Много
ли это — 500 микрограммов? Давайте посчитаем. Один микрограмм —
тысячная доля миллиграмма, или миллионная доля грамма. Отсюда 500
микрограммов — пять десятитысячных грамма, или половина миллиграмма.
Если у нас есть 500 микрограммов воды, то это половина кубического
миллиметра, примерно втрое меньше булавочной головки. А если наше
вещество раз в десять тяжелее? Значит и объем его раз в десять меньше.
Такое количество вещества и разглядеть-то трудно. Казалось бы, что с ним
можно сделать? Разве посмотреть под микроскопом, вот и все.
500 микрограммов плутония — и не более —
было в руках американских ученых в 1942 году. Но на этом поистине
невесомом количестве они сумели изучить основные свойства элемента.
Притом с такой полнотой, что спустя год удалось приступить к
проектированию большого завода по производству плутония.
Но ведь в ходе всевозможных химических операций химикам многократно приходилось прибегать к взвешиванию… Казалось
бы, что сложного в весах? Весы и есть весы. Даже аналитические
микровесы, позволяющие взвешивать с точностью в одну сотую миллиграмма,
довольно просты по своей конструкции. Однако такая чувствительность уже
давно не устраивала ученых. И в начале нашего века были созданы весы,
позволявшие проводить взвешивание с точностью до одной десятитысячной
доли миллиграмма. Кстати, именно с помощью таких весов английский химик
Вильям Рамзай взвесил около 0,16 кубического сантиметра радона и
подтвердил гипотезу Резерфорда о механизме радиоактивного распада радия.
Но и эти весы не были пределом.
Несколько позже шведский химик Ганс Петтерсон сконструировал весы,
позволявшие проводить взвешивание с точностью до шести десятитысячных
долей микрограмма, то есть 6 · 10–10 грамма! Представить себе
такую точность крайне трудно. На современных ультрамикровесах можно
взвесить массу вещества, в два миллиона раз большую, чем та, которую они
ощущают.
Сверхточное взвешивание, взвешивание
невесомого — это одно из достижений новой науки, ультрамикрохимии. Есть и
другие, не менее важные.
Разработаны методы, позволяющие
проводить различные химические операции с исключительно малыми объемами
вещества: до одной десятитысячной доли миллилитра (кубического
сантиметра), причем точность в ряде случаев достигает величины примерно в
одну десятитысячную микролитра (1 · 10–10 литра).
Ультрамикрохимические методы находят
широкое применение не только в биологических и биохимических
исследованиях, но в особенности при изучении искусственных трансурановых
элементов. |