«Вітамізована» вода

Стаття написана Павлом Чайкою, головним редактором журналу «Пізнавайка». З 2013 року з моменту заснування журналу Павло Чайка присвятив себе популяризації науки в Україні та світі. Основна мета як журналу, так і цієї статті – пояснити складні наукові теми простою та доступною мовою.

Якщо в тоні шихти міді буде на кілограм менше, ніж потрібно, виплавлена легована сталь практично не стане гіршою. Якщо в тоні родючої землі не вистачає одного грама міді — хворіють тварини, скручуються та передчасно відмирають листя дерев, знижується врожайність сільськогосподарських культур. Болісно реагує на брак міді і серцево-судинна система людини. Нестача марганцю часто буває причиною хвороби кісток тварин та людини. Погано переносять рослини та тварини дефіцит кобальту, бору, заліза. Але й надлишок цих металів у грунті, рослинах і, зрештою, у живих організмах не менш шкідливий, наприклад, надлишок тієї ж міді викликає захворювання печінки.

Метали, що витягуються з земних надр і мільйонами тонн, що переплавляються в металургійних печах, опинившись у складі ґрунту, рослин або живих організмів, набувають інших якостей. У цих середовищах вони називаються мікроелементами, і рахунок йде вже на міліграми.

Десятки лабораторій стежать за вмістом мікроелементів у воді, ґрунті, рослинах. Тепер можна точно сказати, скільки та яких мікроелементів потрібно вносити у ґрунт для підтримки науково обґрунтованого балансу.

Але ось питання: як поступово вносити в ґрунт ці «вітаміни» в таких мізерних кількостях? Наприклад, як розсіяти кілька грамів міді, що бракує, на квадратному метрі ріллі чи луки? Напрошується найпростіше рішення – вводити мікроелементи до складу гранульованих добрив. Але гранули добрив — не медичні таблетки, і було б абсурдним вимагати їх виготовлення аптекарської точності. Виробляються вони, як і сталь, мільйонами тонн і суттєво відрізняються один від одного і розмірами, і вагою. Так що при рівномірному розсіюванні добрив одні рослини отримають мікроелементів у надлишку, а іншим їх, як і раніше, не вистачить.

А чи не можна поливати поля мікроелементами? Дощувальні установки поливають поля дуже рівномірно, і якщо у воді розчинити в потрібній кількості та складі мікроелементи, то завдання буде вирішено.

Як розчинити метал у воді, що є слабким електролітом, вигадав ще Фарадей. Залишалося придумати, як розчиняти у воді не один з пари електродів, що зазвичай беруть участь в електролізі, а кілька, необхідних для комплексного збагачення ґрунту мікроелементами.

І рішення, що тепер здається простим, було знайдено. Розчинний електрод повинен бути з металу тих металів, якими потрібно збагачувати грунт даного району. Для перевірки ідеї зробили електрод зі сплаву міді та марганцю. Дослід тривав кілька годин, і в кожному літрі води, що протікає через експериментальну установку, було рівно 0,06 міліграма марганцю і 0,02 міліграма міді.