти анаболізму. Маючи групову схожість, синтезовані одним організмом білки відрізняються від білків іншого організму. Це не дивно: адже кожна істота має власний довідник – геномГеном – повний набір ДНК організму, зокрема всі його гени, який містить повну інформацію, необхідну для будови та підтримки життєдіяльності організму., ДНК, звіряючись із якими її внутрішній хімік синтезує і каталізатори, і продукти обміну речовин. Щоб «їсти одне одного», живим організмам доводиться витрачати додаткову енергію для розщеплення «чужих» сполук. Цей процес називається катаболізмом і також відбувається за участі ферментів-каталізаторів. Так організм отримує і реагенти для власного обміну речовин, і необхідну для протікання ендогеннихЕндогенний – такий, що зумовлений внутрішніми причинами. Тут: реакції, що протікають всередині організму і зумовлені гомеостазом. реакцій енергію.

 

«Трави» проти «хімії»

 

Пряний аромат лікарських рослин притаманний не лише куточку «травників» на базарі, а й будь-якій аптеці. Людство здавна використовує екстракти рослин для лікування недугів: арніку під час кровотеч і спазмів, деревій під час гастритів і розладів шлунку, алтей під час кашлю та просто як солодощі, а звіробій і зовсім називають засобом проти ста хвороб. Справді, трава звіробою багата на каротин, аскорбінову кислоту, флавоноїди, зокрема, гіперін та холін. Останні здатні регулювати рівень інсуліну в крові і полегшувати перебіг хвороб, пов’язаних із порушеннями обміну речовин. Чому ж не використовувати лише природні ліки замість синтетичних? 

 

Сучасна медицина надає перевагу штучним препаратам з причин недостатньої концентрації і низької біодоступностіБіодоступність – кількість речовини, яка доходить активною до місця її дії в організмі. діючих сполук «зеленої аптеки». Часто-густо досягти їхньої терапевтичної концентраціїТерапевтична концентрація – необхідна для повноцінного терапевтичного ефекту концентрація лікарського препарату в плазмі крові. в організмі вкрай важко. На перший погляд здається, що ця проблема вирішується просто: достатньо зробити відвар або настій більш насиченим. Однак вже згаданий нами Парацельс недаремно казав: «Все є отрутою, і ніщо не позбавлене отруйності, лише доза робить отруту безпечною». 

 

Цілющий звіробій разом із холіном містить отруйні сапоніни, які навіть у мікродозах вбивають риб і плазунів, а у теплокровних викликають гемоліз – розпад еритроцитів крові. Сильно концентрований настій «засобу від ста хвороб» може бути смертельно небезпечним і для людини. Звіробоєм цю рослину назвали небезпідставно. 

 

Листя чорної бузини містять глюкозид самбунігрин, який відщеплює синильну кислоту, і алкалоїд коніїн, яким колись стратили Сократа.

 

Майже всі лікарські рослини мають подібні вади: звичайна малина, яку повсюдно використовують як протизапальний та жарознижувальний засіб, також має застереження для вжитку. Пуринові основи, що містяться в ній, шкідливі для хворих на нефрит або подагру.

 

Синтетичні препарати зазвичай вільні від більшості притаманних природним лікам недоліків. Значна їх кількість містить аналоги природних речовин, модифіковані так, щоб збільшити біодоступність препарату – знизити необхідну для досягнення ефекту дозу і пришвидшити його дію. Скажімо, всім відомий аспірин відрізняється від саліцилової кислоти малини лише одним радикалом. Але ця заміна не лише збільшує біодоступність засобу, а й полегшує вивід з організму продуктів його розпаду. 

 

За гострої серцевої недостатності немає часу чекати, поки подіють настоянки валеріани або глоду. Маленька пігулка нітрогліцерину врятувала не одне життя. Навряд чи пацієнт зможе бодай випити настій деревини під час судомного нападу, натомість введення синтетичного міорелаксантаМіорелаксанти – лікарські препарати, які знижують активність скелетних м’язів. приносить полегшення вже за кілька хвилин після ін’єкції. Знеболити поранення можна, звісно, й настоянкою опію. Але ін’єкція промедолу не лише діє швидше, а й залишає пораненого в притомностіПоранений усвідомлює (певною мірою), що відбувається, здатний координувати рухи, відповідати на запитання, а також здатний до самоспасіння.. Препарати ж, які діють вибірково на рівні специфічних тканин або навіть клітин організму – протипухлинні, антиретровірусні, замісні – в природі відсутні. Ці факти відомі широкому загалу, однак упередження проти синтетичних препаратів існує досі і має подекуди ірраціональний характер типової фобії.

