ОШИБКА ИНЖЕНЕРА ГАРИНА

Наука » Химия

Герой известного романа А. Н. Толсто­го «Гиперболоид инженера Гарина» на­деялся разбогатеть, найдя в глубинах Земли «золотой слой». Кульминацион­ный момент описан весьма подробно, но... Давайте вчитаемся.

«Гарин, Чермак и инженер Шефер опускались в лифте в глубину главной шахты...

...Стоя внутри кротовой системы на кольцевой площадке, Гарин наблюдал необычайное явление. Сверху, с ворон­ки, собирающей газы, пошёл ртутный дождь. Пришлось прекратить действие гиперболоидов. Ослабили заморажива­ние на дне шахты. Черпаки прошли оли­вин и брали теперь чистую ртуть. Сле­дующим номером, восемьдесят первым, по таблице Менделеева за ртутью сле­довал металл таллий. Золото (по атом­ному весу — 197,2 и номеру — 79) ле­жало выше ртути по таблице.

То, что произошла катастрофа и зо­лота не оказалось при прохождении сквозь слои металлов, расположенных по удельному весу, понимали только Гарин и инженер Шефер. Это была ка­тастрофа!..

ЗОЛОТО

Наука » Химия

Испокон веков мерцающий блеск зо­лота возбуждал людскую алчность, манил вдаль бесчисленных искателей приключений, становился причиной кровавых войн. «О, если бы оно мог­ло быть совсем изгнано из жизни!» — восклицал Плиний Старший. Ещё в глубокой древности золотистый цвет металла ассоциировался в сознании людей с цветом солнца. Так, по одной из версий, русское название металла происходит от слова «солнце». Латин­ское название элемента (Aurum) в пе­реводе означает «жёлтый».

ЕСЛИ ФАМИЛЬНОЕ СЕРЕБРО ПОТЕМНЕЛО

Наука » Химия

При длительном хранении на воздухе серебряные изделия (ложки, кресты, украшения) тускнеют — покрываются тончайшим слоем сульфида серебра:

4Ag+2H2S2=2Ag2S+2Н2О.

Для того чтобы вернуть изделию прежний блеск, необходимо снять об­разовавшуюся сульфидную плёнку. Это можно сделать химическим путём. По одному из методов изделие кипя­тят в содовом растворе в алюминие­вой посуде или в любой другой, но с добавлением кусочков алюминия (про­волоки, фольги). В щелочной среде, образующейся при гидролизе соды, алюминий восстанавливает серебро до металла:

3Ag2S+2Al+5NaOH+3H2O=6Ag¯+2Na[Al(OH)4]+3NaHS.

В старину потускневшие серебря­ные предметы опускали на несколько минут в  раствор цианистого  калия

KCN. В настоящее время использова­ния ядовитого цианида реставраторы стараются избегать: его заменяют ро­данидом калия KSCN или аммония NH4SCN. Оба эти вещества связывают ионы Ag+ в прочные комплексные со­единения, например K[Ag(SCN)2].

СЕРЕБРО В МЕДИЦИНЕ

Наука » Химия

Серебро с давних времён используют для лечения различных болезней. В на­ши дни в медицинской практике при­меняют нитрат серебра и коллоидные препараты серебра — колларгол и протаргол, в которых этот металл на­ходится в растворе в виде мельчайших твёрдых частиц. Чтобы они не выпада­ли в осадок, в препараты вводят спе­циальные стабилизирующие добавки. В колларголе это яичный белок — аль­бумин. Сухой колларгол — синий по­рошок, содержащий около 75 % сере­бра. Колларгол и протаргол в виде водных растворов и мазей применяют для смазывания воспалённых слизи­стых оболочек верхних дыхательных путей, в глазных каплях, для промыва­ния гнойных ран, при рожистых вос­палениях и т. д.

СЕРЕБРЯНАЯ ЧЕРНЬ. ПАТИНА НА БРОНЗЕ

Наука » Химия

Иногда поверхность серебряных из­делий покрывают слоем черни — плёнки из сульфида серебра Ag2S. В зависимости от толщины и спосо­ба получения цвет черни изменяет­ся от бархатисто-серого до чёрного. Предметами и ювелирными укра­шениями, выполненными в технике серебряной черни, прославились мастера города Великий Устюг. Аля получения черни мастер готовит особый состав — серную печень, ко­торая представляет собой порошок, состоящий из смеси тиосульфата и полисульфидов калия. Они образу­ются при сплавлении серы с поташом в массовом соотношении 1:1,5

2СО3+14S2 = 2K2S5+2K2S2O3+4СО2.

