АНТИЧНЫЙ АЛЮМИНИЙ?

Наука » Химия

Во многих популярных книгах по химии приводится легенда о том, что некий мастер, имя которого история не со­хранила, принёс римскому императору Тиберию (14—27 гг. н. э.) чашу из ме­талла, напоминающего серебро, но бо­лее лёгкого. Подарок стоил жизни изо­бретателю: Тиберий приказал казнить его, а мастерскую уничтожить, по­скольку боялся, что новый металл мо­жет обесценить серебро император­ской сокровищницы.

Эта легенда основана на рассказе Плиния Старшего, приведённом в «Естественной истории». Согласно Плинию, похожий на серебро металл был получен из «глинистой земли». Глинозём — это гидратированный оксид алюминия Аl2О3nН2О, а бе­лая глина (каолин) — алюмосиликат:

Al2O32SiO2•2Н2O.

Алюминий  называют металлом XX века. Когда его открыли в 1825 г., он стоил в 1500 раз дороже железа (сейчас — втрое). Лаже 30 лет спустя на его слиток, демонстрировавшийся на Всемирной выставке в Париже, смотрели как на драгоценность. И это неудивительно: для восстановления алюминия из его руд необходимо за­тратить очень большое количество энергии.

В течение десятилетий после откры­тия алюминий был ненамного дешевле серебра: в США, например, в 1856 г. его продавали по цене 12 долларов за фунт (454 г), а серебро — по 15 долла­ров. Лишь к концу XIX столетия, после того как изобрели новый способ полу­чения алюминия с помощью электроли­за, ежегодное производство металла начало исчисляться тысячами тонн (в наши дни уже более 10 млн. тонн), и цена на него упала.

В конце XX в. появились новые дан­ные о принципиальной возможности получения металлического алюминия в древности. Как показал спектральный анализ, украшения на гробнице китай­ского полководца Чжоу Чжу, умерше­го в начале III в. н. э., сделаны из спла­ва, на 85 % состоящего из алюминия. Могли ли в то время получить свобод­ный алюминий? Электролизный способ его производства, естественно, отпада­ет. Исключаются и методы, которые применяли в середине XIX в., — вос­становление соединений алюминия металлическим натрием или калием, поскольку получить эти щелочные ме­таллы технически не проще, чем сам алюминий.

А не могли ли в древности найти са­мородный алюминий, как, например, самородки золота, серебра, меди? ещё недавно считалось, что этот активный металл не встречается в природе в сво­бодном состоянии. Однако в 1978 г. в породах Сибирской платформы был обнаружен самородный алюминий в виде нитевидных кристаллов длиной всего 0,5 мм (при толщине нитей не­сколько микрометров). Найден он и в лунном грунте, доставленном на Зем­лю из районов морей Кризисов и Изо­билия.

Объяснить происхождение само­родного алюминия непросто. По одной из гипотез, он образуется, конденсиру­ясь из пара. Известно, что при нагре­вании галогенидов алюминия — хлори­да, бромида, фторида — они могут с большей или меньшей лёгкостью испа­ряться (так, AlCl, возгоняется уже при 180 °С). При сильном повышении тем­пературы галогениды алюминия разла­гаются, переходя в соединения алюминия(I), например AlCl. При понижении температуры пары AlCl конденсируют­ся, и в твёрдой фазе происходит реакция диспропорционирования: часть атомов алюминия окисляется и перехо­дит в привычное трёхвалентное состо­яние, а часть — восстанавливается. Восстановиться же одновалентный алюминий может только до металла: 3AlCl=2Al+AlCl3. В пользу этого предположения говорит и нитевидная форма кристаллов самородного алю­миния. Обычно кристаллы такого стро­ения появляются благодаря быстрому росту из газовой фазы. Вероятно, в лунном грунте микроскопические са­мородки алюминия образовались ана­логичным образом. Маловероятно, что древние мастера могли найти и со­брать достаточное количество таких самородков.

Однако можно и по-другому объ­яснить происхождение древнего алю­миния. Этот металл восстанавлива­ется из руд не только с помощью электричества и щелочных металлов. Существует доступный и широко ис­пользуемый с древних времён восста­новитель. Это уголь, который при нагревании восстанавливает оксиды многих металлов до свободных метал­лов. В конце 70-х гг. XX в. немецкие химики решили проверить, могли ли в древности получить алюминий вос­становлением углём. Они нагревали в глиняном тигле до красного каления (800 °С) смесь глины с угольным по­рошком и поваренной солью (хлори­дом натрия) или поташом (карбонатом калия). Соль была получена из мор­ской воды, а поташ — из золы расте­ний: учёные решили использовать только те вещества и методы, которые были доступны в древности. Через не­которое время на поверхности тигля всплыл шлак с шариками алюминия! Выход металла был мал, но не исклю­чено, что именно таким путём древние металлурги получали «металл XX века».



Источник: Мир Энциклопедий Аванта+
Авторы: Андрей Дроздов, Илья Леенсон, Дмитрий Трифонов, Денис Жилин, Александр Серов, Андрей Бреев, Андрей Шевельков, Вадим Ерёмин, Юлия Яковлева, Оксана Рыжова, Виктория Предеина, Наталья Морозова, Алексей Галин, Сергей Каргов, Сергей Бердоносов, Александр Сигеев, Оксана Помаз, Григорий Середа, Владимир Тюрин, Антон Максимов, Вячеслав Загорский, Леонид Каневский, Александр Скундин, Борис Сумм, Игнат Шилов, Екатерина Менделеева, Валерий Лунин, Абрам Блох, Пётр Зоркий, Александр Кури, Екатерина Иванова, Дмитрий Чаркин, Сергей Вацадзе, Григорий Серела, Анастасия Ростоцкая, Александр Серое, Анастасия Сигеева
Авторское право на материал
Копирование материалов допускается только с указанием активной ссылки на статью!

Похожие статьи

Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.