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).

МОНЕТЫ VIII ГРУППЫ

Наука » Химия

Считается, что первые в истории чело­вечества монеты были отчеканены в VII в. до н. э. в Лидийском царстве из электрума — природного сплава золо­та с серебром, содержащего до 30% серебра. В последующие века основны­ми монетными металлами стали золо­то, серебро и медь.

Во второй половине XIX в. к этим трём металлам добавился и четвёр­тый — никель. Из чистого никеля от­чеканены, например, современные 50-франковые бельгийские монеты. Но чаше используют медно-никелевый сплав. Интересно, что в древней Бактрии делали монеты из почти сов­ременного медно-никелевого сплава, содержащего 20 % никеля. Этот состав соответствовал естественным рудным залежам.

Случаи использования для изготов­ления монет других металлов VIII груп­пы немногочисленны. В Византии, а также в средневековом Китае и Японии в ходу были железные деньги. Сегодня из железа (вернее, из стали) отчекане­ны монеты Боливии, Бразилии, Нидер­ландов, Индии, Италии и других стран, а также российские и украинские ко­пейки и пятачки. Стальные монеты стойки к истиранию, часто в них есть

легирующие добавки хрома. Так, неко­торые итальянские монеты содержат 18,25% хрома, украинские — 16,82%. Монеты из чистого железа выпускались в Люксембурге и Финляндии.

ШЕСТЬ БЛАГОРОДНЫХ

Наука » Химия
В короткой форме периодической системы в VIII группу наряду с желе­зом, кобальтом и никелем входят шесть платиновых металлов. Другое их название — благородные металлы. Платина была известна в Южной Америке ещё в доколумбовы време­на. По цвету и блеску этот металл по­хож на серебро, поэтому испанцы, покорившие большую часть конти­нента, и называли его платиной (исп. platina — уменьшительное от plata — «серебро»). Свойства платины описал испанский офицер дон Антонио де Ульоа в 1748 г. Спустя полвека, в 1803—1804 гг., были выделены спутники платины — палладий, ро­дий, иридий и осмий. Последний металл платинового семейства открыт в 1844 Г. профессором Казанского университета Карлом Карловичем Клаусом (1796—1864) и назван руте­нием (от лат. Ruthenia — «Русь»).
ШЕСТЬ БЛАГОРОДНЫХ
 
Платина — серовато-белый пластичный металл, довольно мягкий и ковкий.

ЗЛЫЕ ДУХИ КОБОЛД И НИК

Наука » Химия

По сравнению с испокон веков из­вестным человеку железом, его сосе­ди по периодической системе, ко­бальт и никель, были открыты, можно сказать, совсем недавно.

История кобальта как химическо­го элемента началась в Саксонии, на серебряных рудниках. Иногда из руды, очень похожей на серебряную, не удавалось получить желанный ме­талл, а при её обжиге выделялся ядо­витый газ. В таком случае говорили, что рудокопы потревожили злого ду­ха Коболда. В 1735 г. шведский химик Георг Брандт (1694— 17б8) установил, что в «злом» минерале содержатся мышьяк (поэтому при обжиге выде­лялись ядовитые пары As2O3) и неиз­вестный металл. Брандт выделил его и сохранил за ним название «ко­бальт».

КАК ГОРИТ ЖЕЛЕЗО

Наука » Химия

На уроках химии, на лекциях часто по­казывают эффектный опыт горения стальной проволоки в чистом кисло­роде. К счастью, в атмосфере Земли кислород составляет лишь пятую часть, поэтому горение железных и стальных изделий сильно замедляется. Но не пре­кращается! Этот незримый пожар, кото­рый называется коррозией, ежегодно разрушает десятки миллионов тонн вы­плавляемого металла. Коррозия не прос­то уничтожает металл, на выплавку которого были затрачены огромные усилия. Она выводит из строя готовые изделия, а их стоимость неизмеримо вы­ше стоимости самого металла. Коррозия не щадит ни миниатюрные точные дета­ли, ни огромные мосты.

Особенно опасна она в тех местах, где металл находится под нагрузкой. Если с помощью мощного пресса не­много сплющить стальные шарики от подшипников, а затем эти шарики, на­ходящиеся под сильным внутренним напряжением, поместить в разбавлен­ный раствор соляной кислоты, то через некоторое время, когда кислота разъест поверхностный слой, энергия напряже­ния внезапно освобождается, и шари­ки взрываются с громким звуком.

ОТ ЧУГУНА К СТАЛИ

Наука » Химия

С конца XVIII до середины XIX в. сталь получали пудлинговым методом (от англ. puddle— «месить»). Чугун пере­плавляли в печах, выложенных желез­ной рудой. Чтобы содержащиеся в руде примеси быстрее окислялись кис­лородом воздуха, работник-пудлин­говщик помешивал плав железной клю­кой. Метод был очень трудоёмкий и малопроизводительный, хотя и давал сталь достаточно высокого качества.

В 1856 г. английский изобретатель Генри Бессемер создал конвертор — грушевидную вращающуюся печь, выложенную изнутри кварцевыми огнеупорами. В печь, расположенную горизонтально, заливали расплавлен­ный чугун, подавали сжатый воздух, и затем ставили её вертикально. Кисло­род частично окислял железо до оксида FeO, который, растворяясь в жидком чугуне, окислял углерод, кремний и марганец. Производительность кон­вертора была достаточно высокой, не­смотря на то что в нём не происходи­ло удаления примесей фосфора.

Английский металлург Сидни Джилкрист Томас заменил кварцевые огне­упоры на жжёные доломитные, со­держащие оксиды кальция и магния. В процессе передела чугуна эти окси­ды связывали фосфорные примеси (в виде Р2О5) в фосфаты, которые уда­лялись из стали в виде шлаков. Такой конвертор стали называть томасовским, в отличие от бессемеровского.

ЖЕЛЕЗО

Наука » Химия
Свободно конвертируемая валюта — вовсе не признак только нашего вре­мени. Но представить себе, что всеоб­щей мерой ценностей когда-то было железо, мы можем с большим трудом. А между тем во времена Гомера «од­ни покупали вещи на бычьи шкуры, другие — на железо и пленных», как
писал Плиний Старший. Одна часть железа приравнивалась к десяти час­тям золота. Почему же железо цени­лось так высоко? Наверное, причин две. Во-первых, оно было самым прочным из известных тогда метал­лов, незаменимым при изготовлении оружия и орудий труда. Вторая при­чина — сложность добычи железа.

ЖЕЛЕЗО
Железо в брикетах.

САМЫЙ РЕДКИЙ СТАБИЛЬНЫЙ ЭЛЕМЕНТ

Наука » Химия

Рений встречается в виде примеси в рудах некоторых металлов. Например, отдельные молибденовые руды содержат до 100 г ре­ния на тонну руды. По меркам исследователей, этого уже доста­точно, чтобы организовать его производство.

В наши дни мировая промышленность потребляет 10—15 т ре­ния в год, а цена его в конце 80-х гг. XX в. составляла 1500 дол­ларов за 1 кг. Удивительно, что такой редкий металл, как рений, стоит в несколько раз дешевле золота. Может быть, это связано с тем, что рений ещё не нашёл достойного применения?

Общие запасы этого элемента на Земле оцениваются пример­но в 2,5 тыс. тонн.