Сергей Клементьев - Электронный микроскоп

Через оптический микроскоп в нервных клетках мозга видны какие-то тельца, зернышки, ядра, но что они из себя представляют, что находится у них внутри, разглядеть невозможно, так ничтожно они малы.

Только электронный микроскоп может дать возможность ученым рассмотреть и изучить во всех подробностях тончайшее строение нервной системы. Через электронный микроскоп видны такие детали, которые совершенно невидимы ни простым глазом, ни в самый лучший оптический микроскоп.

Срез мозговых оболочек и костей черепа эмбриона человека. Увеличение — 15 600.

Электронный микроскоп помогает ученым, исследующим строение и деятельность мозга, полнее изучить процессы, происходящие в центральной нервной системе.

Конечно, и электронный микроскоп не дает полного объяснения физиологических и психических процессов, происходящих в головном мозгу человека. Но он приближает исследователей к познанию самых сложных тайн природы, самого высшего, что ею создано, — человеческого мозга.

На некоторых специальных производствах рабочие заболевали от неизвестных, совершенно непонятных причин. Чистое, светлое помещение, усиленное питание, часовой отдых в течение рабочего дня — кажется, чего еще желать лучшего? Откуда взяться болезни? И все-таки нет- нет, да и заболеет то один, то другой рабочий.

И болезнь какая-то странная, не такая, как все другие заболевания. Человек бледнеет, худеет, кашляет кровью. Рентген и другие анализы ничего не показывают. Туберкулеза нет и в помине. В чем же тут дело?

Оказалось, что эта странная болезнь вызывается не каким-нибудь зловредным микробом, а небольшим количеством дыма, мельчайшей пылью металлических окислов или минеральными примесями, которые не видны даже в самые сильные оптические микроскопы.

Только в электронном микроскопе удалось увидеть эти вещества и попять, почему они вредно влияют на здоровье рабочих.

Дым этот — неуловимый, почти невесомый продукт сгорания, который можно развеять одним дыханием — в поле зрения электронного микроскопа выглядит очень красиво.

Частица дыма окиси магния. Увеличение — 11 000.

Частица дыма окиси цинка. Увеличение — 20 000.

На экране возникают фантастические картины — какие-то дикие заросли, сплетения частиц.

Путешествуя по частицам дыма, мы каждую минуту видим что-нибудь загадочное и интересное. Открываются всё новые и новые картины, одна другой красивее.

И оказалось, что этот красивый дым несет с собой гибель вдыхающим его людям.

Дым окиси магния, как это показал электронный микроскоп, состоит из мельчайших кубических кристалликов, а дым окиси цинка — из игольчатых.

Толщина иголочек дыма окиси цинка необычайно мала. В поле зрения электронного микроскопа попадаются иголочки толщиной всего лишь в 0,000002 миллиметра. Рабочие вдыхают дым, состоящий из таких иголочек. Острые иголочки, по-видимому, ранят нежную ткань легких, попадают в капилляры, в кровеносные сосуды. И вот в результате этого человек заболевает. Только электронный микроскоп позволил проникнуть в тайну этого тяжелого профессионального заболевания.

Узнав причину болезни, люди научились бороться с нею. Из помещений, где находятся рабочие, особыми вытяжными устройствами дочиста удаляют невидимые в обычный микроскоп иголочки дыма окиси цинка и другие ничтожные по своим размерам, но крайне вредные для здоровья вещества.

В химии часто применяются особые вещества, влияющие на скорость химических реакций. Эти вещества называются катализаторами.

При различных химических реакциях катализаторы приносят большую пользу.

Сами по себе катализаторы не соединяются ни с одним из химических веществ, участвующих в реакции и остаются неизмененными.

Одним из таких интересных катализаторов является губчатая платина.

Если маленький кусочек губчатой платины поместить в смесь паров древесного спирта с воздухом, то спирт вспыхивает, как будто его подожгли спичкой.

Губчатая платина как катализатор часто применяется также в производстве серной кислоты.

Смесь двух газов — кислорода и водорода — при комнатной температуре устойчива. Эти вещества не вступают в химическую реакцию друг с другом. Но если в эту смесь газов ввести миниатюрный кусочек платиновой черни (катализатор), то произойдет бурная химическая реакция соединения кислорода с водородом. Реакция сопровождается сильным взрывом. Кусочек платиновой черни при этом ничуть не изменяется. Он остается таким же, как и был до взрыва.

Поверхность катализатора.

Попробуйте зажечь кусочек сахара спичкой. Сахар обуглится, оплавится, но гореть не будет. Ему не хватает катализатора. Но стоит вам посыпать этот же кусочек сахара катализатором — табачным пеплом, как сахар запылает ярким голубоватым пламенем.

Катализаторы очень распространены в технике и в живой природе. Многие жизненные процессы в организмах человека, животных и растений зависят от действия катализаторов. Катализаторы — очень интересные, но и крайне загадочные вещества.

Что же это за вещества? Почему катализаторы ускоряют ход химических реакций? Какие процессы происходят при взаимодействии катализаторов с химическими веществами?

Долгие годы химики мечтали о том, чтобы познать тайну катализаторов. Они хотели разглядеть их во всех подробностях.

Ученые догадывались, что на поверхности катализаторов находятся какие-то кристаллики, которые и ускоряют ход химических реакций. Но как рассмотреть эти ничтожные по своим размерам кристаллы, как изучить строение поверхности катализаторов? Сколько ни бились химики, пытаясь разглядывать эти странные вещества в обычные, оптические микроскопы, они не могли увидеть подробностей их строения.

Ведь размеры этих кристалликов меньше, чем длина световых волн.

В оптические микроскопы при самом сильном увеличении были видны только какие-то серые, мутные, расплывающиеся пятна.

Казалось, что никогда не удастся увидеть строение поверхности катализаторов.

Но электронный микроскоп разрешил и эту казавшуюся ранее совершенно неразрешимой задачу.

Советским ученым удалось в электронный микроскоп увидеть кристаллики на поверхности катализаторов. Они не только увидели эти кристаллики, но и проследили за тем, как они образуются и растут.