Читать книгу «Рассказы о металлах» онлайн.
Одно из самых важных свойств золота - его исключительно высокая химическая стойкость. На него не действуют ни кислоты, ни щелочи. Лишь грозная «царская водка» (смесь азотной и соляной кислот) способна растворить золото. Этим обстоятельством воспользовался однажды известный датский ученый лауреат Нобелевской премии Нильс Бор. В 1943 году, спасаясь от гитлеровских оккупантов, он вынужден был покинуть Копенгаген. Не рискуя взять с собой золотую нобелевскую медаль, он растворил ее в «царской водке», а колбу с полученным раствором спрятал в своей лаборатории. Вернувшись после освобождения Дании домой, ученый химическим путем выделил золото из раствора и заказал из него такую же медаль, как прежняя.
Золото часто называют «царем металлов», окружают ореолом славы, ценят и почитают. И тем не менее судьба его незавидна: ведь золото - вечный узник. В самом деле, едва только добытое из недр земли золото поступает в руки человека, как тот вновь отправляет его в заточенье - в неприступные сейфы, бронированные подвалы, бетонированные подземелья. Вот что представляет собой, например, Форт-Нокс, где за несколькими рядами колючей проволоки, несущей электрический ток напряжением 5 тысяч вольт, находятся основные золотые запасы США. Дальние подступы к форту охраняются десятью сторожевыми башнями, снабженными совершеннейшей радиоэлектронной аппаратурой наблюдения. Установленные в башнях пулеметы и скорострельные пушки автоматически наводятся на цель. Форт разделен на секторы, имеющие затопляемые отсеки. Все помещения форта могут быть за несколько минут заполнены ядовитым газом, способным быстро уничтожить все живое. В самом центре форта в специальном железобетонном блоке, герметически закрытом двадцатитонной дверью с хитроумными замками, хранится золото Америки. Электронные «глаза» ни на мгновенье «не смыкают век». Над фортом постоянно патрулируют вертолеты. Такой охраны не знает ни один другой узник в мире.
Правда, в начале 1975 года Форт-Нокс расстался с частью своих богатств, но произошло это с ведома и согласия президента США, который подписал декрет, разрешающий частным лицам приобретать золото в личное пользование (с 1933 года свободная покупка золота в стране была запрещена). В один из январских дней в Вашингтоне состоялся крупнейший за всю историю золотой аукцион: было пущено с молотка около 56 тонн желтого металла. Но и в Форт-Ноксе еще «кое-что» осталось «на черный день» - примерно 8 тысяч тонн.
Лишь незначительная часть добываемого золота идет на изготовление зубных протезов и ювелирных изделий, еще меньше расходуется на технические нужды. Правда, в последнее время промышленность начала проявлять к золоту повышенный интерес. Все больше и больше желтого металла в качестве материала для транзисторов и диодов поглощает электроника. Из сплавов золота с платиной делают детали оборудования для получения синтетического волокна, которые по условиям производства должны обладать исключительной стойкостью к воздействию химических веществ.
В вакуумной технике используют технически чистое золото, которое при больших разрежениях прочно «прилипает» к находящейся с ним в контакте меди. Молекулы одного металла способны проникать в другой, причем взаимная диффузия идет при температурах, значительно более низких, чем температуры плавления каждого из этих металлов или любого их сплава. Образующиеся в результате такого обмена довольно прочные соединения называются в технике «золотыми печатями». Из золота делают уплотняющие кольца и шайбы для ответственных узлов ускорителей заряженных частиц, им паяют различные стыки на камере и трубах ускорителей. Золото надежно запирает все лазейки воздуха, благодаря чему в установке удерживается необычайно высокий вакуум - в миллиарды раз меньше атмосферного давления. А чем больше разрежение в камере, тем дольше «живут» в ней элементарные частицы.
К помощи золота вынуждены были прибегнуть инженеры, осуществившие в середине 50-х годов прокладку телефонного кабеля через Атлантический океан. Если телеграммы между Америкой и Европой курсируют уже более ста лет, то телефонные трансатлантические разговоры до недавнего времени казались несбыточной мечтой. Главная трудность заключалась в том, что ток, идущий по телефонному кабелю, быстро ослабевает. Как же этого избежать? Помочь могли усилители, которые, располагаясь на некотором расстоянии один от другого на всем протяжении кабеля, поддерживали бы силу тока. А чтобы защитить эти приборы от губительного воздействия морской воды, многие детали их предложено было покрыть золотом. Так удалось решить сложную техническую проблему, и в 1956 году состоялся первый в истории телефонный разговор через Атлантику.
Нет сомнения, что золото внесет весомый вклад и в освоение космического пространства. Несколько лет назад в зарубежной печати появилось сообщение о том, что американские спутники «Просперо» и «Ариэль-4», предназначенные для исследования ионосферы, будут «не простыми, а золотыми»: их наружное покрытие предполагается выполнить из золота. Причем в данном случае конструкторы космических аппаратов руководствовались отнюдь не теми соображениями, по которым римский император Нерон подковал серебром тысячи своих мулов: дело в том, что «царь металлов» обеспечивает эффективное терморегулирование наружной обшивки спутников, не окисляется, хорошо пропускает ионы и другие заряженные частицы, предотвращая тем самым их скопление, могущее привести к каким-либо незапланированным «ЧП».
