Книга: Удивительные истории о веществах самых разных

Изготовление блондинок

Изготовление блондинок

По генетическим правилам блондинки должны составлять не более 10 процентов женщин, однако простейший подсчет на любой станции метро в любом российском городе дает число в 15 процентов и выше. А в мире шоу-бизнеса и на светских тусовках количество этих прелестниц достигает 40 процентов. Понятно, что в этот особый мир «отбирается» больше блондинок, чем в среднем по популяции, однако не настолько же! Впрочем, не секрет, что подавляющая часть белокурых бестий пользуется достижениями прикладной химии. Волосы любого цвета можно превратить в локоны Красной Шапочки путем выдерживания в растворе перекиси водорода. И хотя в данном случае волосы не окрашиваются, а, наоборот, обесцвечиваются, известную всем дамам пергидроль (30?процентный раствор H₂O₂) можно считать одной из красок для волос. Разумеется, первой такой краской была не перекись, а вещества природного происхождения.

Установить дату появления самых первых красок невозможно. Им примерно столько же лет, сколько человеку разумному. Уже тогда, 40 тысяч лет назад, хитроумные кроманьонки добивались благосклонности вождя племени с помощью выжатого сока различных растений и ягод. Палеоботаники находят в кроманьонских пещерах Пиренеев необычно большое количество сохранившихся с допотопных времен семян рябины, в общем?то не слишком пригодных в пищу. (Возможно, именно генетические воспоминания о той эпохе вдохновляли Марину Ивановну Цветаеву на строки «но если по дороге – куст / Встает, особенно – рябина…».)

Первые письменные упоминания о специальном окрашивании волос мы находим в клинописных табличках Шумера и на древнеегипетских папирусах. Причем в Шумере, а потом и в Ассирии волосы красили в основном как раз не женщины, а мужчины, особенно знатного происхождения. В некоторых случаях цвет волос был даже признаком социального положения их носителя. За 1000 лет до н. э. там уже были хорошо известны хна и басма. Более того, в гробницах фараонов нередко обнаруживаются сосуды из золота, серебра и полудрагоценных камней, содержащие краски для волос, бровей и бороды.

В Древнем Риме волосы красили и простолюдинки, и императрицы – так, о супруге императора Клавдия (41 – 54 годы) говорили, что при появлении на людях в Риме красный цвет ее волос был виден на берегах Рейна. В Византии также предпочитали локоны темно-рыжего цвета, хотя византийская императрица Феодора, жена императора Юстиниана (VI век), красила волосы в голубоватый цвет и посыпала их потом золотой пудрой. Вероятно, ее визажисты использовали природную синьку – толченый и разведенный в воде или масле минерал лазурит (ляпис-лазурь, ультрамарин), действующим началом которого является сложный алюмосиликатосульфат натрия приблизительной формулы Na₆Al₄Si_6S4О₂₄.

Во времена Юлия Цезаря в моду вошли светло-золотистые волосы, причем красящие вещества использовали как женщины, так и мужчины. Древние мастера-парикмахеры применяли и красящие растения, такие, как хна, индигофера (басма), саффлора, ромашка, и скорлупу орехов, например грецких, и пигменты животного происхождения (в основном некоторые органы ярко окрашенных моллюсков). В Древнем Китае предпочитали цветные соли металлов и толченые окрашенные минералы.

Особых изменений в использовании краски для волос в последующие почти две тысячи лет не происходило – женщины красились природными органическими красителями, иногда неорганическими, например болтушками из цветной глины. Леонардо да Винчи неоднократно приготавливал краски для женщин из семейства Медичи, и были это смеси уже известных неорганических пигментов, полученных в том числе растиранием полудрагоценных камней.

