Айзък Азимов
Светът на въглерода (21)

Охлаждане на кожата и унищожаване на дървеници

Водородните атоми на всеки въглеводород могат да бъдат заместени с хлорни. Например един водороден атом от молекулата на етана може да се замести с един хлорен атом. Полученото съединение е етилхлорид^[1].

Етилхлоридът е нискокипяща течност. Температурата му на кипене е само 13°C. Това означава, че той е течност през зимата и газ през лятото.

Лекарите държат етилхлорида в малки съдове с тесни херметични накрайници, за да не се изпарява. Когато искат да го използуват, те отварят специална клапа. Топлината на ръката превръща част от течността в газ и налягането на газа изтласква течността през клапата навън във вид на фини капчици.

Тези капчици се насочват към мястото, където някаква малка инфекция изисква кратковременна хирургическа намеса. Течността кипва веднага щом докосне топлата кожа на пациента. Тя кипи толкова бързо, че извлича голямо количество топлина от кожата^[2]. Мястото претърпява нещо като измръзване, става бяло и временно загубва напълно чувствителността си. Ако лекарят работи бързо, преди кожата да успее да се стопли отново, той може да прореже инфектираното място и да направи каквото е необходимо, без пациентът да почувствува болка. Вещество, което предизвиква загуба на чувствителността само на част от тялото, се нарича местен анестетик.

Ароматните съединения също могат да съдържат хлорни атоми. Молекулата на бензола може да съдържа един хлорен атом на мястото на един водороден атом, но е възможно и шестте водородни атома да са заместени с хлорни. Бензолова молекула без един водороден атом се нарича фенилова група^[3], а без два водородни атома е фениленова група. Поради това бензолов пръстен с два хлорни атома, заместващи два срещуположни водородни атома в пръстена, се нарича парафенилендихлорид^[4]. (Представката ди– е от гръцки и означава „две“.) Днес домакините са запознати с тези вещества, тъй като те са навлезли широко в обикновения живот. Парафенилендихлоридът е инсектицид, т.е. убиец на насекоми^[5].

Един по-известен инсектицид е съединението, познато под името ДДТ. То бе пуснато за пръв път като инсектицид от една швейцарска фирма през 1942 г. и след Втората световна война придоби широко разпространение. По-късно обаче се оказа, че ДДТ има канцерогенно действие и е отровно не само за насекомите, а и за човека. Поради това то бе забранено. През 1947 г. бе установено, че мухите са започнали да придобиват резистентност спрямо ДДТ.

ДДТ е пример за това, как хората, дори и химиците съкращават дългите химични наименования на съединенията, когато трябва да се употребяват често. (Както се казва ООН за Организацията на обединените нации или САЩ за Съединените американски щати.) Пълното наименование на ДДТ е дихлордифенилтрихлоретан. Виждате ли откъде идва съкращението? ДихлорДифенилТрихлоретан^[6]. (През последните няколко години все повече химикали със сложни наименования стават известни посредством инициалите си. Тази тенденция отива прекалено далеч и както някои химици доста саркастично казват, се получава „азбучна супа“ от имена.)

Може би тези инициали ви задоволяват. Защо да си изкълчваме езика, когато и инициалите са достатъчни?

Наименованието обаче ни казва нещо, което инициалите не могат. То ни показва как изглежда молекулата. Тъй като дългото наименование завършва с „етан“, можем да започнем с етановата молекула. Това, че е „трихлоретан“, означава, че три водородни атома от етана са заместени с три хлорни атома. По-нататък наименованието показва, че други два водородни атома са заместени с хлорфенилови групи, които са бензолови пръстени, в които един водороден атом е заместен с хлорен атом. Ето така стоят нещата^[7].

Чудно ли ви е защо е важно да се знае формулата?

Припомнете си, че само като знае формулата, химикът е в състояние правилно да работи с дадено съединение. Той не може да превърне едно вещество в друго, ако не знае формулата му; или поне не може да го направи по разумен начин. Може да работи наслуки, но това не е ефикасно.

Някои полезни органични вещества са природни съединения. Това означава, че те се получават от тъканите на живи организми; или от действието на някой жив организъм върху обкръжението му; или от остатъците на по-рано живели организми. Други органични вещества не съществуват в природата, а се произвеждат от химиците. Това са синтетичните съединения. (Думата „синтетичен“ е от гръцки произход и означава „свързване“, „обединяване“.) ДДТ е пример за синтетично съединение.

Днес нашето ежедневие зависи от хиляди синтетични вещества. (Помислете само как един инсектицид като ДДТ допринася за увеличаване на хранителните запаси, като унищожава насекомите, които живеят от тях; как той понижава смъртността от болести като малария и тифус, които се пренасят от насекоми.)

Като друг пример вземете сарана. Това е синтетично съединение, което е познато като фин прозрачен филм. Той се използува в домакинството за увиване на храна, за покриване на блюда и т.н. Изграден е от дълговерижни молекули като полиетилена, само че всеки втори въглероден атом е свързан с един или с два хлорни атома. Друг пример е неопренът, който е изкуствен каучук. Той представлява въглеводородна верига, в която всеки четвърти въглероден атом е свързан с хлорен атом. Получава се от съединение, подобно на изопрена, в който страничният въглероден атом е заместен с хлорен атом. Това съединение се нарича хлоропрен.

Такива синтетични вещества се получават целенасочено от химиците, които знаят как да обединят атомите по определен начин. Освен това те трябва предварително да имат точна представа какви свойства могат да очакват от новото съединение. Това не може да се постигне без задълбочени познания за атомната структура на органичните молекули.

И все пак от наименования като ДДТ или саран има голяма полза. За повечето от нас и това е достатъчно. Въпреки това винаги трябва да има хора, които да знаят пълното наименование, свързано с инициалите или с търговското название, и какво означава то в структурно отношение, тъй като това ще е от полза за всички нас.