Часть 1. Живая вода океана.
Фракийцы принесли на Русскую равнину истории о живой и мертвой воде. Греки открыли миру "нектар" и "амброзию": "Шествуй, Афина! нектаром светлым и амброзией сладкой грудь ороси Ахиллу, да немощи он не поддастся" ("Илиада"). В древнеиндийских мифах амброзия известна как амрита. Чтобы ее добыть, "боги пахтали океан". Из океана вышел бог врачевания Джавантари с чашей амриты в руках.
Поиски легендарных "Нектара" и "амброзии" продолжались не одно тысячелетие. Епископ Аллене де Лисле (умер в 1278 году) владел одним универсальным средством, с помощью которого продлил свою жизнь на целых 60 лет. Когда почувствовал себя умирающим от старости, он изобрел эликсир.
Чжан Даолин - основатель философской системы Дао в Китае, - так же изготовил легендарные "пилюли бессмертия", о которых современные даосские монахи предпочитают умалчивать.
В древних китайских текстах (дошедших до наших дней) упоминается лишь о том, что в состав "пилюль" входили "восемь драгоценных компонентов" и что Солнце, Луна и звезды должны были семь раз завершить свой круг и четыре времени года - вернуться девять раз, прежде, чем завершится процесс приготовления снадобья. "Ты должен промывать состав, пока он не станет белым и сбивать, пока он не превратится в красный, тогда ты получишь эликсир, который дарует тебе жизнь продолжительностью в десять тысяч эпох".
Итальянский гуманист Педро Мартир, живший в XIII в. и лично знавший Христофора Колумба, писал папе Льву Х: "К Северу от Эспаньолы между прочими островами есть один остров на расстоянии трехсот двадцати миль от нее, как говорят те, которые отыскали его. На острове бьет неиссякаемый ключ проточной воды такого чудесного свойства, что старик, который станет пить ее, соблюдая притом определенную диету, через некоторое время превратится в юношу". Индейцы утверждали, что и среди Багамских островов есть остров, и точно такой же источник молодости и вечной жизни.
Некоторые острова Карибского бассейна, например, остров Гваделупа, славятся молодильными источниками. Жители этих островов выглядят значительно моложе своих ровесников-европейцев. Прекрасным здоровьем отличаются обитатели центральных районов Цейлона (Шри-Ланки), где долголетию человека способствуют климат и горные воды.
Поиски легендарного "эликсира" увлекли и российского генерала Якова Брюса, но его секреты так и остались не раскрытыми.
Ватикан по сей день хранит копию записки опального графа Калиостро, в которой описан процесс возвращения молодости (А. Горбовский "Иные миры", Москва, 1991г.). "...Приняв это (две крупицы снадобья), человек теряет сознание и дар речи на целых три дня, в течение которых он часто испытывает судороги, конвульсии и на теле его выступает испарина. Очнувшись от этого состояния, в котором он, впрочем, не испытывает ни малейшей боли, на тридцать шестой день он принимает третью, и последнюю крупицу, после чего впадает в глубокий и спокойный сон. Во время сна с него слезает кожа, выпадают зубы и волосы. Все они вырастают снова в течение нескольких часов. Утром сорокового дня пациент покидает помещение, став новым человеком, испытав полное омоложение".
Часть 2. "Чудеса" под ванной.
Иногда тайне просто необходимо открыться человеку.
В 1990 году в моей семье произошло событие - родился ребенок. Тогда же я приобрела в аптеке 30 кг Крымской морской соли для ванн.
Полиэтиленовые пакеты с солью были сложены рядами под ванну, и вскоре... забыты.
Прошло 8,5 лет.
Залежи морской соли обнаружились неожиданно, перед новым, 1999-м, годом. Открыв полиэтиленовую упаковку весом 1 кг, я высыпала ее содержимое в воду. Однако, вместо привычного порошка из упаковки посыпались причудливые фигурки "жуков", "бабочек", "пирамид"! Среди них оказались розовые и белые хрупкие комочки - крупицы. В другой упаковке было то же самое. Потерла в руках розовато-коричневую крупицу - она растаяла. Попыталась убрать остатки в оказавшуюся под рукой алюминиевую фольгу от шоколадки, - почувствовала жжение в пальцах.
Кожа в местах соприкосновения с фольгой потемнела и через сутки отшелушилась.
Рядом с ребенком оказалось странное вещество, когда-то называвшееся морской солью...
На следующее утро я отнесла образцы "жуков" и "пирамидок" в Институт минералогии и геохимии редкоземельных элементов РАН, предварительно созвонившись с лабораторией кристаллохимии. Заведующий лабораторией Виктор Александрович Блинов (ученик Н.В. Белова, который в свою очередь являлся учеником академика А.Ф. Иоффе) исследовал кристаллы и объявил, что это - 100%-ный галит (каменная, или поваренная, соль).