 

Спекуляція на страхах

 

Виникнення хемофобії зазвичай пов’язують із виходом у 1962 році книжки американської біологині Рейчел КарсонРейчел Луїза Карсон – американська вчена-біологиня та письменниця-документалістка. «Мовчазна весна», в якій розповідається про неабияку шкоду пестицидів для здоров’я людей. Втім, це суперечливе твердження. Книжка американки справді могла стати спусковим гачком, але навряд чи була реальною причиною фобії.

 

Страх перед продуктами хімічної промисловості людство відчуло набагато раніше. Недаремно ще 1899 року 26 країн підписали в Гаазі окрему декларацію щодо невикористання снарядів, призначених винятково для розповсюдження отруйних газів. Ввечері 22 квітня 1915 року зелена хвиля хлору, що огорнула британські передові позиції під містом Іпр, довела обґрунтованість цього страху. Впродовж всього міжвоєнного часу письменники лякали людство бойовими отрутами, політики цілком серйозно шантажували одне одного арсеналами газів тощо. Лише ядерна зброя на деякий час перебрала на себе роль головного жупелу. Втім, після Карибської кризиКарибська криза (1952 рік) – епізод холодної війни, конфлікт між Сполученими Штатами Америки та СРСР з приводу розміщення радянських ракет на території острова Куба. Завершився підписанням договору про обмеження ядерних випробувань в трьох середовищах., що дивним чином збіглася з виходом у світ книжки Карсон, хімія знову стала головним страховиськом для людства – драконом, на боротьбу з яким, уявну чи реальну, суспільство щороку витрачає неабиякі зусилля.

 

Сама Рейчел Карсон, на відміну від тих, хто підняв її на знамена, лише попереджала про небезпеку неконтрольованого обігу окремих хлорорганічних пестицидівПестицид – хімічні речовини, призначені для боротьби із шкідниками сільгоспугідь, зокрема, комахами (інсектициди), бур’яном (гербіциди), пліснявою (фунгіциди), гризунами (зооциди) тощо.. Тодішні отрутохімікати справді були недосконалими й могли спричинити багато біосферних проблем. Затаврований Карсон ДДТДДТ, або Дихлордифенілтрихлорметилметан – надзвичайно стійкий інсектицид, здатний до накопичення в організмах істот. ДДТ наразі заборонений для використання в більшості країн світу. і досі подекуди виявляють у ґрунтах колишніх сільгоспугідь. Втім, ця група пестицидів давно заборонена, а за обігом і сертифікацією інших встановлений міжнародний контроль. Сучасні засоби боротьби зі шкідниками не мають притаманних ДДТ вад. Однак відразу до пестицидів та добрив дбайливо плекають в суспільстві й донині, час від часу ініціюючи масштабні кампанії на підтримку «органічної» їжі.

 

Свого часу американську корпорацію MonsantoMonsanto – транснаціональна корпорація, заснована 1901 року, світовий лідер у галузі біотехнологій і хімічних засобів захисту рослин. прирівняли до злочинця проти людства за продаж генномодифікованого насіння. Іміджу лиходія вона не позбулася й досі, попри відсутність жодного наукового висновку щодо шкоди ГМО для здоров’я людини. Однак навіть на піку кампанії анти-ГМО Monsanto демонструвала 25% зростання доходів. Не потерпають від збитків тютюнові гіганти, попри багаторічну кампанію боротьби з курінням. Чи не виходить так само боротьба з «хімією» за межі наукової дискусії у маркетингову площину? Хтозна.

ТЕКСТ: Володимир Саркісян
Ілюстрації: Каталіна Маєвська
Статті

Повідомити про помилку

Текст, який буде надіслано нашим редакторам: