Ларс Орстрём - Химия навсегда. О гороховом супе, опасности утреннего кофе и пробе мистера Марша

В Хинкли, штат Калифорния, хром нашли в неправильное время (80-е годы), в неправильном месте (в питьевой воде) и в неправильных количествах. Более того, он скрывался под видом хромат-ионов CrO 4 2–, некоего троянского коня, который успешно прячет свое ядовитое содержимое внутри тетраэдра из атомов кислорода. В такой форме охранники на мембранах наших клеток пропускают хромат, принимая его за безобидного двойника, сульфат-ион SO 4 2–(убедитесь в этом сами, взглянув на рисунок 41).

Как же хром попал в питьевую воду? В результате простой инженерной ошибки или упрощения процедур с целью сократить расходы? Вероятно, мы никогда об этом не узнаем. В любом случае компания PG&E перекачивала природный газ на территории Калифорнии – это было частью их энергетической инфраструктуры. В протянувшихся на большие расстояния газопроводах требовалось повышать давление на промежуточных компрессорных станциях, и одна из таких станций располагалась в Хинкли [247] The Transportation of Natural Gas. Natural Gas Supply Association, 2011. URL: https://www.ngsa.org/. .

Хотя сами трубы не очень велики (их диаметр составляет 61–66 см) и закопаны в землю, компрессорная станция – это довольно крупный промышленный объект, где существенная доля оборудования, резервуаров и трубопроводов сделана из стали. Сталь подвержена коррозии; следовательно, вода в резервуарах на территории станции была приправлена антикоррозионным реагентом.

Коррозия может показаться незначительным неудобством, подразумевающим грязную работу с машиной, которую вы время от времени выполняете сами или платите за нее втридорога в автосервисе; однако на промышленных объектах и крупных элементах инфраструктуры, таких как мосты и железные дороги, коррозия ежегодно обходится в невероятные суммы. Поэтому борьба с коррозией – это важная часть всех инженерных проектов, и одним из ее способов было использование хромат-ионов. Они налипают на стальные поверхности и образуют тонкий, но эффективный слой, немного напоминающий тот, что образуется на поверхности нержавеющей стали (в которой также содержится хром); этот слой не дает скверным окислителям вроде кислорода добраться до железа. Изготовление таких «пассивирующих» [248] Пассивация металла – процесс его защиты от коррозии при помощи оксидной пленки. К примеру, в оцинкованном ведре сталь защищена от коррозии цинковым покрытием. поверхностей представляет собой успешную антикоррозионную стратегию, которую мы наблюдали в главе 10. Для алюминия естественное покрытие из оксида служит эффективной защитой от коррозии, в отличие от железа и стали, которым требуются химические манипуляции.

Рисунок 41.Зловещий хромат-ион CrO 4 2–слева и его доброжелательный двойник – сульфат-ион SO 4 2–справа. Рисунки сделаны в одном масштабе. Такой способ изображения подчеркивает общую форму и электронную плотность в молекулах, а не химические связи. Связи Cr – O и S – O различаются по своей природе, но их не «видно» снаружи: приближающаяся молекула почувствует только электронную плотность на атомах кислорода.

Использование хромат-ионов для предотвращения коррозии не обязательно представляет собой проблему: мы можем научиться обращаться с опасными вещами безопасным способом (электричество лучший тому пример). Проблема заключалась в том, что PG&E вообще никак этим не занималась. Вместо того чтобы установить какие-нибудь простые приспособления для защиты окружающей среды, она просто позволила загрязненной хроматом воде утекать с предприятия.

Это продолжалось долгие годы, и Брокович, копаясь в шкафу с документами в юридической фирме, в которой она работала, обнаружила пугающе высокое число заболеваний среди жителей Хинкли. Она убедила своего начальника, адвоката Эдварда Мэзри, разрешить ей провести расследование. После того как Брокович собрала большое количество информации, а Мэзри осуществил несколько юридических маневров, они выиграли самый крупный в истории иск против PG&E. Окончательная сумма по иску составила 333 миллиона долларов в пользу жителей Хинкли [249] Toxic award? // Science, 310 (229). 2005. .

Пока что мы следуем за сценарием фильма. Плохие парни понесли наказание, а герои получили награду. Однако некоторые считают, что здоровье общества существенно выиграло бы, если бы больше внимания обращалось на реальные риски здоровью вроде табака и алкоголя и меньше – на предполагаемые, но научно не доказанные риски вроде незначительного количества пестицидов в овощах. Или даже хрома в степени окисления +6 в питьевой воде.