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 CuAl6(PO4)4 × 4H2O.
Брови дамы красили природным сурьмяным блеском (антимонитом) Sb2S3 красивого 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
Как будто бы железом,
Обмокнутым в сурьму,
Тебя вели нарезом
По сердцу моему.
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 Sb2S3. 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.
"Краситель" придумали наши
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 C16H10N2O2.
Первым синтетическим красителем стало как раз родственное этому индиго соединение. При обработке индиго азотной кислотой получалась желтая пикриновая кислота - тринитрофенол C6H2OH(NO2)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 C6H5OH.
Пикриновая кислота все-таки не может считаться первым синтетическим красителем, поскольку вначале ее получали из природного сырья - индиго. Историю истинно синтетических красителей следует начинать с 1842 года, когда российский химик Николай Николаевич Зинин синтезировал анилин при восстановлении нитробензола сероводородом и таким образом сделал возможным получать это важнейшее вещество в промышленных масштабах. Сам по себе анилин не краситель, но путем очень простых химических манипуляций из него получается целый класс анилиновых красителей, первым из которых стал зеленый фуксин - солянокислый розанилин. Свое название этот краситель получил за сходство цвета своего водного раствора с цветом фуксии, так же, как следующий синтезированный пурпурный мовеин - за сходство с цветом мальвы.
Использованный Зининым нитробензол получают нитрованием бензола, сам бензол извлекают из сырой нефти, а сероводород - действием разбавленных кислот на сульфиды, которые повсеместно встречаются в качестве различных минералов. Конечно, нефть и минералы тоже природные, а не синтетические вещества, но все же не органической природы, как индиго. И вообще целиком синтетических соединений не бывает, в конце концов, все исходные вещества мы берем из земной природы, больше-то неоткуда.
После открытия Зинина синтетические красители посыпались как из ведра, точнее, из колбы и реторты. Адольф фон Байер провел подлинный синтез индиго не из растительного сырья, вскоре появились десятки других индигоидных продуктов. К началу XX века синтетические красители практически полностью вытеснили природные, причем подавляющую их часть производила кайзеровская Германия с лучшей по тем временам химией в мире. В 1925 году несколько немецких фирм объединились в концерн "И.Г.Фарбениндустри" (от немецкого Farbe - краска), который стал монополистом по производству синтетических красителей и успешно производил эти вещества до и во время Второй мировой войны. Все бы ничего, вот только "И.Г.Фарбениндустри" монополизировал и производство инсектицида "Циклон Б", который оказался прекрасным препаратом для осуществления геноцида евреев и цыган и чрезвычайно эффективно использовался в Освенциме, Биркенау и других лагерях уничтожения. Мы уже писали, что "Циклон Б" представляет собой гранулы, пропитанные синильной кислотой, при нагревании банки с этим порошком синильная кислота выделяется в виде паров. Такой способ употребления HCN для убийства людей гораздо удобнее, чем использование чистой газообразной синильной кислоты. После войны союзники разделили концерн на дюжину фирм, а часть руководства концерна посадили в тюрьму.
Стоит отметить, что предшественником "И.Г.Фарбениндустри" была некая химическая фирма, в которой работал тогда лауреат Нобелевской премии Фриц Габер, во время Первой мировой войны разработавший недорогой способ производства иприта (см. главу 4) и лично руководивший применением этого отравляющего вещества под городом Ипр. Химик Фриц Габер был большим патриотом своей родины Германии, но, к несчастью, он родился в семье евреев-хасидов. После прихода нацистов к власти многие его еврейские родственники были репрессированы, а герр Габер бежал в Англию, где английские коллеги не подавали ему руки - ведь это именно он придумал иприт! Его жена и сын покончили жизнь самоубийством, не выдержав стыда за смертоносные открытия отца семейства. С помощью разработанного сотрудниками Габера вещества "Циклон Б" было отравлено несколько миллионов евреев, но еврей Фриц Габер счастливым образом благополучно избежал сей участи - он успел умереть в своей постели в 1934 году, в швейцарском Базеле.
