Рассказы о металлах

Венецкий С.И.
Рассказы о металлах
ВЫ ПРОЧТЕТЕ:
? о самом большом железном метеорите, упавшем на Землю, и об обитателях морского царства голотуриях, «коллекционирующих» ванадий;
? о причинах гибели полярной экспедиции капитана Роберта Скотта и о секрете остроты самурайских мечей;
? о том, как цирконий нашел свое призвание и как ниобий начал занижаться «валютными операциями»;
? о грандиозном «мамонт-взрыве», поднявшем в воздух три с половиной миллиона тонн никелевых пород, и о запасах алюминия на Луне;
? о тайне инков, которые скрывали сказочные сокровища своих изумрудных копей от испанских конкистадоров, и о древней восточной легенде, повествующей, как кровь богов превращалась в рубины;
? о бронзовом Колоссе Родосском - одном из семи чудес света, и о титановой ракете - обелиске в честь покорения человеком космоса;
? о литии, отпраздновавшем свой 150-летний юбилей, и о марганце, оказавшемся в зубах акулы;
? о том, как был позолочен купол Исаакиевского собора и как в результате лесного пожара было открыто богатое свинцовое месторождение;
? о муках, на которые был обречен богами жестокий Тантал, и о неисчислимых богатствах, хранящихся в голубых «сундуках» Нептуна,
? и о многом-многом другом.
ОБ ЭТОЙ КНИГЕ
Много веков металлы верно служат человеку, помогая ему покорять стихию, овладевать тайнами природы, создавать замечательные машины и механизмы.
Богат и интересен мир металлов. Среди них встречаются старые друзья человека: медь, железо, свинец, ртуть, золото, серебро, олово. Эта дружба насчитывает уже тысячи лет. Но есть и такие металлы, знакомство с которыми состоялось лишь в последние десятилетия.
Свойства металлов чудесны и разнообразны. Ртуть, например, не замерзает даже на морозе, а вольфрам не боится самых жарких объятий пламени. Литий мог бы быть отличным пловцом: ведь он вдвое легче воды и при всем желании не сможет утонуть, а осмий - чемпион среди металловтяжеловесов - камнем пойдет ко дну. Серебро «с удовольствием» проводит электрический ток, а у титана явно «не лежит душа» к этому занятию: его электропроводность в 300 раз ниже, чем у серебра. Железо мы встречаем на каждом шагу, а гольмий содержится в земной коре в таких мизерных количествах, что даже крупицы этого металла стоят баснословно дорого: чистый гольмий в несколько сот раз дороже золота.
Но как ни различны свойства этих элементов, их роднит то, что все они принадлежат к одной большой семье металлов. О судьбах некоторых важнейших металлов, об их «планах на будущее» рассказывает эта книга.
Автор не ставил перед собой задачу сообщить читателю скольконибудь систематические сведения о каждом из описываемых металлов. История металлов насыщена множеством интересных фактов и занимательных эпизодов, подчас романтических, порой юмористических, а иногда и трагических. Познакомить читателя с ними - цель данной книги.
Эта книга - для любознательных. Автор надеется, что она заинтересует не только подростков, открывающих для себя мир науки, но и всех тех, кто, давно расставшись со школьной или студенческой скамьей, по-прежнему пользуется каждой возможностью, чтобы пополнить свои знания обо всем, что нас окружает.
H
 
 
 