В период Возрождения крашение волос стало особенно популярным. Наиболее модными оставались осветленные волосы. До нас дошли самые разнообразные рецепты крашения и осветления: втирание в волосы смеси цветов лютика с селитрой (сейчас бы это вещество назвали окислителем), нанесение на волосы смесей сушеной саффлоры с илом, известью и солями серебра, принудительное выгорание волос на солнце. Этот способ применяли еще древние гречанки, часами валявшиеся на пляжах и в масличных рощах с непокрытой головой. Глаза и щеки, которые должны были оставаться розовыми, прикрывали тканью.

А у нас кто?то из женщин семьи фабрикантов Демидовых в XVIII веке посыпал голову толченым малахитом, однако считать нерастворимый малахит красителем затруднительно, да и зеленый цвет волос стал модным только недавно, в начале XXI века. В любом случае понятие краски для волос не стоит расширять до бесконечности, потому что придется тогда включать в него, например, пудру, которой присыпали свои парики судьи и придворные вельможи еще два-три века назад.

Но вот в начале прошлого века, в 1907 году, первую продукцию выпустила компания «Безвредные краски для волос», основанная французом немецкого происхождения Эженом Швеллером. Он, собственно, и изобрел эти краски, будучи прекрасным химиком, вначале исключительно для употребления своей женой. Они представляли собой растворы синтетических органических красителей.

Любопытно, что фабричные краски немедленно начали подделывать – вспомним Кису Воробьянинова из «Двенадцати стульев», пытавшегося выкрасить волосы в кардинальный черный цвет контрабандной краской для волос. Оказавшиеся совершенно зелеными волосы пришлось сбрить. Очевидно, что фальсификаторы использовали анилиновые красители для тканей, но не те и не в той концентрации.

В 20?е годы прошлого века появилась мода на короткие стрижки, как у Дэзи в «Великом Гэтсби» Фицджеральда или у Деборы в фильме «Однажды в Америке». В ответ на вызов моды потребовалось создать краску для частого применения, поскольку отросшие корни коротких волос более заметны и их приходилось постоянно подкрашивать. А после Второй мировой войны наконец на рынок была выброшена краска для самостоятельного использования не в парикмахерской, а дома, в ванной. Краски для волос стали продаваться в магазинах. Сейчас ассортимент этих красок огромен, колористические альбомы имеют по сотне страниц.

Однако добавим изрядную ложку дегтя в бочку с косметикой. Точнее, не дегтя, а этой самой краски для волос. Многие специалисты считают их наиболее вредным из всех имеющихся видов косметической продукции. По данным Европейской комиссии, около 60 компонентов красок для волос не могут считаться полностью безопасными. А ведь это примерно половина из используемых производителями веществ. В результате проведенных исследований была обнаружена явная связь между красителями и такими заболеваниями, как аллергия, дерматиты и даже рак кожи. Разумеется, винить во всем краску не следует, однако задуматься не помешает.

Краски для волос, наряду с косметическими масками и тушью, относятся к самым аллергенным косметическим средствам. Поэтому к ним всегда прилагается инструкция, в которой указаны меры предосторожности. В настоящее время для окраски волос используют множество органических красителей, а иногда и – соли серебра, меди, никеля, кобальта, железа (в популярном красителе «Греческая формула», помогающем седым мужчинам восстанавливать природный цвет волос, содержится ацетат свинца). При этом окраску гривы проводят при помощи двух растворов. Один из них содержит соли этих металлов – нитраты, цитраты, сульфаты или хлориды, а второй восстановители, например, пирогаллол или танин. При смешивании растворов ионы металлов восстанавливаются до атомов, которые и осаждаются на поверхности волос. Получается этакая эффектная металлизация.

Вернемся к изготовлению блондинок. Пергидроль, концентрированный раствор перекиси водорода, прямо на волосах разлагается на воду и кислород, причем в момент образования кислород находится в атомарном состоянии и лишь затем переходит в молекулярный. Атомарный кислород обладает особенно сильными окислительными свойствами. Благодаря ему растворы перекиси водорода отбеливают не только волосы брюнеток, но и хлопчатобумажные и шерстяные ткани, шелк и перья. При взаимодействии атомарного кислорода с красящим веществом волос – меланином последний обесцвечивается. Перекись водорода окисляет и разрушает заодно и клетки кожи головы, но будущие блондинки стараются об этом не думать.