Но вернемся к краскам. В России синтетические красители начали производить в массовом масштабе в годы первой пятилетки, причем интересно, что само русское слово "краситель" было придумано академиком Александром Евгеньевичем Порай-Кошицем. До этого использовали термин "пигмент", но сейчас под пигментами понимают твердые порошкообразные основы краски, получаемой при смешении этой основы, например, с олифой. Или даже просто с водой, как акварельные краски.
Ремонт без гастарбайтера
Обилие красок в современных хозяйственных магазинах, простота их использования и чаще всего безвредность позволяют всем желающим раскрасить квартиру или дачу без привлечения подозрительных ремонтников.
Иногда нужно перекрасить потолок, обновить цвет подоконников и, скажем, дверей, покрасить оконные рамы, а иногда и не переклеить, а перекрасить старые обои. И тут без красок не обойтись. Для потолка и обоев лучше всего использовать "водоэмульсионку", теперь правильнее называемую водно-дисперсионной краской.
Такая краска представляют собой дисперсию (взвесь) пленкообразующих полимеров в обычной воде. Кроме того, в ней присутствуют пигменты, стабилизирующие добавки и некоторые наполнители. Из полимеров сейчас используют латексы, поливинилацетат, акриловую и силиконовую смолы, но это не суть важно. Самое главное, что в таких красках отсутствуют органические растворители - разбавителем служит вода. Поэтому при высыхании краски выделяются лишь пары воды и ничтожное количество органики, и во время окрашивания квартиры не нужно съезжать на дачу. А ведь из масляных, алкидных и прочих красок в воздух несколько дней поступают испарения вредных органических растворителей, и мы вынуждены терпеть эту вонь.
Прочность пленки из воднодисперсионных красок уже практически достигла прочности масляного покрытия. Так, некоторые виды воднодисперсионных пленок выдерживают до 10 000 циклов протирания влажной тряпкой, а это означает 27 лет ежедневной уборки! Кроме того, пленки пропускают пары воды, то есть они "дышат", и под ними не образуются водяные пузыри. Существуют и акриловые воднодисперсионные краски с антибактериальными добавками, которые препятствуют образованию и росту грибков, плесени и прочих микроорганизмов. Такие краски особо рекомендованы для окраски стен и потолков в детских и ванных комнатах, а также кухонь.
Воднодисперсионными красками можно окрашивать оштукатуренные и бетонные основы, кирпич, металл и даже обои, причем без особой подготовки поверхности. Можно красить даже влажные поверхности - для масляных красок это абсолютно неприемлемо. Более того, отклеившиеся куски обоев даже не нужно подклеивать перед окраской - проникающие через бумагу компоненты краски отлично приклеивают ее к стенам. В некоторые краски введены специальные вещества на основе кремния (силаны, силоксаны), которые позволяют окрашивать стены помещений с высокой влажностью - подвалы, погреба, помещения с бассейнами.
Многие марки воднодисперсионных красок обладают еще одним выгодным преимуществом перед масляными - они тиксотропны. Этим мудреным термином обозначают всего лишь студнеобразное состояние краски, которая сжижается только при механическом воздействии кисти или валика. Такие краски не расслаиваются даже при длительном хранении и не капают с кисти во время работы, поэтому ими легко и удобно окрашивать потолки. Тиксотропность продажной краски можно повысить и самостоятельно, накапав в нее жидкого стекла (силикатного клея).
Помимо тиксотропности, у "воднодисперсионок" имеются и другие преимущества перед масляными красками - они не так дороги, не горючи, быстро высыхают, а кисть и валик после работы легко отмыть просто под водопроводным краном. Большинство этих красок сейчас выпускается белого цвета. Для придания краске желаемого оттенка в нее перед окраской добавляют пигментные пасты и специальные красители. Во многих магазинах появились колеровочные машины, с помощью которых можно подобрать краску любого цвета - до 2000 оттенков. Работают эти устройства по принципу спектрофотометра, то есть сравнивают получаемый цвет с желаемым, например, если нужно покрасить новый стул в цвет имеющихся. Правда, глубокого синего или темно-коричневого цвета добиться не удастся, тогда в воднодисперсионную краску пришлось бы ввести пигмента до половины веса.