Часть 3. О "похождениях" морской соли.
Проведенное исследование никак не объясняло причины появления и роста кристаллических зерен галита в порошке морской соли, а также происхождения розовато-коричневых и белых крупиц.
Хрупкие комочки белого и розовато-коричневого цвета исследовали в Государственном научно-исследовательском институте химии и технологии элементоорганических соединений. Кандидат наук М.А. Хацернов методом рентгеноспектрального анализа с помощью энергодисперсионного спектрометра определил наличие химических элементов в представленных мной образцах: процентное содержание атомов элементов и их массовую долю, на растровом электронном микроскопе Camskan, снабженном спектрометром Link ISIS. С целью исключения посторонних сигналов, связанных с препарированием и размещением образца на объектном столике микроскопа, порошки помещались свободной насыпкой на бериллиевую пластину, не дающую ложных сигналов в спектре (данный спектрометр регистрирует элементы, начиная с бора). Для оценки брутто-состава анализ проводили при сканировании по площади порядка 1х1 кв. мм при ускоряющем напряжении 20 кВ и токе зонда 10 нА. В некоторых случаях с целью оценки однородности образца на каждом из них были выполнены дополнительно анализы по меньшей площади - порядка 0,05 х 0,05 кв. мм. Обсчет спектра осуществлялся по стандартным программам безэталонным методом с использованием ZAF- коррекции.
Ничего опасного в пробах обнаружено не было, а полученные данные раскрыли некоторые особенности формирования кристаллических зерен NaCl в порошке крымской морской соли.
Брошюра с таким названием, отпечатанная в типографии МГУ им. М.В. Ломоносова в 2003 г., была отправлена в Книжную палату РФ и в ЦРГБ (на правах рукописи): «Особенности формирования кристаллических зерен NaCl в порошке крымской морской соли».
Удивительно. Одна и та же соль, меняя формы, приобретала новые физические свойства! Чистая соль кристаллизовалась в "кубической" форме (табл.1); «воронки» и "полуоктаэдры" содержали примеси: сульфат магния, кобальт и йод (табл.2); соль, выбрасывающая стрелки к холоду, оказалась с примесями никеля и меди (табл. 4); с фтором, бромом и мышьяком - образовывала "бамбуковые" трубки, стекая по ним к теплу, проникая сквозь микротрещины (табл. 3). Причина же появления среди кристаллических зерен неоднородных белых и розовато-коричневых крупиц (табл. 5 и 6) по-прежнему оставалась загадкой.
Часть 4. О том, как соль "не хотела" заканчивать эксперименты.
Принимая во внимание, что рентгеноспектральный анализ с использованием энергодисперсионного спектрометра позволяет выявлять элементы, начиная с бора, и такие элементы как водород и гелий не оставили следов в спектре, значительную атомную и массовую долю кислорода и углерода в образце белых крупиц можно было объяснить лишь наличием угольной кислоты в порошке крымской морской соли: кислород и углерод составляли порядка 75% содержимого белых крупиц (табл.5), а в некоторых образцах достигали значения 85 - 90%.
В природе угольная кислота образуется вследствие растворения газообразного диоксида углерода в воде. В соскобе порошкообразного вещества, взятом с поверхности кристаллов, имеющих внешность ступенчатых полых пирамид, методом рентгеноспектральной дифрактометрии в ИМГРЭ РАН была обнаружена вода, связанная молекулами сульфата магния в виде гексагидрита, пентагидрита, эпсомита.
Откуда же взялся газообразный диоксид углерода?
Взаимодействие вещества с кислородом относится к реакциям окисления, и появление углекислого газа следовало бы отнести к реакции окисления углерода. Но как же в полиэтиленовых упаковках начал вдруг окисляться углерод? По-видимому, температурные и другие физические условия, в которых 8,5 лет соль находилась у меня под ванной, оказались достаточными для возникновения этой реакции, так как было очевидно, что процесс роста кристаллических зерен NaCl сопровождался окислением углерода.
Налет с поверхности кристаллов был исследован мной отдельно методом сопоставления спектра его химического состава со спектрами образцов 5 и 6, и, как стало известно, не содержал фосфор, титан, хром, медь, цинк, мышьяк, кадмий (элементы, обнаруженные в белых крупицах). Его поэлементный состав полностью соответствовал спектру розовых крупиц (табл.6). Следовательно, кристаллические зерна NaCl в процессе роста притягивали кислород и отталкивали углекислоту.
