Юный техник 1993-01, страница 30
фильм об исследованиях фотосинтеза. Специально для них и был подготовлен этот фокус. Ученым же вполне хватает обычных пробирок. Для них куда важнее другой факт, и вот какой: если приглядеться, из раствора в листке выделяются крошечные пузырьки газа. А это водород! Как известно, у растений при поглощении солнечной энергии задействованы две системы. Одна, используя солнечную энергию, ведет производство углеводов. Другая, тесно связанная с первой, ответственна за разложение воды на составные части — водород и кислород. Достичь хотя бы этих результатов и поставили своей целью ученые. И кое-что им удалось. Уже известен целый класс фотохимических реакций, протекающих без высоких давлений и температур. И среди них такие, что ведут к получению водорода. В Институте химической физики ученым под руководством профессора А. Е. Шилова удалось выделить водород из водного раствора, в котором присутствуют лишь соли ванадия. Достаточно осветить его ультрафиолетом. Однако вспомним: доля ультрафиолета в солнечных лучах не так уж велика. Да и КПД ванадиевой системы довольно мал по сравнению с зеленым листом, не забудем, что природная «фабрика» вырабатывает ко всему прочему кислород... Теоретически известно: чтобы получить молекулу кислорода, надо у двух молекул воды забрать четыре электрона. Но как это осуществляется в зеленом листе — сразу отбираются все четыре или порознь?.. Хорошо ре шать школьные задачи: заглянул в ответ — сходится, значит, решено верно. А как быть в данном случае? Словом, предстояло думать, сопоставлять, делать логические умозаключения... В ходе исследований специалисты вспомнили о марганце. Том самом, что составляет основу всем известной марганцовки, обеззараживающей наши ранки атомарным кислородом. Оказалось, стоит исключить марганец из процессов фотосинтеза — и растение перестает выделять кислород. Впрочем, сам по себе факт достаточно широко известный. А вот в лаборатории Шилова обратили внимание на другое: марганец — элемент, существенно меняющий степень окисления. Говоря иначе, марганец — это и есть тот «сосуд», который способен вместить в себя четыре электрона. Но опять вопрос — сразу или постепенно? Дальнейшие исследования показали: затраты энергии куда меньше в том случае, если «сосуд» заполняется сразу. Словом, срабатывает закон оптовых закупок: кто берет больше, тому и скидка. Итак, «покупатель» нашелся — марганец. Есть и «товар» — электроны. Но где продавец-посредник? На эту роль исследователи перебрали половину элементов периодической таблицы, прежде чем установили: наиболее работоспособна система, состоящая из марганца и рутения. НОВАЯ ПРОФЕССИЯ ЦИНКОВЫХ БЕЛИЛ Подытожим, водород и кислород получены, вроде бы механизм исследован. И можно празд- 30 |
