Петр Образцов - Мир, созданный химиками. От философского камня до графена

Специалисты считают, что краски для волос, наряду с косметическими масками и тушью, относятся к самым аллергенным косметическим средствам. Поэтому, чтобы снизить риск их применения, к краскам всегда прилагается инструкция, в которой указаны меры предосторожности. В настоящее время для окраски волос используют множество различных органических красителей. Иногда для этой цели применяют экзотику — соли серебра, меди, никеля, кобальта, железа. При этом окраску гривы проводят при помощи двух растворов. Один из них содержит соли этих металлов — нитраты, цитраты, сульфаты или хлориды, а второй — восстановители, например пирогаллол или танин. При смешивании растворов ионы металлов восстанавливаются до атомов, которые и осаждаются на поверхности волос. Получается этакая эффектная металлизация.

Вернемся к изготовлению блондинок. Пергидроль, концентрированный раствор перекиси водорода, прямо на волосах разлагается на воду и кислород, причем в момент образования кислород находится в атомарном состоянии и лишь затем переходит в молекулярный. Атомарный кислород обладает особенно сильным окислительным свойством. Благодаря ему растворы перекиси водорода разрушают красящие вещества и отбеливают не только волосы брюнеток, но и хлопчатобумажные и шерстяные ткани, шелк и перья. При взаимодействии атомарного кислорода с красящим веществом волос меланином последний превращается в бесцветное вещество. Перекись водорода окисляет и разрушает заодно и клетки кожи головы, но будущие блондинки стараются об этом не думать.

Но недавно появилась альтернатива перекиси. Японские ученые выделили из древесного гриба Basidiomycete ceriporiopsis фермент, который разрушает краситель волос меланин. Он образуется в грибах благодаря специальному гену. Ученые решили выделить этот ген и встроить его в традиционный объект биохимиков — кишечную палочку. Если у них дело пойдет, можно будет таким образом производить обесцвечивающий и абсолютно безвредный фермент в товарных количествах.

Поскольку дамы и некоторые мужчины красят не только волосы, скажем пару слов и о красках для век, бровей, губ и всего лица. В древних трактатах арабских и индийских хроникеров содержатся сведения о косметических пристрастиях красавиц еще первого тысячелетия новой эры. Например, богатым девицам и замужним дамам ничего не стоило заказать растолочь в порошок недешевую бирюзу и потом подкрашивать этим порошком веки в голубой цвет. В наше время эту моду переняли те самые некоторые мужчины, о которых упоминается в начале абзаца, но думаю, что бирюзу они сейчас не используют. В современных тенях для век присутствуют недорогие синтетические красители, хотя продают их за большие, ничем не оправданные деньги — мода, знаете ли. А бирюза — это природный фосфат меди и алюминия CuAl 6(PO 4) 4 × 4H 2O.

Брови дамы красили природным сурьмяным блеском (антимонитом) Sb 2S 3красивого свинцово-серого цвета с сильным металлическим блеском черного цвета. Вообще-то природный антимонит используют для получения сурьмы, и в этом случае совершенно не важно, что многие месторождения антимонита являются одновременно месторождениями минералов, содержащих ртуть. Но если часто «сурьмить брови» антимонитом, содержащим соединения ртути, то можно и отравиться, ртутные отравления очень серьезны. Заодно выразим недоумение по поводу знаменитого стихотворения Бориса Пастернака «Свидание». В этом стихотворении имеются строчки

Понятно, что анализировать стихи с калькулятором наперевес вроде бы нельзя, но в данном случае Борис Леонидович позволяет себе уж такую отчаянную бессмыслицу, что вмешаться просто необходимо. Сурьма — твердый полуметалл с металлическим блеском, обмакнуть в нее ничего невозможно, да и зачем? Ну да ладно, имеется в виду, вероятно, жидкая краска для бровей на основе сульфида сурьмы Sb 2S 3. В нее железный гвоздь, наверное, можно и обмакнуть. Но опять-таки — зачем? Отравить? В смысле так сильно влюбился персонаж стихотворения, что прямо-таки отравился? Соединения сурьмы действительно ядовиты, но зачем здесь этот гвоздь? Впрочем, стихотворение прекрасное, включая даже и эти четыре строчки.

Краски для волос — лишь очень узкая область использования красителей. Трудно представить себе какой-либо из окружающих каждого человека предметов, сохранивший естественный цвет исходного материала. Красят всё — мебель и посуду, компьютеры и джинсы, вагоны метро и форму пограничников, жилые здания и стены тюремных камер, ткань для российского бело-лазорево-алого триколора и обложки учебников по теории крашения. Даже белорусская мебель из струганой древесины окрашена, хоть и бесцветным лаком. Первобытные люди начали, как говорится, с себя — обмазывались цветной глиной, рисовали прямо на своем теле магические знаки острием обожженной палки.

Однако всерьез стали заниматься крашением несколько позже — в древних Шумере, Египте и Китае. Фараоны тоже мазались природными пигментами, но уже и выдавали жрецам техническое задание на окрашивание тканей, папируса и колесниц. Самым знаменитым красителем в Древнем Риме был багряный пурпур, которым не дозволялось окрашивать тоги никому, кроме императоров и самозванцев, забравшихся на высшие древнеримские должности. И не просто не дозволялось, а у простолюдинов даже патрицианского звания не было соответствующих финансовых возможностей: пурпур извлекали тогда из моллюсков вида иглянки, причем для получения 1 грамма пурпура требовалось истребить 10 тысяч моллюсков.

С древности известна и другая знаменитая краска — индиго, добывавшаяся, как пишет энциклопедия, из индигоносных растений (кто бы мог подумать!). Краска вошла в моду во Франции во времена Наполеона и стоила также безумно дорого. Только после появления синтетических красителей стало возможным окрашивать самые дешевые джинсы в характерный синий цвет индиго. Кстати, идея «детей индиго», то есть невероятно интеллектуальных детей-телепатов с аурой от темно-синего до фиолетового цвета, является глупой выдумкой одной ненормальной девицы, заявлявшей о своих (несуществующих) экстрасенсорных способностях. Никаких таких детей не существует уже хотя бы потому, что нет на свете никакой ауры и никаких экстрасенсорных способностей. В отличие от пурпура, который является производным индиго. Пурпур — это 6,6'-диброминдиго. А брутто-формула индиго C 16H 10N 2O 2.

Первым синтетическим красителем стало как раз родственное этому индиго соединение. При обработке индиго азотной кислотой получалась желтая пикриновая кислота — тринитрофенол C 6H 2OH(NO 2) 3, которым окрашивали шерсть и шелк. Но прославилось это соединение с довольно несложной формулой совсем не этим. В 1886 году один французский инженер расплавил пикриновую кислоту и неожиданно обнаружил, что полученная масса способна к детонации. Вскоре в разных странах, в том числе и в России, стали производить мощное бризантное взрывчатое вещество мелинит, которое представляло собой попросту затвердевший расплав пикриновой кислоты. Во время Русско-японской войны 1904–1905 годов японцы снабжали свои снаряды этим же веществом, которое у нас называли шимоза (искаженная фамилия изобретателя Масатика Симосэ). Бризантность означает способность к местному раздроблению среды, в которой происходит взрыв. Пикриновую кислоту и сейчас используют, в основном террористы, благодаря легкости ее синтеза нитрованием обычной карболки C 6H 5OH.