Потребность промышленности в золоте растет из года в год. Можно не сомневаться, что рано или поздно этот ценнейший металл расстанется со стальными сейфами и перейдет на заводы и в лаборатории, где для него всегда найдется интересная работа.
Ag
Cd
In
Sn
Cs
Ba
La
Hf
Au
Hg
Tl
Pb
«СЕРЕБРЯНАЯ ВОДА»
Исключение из правил. - Дальние родственники. - Молоток из ртути. - На удивление штангистам. - «Чудесные исцелители». - Трагедия на «Триумфе». - Законом запрещены. - Реноме восстановлено. - Рим покупает ртуть. - «Проделки» Чингисхана. - Надпись во дворце Ахеменидов. - Модное увлечение. - Монархи строят лаборатории. - Фокусы средневековых шарлатанов. - Возможны варианты. - Подпольные эксперименты. - Под горячую руку. - Изворотливый Меркурий. - Творение Монферрана. - Радость преждевременна. - Зеленая губная помада. - Фердинанд II рекомендует спирт. - Трудные испытания. - Путевка в жизнь.
Более двухсот лет назад М. В. Ломоносов дал простое и ясное определение понятия «металл». Он писал: «Металлы - тела твердые, ковкие, блестящие». И действительно, железо, алюминий, медь, золото, серебро, свинец, олово и другие металлы, с которыми нам приходится сталкиваться, полностью соответствуют такой формулировке. Но ведь недаром говорят, что нет правил без исключений. В природе имеется приблизительно 80 металлов, и только один из них при обычных условиях находится в жидком состоянии. Вы, разумеется, догадались, что речь идет о ртути.
На примере ртути и ее антипода вольфрама можно убедиться в том, как широк диапазон свойств металлов. Если вольфрам плавится почти при 3400°С (для сравнения укажем, что температура пламени в рабочем пространстве мартеновской печи даже в фокусе горения не превышает 2000°С), то ртуть при лютом морозе продолжает оставаться жидкой, затвердевая лишь при - 38,9°С. Как видите, хотя ртуть и вольфрам принадлежат к одной большой семье металлов, иначе как «дальними родственниками» их не назовешь.
Впервые ртуть была заморожена в 1759 году. В твердом состоянии она представляет собой серебристо-синеватый металл, напоминающий по внешнему виду свинец. Если ртуть налить в форму, имеющую очертания молотка, а затем быстро охладить до затвердевания, например, жидким воздухом, то ртутным молотком можно с успехом забить гвоздь в доску, но при этом нужно торопиться, поскольку такой инструмент весьма недолговечен и может растаять на глазах.
Ртуть - самая тяжелая из всех известных жидкостей: ее плотность 13,6 грамма на кубический сантиметр. Это значит, что литровая бутылка ртути весит больше, чем ведро с водой. Если бы какому-нибудь штангисту пришлось опустить свою стальную штангу не на помост, а в резервуар со ртутью, то этот тяжелейший снаряд не утонул бы в ней, а остался бы преспокойно покачиваться на поверхности жидкого металла, как пробка в воде: ведь железо значительно легче ртути.
Человек знаком со ртутью с доисторических времен. Она упоминается в трудах Аристотеля, Теофраста, Плиния Старшего, Витрувия и других древних ученых. Латинское название этого металла «гидраргирум», которое дал ртути греческий врач Диоскорид, живший в I веке н. э., означает в переводе «серебряная вода». В том, что именно врач имел в те времена дело со ртутью, нет ничего удивительного: еще в древности были хорошо известны ее лекарственные свойства. Правда, порой применение ртути в лечебных целях носило весьма «оригинальный» характер. В литературе описаны, например, случаи, когда при завороте кишок больному вливали в желудок некоторое количество ртути (200 - 250 граммов). По мнению «чудесных исцелителей», предлагавших такой способ лечения, ртуть благодаря большому весу и подвижности должна была пропутешествовать по хитросплетениям кишок и расправить своей тяжестью их перекрутившиеся части. Можно представить, к каким результатам приводили подобные эксперименты.
В наши дни заворот кишок устраняют другими, более надежными способами, но различные соединения ртути и сейчас широко применяют в медицине: так, сулема обладает дезинфицирующими свойствами; каломель служит слабительным; меркузал используют как мочегонное средство: некоторые ртутные мази употребляют при кожных и других заболеваниях.
Нельзя, однако, забывать, что соединения и пары ртути могут вызвать острые отравления человеческого организма. Так, в 1810 году на английском корабле «Триумф» более двухсот человек отравились ртутью, вылившейся из бочки. Вот почему в СССР и многих других странах некоторые производства, связанные с применением ртути и ее соединений, например изготовление ртутных красок, категорически запрещены законом.
В тех случаях, когда без ртути не обойтись, проводят различные профилактические мероприятия, которые предохраняют здоровье рабочих от ее губительного воздействия.