Покрась мне реку: как революционный краситель для текстиля испортил водный путь [Отрывок]

Когда анилиновый краситель был синтезирован из каменноугольной смолы, мало кто изучал, что оставил после себя производственный процесс.

Отрывок из книги Дэна Феджина «Ривер Томс: история науки и спасения». Авторские права © 19 марта 2013 г., Bantam Books.

Очень большая идея, которая преобразит Томс-Ривер и изменит мировую экономику, родилась в 1856 году в мансарде не по годам развитого восемнадцатилетнего студента-химика по имени Уильям Генри Перкин, который жил со своей семьей в лондонском Ист-Энде. Это были пасхальные каникулы, и Перкин использовал свободное время, чтобы поработать над экспериментами с каменноугольной смолой, предложенными его наставником из Королевского химического колледжа Августом Вильгельмом фон Хофманном.

Никто в мире не знал о химических свойствах каменноугольной смолы больше, чем Хофманн, а каменноугольная смола была очень важным соединением, о котором нужно знать. Возможно, это были первые крупномасштабные промышленные отходы. К середине 1800-х годов угольный газ и твердый кокс заменили свечи, животные масла и древесину в качестве наиболее важных источников света, тепла и топлива для приготовления пищи во многих городах Европы и Америки. И угольный газ, и кокс были получены в результате сжигания угля при высоких температурах в отсутствие кислорода. В результате этого процесса оставалась густая вонючая коричневая жидкость, которая называлась каменноугольной смолой, потому что она напоминала сосновую смолу, используемую для водонепроницаемости деревянных кораблей. Но недистиллированная каменноугольная смола была не очень хорошим герметиком, к тому же была вредной, и поэтому от нее было очень трудно избавиться. При его сжигании образовался опасный черный дым, а при захоронении погибла вся близлежащая растительность. Два наиболее распространенных метода утилизации каменноугольной смолы — сброс ее в открытые карьеры или водоемы — были явно неприятными. Но Хофманн, гессенский эмигрант, который был бесконечно терпеливым экспериментатором, был убежден, что каменноугольную смолу можно превратить во что-то полезное. Он уже добился такого успеха в Королевском химическом колледже, директором-основателем которого он был. Зная, что различные компоненты каменноугольной смолы испаряются при разных температурах при нагревании, Хофманн потратил годы на разделение многих ее ингредиентов. В 1840-х годах его работа помогла запустить промышленность по «травлению» древесины, в которой железнодорожные шпалы и телеграфные столбы защищали от гниения, погружая их в креозот, приготовленный из каменноугольной смолы. Но травильщиков древесины не интересовали более легкие и летучие компоненты каменноугольной смолы, которые по-прежнему были не чем иным, как токсичными отходами — более токсичными, чем неперегнанная каменноугольная смола. Поэтому Хофманн и его ученики продолжали экспериментировать.

Одним из этих студентов был молодой Уильям Перкин. Хофманн поручил ему работать над проектом, который включал расщепление некоторых ключевых компонентов каменноугольной смолы до их азотистых оснований — аминов. Хофманн знал, что хинин, единственное эффективное средство от малярии и, следовательно, жизненно важное для Британской империи, также был амином, химическая структура которого очень похожа на структуру некоторых компонентов каменноугольной смолы, включая нафту. Он также знал, что кора перуанских хинных деревьев была единственным источником хинина, поэтому лекарство было дорогим и его было очень трудно достать. Но что, если чудодейственное лекарство можно было бы синтезировать из нафты или какого-нибудь другого нежелательного ингредиента каменноугольной смолы? Хофманн не думал, что это возможно, но считал это подходящим проектом для своего многообещающего протеже-подростка.

Перкин с радостью принял вызов; как и его наставник Хофманн, он был одержимым экспериментатором. Перкин приступил к работе во время пасхальных каникул, пока Хофманн был в Германии. Работая в небольшой простой лаборатории на верхнем этаже дома своей семьи, Перкин решил поэкспериментировать с толуолом, токсичным компонентом каменноугольной смолы, который позже сыграет важную роль в реке Томс. Перкин выделил производное, названное аллил-толуидином, затем попытался превратить его в хинин, окислив его в смеси с дихроматом калия и серной кислотой. Когда он закончил, в его пробирке оказался красновато-черный порошок, а не то прозрачное лекарство, которое он надеялся увидеть. Поэтому Перкин попробовал еще раз, на этот раз выбрав более простой амин под названием анилин, который был получен из бензола, еще одного компонента каменноугольной смолы, который позже стал печально известным. Он еще раз смешал его с дихроматом калия и серной кислотой, и снова эксперимент провалился. На этот раз на дне пробирки находилось черное липкое вещество, и это определенно не был хинин.