Li
Be
B
С
Na
Mg
Al
Si
ЛЕГЧАЙШИЙ ИЗ ЛЕГКИХ
В расцвете сил. - Экскурс в прошлое столетие. - Целебные воды Карлсбада. - Что легче? - Вазелиновые ванны. - Летчики надевают жилеты. - Средство против подагры. - Нужда заставила. - Экспонат ВДНХ. - Ни мороз не страшен, ни жара. - В глубь Антарктиды. - Вечная смазка. - Вкусны ли стекла? - Голубое пламя. - «Первая скрипка». - Результаты бомбардировки. - Литий «глотает» нейтроны. - Двадцать Днепрогэсов. - Добрый старый керосин. - Литий против... лития. - Ядерный «клей». - Кристалл из Южной Дакоты. - «Сезам! Отворись!». - Подозрительное жаркое.
В 1967 году литий - элемент Периодической системы Д. И. Менделеева, стоящий в таблице первым среди металлов, отмечал 150-летие со дня открытия. Свой юбилей металл встретил в расцвете сил: деятельность его в современной технике интересна и многогранна. Тем не менее специалисты считают, что элемент отнюдь не раскрыл еще полностью свои возможности, и предсказывают ему большое будущее. Но давайте совершим экскурс в прошлое столетие - заглянем в тихую лабораторию шведского химика Арфведсона. Итак: Швеция, 1817 год.
...Вот уже который день ученый анализирует минерал петалит, найденный на руднике Уто близ Стокгольма. Снова и снова проверяет он результаты анализа, но каждый раз сумма всех компонентов оказывается равной 96%. Где же теряются 4%? А что, если...? Да, сомнений нет: в минерале содержится какой-то неизвестный доселе элемент. Арфведсон проводит опыт за опытом, и вот, наконец, цель достигнута: открыт новый щелочной металл. А поскольку, в отличие от своих близких «родственников» - калия и натрия, впервые обнаруженных в органических продуктах, новичок был найден в минерале, ученый решает назвать его литием («литеос» по-гречески - камень).
Вскоре Арфведсон находит элемент и в других минералах, а известный шведский химик Берцелиус обнаруживает его в минеральных водах Карлсбада и Мариенбада. Кстати, и в наши дни широкой известностью пользуются источники курорта Виши во Франции, которые благодаря присутствию солей лития обладают высокими бальнеологическими свойствами.
В 1855 году немецкому химику Бунзену и независимо от него английскому физику Матиссену электролизом расплавленного хлорида лития удалось получить чистый литий. Он оказался мягким серебристо-белым металлом, почти вдвое легче воды. В этом отношении литий не знает конкурентов среди металлов: алюминий тяжелее его в 5 раз, железо - в 15, свинец - в 20, а осмий - в 40 раз!
Даже при комнатной температуре литий энергично реагирует с азотом и кислородом воздуха. Попробуйте оставить кусочек лития в стеклянном сосуде с притертой пробкой. Металл поглотит весь имеющийся там воздух, в сосуде возникнет вакуум и атмосферное давление так крепко «припечатает» пробку, что вам вряд ли удастся ее вытащить. Поэтому хранить литий очень не просто. Если натрий, например, можно легко упрятать в керосин или бензин, то для лития такой способ неприемлем - он тут же всплывает и загорается. Чтобы сохранить литиевые прутки, их обычно вдавливают в ванну с вазелином или парафином, которые обволакивают металл и не позволяют ему проявлять свои реакционные наклонности.
Еще более активно литий соединяется с водородом. Небольшое количество металла может связать колоссальные объемы этого газа: в 1 килограмме гидрида лития содержится 2800 литров водорода! В годы второй мировой войны таблетки гидрида лития (соединение его с водородом) служили американским летчикам портативными источниками водорода, которыми они пользовались при авариях над морем: под действием воды таблетки моментально разлагались, наполняя водородом спасательные средства - надувные лодки, жилеты, сигнальные шары-антенны.
Чрезвычайно высокая способность соединений лития поглощать влагу обусловила их широкое применение для очистки воздуха на подводных лодках, в авиационных респираторах, в системах кондиционирования воздуха.
Первые попытки промышленного использования лития относятся к началу нашего века. До этого в течение почти ста лет его применяли главным образом в медицине как антиподагрическое средство.
Во время первой мировой войны Германия испытывала крайнюю нужду в олове, весьма необходимом промышленности. Поскольку своим оловянным сырьем страна не располагала, ученым пришлось срочно искать замену этому металлу. С помощью лития проблему удалось успешно решить: сплав свинца с литием («бан-металл») оказался отличным антифрикционным материалом. С этого момента техника не расстается с литиевыми сплавами. Известны сплавы лития с алюминием, бериллием, медью, цинком, серебром и другими элементами. Особенно широкие перспективы открываются перед сплавами лития с другим металлом-легковесом - магнием, обладающим к тому же ценными конструкционными свойствами: ведь такой сплав, если в нем содержится не более 50% магния, легче воды. Уже удалось выплавить некоторые сплавы подобного состава. К сожалению, они не устойчивы - легко окисляются на воздухе. Ученые работают сейчас над созданием композиции и технологии получения сплава, которые обеспечили бы ему долговечность. На Выставке достижений народного хозяйства в Москве уже экспонировался образец литий-магниевого сплава, не тускнеющего от времени.