§1.5 Сведения об экологии. Связь химии с другими науками.

В свойствах смесей есть еще одна интересная закономерность: температура плавления смеси нескольких веществ всегда ниже, чем температура плавления каждого из чистых веществ по отдельности. Например, температура плавления чистой воды (в виде льда или снега) 0 ^оС. Если внести в лед примесь другого чистого вещества - поваренной соли, то лед начинает плавиться при более низких - минусовых температурах. Температура плавления зависит от соотношения льда и соли, скорости перемешивания и даже степени измельчения льда. Химик, умело смешав ровно 100 г измельченного льда и ровно 33 г поваренной соли, может получить температуру -21,3 ^оС. Разумеется, здесь дело не столько в механическом смешивании двух веществ, сколько в их взаимном растворении. Много энергии растворителя тратится на разрушение кристаллов соли и льда, что ведет к резкому понижению температуры смеси.

В этом опыте термометр, погруженный в смесь льда с солью, показывает -16 ^оС. В принципе такой способ позволяет достичь температуры ниже -20 ^оС.

Когда-то этим явлением пользовались для очистки улиц зимой от льда - посыпали тротуары и дороги солью, после чего даже на морозе лед таял, а загрязненная солью вода стекала в ливневую канализацию. Соленая вода на улицах портила обувь прохожих, заставляла быстрее ржаветь металл автомобилей, вредила зеленым насаждениям, попадала в реки и загрязняла их. В данном случае риск нанести ущерб природе и людям выше, чем выгода от экономии труда по уборке снега. Поэтому необходимо отказаться от такого использования законов природы для нужд человека. Соотношение риска и выгоды в разных сферах человеческой деятельности, в том числе и в химии, изучает специальная наука - экология.

Химия, физика, биология только на первый взгляд могут показаться далекими друг от друга науками. Хотя лаборатории физика, химика и биолога очень непохожи, все эти исследователи имеют дело с природными (естественными) объектами. Это отличает естественные науки от математики, истории, экономики и многих других наук, изучающих то, что создано не природой, а прежде всего самим человеком.

Близко к естественным наукам примыкает экология. Не следует думать, будто экология - это "хорошая" химия, в отличие от классической "плохой" химии, которая загрязняет окружающую среду. Нет "плохой" химии или "плохой" ядерной физики - есть научный и технический прогресс или его недостаток в какой-нибудь области деятельности. Задача эколога - использовать новые достижения естественных наук для того, чтобы при максимальной выгоде свести к минимуму риск нарушения среды обитания живых существ. Баланс "риск-выгода" является предметом изучения экологов.

Между естественными науками нет строгих границ. Например, мы уже познакомились с атомами нескольких видов. Открытие и изучение свойств новых видов атомов когда-то было принято считать задачей химиков. Однако получилось так, что из известных на сегодняшний день видов атомов часть открыта химиками, а часть - физиками. Это лишь один из многих примеров "открытых границ" между физикой и химией.

Жизнь является сложной цепью химических превращений. Все живые организмы поглощают из окружающей среды одни вещества и выделяют другие. Значит, серьезному биологу, врачу, ботанику, агроному, зоологу не обойтись без знания химии.

Позже мы убедимся в том, что нет совершенно точной границы между превращениями физическими и химическими. Природа едина, поэтому мы всегда должны помнить о том, что невозможно разобраться в устройстве окружающего нас мира, углубившись только в одну из областей человеческого знания.