Недавно появилась альтернатива перекиси. Японские ученые выделили из древесного гриба basidiomycete ceriporiopsis фермент, который разрушает меланин. С химической точки зрения ферменты, как известно, являются белками, которые образуются в живых организмах благодаря специальному гену. Ученые (может быть, даже и британские) решили выделить этот ген и встроить его в традиционный объект биохимиков – кишечную палочку E. сoli. В результате, как считается, можно будет производить абсолютно безвредный обесцвечивающий фермент в товарных количествах.

Поскольку дамы и некоторые мужчины красят не только волосы, скажем пару слов и о красках для век, бровей, губ и всего лица. В трактатах арабских и индийских хроникеров содержатся сведения о косметических изысках красавиц еще первого тысячелетия новой эры. Например, богатым девицам и замужним дамам ничего не стоило заказать растолочь в порошок недешевую бирюзу и потом подкрашивать этим порошком веки в голубой цвет. Бирюза – это природный фосфат меди и алюминия. В современных тенях для век используются недорогие синтетические красители, хотя продают косметику за большие, ничем не оправданные деньги – мода, знаете ли.

Брови дамы красили природным антимонитом (от лат. antimonium – сурьма) Sb_2S3 красивого свинцово-серого цвета с сильным металлическим блеском. Вообще?то природный антимонит используют для получения сурьмы, и в природе ему обычно сопутствуют минералы, содержащие ртуть. Так что если часто «сурьмить брови» антимонитом, то можно получить опасное отравление. Заодно выразим наше научное недоумение по поводу знаменитого стихотворения Бориса Пастернака «Свидание».

Понятно, что анализировать стихи с калькулятором наперевес вроде бы нельзя, но в данном случае Борис Леонидович позволяет себе уж такую отчаянную бессмыслицу, что не вмешаться просто невозможно. Сурьма – твердый полуметалл с металлическим блеском, обмакнуть в нее ничего не возможно, да и зачем? Ну да ладно, имеется в виду, вероятно, жидкая краска для бровей на основе сульфида сурьмы Sb_2S3. Сюда железный гвоздь, наверное, можно и всунуть. Но опять?таки – зачем? Отравить? В смысле так сильно влюбился персонаж стихотворения, что прямо?таки отравился? Соединения сурьмы действительно ядовиты, но зачем здесь этот гвоздь? Впрочем, стихотворение прекрасное, включая даже и эти четыре строчки. По аналогичному поводу наше все тов. А. С. Пушкин, написав в своих «Подражаниях Корану»:

добавил комментарий: «Плохая физика, но зато какая поэзия!»

Краски для волос – лишь очень узкая область использования красителей. На свете не так уж много изделий, сохраняющих естественный цвет исходного материала. Красят все – мебель и посуду, компьютеры и джинсы, вагоны метро и форму швейцарских гвардейцев в Ватикане, жилые здания и стены тюремных камер, ткань для российского бело-лазорево-алого триколора и обложки учебников по теории крашения. Даже белорусская мебель из струганой древесины окрашена, хоть и бесцветным, лаком. Первобытные люди начали, как говорится, с себя и обмазывались цветной глиной, рисовали прямо на своем теле магические знаки острием обожженной палочки.

Но всерьез начали заниматься крашением в древних Шумере, Египте и Китае. Фараоны мазались природными пигментами, но уже и выдавали жрецам техническое задание на окрашивание тканей, папируса и колесниц. Самым знаменитым красителем в Древнем Риме был ярко– фиолетовый (а вовсе не багряный, как часто считают!) пурпур, которым не дозволялось окрашивать тоги никому, кроме императоров и самозванцев, забравшихся на высшие древнеримские должности. Впрочем, даже у многих патрициев не было бы для этого соответствующих финансовых возможностей – пурпур извлекали тогда из моллюсков вида иглянки, причем для получения 1 грамма пурпура требовалось истребить 10 тысяч несчастных брюхоногих.