ТЯЖЁЛЫЕ И СВЕТЛЫЕ КАМНИ

Наука » Химия

Горы Центральной Европы — Рудные, Гарц, а также горы Богемии, Саксонии с древних времён славились богатством недр. Здесь добывали железо, золото, олово, медь, серу, мышьяк, каменный уголь и многие другие полезные иско­паемые. Издавна эти места были знаме­ниты серебряными рудниками. С 1518 по 1907 г. из серебра, месторождения которого располагались близ города Иоахимсталя (ныне Яхимов в Чехии), были отчеканены миллионы монет. Вна­чале они так и именовались — «иоахим-сталеры». Затем это название в Европе укоротилось за счёт первой части слова до «талера», а в России — за счёт вто­рой — до «ефимки». Талер был в ходу по всей Европе, став самой распростра­нённой большой серебряной монетой, от него произошло и название доллара. Серебряные рудники Германии бы­ли тоже очень богаты. Из добывавшегося в них металла делали огромные ва­зы и столовые сервизы на сотни персон, на каждый из которых расходовали тонны серебра! Легенда приписывает открытие одного из месторождений германскому императору Оттону I (912—973) и его егерю. Вот как она вы­глядит в изложении М. В. Ломоносова: «Сей государь, будучи в Гарцских горах, забавлялся немалое время охотою и некогда послал своего охотника, назы­ваемого Раммелем, в тамошний лес для ловли диких зверей, за которыми он, гнавшись до горы, где ныне рудники уч­реждены в великом множестве, не мог за дичью ради трудности на коне следо­вать, для того, привязав его к дереву, за зверьми пеш помчался. А когда к коню назад возвратился, то увидел, что он, господина своего с нетерпением ожи­дая, землю копытами разрыл и из ней выбил некоторые тяжёлые и светлые камни. Сии камни взяв, Раммель привёз и показал самому императору, который, через пробование удостоверившись, что они металл в себе содержат, велел учредить заводы на том месте. Оная го­ра и поныне именем помянутого егеря Раммельсберг называется».

КОГДА СЕРЕБРО «ПЛЮЁТСЯ»

Наука » Химия

Хотя серебро с кислородом непосредственно не реагирует, оно может раст­ворять в себе немало этого газа. Растворимость кислорода в твёрдом се­ребре максимальна при температуре 450 °С, когда 1 объём металла спо­собен поглотить 5 объёмов кислорода. Значительно больше кислорода (до 20 объёмов на 1 объём серебра) растворяется в жидком металле.

Этот процесс сопровождается красивым (и опасным) явлением, кото­рое известно с древних времён, — разбрызгиванием серебра. Происхо­дит оно вот почему. Когда жидкое серебро затвердевает (при темпера­туре 962 °С), сначала, как правило, застывает верхний слой металла. На поверхности образуется корка, под которой ещё находится жидкое сереб­ро. Если расплавленный металл поглотил много кислорода, то затверде­вание сопровождается обильным высвобождением газа. Под давлением выделяющегося кислорода корка разрывается, и происходит взрывное раз­брызгивание металла, словно серебро плюётся.

СЕРЕБРО

Наука » Химия

Латинское название серебра — Argentum — связано с цветом этого ме­талла; оно восходит к греческому «аргос» — «белый», «блестящий». Рус­ское слово «серебро», как считают учёные, происходит от слова «серп» (серп луны). Блеск серебра напоми­нал таинственное лунное сияние и алхимикам, использовавшим в каче­стве символа элемента знак луны.

