Из чего делают вино

Вино получают в результате брожения, при котором дрожжи превращают сахар в этиловый спирт. Натуральное вино делают из винограда. Виноград - идеальное сырье для виноделия, поскольку содержит все необходимые компоненты - воду, сахар и микроэлементы, которые придают вину неповторимый вкус и аромат. Виноград даже содержит собственные дрожжи, которые тонким налетом покрывают кожицу каждой ягоды. Такой же восковой налет есть и на кожуре плодов, например сливы.
Дрожжи - это микроорганизмы, содержащие особые вещества, ферменты (энзимы). В процессе сбраживания под влиянием энзимов сахар в виноградном соке превращается в спирт и углекислый газ. Поскольку в винограде есть собственные дрожжи, вино может перебродить само по себе, если измельченные ягоды поместить в специальный резервуар. Сок, вытекший из ягод, заражается дрожжевыми грибками, и при благоприятной температуры начинается самопроизвольное брожение.

Спиртные напитки

Виноделие, пивоварство и винокурение - древние ремесла. Сейчас они стали крупными отраслями индустрии, где полет фантазии виноделов и пивоваров выверяется точными законами химии.
Виноделие зародилось более 10 тыс. лет назад в Восточном Средиземноморье и оттуда постепенно распространились на запад. В настенных росписях древних египтян изображены сцены изготовления вина и нехитрые устройства для его перегонки в более крепкие напитки. 6000 лет назад египтяне уже умели варить пиво, а в Европе технология пивоварения стала известна около 5000 лет назад.

Галогены

Замедлить испарение спирали позволило использование вольфрамово-галогенных ламп. В колбу лампы вводится незначительное количество галогена - йода или брома. Он образует с вольфрамом неустойчивое соединение, которое осаждается на спирали, а не на стенках колбы. Однако йод и бром также оказывают химическое воздействие на стекло, а поэтому колбу приходится изготавливать из дорогого кварца. Вольфрамово-галогенные лампы выдерживают высокие температуры накаливания, что не сказывается на их долговечности, и излучают еще ярче свет, приближенный к естественному спектру.
Газоразрядные лампы применяются с начала 1930-х. Первые лампы наполняли, вместо скачанного воздуха, небольшим количеством неона. Высокое напряжение направлялась на электроды, которые были расположены на обоих концах трубки.
Между электродами возникал электрический разряд, и лампа излучала красноватый свет. Такие трубки изгибались, образуя различные формы или буквы, через которые быстро распространились в рекламе. Так началась эра неоновых огней, засверкали повсюду в городских центрах.
Эксперименты с другими газами открыли широкий спектр различных цветов. Натриевые лампы низкого давления излучают желтый свет и используются для освещения улиц. Сначала их эффективность не превышала 70 люмен/ватт, но теперь она выросла до 200 люмен/ватт.

Электролампы нашей эпохи

В колбах современных электроламп светится вольфрамовая спираль. Электрический ток, пронимая спираль, нагревает ее почти до 2700°С, вызывая излучение ослепительно-белого света.
Свет, что его излучает лампа, измеряется в люменах. Соотношение между количеством света и потребляемым электричеством называется световой эффективностью. Световая эффективность лампы, что имеет вольфрамовую спираль, равна примерно 12 люмен/ватт. Иначе говоря, речь идет о низко эффективном источник света. Подавляющая доля излучения спирали находится в невидимом инфракрасном или тепловом спектре. Другая проблема в том, что атомы вольфрама испаряются с поверхности спирали, осаждаясь на внутренней поверхности колбы. Колба постепенно чернеет. В конце концов вольфрам испаряется настолько, что спираль перегорает, и лампа гаснет.
Чтобы замедлить испарение спирали, колбы ламп наполняют аргоном и азотом, но избавиться от него навсегда невозможно. Чем выше температура спирали, тем быстрее происходит испарение, в то время как свет становится ярче и природнее. Производителям удалось добиться определенного компромисса, и современные лампы выпускаются с ресурсом примерно 1000 часов, но в излучаемом ими спектре больше желтого цвета, чем в солнечном. Экономичные лампы потребляют меньше электричества и служат в десять раз дольше, но и стоят больше.

Первые электролампы

Дуговые лампы выдают очень яркий свет, но они слишком громоздкие, неудобные, грязные и требуют должного ухода, за что ученые стали искать альтернативы, в частности попытались пропустить ток через тонкую нить проводника. Нить при этом накалялась и излучала свет.
В 1878 г. британец Джозеф Суон поместил в герметичную стеклянную колбу тонкую нить обугленной целлюлозы, нагрев ее, чтобы удалить газы из угля, а затем для создания вакуума выкачал из колбы воздух.
Однако реальную победу в этих гонках за создание электролампы одержал американец Томас Алва Эдисон. Через год после Суона он изготовил лампу, имела тонкую нить с карбонизованного бамбука, а в 1882 г. построил в Нью-Йорке первую электростанцию, которая поставляла энергию для 10 000 ламп. Так началось бурное использование электроэнергии.

Век электричества

Древнейшие электролампы - угольные дуговые - изобретены британцем Хэмфри Дэви в 1809 г. Два угольных стержня подключали к клеммам гигантской батареи. В точке столкновения эти стержни раскалялись до белого. Когда же их разводили на расстояние до 10 СМ друг от друга, между ними вспыхивала ослепительно-белая световая дуга.
Однако на практике угольные дуговые лампы стали использовать лишь в 1831 г., когда появились генераторы. В 1850-е гг. дуговые лампы вводятся для временного освещения улиц в Лондоне, Париже, Берлине и Нью-Йорке, а в 1862 г. первая стационарная дуговая лампа была установлена на маяке Дандженесс.

Успех газа

В 1798 г. шотландец Уильям Мердок попытался использовать каменноугольный газ для освещения пещеры неподалеку от своего дома в Корнуелли. Через 12 лет он совершил газовое освещение в собственном доме в Редрути, а впоследствии впервые задумал создать газовую осветительную систему на заводе под Бирмингемом. В 1807 г. лондонская улица Пелл-Мелл впервые в мире имела газовое освещение. Несмотря на имеющиеся трудности с удалением сажи, до 1830 г. улицы многих крупных городов Европы и Северной Америки уже освещали газовые фонари. Первые газовые светильники выдавали еще довольно неяркое пламя, и лишь после появления в 1885 г. сетчатой лампы барона фон Вельсбаха газ начали повсеместно применять для внутреннего освещения. Над форсункой, в которой угольный газ смешивался с воздухом, фон Вельсбах закрепил жаровой сетку. Когда газ зажигали, сетка ярко розжарювалась, излучая теплый белый свет. Эта конструкция оказалась на удивление удачной, что к концу 1930-х газ оставался серьезным конкурентом для электричества.