С древности известна и другая знаменитая краска индиго, добывавшаяся, как пишет энциклопедия, из индигоносных растений (кто бы мог подумать!). Краска вошла в моду во Франции во времена Наполеона и стоила также безумно дорого. Только после появления синтетических красителей в характерный синий цвет индиго стало возможным окрашивать самые дешевые джинсы. Кстати, идея «детей индиго», то есть невероятно интеллектуальных детей-телепатов с аурой от темно-синего до фиолетового цвета, является глупой выдумкой одной ненормальной девицы, заявлявшей о своих (несуществующих) экстрасенсорных способностях. Никаких таких детей не существует уже хотя бы потому, что нет на свете никакой ауры и никаких экстрасенсорных способностей. В отличие от пурпура, который является производным индиго. Брутто-формула индиго – C₁₆H_10N2O₂.

Одно из производных индиго, получающееся при его обработке азотной кислотой, стало первым синтетическим красителем. Это желтая пикриновая кислота – тринитрофенол C₆H₂OH (NO₂₎₃, которым окрашивали шерсть и шелк. Но прославилось это соединение с довольно несложной формулой совсем не этим. В 1886 году один французский инженер расплавил пикриновую кислоту и неожиданно обнаружил, что эта масса способна к детонации. Вскоре, в том числе и в России, из этого расплава стали производить мощное бризантное взрывчатое вещество мелинит. Во время Русско-японской войны 1904 – 1905 годов японцы снаряжали свои снаряды этим веществом, которое у нас называли «шимоза» (искаженная фамилия изобретателя Масатика Симосэ). Бризантность означает способность к местному раздроблению среды, в которой происходит взрыв. Пикриновую кислоту и сейчас используют, в основном террористы, благодаря легкости ее синтеза нитрованием широко распространенного вещества фенола, то есть обычной карболки C₆H₅OH.

Впрочем, пикриновая кислота все?таки не может считаться первым синтетическим красителем, поскольку ее источник, индиго, встречается в природе. Историю истинно синтетических красителей следует начинать с 1842 года, когда российский химик Николай Зинин синтезировал анилин при восстановлении нитробензола сероводородом. Из бесцветного анилина путем простейших химических манипуляций получается целый класс красителей, первым из которых стал розовый фуксин – солянокислый розанилин. Свое название он получил за сходство своего цвета с цветом фуксии, так же как следующий синтезированный пурпурный мовеин – за сходство с цветом мальвы. Тут, кстати, будут уместны стихи замечательного Алексея Цветкова.

После открытия Зинина синтетические красители посыпались как из ведра, точнее, из колбы и реторты. Адольф фон Байер провел подлинный синтез индиго не из растительного сырья, вскоре появились десятки других индигоидных продуктов. К началу XX века синтетические красители практически полностью вытеснили природные, причем подавляющую часть красителей производила кайзеровская Германия с лучшей по тем временам химией в мире. В 1925 году несколько немецких фирм объединились в концерн «И. Г. Фарбениндустри» («фарбе» по?немецки – это краска), который стал монополистом по производству синтетических красителей и успешно производил эти вещества вплоть и во время Второй мировой войны. Все бы ничего, вот только «И. Г. Фарбениндустри» монополизировал и производство инсектицида «Циклон Б» (синильной кислоты, адсорбированной силикагелем), который весьма эффективно использовался в Освенциме и других лагерях уничтожения.

В России синтетические красители начали производить в массовом масштабе в годы первой пятилетки, причем интересно, что само русское слово «краситель» было придумано академиком Александром Порай-Кошицем. До этого использовали термин «пигмент», но сейчас под пигментами понимают твердые порошкообразные основы краски, получаемой при смешении этой основы, например, с олифой. Или даже просто с водой, как акварельные краски.