КОНКУРЕНТ ЭДИСОНОВОЙ ЛАМПОЧКИ, ИЛИ КАК АВСТРИЙСКИЙ БАРОН БРАЗИЛЬЦЕВ ОБМАНЫВАЛ

Наука » Химия

Сейчас трудно представить нашу жизнь без электричества. Однако ещё не так давно к фонарям на ули­цах тянулись не провода или элек­трические кабели, а трубы с газом. Газовое освещение появилось в на­чале XIX в. Светильный газ получали перегонкой каменного угля или дре­весины без доступа воздуха, и подоб­ное производство являлось мощной отраслью промышленности.

Вообще-то сам по себе горящий газ даёт мало света. Резко увеличить освещённость горелки можно, поме­стив в пламя подходящее вещество, которое, разогреваясь, начинает са­мо светиться. Вначале таким усили­телем, «рабочим телом» служила платиновая проволока, но подоб­ные горелки были очень дороги.

Настоящую революцию в освети­тельном деле совершил австрийский химик Карл Ауэр (1858—1929). Кстати, основные его исследования посвящены изучению редкоземель­ных элементов. Работая в лаборато­рии немецкого химика Роберта Бунзена, Ауэр заметил: если тугоплавкие оксиды редкоземельных элементов нагреть в пламени горелки, они начи­нают ярко светиться. Учёный начал интенсивно работать над усовер­шенствованием газовой горелки.

Стоит заметить, что способность огнеупорных оксидов металлов да­вать при накаливании яркий свет была известна и до Ауэра. В 1823 г. английский офицер Томас Друммонд (1797—1840) изобрёл так назы­ваемый друммондов свет. В его го­релке известь (оксид кальция) раскалялась добела водород-кисло­родным пламенем.

Ауэр пропитывал ткань раство­ром нитрата лантана La(NO3)3 а за­тем нагревал её до полного озоления. При температуре выше 745 °С нитрат лантана разлагается: 4La(NO3)3= 2La2O3+12NO2+3О2. В 1885 г.

Ауэр получил свои первый патент на способ изготовления калильных се­ток из оксидов лантана и циркония с добавкой оксида иттрия. Ткань после очистки пропитывали раство­ром нитратов или ацетатов соответ­ствующих металлов, обрабатывали аммиаком, сушили, а затем разреза­ли на полоски, которые заплетали в косички. Из последних с помощью вплетенных тонких платиновых про­волочек, служивших каркасом, «ши­ли» колпачки. В пламени ткань быст­ро выгорала и оставалась сетка из оксидов, которая сохраняла форму исходного колпачка, хотя и уменьша­лась в размерах. Изделие было очень хрупким.

Изобретение вызвало интерес во многих странах. В 1887 г. Ауэр осно­вал недалеко от Вены фабрику, на которой готовили растворы для про­питки тканей. Одновременно учёный продолжал искать новые составы. Он обнаружил, что нитрат тория после прокаливания превращался в очень тугоплавкий и ярко светящийся в пламени оксид ThO2. Однако торий дорог. Его минерал торит ThSiO4 встречается очень редко. Поэтому при участии Ауэра на Атлантическом побережье Бразилии были начаты разработки месторождения более доступного сырья — монацитового песка.

Монацит (Се, Th)PO4 — важней­ший источник церия и тория. Кроме того, в нём присутствуют лантан, не­одим и другие лантаниды, а также уран. Тория в монаците немало — от 2,5 до 12%. Чтобы уменьшить рас­ходы на транспортировку, Ауэр по­шёл на хитрость: уговорил одну из компаний, торгующих с латино­американскими странами, брать в обратный путь в качестве балласта не обычный песок, а тяжёлый монацитовый. И таким образом пере­правил в Европу изрядное его коли­чество. Но вскоре правительство Бразилии спохватилось, что ценное сырьё бездоходно уплывает из рук, после чего Ауэру пришлось за песок платить, и немало.