Наконец, стало ясно, что же случилось с порошком Крымской морской соли. В результате длительного хранения в полиэтиленовых упаковках в условиях постоянного изменения температуры (все остальные параметры - влажность, давление не влияли на упакованную соль) происходило окисление углерода, чем и был обусловлен скелетный рост кристаллических зерен NaCl в порошке Крымской морской соли.
В процессе роста кристаллические зерна поглощали кислород, о чем свидетельствовало наличие кислородсодержащего налета на внешних гранях, и выделяли углекислый газ (наличие обособившейся фракции карбонатов в виде белых крупиц в порошке и во внутренних полостях зерен). Градиент температуры оказался физической предпосылкой химических изменений, а окисление углерода послужило пусковым механизмом начала химических реакций ионного обмена, следствием которого явилось перераспределение заряженных частиц (ионов) в порошке морской соли.
Белые и розовато-коричневые "крупицы" (нектар и амброзия) были продуктами газообмена кристаллических зерен каменной соли с окружающей средой в процессе их скелетного роста. Теперь следовало признать либо то, что кристаллические зерна NaCl являются живыми, потому, что дышат, либо то, что дыхание не является признаком жизни, а всего лишь необходимое звено для осуществления реакции окисления, свойственного всей природе в целом.
Что же касается потемнения пальцев после разминания розоватых крупиц на алюминиевой фольге, то для объяснения этого явления пригодились мои школьные знания по химии.
Если рассматривать кожу как проводник электротока, то произошло обычное электрохимическое вытеснение ионом магния из соединения MgSO4 иона алюминия Al в присутствии H2O с последующим появлением кислоты H2SO4, которая сожгла участки кожи, чем и было вызвано их потемнение.
Решив поэкспериментировать, оставила растворенную морскую соль в эмалированном противне под батарей в кухне и несколько дней наблюдала, как соль "ползла" по стенкам противня вверх, к теплу, а на "камешках"-кристаллах, соприкасавшихся своей поверхностью с поверхностью рассола, вырастали плоские квадраты - тоже кристаллы соли.
Посчитав, что эксперимент окончен, я вылила остатки раствора в раковину. На следующий день на горизонтальной пластмассовой трубе под раковиной выросли трубчатые сталактиты! Возможно, в трубе были мелкие трещинки, но такие, сквозь которые не капала вода. Теперь, под трубочками сталактитов, на кафельном полу ванной комнаты образовалась густая прозрачная лужица и в нее по этим трубочкам стекали капли рассола. Накинув на лужицу половую тряпку - слегка влажное старое вафельное полотенце - и собираясь вытереть лужицу, я почувствовала, как под тряпкой что-то захрустело. Под ней оказались крупные (1,5-2 мм) прозрачные правильные кубики! И это тоже была соль!
Часть 5. В поисках "эликсира бессмертия".
...В мае 2001 г. у меня появилась возможность поехать в Крым. Оставшись на несколько дней в Евпатории, я стала ежедневно посещать местное предприятие добычи соли. К тому времени соляной промысел осуществлял уже не Сакский химический завод, а кооператив "Галит", под руководством бывшего начальника отдела завода Николая Ивановича Собко. Чеки для выращивания соли представляли собой неглубокие озера с оранжево-фиолетовым содержимым, покрытым корочкой соляного "льда". На песчано-гипсовом мелководье желтела пена скоплений серы, четко очерчивая береговую линию. Осенью, когда соль созревает, озера становятся полностью оранжевыми и пахнут фиалками.
В оранжевой рапе так же выращивают соль жители г. Билма пустыни Тенера (Tenere) на африканском континенте, только в "озерах" меньшего объема. Соль с оранжевым оттенком там ценится больше, чем белая.
Николай Иванович наполнил рапой пластиковую бутылку и передал ее мне в качестве презента.
Вернувшись из поездки, я провела серию экспериментов с презентованной мне майской рапой соляных чеков кооператива "Галит". Выпаривая не кристаллизующийся розовый остаток на нагретом до 80 градусов по Цельсию горячем песке в фарфоровой лабораторной чашке, подаренной В.А. Блиновым, заметила, что содержимое чашки то густеет, то, наоборот, разжижается в течение всего процесса выпаривания, что было похоже на периодическую химическую реакцию. В результате эксперимента получились твердые и очень гигроскопичные крупицы, которые практически невозможно было истолочь в порошок. При попытке растереть их в ступке, порошок быстро набирал влагу и становился жидкостью.
Химический состав крупиц, полученных вследствие выпаривания рапы, мало отличался от состава розовато-коричневых крупиц, обнаруженных в упаковках с морской солью.
Рапа была предварительно выдержана на открытом воздухе в эмалированном противне до не кристаллизующегося остатка, затем жидкая часть выпарена в фарфоровой чашке (кювете) на горячем песке.