Древнейшие серебряные изделия, обнаруженные в Передней Азии, дати­руются V тысячелетием до н. э. Они из­готовлены из самородного серебра. Часто такие самородки окрашены в светло-жёлтый цвет, так как предста­вляют собой не чистое серебро, а сплав с золотом (греки называли его «электрон» или «электрум»), Находки серебряных самородков чрезвычайно редки (они встречаются примерно в пять раз реже золотых), поэтому неудивительно, что вплоть до конца I тысячелетия до н. э. серебро стоило дороже остальных металлов, даже зо­лота. Ситуация изменилась лишь пос­ле того, как примерно в VI в. до н. э. древние умельцы освоили процесс выделения серебра из свинцовых руд. Некоторые свинцовые сульфид­ные руды, например галенит PbS, со­держат значительные примеси суль­фида серебра Ag2S. При обжиге такой руды на воздухе PbS переходит в оксид Pb3О4 (свинцовый сурик), а се­ребро выделяется в свободном виде:

МАЛАХИТ

Наука » Химия

В природе малахит рождается там, где медные руды соседствуют с карбонат­ными породами: известняками, доломи­тами и др. Под действием подземных вод, в которых растворены кислород и углекислый газ, мель из руды переходит в раствор. Медленно просачиваясь че­рез пористый известняк, этот раствор взаимодействует с ним, образуя основ­ной карбонат меди — малахит. Обыч­но естественное формирование мине­ралов — процесс крайне медленный. Но иногда кристаллы минералов растут чуть ли не так же интенсивно, как и растения. Лабораторные исследования по­казали, что малахит может расти со ско­ростью до 10 мкм в сутки. Это значит, что в благоприятных условиях слой са­моцвета толщиной 10 см может образо­ваться менее чем за 30 лет. Самую боль­шую глыбу малахита (массой 250 т) нашли на Урале в 1835 г.

Для получения искусственного ма­лахита необходимо использовать гидро­термальный синтез (от греч. «гидор» — «вода» и «термос» — «горячий»). Этот процесс моделирует образование мине­ралов в земных недрах. Он основан на способности воды растворять при высо­кой температуре (до 500 °С) и очень высоком давлении (до 3000 атм) вещества, которые в обычных условиях прак­тически нерастворимы, например, основной карбонат меди.

Медь

Наука » Химия

Латинское наименование меди — Cuprum — происходит от названия острова Кипр, где уже в III в. до н. э. существовали медные рудники. Рус­ское «медь», вероятно, восходит к слову «смида», обозначавшему ме­талл у древних германцев.

Хотя медь иногда встречается в природе в виде самородков (самый большой из найденных весил 420 т), основная её часть входит в состав сульфидных руд, например халькопи­рита (медного колчедана) CuFeS2. Ре­же встречается минерал малахит — зелёный основной карбонат меди (CuОН)2СО3.

 

 

 Медь

Cu, Ag, Au

Наука » Химия

Медь, серебро и золото — эти метал­лы были в числе первых, освоенных человеком. Из них чеканили монеты, изготовляли предметы домашнего обихода, орудия труда и украшения. Со временем серебро и особенно золото стали универсальным мерилом материальных ценностей. Получение золота из других металлов составля­ло предмет алхимии — ярчайшей страницы в истории человеческой мысли, давшей начало современной химии. С тех пор жизнь людей почти до неузнаваемости изменилась, а зо­лото по-прежнему является симво­лом богатства и эталоном ценности...

МЕДАЛЬ ВОЛЛАСТОНА

Наука » Химия

Среди многочисленных знаков отличия, которыми награждают выдающих­ся учёных, есть одна медаль, которая сделана из чистого палладия. Это ме­даль имени Волластона, присуждаемая ежегодно Лондонским геологическим обществом. Чем же так прославился Уильям Хайд Волластон (1766—1828)? Ещё в конце XVIII в. он был мало кому известным лондонским врачом. В то время многие врачи являлись также аптекарями, а значит, и химиками. Волластон оказался неплохим химиком, он изобрёл новый способ изготовле­ния платиновой посуды и наладил её производство.

Разбогатев таким образом, Волластон навсегда оставил медицинскую практику и посвятил себя химии и минералогии. Его основной научной за­дачей стало выделение платины из руд и её очистка. В ходе исследований Волластон отделял и анализировал все примеси. Результатом этих работ стало открытие палладия и родия. Родий учёный назвал так по розовому цвету его солей (от греч. «родон» — «роза»), а палладий получил своё имя в честь недавно открытой немецким астрономом Генрихом Ольберсом ма­лой планеты Паллады (Афина Паллада — греческая богиня мудрости). В 1804 г. Волластон обнаружил в горных породах самородный палладий, а затем сумел изготовить и первый слиток чистого палладия.

В эти же годы английский химик Смитсон Теннант (1761 ——1815) выде­лил ещё два платиновых металла — иридий (от греч. «иридос» — «радуга») и осмий (от греч. «осме» — «запах»; оксид OsO4 имеет неприятный запах).