Мать-углеродица

Мать-углеродица

Было бы славно, если бы название это существовало в русском языке в женском роде – углеродица. Тогда была бы понятнее и традиционнее метафора – как все эти гениальные дети рождаются в прочном, стабильном браке с могучим супругом – водородом, с которым мать-углеродица умеет образовывать прочные атомные связи, вбирая при этом, запечатывая в своем союзе огромную, яростную энергию.

Человек легко научился эту энергию извлекать, разрушая, сжигая огнем углеродно-водородный союз. И на этом умении и построена вся современная цивилизация, все наши цирлихи-манирлихи, права человека, сытные обеды и отдыхи на теплых курортах.

Но это только часть тайны. Главная мистерия в том, что углерод – совершает удивительный круговорот в природе, в мире, во вселенной. Он – что-то типа связующего и передаточного звена, смысла которого мы до конца не постигли. Можем констатировать только то, что лежит на поверхности.

Официально его зовут по-латински Carboneum. Провозглашен химическим элементом Антуаном Лавуазье в 1787 году, но известен был и в эпоху античности – тогдашние мыслители не обладали аппаратурой, чтобы подробно исследовать его характеристики, но подозревали за ним необыкновенные свойства.

Как ни странно, его совсем немного в нашем мире – в земной коре его меньше одного процента. Но он играет совершенно ключевую роль во множестве органических и неорганических процессов, составляющих суть существования Земли. Если Бог есть, то углерод, похоже, – избранный им химический элемент.

Прошу прощения за нижеследующий текст у тех, кто хорошо успевал в школе по химии, ничего принципиально нового они не услышат, но и их призываю взглянуть на углерод свежим взглядом и задуматься над его роковой судьбой и ролью. И даже, извините за высокопарность, над его тайной.

С одной стороны он вполне самодостаточен, прекрасно живет себе в одиночку в трех формах. Во-первых, (со всякими примесями, но всё же в основе своей оставаясь самим собой) – это древесный уголь и антрацит. Во-вторых, графит. И, в-третьих, извините, он – лучший друг девушек, тот, который навсегда, самый прочный из известных человеку натуральных материалов. Да-да, алмаз, брильянт – это самый что ни на есть чистейший углерод, Carboneum, химический элемент С («Цэ»), атомный номер шесть, что значит: в его ядре шесть протонов.

Именно количество протонов и определяет различия, качества и странности всех химических элементов, из которых построена Земля и мы с вами. В случае углерода это означает не только то, что он как раз может принимать эти удивительные формы – от угля до алмаза – но и легко вступает в мощные и прочные союзы. Для этого правда есть другая категория – вспомните опять школьную химию – валентность. Происходит это слово от немецкого valens – иметь силу. Так вот четыре свободных электрона дают углероду огромную силу, он очень сильный, очень валентный, очень способный соединяться с другими. Настолько, что образовывает миллионы таких соединений – больше, чем все остальные химические элементы вместе взятые. Недаром вот уже больше 45 лет один из его изотопов – С12 (то есть углерод, имеющий по 12 протонов и нейтронов в атомном ядре) служит главным мерилом, по отношению к которому исчисляются атомные веса всех остальных химических элементов. Целая специфическая область знаний (и не всеми любимый из-за обилия непростой информации школьный предмет) – органическая химия – посвящена изучению этих бесчисленных соединений и их порой странного, загадочного поведения и правил взаимодействия.

В справочниках написано, что органическую химию назвали так потому, что в момент ее возникновения весь известный людям углерод происходил из органики. Но, похоже, что придумавшие эту науку в любом случае попали в точку, хотя связь здесь, возможно, обратная: жизнь «делается» из углерода, а не наоборот. Уж не знаю, с чем его сравнить, с кирпичом или цементом или и тем и другим вместе взятым, но именно эти кирпичики лежат в фундаменте и растительной клетчатки и всех наших протеинов и белков и ДНК. И если этот стройматериал валяется где-то в земной коре или в космосе или на дальних планетах и звездах пока без применения, это не отменяет того факта, что жизнь без него не построишь. Может быть, и бывает углерод вне жизни, но без элемента С, без карбониума, живого не бывает. По крайней мере, в нашем, земном понимании.

Существует углеродный круговорот. При сгорании или окислении энергоносителей углерод соединяется с кислородом, становится углекислым газом – который поглощают растения (при условии солнечного освещения происходит фотосинтез). Растения возвращают в атмосферу необходимый для дыхания кислород (и образуют растительные углеводы, которыми кормят белковую жизнь). Люди и животные выделяют углекислый газ и метан, а умирая, живые организмы возвращают углерод земле, где он теоретически снова превращается в уголь-газ-нефть, которые мы сжигаем…

И это, видимо, только часть более сложного цикла, охватывающего и процессы, происходящие в земной коре и даже (в масштабах миллиардов и триллионов лет), может быть, и в космосе.

Разве что иногда удается отдельным «карбонариям» сбежать, вырваться из цикла и стать, например, невероятной красоты брильянтами.

Нефть в таком случае любимая, самая богатая, самая выпестованная дочь углерода и водорода – ведь для ее изготовления нужны очень специальные условия и миллионы лет терпения.

Но вообще из-за столь первостепенного участия углерода во всех биологических процессах, трудно избавиться от ощущения, что и нефть в любом случае – часть жизни, что она сама отчасти — живая.