Читать книгу "Физика на пальцах. Для детей и родителей, которые хотят объяснять детям - Александр Никонов"

Несмотря на свою крайнюю ядовитость, фосфор является необходимым элементом для строительства нашего тела; при этом понятно, что получаем мы его вместе с пищей не в чистом виде, а в составе неядовитых соединений. Впервые фосфор был выделен алхимиками из человеческой мочи более трехсот лет назад, что как раз говорит о большом содержании фосфора в организме.

Немецкий алхимик Геннинг Бранд в поисках золота обратил внимание на человеческую мочу, задавшись резонным вопросом: а не золото ли придает моче столь красивый желтоватый цвет? Геннинг начал мочу кипятить, выпаривать, смешивать с другими веществами. Вонища стояла, ужас!.. Никакого золота он в результате этих операций не получил, конечно, но зато добыл белое, светящееся в темноте вещество. Которое хитрый Бранд превратил в золото другим способом — не химическим, а психологическим. Ведь до этого человечество никаких самосветящихся веществ не знало. Поэтому Бранд немедленно стал показывать вновь открытое вещество богачам в качестве огромного достижения. Богачи немало удивлялись и давали изобретателю деньги золотыми монетами на дальнейшие исследования.

Через некоторое время Бранд продал секрет изготовления фосфора одному своем коллеге, и постепенно информация разошлась по Европе. Вскоре было обнаружено, что очень много фосфора содержится не только в моче, но и в костях и прочих тканях человека, а также других животных. И не только животных, — в растениях полно фосфора, именно поэтому рост сельскохозяйственных культур сильно ускоряют вносимые в почву фосфатные удобрения.

Ну, а сколько конкретно в человеческом теле этого химического элемента? Если принять массу тела за 70 кг, то фосфора в нем будет около килограмма, причем 90 % всего фосфора сосредоточено в костях в виде разных соединений. Любопытно, что при разложении трупов фосфор, находящий в тканях, может высвобождаться в виде бесцветного газа — фосфористого водорода. Он имеет свойство возгораться и при этом светиться слабеньким холодным пламенем. Днем такое пламя совершенно незаметно, а вот ночью… Ночью на кладбищах над свежими могилами порой можно наблюдать колеблющийся факел слабого свечения, похожий на привидение. Эти светящиеся «призраки» издревле пугали людей. Вы не были ночью на кладбище? Сходите, вдруг повезет, и вы станете свидетелем интересного физического явления.

Кальций — Ca (20 p+, 20 n, 20 e-)

Очень важный для человека металл и один из самых распространенных элементов на Земле. В природе кальций встречается не в чистом виде, как, например, самородное золото, а в виде солей, из которых состоят многие горные породы. Известняк, мел, мрамор — примеры таких пород.

Почти все наши стройматериалы — бетон, кирпич, цемент — содержат соединения кальция.

Ну, а раз кальция много в земной коре, его немало и внутри наших организмов, поскольку жизнь на Земле возникала из тех элементов, которые были в наличии. А как иначе?

В каждом взрослом человеке среднего веса содержится примерно 1,5 кг кальция, причем практически весь он сосредоточен в костях.

В наш организм кальций поступает с пищей и водой. Если в воде много солей кальция, она называется жесткой.

Калий — K (19 p+, 20 n, 19 e-)

Этот металл — брат кальция, в таблице Менделеева расположен рядом с ним. В чистом виде в природе калий тоже не встречается в силу своей активности — он так и норовит вступить с другими элементами в реакцию, образовав какие-нибудь соединения. Поэтому искусственно полученный чистый калий перевозят в специальных герметично запаянных банках, заполненных инертным газом.

Чистый калий применяют в химической промышленности, но брать его надо очень осторожно — в перчатках и маске, потому что калий воспламеняется буквально от капли воды. С большими же количествами калия вообще работают в специальных камерах, заполненных инертным газом. Дышать там нечем, поэтому приходится надевать специальные скафандры. Если же калий случайно загорится, тушить его водой, как вы понимаете, бесполезно — это все равно, что заливать костер бензином. Горящий калий гасят, засыпая его натриевой солью, то есть обычной поваренной солью, которую мы кладем в суп.

В нашем организме соли калия играют очень важную роль, они, например, участвуют в передаче сигнала по нервам. В организме среднего человека содержится примерно 150 г калия. Нехватка калия может привести к сердечному приступу.

При этом цианистый калий, то есть химическое соединение калия с углеродом и азотом, является одним из самых сильных ядов, известных человечеству. Достаточно нескольких крохотных крупинок этого опасного вещества, чтобы убить человека.

Серебро — Ag (47 p+, 60 n, 47 e-)

Драгоценный металл, издревле известный человечеству. Наряду с золотом являлся универсальной мерой стоимости для разных товаров — из серебра и золота делали деньги.

Если не считать денег и украшений, то одно из самых известных применений серебра — производство зеркал. Тот самый тонкий отражающий слой на задней стенке стекла, который и делает его зеркалом, сделан как раз из серебра. А первые зеркала, которыми пользовались древние красавицы, были вообще целиком серебряными, их делали из полированной серебряной пластины.

Ранее серебро очень широко применялось в фотографии. Это сейчас фотография практически вся цветная и цифровая. А раньше фотографии получали, проецируя поток света через объектив на фотобумагу. А что такое фотобумага? Это бумага, покрытая солями серебра. Дело в том, что соли серебра обладают таким свойством, как фоточувствительность. Иными словами, они темнеют на свету. Сильно засвеченные участки фотобумаги приобретали темный цвет, менее засвеченные оставались белыми или серыми. Так формировалось черно-белое изображение.

После своего изобретения в конце XIX века фотография приобрела необычайную популярность, и к 60-м годам ХХ века только в одной Америке каждый год на нужды фотографов тратилось более 900 тонн серебра, которое в виде солей распылялось тонким слоем по фотобумаге, безвозвратно изымаясь таким образом из оборота. Ну, а после изобретения иных технологий фиксации изображений нужда в серебре упала, как и его цена.

Еще одно полезное свойство серебра — оно убивает микробы. Поэтому вода в серебряных сосудах долго не протухает. В старину этим пользовались хитрые попы, которые торговали такой вот «стерилизованной» водой из серебряной емкости, называя ее «святой водой» и наделяя якобы волшебными свойствами.

Медь — Cu (29 p+, 34n, 29 e-)

Очень хороший элемент! Красноватого цвета металл. Относительно мягкий (в полтора раза мягче железа.) Хорошо проводит электрический ток, поэтому употребляется для изготовления проводов.

Когда-то, в медном веке медь была главным металлом, потому что железо еще не было открыто, и из меди и ее сплавов делали все — оружие, ножи, предметы быта. Забавно, но даже сейчас еще встречаются медные молотки — их применяют в цехах, где есть опасность взрыва или воспламенения, потому что железные молотки при сильном ударе могут вызвать искру, а медь не искрит.