«Подходящий растворитель»

С первых страниц этой книги проводится мысль о том, что в принципе любой химический процесс в растворах может быть описан с позиций кислотно-основного взаимодействия, протекание которого зависит от растворителя не в меньшей степени, чем от растворенных соединений.

В растворителе, обладающем сильно выраженными основными свойствами, например, в жидком аммиаке, который активно притягивает к себе протон, заставляя многие растворенные в нем соединения выступать в роли кислот, число оснований будет относительно невелико. Аналогично, в сильно кислотном растворителе, например, в жидком фтористом водороде, который навязывает протон растворенным соединениям, заставляя их проявлять свойства оснований, число кислот намного уступает числу оснований.

Если читатель, заинтересовавшийся свойствами растворов в сильнокислых либо сильноосновных растворителях, пожелает прочитать посвященные этому вопросу книги или статьи в журналах, он прежде всего обратит внимание на то, что при рассмотрении свойств соединений в кислотных растворителях речь преимущественно будет идти об основаниях. В обзорах же, посвященных основным растворителям будут описываться кислоты, об основаниях авторы вспомнят, можно сказать, мимоходом.

Очевидно, что в сильнокислых либо сильноосновных растворителях не может осуществиться то разнообразие химических процессов, какое необходимо для самопроизвольного возникновения живого вещества. Итак, важнейшее условие, которому должен удовлетворять «жизненный» растворитель, ставший средой для процессов, приводящих к синтезу живого вещества,— это «демократичность». Слово в данном контексте неожиданное но, по-видимому, верное. Обеспечить разнообразие кислотно-основных процессов может только такой растворитель, число кислот в котором соизмеримо с числом оснований. Такой растворитель, с одной стороны, должен реагировать химически с растворенными веществами, ибо без сольватации нет кислот и оснований. С другой стороны, это взаимодействие не должно быть слишком уж «навязчивым» и не должно диктаторски превращать растворенные соединения только в кислоты, либо только в основания.

Существует хорошее и уже вспоминавшееся на страницах этой книги определение такой особенности «жизненного» растворителя — амфотерность. Требование амфотерности сильно сужает круг возможных претендентов на должность «жизненного» растворителя. Настолько сильно, что приводившееся выше оптимистическое определение «множество» сводится к минорному — «немного».

Ничуть не упреждая последующих выводов, отметим, что условию амфотерности лучше всего отвечает самый

«демократичный» растворитель — вода. Конечно, вода не единственный из амфотерных растворителей. Амфотерны, скажем, и спирты. Но представить себе планету, моря которой заполнены, например, этанолом, было бы, во-первых, диверсией против вводных положений химической термодинамики, а во-вторых, вторжением в те области литературных приемов, которые давно закреплены за невзыскательной юмористикой.

Не приходится сомневаться, что «жизненный» растворитель должен растворять самые разнообразные соединения: и неорганические, и органические. Можно сказать, что по растворяющей способности он должен быть близок к тому идеальному растворителю, который так истово искали еще алхимики. Как известно, перепробовав множество комбинаций, начиная от смеси всех жидкостей, которые могут быть извлечены из человеческого организма, до коктейлей из вин самых разнообразных сортов и возрастов, алхимики в конце концов набрели на «царскую водку» (смесь и Но очевидно также и то, что подобная адская смесь, конечно же, не может быть «жизненным» растворителем.

Читателю, уже усвоившему, что растворяющая способность растворителя в достаточно явной форме связана с его диэлектрической проницаемостью, ясно: «жизненный» растворитель, помимо амфотерности, должен обладать еще и достаточно высокой диэлектрической проницаемостью. Последнее условие становится тем более настоятельным, если учесть, что механизм передачи раздражений в живом организме, — электрохимический, связанный с переносом ионов через биологические мембраны. Для того же, чтобы ионная концентрация была достаточно большой, высокая диэлектрическая проницаемость является, как мы видели, условием совершенно необходимым. (Можно, конечно, представить себе и иные механизмы передачи раздражений, например, механический или с помощью радиоволн, но каждый биолог, обладающий даже весьма широкими взглядами на возможную организацию живого вещества, предложит длинный перечень аргументов, которые докажут неосновательность таких предположений).

Читатель, разумеется, уже сам «вычислил», и достаточно определенно, что всем перечисленным условиям удовлетворяет лишь один растворитель — вода. Да, анализ закономерностей, найденных при изучении неводных растворителей, приводит к тому, что наиболее вероятным, если не единственным, «жизненным» растворителем может быть только вода. Если же добавить сюда и множество нехимических аргументов в пользу воды, среди которых важнейшим является заключение о том, что из всех возможных жидкостей на остывающей планете наиболее вероятно образование именно воды, потому что водород — самый распространенный элемент Вселенной, а при формировании вещества планеты из плазменного вещества звезды преимущественно (наряду с

железом) образуется кислород, ядро которого характеризуется исключительно высокой стабильностью, то вывод о том, что жизнь возможна только в присутствии воды, становится более чем обоснованным.

Сколь бы ни были интересны «космические» приложения химии неводных растворов, но ее практические приложения не менее важны. Поэтому спланируем на Землю и рассмотрим некоторые технологические приложения неводной химии, в частности,