Крашеный торт
Отдельной темой являются красители, которые можно употреблять в пищу, - пищевые красители.
Эти вещества используют с античных времен, чаще всего это пигменты растений, выделяемые из ягод, цветов, плодов, листьев и корнеплодов. Красный краситель для сладостей и напитков получают из выжимок темных сортов винограда, смородины, черноплодной рябины и обычной свеклы. Рыбные изделия подкрашивают красителем из морских рачков (криля). Для подкрашивания сливочного масла и маргарина используют бета-каротин (в организме человека из него образуется важнейший витамин А), а получают каротин из моркови, тыквы и лепестков календулы. Краситель синего цвета для кондитерских изделий и напитков индигокармин изготавливают из растения индигоноска, растущего в Африке, Америке и Индии. Желтый краситель аннато получают из корней растения Bixa oranella.
Со временем нехватка природных красителей привела к необходимости их синтетического получения. В разумных пределах пищевые синтетические красители совершенно безвредны - это тщательно проверено, причем в России контроль даже строже, чем за рубежом. Хотя некоторые красители использовать нельзя. Среди всего-то пяти пищевых добавок, запрещенных к применению в пищевой промышленности в Российской Федерации, обнаруживается целых два красителя - и это при том, что в списке разрешенных сотни пищевых добавок! Запрещены красный краситель амарант, вследствие подозрения на его канцерогенную активность, и краситель цитрусовый красный-2 из-за его возможной мутагенной активности.
В качестве тоже красителей, но исключительно для внешнего украшения, используют и такие неожиданные вещества, как порошки алюминия, серебра и даже золота. В Российской Федерации эти добавки относятся к категории "не имеющих разрешения к применению в пищевой промышленности". Однако сие означает лишь то, что эти порошки просто пока не прошли процедуру регистрации. Может, они ее и не пройдут, когда у соответствующих служб дойдут до них руки, но в нашей стране действует принцип "все, что не запрещено, - разрешено". Так что можно смело напилить тонким напильником золото с бабушкиного колечка, насыпать порошок на "Птичье молоко" и поразить подругу аттракционом невиданной щедрости.
Понятно, что практически никакой пищевой ценностью ни натуральные, ни синтетические красители не обладают, то есть не обеспечивают потребности организма человека в основных пищевых веществах и энергии. Но потребитель привык, чтобы кондитерские изделия и напитки имели яркий, привлекательный цвет. Тут и появляется простор для махинаций. Помните кетчуп О. Генри, "покрасневший от стыда, когда на нем написали ’’натуральный"?
Вот занятный пример использования натуральных красителей. В течение трех лет руководитель Фонда Святого Николая, светской организации из Турции, в судебном порядке требовал от компании "Кока-Кола" раскрыть состав ее напитка, который традиционно считался секретным. Про конкурирующую "Пепси-Колу" даже был распущен слух, что ее секрет знают лишь два человека в компании, причем каждый только половину тайны. Все это чепуха. На самом деле никакого секрета уже давно нет, поскольку современные приборы физико-химического анализа за несколько часов выдадут любому желающему подробную таблицу веществ, входящих в состав чего угодно - хоть газировки, хоть паленой водки. Однако это будут лишь сведения именно о веществах, а не о сырье для их получения, здесь наука если и не бессильна, то далеко не всесильна.
На этикетке любимого неразумными тинейджерами напитка обычно записано, что в его состав входит сахар, фосфорная кислота, кофеин, карамель, углекислота и некий экстракт. Этот экстракт и вызвал подозрение у истца, который аргументировал свое требование турецким Законом о защите прав потребителей. А в нем, как и в нашем отечественном законе, прямо указано, что потребитель имеет право знать, чем его кормят.
И компании пришлось раскрыть свой секрет. Оказалось, в состав экстракта, помимо некоторых экзотических растительных масел, входит природный краситель кармин, который получают из высушенных телец насекомого кошениль. Это насекомое обитает в Армении, Азербайджане, Польше, но самый плодовитый и ценный червец облюбовал мексиканские кактусы. Кстати, червец, другое название кошенили, происходит вовсе не от слова "червяк", а от общеславянского "красный", как и слово "червонец".