Однако дело с производством калильных сеток застопорилось. Ока­залось, что горелки работают неста­бильно: по необъяснимой причине иногда уже через несколько дней их яркость значительно снижалась. Устранить этот дефект не удава­лось, и спрос на горелки пошёл на убыль. В 1889 г. пришлось даже за­крыть фабрику.

Проблемой, наряду с Ауэром, занялся также бывший управляю­щий фабрикой Аюдвиг Хайтингер (1860—1945). Он не скрывал от Ауэра результаты своих опытов; бо­лее того, помогал ему с реактивами. У Хайтингера имелись большие запа­сы — около 50 кг неочищенного оксалата тория Th(C2O4)2, который был получен при переработке тонны монацитового песка. Зная, что Ауэр ра­ботает в основном с торием, он по­слал ему значительное количество оксида тория, полученного прокали­ванием оксалата.

Помня о непревзойдённой терми­ческой устойчивости оксида тория, который плавится при 3350 °С (для сравнения: СаО — при 2630 °С, а Al2О3 — при 2050 °С), Ауэр про­должал упорно экспериментировать с этим веществом. Долгожданный успех пришёл, когда он испытал сетку из ThO2, содержащего 1% СеО2. Она оказалась не только стабильнее, но и прочнее прежних. В августе 1891 г. последовала новая заявка Ауэра на патент, а уже через три месяца насто­ящую сенсацию вызвали новые горел­ки, которыми был освещён оперный театр в Вене. Как писали газеты, свет отличался мягкостью, чрезвычайной приятностью для глаз и очень напоми­нал дневной. К тому же горелки бы­ли экономичнее всех прочих.

На новые горелки Ауэра начался ажиотажный спрос. Налаженное производство сеток оказалось пол угрозой: не хватало пропиточной жидкости. На помощь пришёл всё тот же Хайтингер, который оставил работу в университете и вновь при­нял на себя управление предприяти­ем. Сетки стали выпускать и в других странах: Германии, Англии, Франции, США. Доходы компаний были неслыхан­ные — до 125 % годовых! Ручную работу вскоре заменили механизмы, производст­во достигло рекордной цифры —50 тыс. сеток в день. Ауэровские горелки успеш­но конкурировали поначалу даже с по­явившимся электрическим освещением. Так, в конце XIX в. освещение 1 км ули­цы в Ливерпуле электричеством стоило 330 фунтов в год, а газом — меньше 80. К тому же газовые горелки продолжали усовершенствовать. Была изобретена пе­ревёрнутая горелка, в которой газ пода­вался сверху вниз; это позволяло избежать «мёртвого» неосвещаемого пространства под светильником.

Успех Ауэра омрачился судебными процессами по его патентным заявкам. Так, в 1900 г. германский суд решил дело не в пользу Ауэра, и с этого момента хи­мический состав для приготовления газо­калильных сеток, который раньше держал­ся в секрете, стал всеобщим достоянием. Утешением Ауэру могло служить присво­ение ему титула барона, и теперь он име­новался Ауэром фон Вельсбахом. Заслуги Ауэра были действительно велики: наряду с изобретением горелок он открыл два но­вых элемента — неодим и празеодим и почти одновременно с французским кол­легой химиком Жоржем Урбеном (1872— 1938) — последний редкоземельный эле­мент лютеций. А знаменитые ауэровские сетки продолжали выпускать на протяже­нии всей жизни изобретателя; к моменту его смерти в 1929 г. их было изготовлено около 5 млрд.!

Однако со временем всё очевиднее становились преимущества электрическо­го света. Если в начале 30-х гг. улицы Лон­дона освещались примерно поровну газом и электричеством, то в послевоенное вре­мя электричество полностью вытеснило газ. Интересно, что и Ауэр способствовал этому: в 1900 г. он предложил заменить в лампах накаливания угольную нить осми­евой. Правда, осмий вскоре был вытеснен более дешёвым вольфрамом, который к то­му же имеет и более высокую температу­ру плавления — 3420 °С вместо 3027 °С у осмия. Сейчас газовое освещение прак­тически забыто, а ауэровские горелки можно увидеть лишь в музеях.



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.