Аркадий Курамшин - Элементы: замечательный сон профессора Менделеева

Одно из самых известных соединений платины — цисплатин (цис-диаминдихлорплатина(II)), которое используется в химиотерапии. Действие соединения было обнаружено в определённой степени случайно. В 1960-х годах Барнетт Розенберг проводил эксперименты с бактериями, изучая влияние электрического тока на рост клеток. В ходе исследований было обнаружено, что бактерии кишечной палочки в ходе эксперимента аномально удлинялись. Первоначально это свойство было приписано действию электрического тока, но, так как эффект наблюдался только при применении платиновых электродов, в конечном итоге стало ясно, что применение таких электродов приводит к появлению в растворе соединений платины, среди которых и был найден влияющий на свойства клеток цисплатин.

Оказалось, что цисплатин ингибирует деление клеток, в случае бактериальных — заставляя их удлиняться. В рамках развивавшейся в то время программы скрининга веществ на противоопухолевую активность цисплатин стали испытывать на подопытных мышах. Первоначальные эксперименты из-за высокой дозировки платинасодержащего агента оптимизма не внушали — мыши гибли от отравления тяжёлым металлом, однако подбор оптимальной дозировки в конечном итоге превратил «яд в снадобье». В настоящее время цисплатин применяется в химиотерапии эпителиальных злокачественных образований, наглядно демонстрируя то, как зачастую много значит в научном поиске счастливая случайность, равно как и то, что планировать заранее крупные прорывы не реально. Систематическое исследование цисплатина позволило разработать и внедрить в клиническую практику платиносодержащие противоопухолевые препараты следующего поколения — оксалиплатин и карбоплатин, ещё ряд веществ проходит испытания.

За последние полвека платина действительно пришла к успеху — платиновые катализаторы используются в нефтепереработке — с их помощью увеличивают октановое число бензина и получают сырье для производства полимеров. В 2007 году Нобелевская премия по химии была присуждена Герхарду Эртлю, исследования которого помимо прочего были посвящены и процессам окисления моноксида углерода (СО) на поверхности платины — процессу, регулярно протекающему в выхлопной системе автомобилей. Именно каталитические свойства платины позволили Иоганну Дёберейнеру сконструировать каталитический источник огня, прототип современных зажигалок — «Огниво Дёберейнера».

79. Золото

Золото, мягкий металл, тот металл, добыче которого мешала платина, один из древнейших металлов, известных человечеству. Международное латинское название золота « aurum » означает «жёлтое» и родственно с утренней зарёй — Авророй (Aurora), славянское «золото» тоже имеет отношение жёлтому цвету. В среднем в Земной коре содержится 4,5 миллиграмма золота на тонну породы. Золото — моноизотопный элемент, единственный нуклид в земной коре это 197Au. Есть ещё 28 радиоактивных изотопов золота, каждый из которых получают искусственным путём.

Золото находится в одной группе с медью и серебром, и именно эти три металла стали известны человеку с древности, начав служить как первые монетные металлы. Результаты раскопок говорят о том, что первые золотые монеты были в ходу уже в Древнем Египте в 3400 году до нашей эры. В те времена золото не было самым дорогим металлом — металлическое железо, попадавшее на Землю с метеоритами, стоило гораздо больше.

Большая часть золота, с которым мы имеем дело в настоящее время, либо добыто в Средиземноморье в древние времена, либо вывезено из Нового Света испанцами и португальцами в Европу в шестнадцатом веке (по оценкам историков только в период с 1541 по 1560 годы испанцы доставили в Европу золотых артефактов от мезоамериканских индейцев общей массой 500 тонн, которые все в соответствии с королевским указом были переплавлены для чеканки монет). Это древнее золото с тех пор постоянно перерабатывается снова и снова.

В 1849 году были найдены золотоносные рудники в Сибири и Калифорнии, в 1851 году — в Новом Южном Уэльсе, в 1884 году — в Трансваале, в 1896 — на Клондайке и в 1900 году — на Аляске, и добыча золота начала расти. В настоящий момент годовая добыча золота составляет около 2300 тонн (в 2010-е годы Россия находится на втором-третьем месте, добывая 250–270 тонн золота ежегодно), а за всю свою историю человечеством добыто около 161 тысячи тонн золота.

Золото стало одним из первых металлов человечества благодаря относительно простому способу его добычи — в природе самородное золото не образует сплавы с другими металлами и, так как это металл плотный, в потоке воды минералы с плотностью меньше золота смываются, и металл концентрируется в тяжёлой фракции. В небольших объёмах такую промывку золота можно проводить вручную с помощью промывочного лотка, что и используется для сбора самородков золота с древности и до нашего времени. Самый крупный золотой самородок назывался «Желанный незнакомец» и был обнаружен в австралийской провинции Виктория в 1869 году, он весил больше 71 килограмма, из которых на чистое золото приходилось 65 килограмм. В ювелирном деле чистое золото обозначается как 24-каратное, сплав, содержащий 75 % золота — 18-каратное золото и сплав, в состав которого входит 50 % чистого золота — 50-каратное золото. В России общепринятыми считаются пять проб золотых ювелирных сплавов: золото 375, 500, 585, 750 и 958, в них проба золота примерно соответствует количеству массовых частей золота на тысячу частей сплава.

Золото очень мягкий металл, в бронзовом веке резать и получать тонкие пластинки золота, расплющивая их, людям удавалось даже с помощью бронзовых и каменных инструментов. Для украшения и в ритуальных целях люди собирали воедино большие количества золота. Так, саркофаг фараона Тутанхамона состоял из 112 килограммов золота. Говорить о том, что на захоронение других фараонов, успевших поцарствовать большие сроки, чем Тутанхамон, умерший в 19 лет, вряд ли уместно — молодой правитель успел провести религиозную реформу, восстановив в Египте культ Амона и старых богов, не преследуя при этом желающих исповедовать культ Атона, остановив религиозные распри.

В настоящее время с помощью орудий, более совершенных, чем доступные современникам Тутанхамона, один грамм золота можно превратить в золотую фольгу площадью 1 квадратный метр и толщиной в 230 атомов. Такая фольга использовалась для нанесения покрытий на стёкла кабины сверхзвукового пассажирского самолёта Конкорд для защиты пилотов от ультрафиолета, а сейчас с помощью этой фольги часто модифицируют стёкла небоскрёбов для защиты как от тепла, так и от ультрафиолета. Из одного грамма золота можно вытянуть 165 метров золотой проволоки толщиной 20 микрометров — она используется в качестве контактов в микроэлектронике. Ещё одно применение золота, которое стало актуальным в 2010-х годах — катализ органических реакций. Из-за того, что долгое время золото так или иначе использовалось для обеспечения национальных финансовых систем, этот металл включился в «каталитическую гонку» позже платины и палладия, однако его соединения тоже могут выступать в качестве эффективных катализаторов.