В ходе эксперимента выяснилось, что рапа содержит четыре органических пигмента: красный, оранжевый, синий и фиолетовый. Взаимодействие пигментов со спектром солнечного света при смене дня и ночи, возможно, обусловили полуоктаэдрическую форму кристаллических зерен NaCl. "Полуоктаэдры" росли по квадратной спирали вершиной вниз, указывая на то, что скорость потока кристаллизации под воздействием света на поверхности рассола была выше, чем в глубине.
Таблица N1
Elmt Element Atomic
% %
C 4.38 9.94
O 0.72 1.23
F 1.14 1.64
Na 36.31 43.06
Al 0.02* 0.02*
Si 0.08 0.08
S 0.53 0.45
Cl 55.75 42.87
K 0.09 0.06
Ca 0.97 0.66
Fe 0.02* 0.01*
Total 100.00 100.00
Таблица N2
Elmt Element Atomic
% %
C 1.91 4.52
O 1.27 2.25
F 0.35* 0.53*
Na 34.77 43.06
Mg 0.64 0.75
Al 0.04* 0.04*
Si 0.05* 0.05*
S 0.66 0.59
Cl 58.89 47.29
K 0.03* 0.02*
Ca 1.13 0.80
Ti 0.02* 0.01*
Fe 0.04* 0.02*
Co 0.06* 0.03*
I 0.15* 0.03*
Total 100.00 100.00
Таблица N3
Elmt Element Atomic
% %
C 0.58* 1.29*
O 10.79 18.09
Na 28.67 33.46
Mg 4.97 5.49
Si 0.06* 0.06*
S 4.26 3.57
Cl 49.11 37.16
K 0.29 0.20
Ca 0.69 0.46
Ti 0.02* 0.01*
Co 0.13* 0.06*
As 0.21* 0.08*
Br 0.21* 0.07*
Total 100.00 100.00
Таблица N4
Elmt Element Atomic
% %
C 0.06* 0.14*
O 2.70 4.85
Na 34.87 43.68
Mg 1.70 2.01
Al 0.03* 0.03*
Si 0.04* 0.04*
S 1.45 1.31
Cl 58.35 47.40
K 0.03* 0.02*
Ca 0.61 0.44
Co 0.06* 0.03*
Ni 0.09* 0.04*
Cu 0.01* 0.00*
Total 100.00 100.00
Таблица N5
Elmt Element Atomic
% %
C 29.51 39.54
O 46.92 47.21
Mg 10.20 6.75
Si 0.02* 0.01*
P 0.03* 0.01*
S 12.40 6.22
Cl 0.17 0.08
Ti 0.03* 0.01*
Cr 0.05* 0.01*
Fe 0.11* 0.03*
Cu 0.15* 0.04*
Zn 0.13* 0.03*
As 0.03* 0.01*
Cd 0.26* 0.04*
Total 100.00 100.00
Таблица N6
Elmt Element Atomic
% %
C 5.00 8.95
O 39.01 52.40
Na 7.33 6.86
Mg 7.16 6.33
Al 0.66 0.52
Si 2.10 1.61
P 0.01* 0.01*
S 11.47 7.69
Cl 15.15 9.18
K 3.83 2.11
Ca 7.66 4.11
V 0.05* 0.02*
Mn 0.10* 0.04*
Fe 0.47 0.18
Total 100.00 100.00
Заключение.
Кстати, о снежинках. Снежинки – не кристаллики льда. Снежинки - это необыкновенно красивые кристаллические зерна!
Чтобы водяной пар в воздухе превратился в каплю – ему нужно ядро конденсации – какая-нибудь ничтожная пылинка, поднятая ветром в небо. Вокруг нее и начинают скапливаться молекулы воды. Один только атом натрия может удержать около себя 71 молекулу воды!
В XVII веке один из основателей небесной механики Иоганн Кеплер, рассуждая "о закономерной красоте форм растительного и животного происхождения", сравнивал эти формы с "архетипом" - кубом. В 1611 году появилась его тоненькая книжечка "Новогодний подарок или О шестиугольном снеге", где он размышлял о новогоднем подарке "славному придворному советнику его императорского величества, господину Иоганну Маттею Вакгеру фон Вакенфельсу, золотому рыцарю и прочая, покровителю наук и философов".
Придворный советник сильно любил "Ничто не по причине его незначительной ценности, а скорее как прелестную забаву шаловливо щебечущего воробья".
"Ничем" оказались снежинки.
Всегда и везде, где бы ни шел снег, Кеплер, наблюдая шестиугольную форму снежинок с углами между лучами 60 градусов, не спешил назвать снежинки кристалликами льда. Как, впрочем, и соли.