Путешествие в Страну элементов - Л. Бобров
Нашу Землю можно назвать планетой торжествующего углерода. Ни один элемент не «создал» столько соединений на земном шаре, сколько углерод. Соединения углерода считаются носителями жизни; все остальные вещества, хотя и изменяются со временем, рассматриваются как представители мертвого мира — так они малоподвижны, когда предоставлены самим себе.
Органический мир, живой мир, мир растительных и животных продуктов не мог не вызвать к себе жгучего интереса химиков. Их захватывало безудержное разнообразие этого мира, их манила трудность получения органических соединений искусственным путем.
Вторая половина прошлого столетия ознаменовалась серией блестящих достижений органического синтеза. Как бы воскрешая трупы растений и животных далекого прошлого, возвращая к жизни их энергию, краски, аромат, целебные свойства, органики синтезировали искусственные органические красители, ценные лекарства, разнообразные душистые вещества. Они приготовили бездымный порох, искусственный шелк, целлулоид, высококалорийные виды топлива.
В середине XIX века на фоне пышного расцвета органической химии неорганика казалась многим отцветшим, навсегда переставшим плодоносить деревом знаний. Ее фундаментальные законы, классические схемы технологических процессов вошли в учебники, стали прописными школьными истинами.
Подобные периоды временного затишья, неустойчивого покоя проходит в своем развитии каждая наука. Совсем недавно, например, «воскресла» древняя акустика. Ее уже списали было в историко-научный архив, как «вдруг» в нашу жизнь ворвались ультразвуки, нашли применение инфразвуки…
Предстояло сказать новое слово и неорганике.
Она сказала это новое слово, и ему с благодарностью внемлют самые передовые, самые романтические отряды науки и техники наших дней.
В новой Программе Коммунистической партии Советского Союза записано: «…совершенствование существующих и изыскание новых, более эффективных методов разведки полезных ископаемых и комплексного использования природных богатств».
Каждый читает по-своему. Геологи встрепенулись, встретив слово «разведка», химикам бросилось в глаза «комплексное использование».
…На столы химических лабораторий без конца прибывают каменные посылки постоянного корреспондента — природы. Надо быстро «вскрыть» и точно определить их содержимое.
С этого начинается служба неорганической химии. Надо полно и безошибочно ответить на вопрос: «Что там?» Ведь решается судьба горы, приславшей «посылку», и характер промышленности, которой предстоит эту гору «переваривать», и будущее края, где найдено новое месторождение. Казалось бы, что тут сложного? Раз элементы открыты, их соединения большей частью известны. И все же задача эта не всегда решается просто. Например, особого внимания к себе требуют металлы платиновой группы, редкоземельные «близнецы», селен, теллур и некоторые другие. Они заставляют аналитиков изрядно покопаться в сырье.
Но вот содержимое «посылки» разложено по полочкам. Дана характеристика сырью «по валу» и «по номенклатуре» имеющихся в нем химических элементов. Надо далее указать, в какой форме, в каком содружестве каждый элемент присутствует в сырье. Это помогает решить вопрос, выгодно ли заниматься обогащением руды. Недаром химический анализ, готовящий ответы на такие вопросы, называется «рациональным».
Скрупулезно изучая свойства «кирпичиков мироздания», наука давно пришла к заключению, что бесполезных среди них нет. Практика подтверждает этот вывод: все меньше представителей таблицы Менделеева ожидают получения работы за воротами производства.
Комплексное использование природных богатств, как правило, задача исключительно сложная. Для ее решения обычно требуется немало времени и консолидация сил научно-исследовательских и проектных организаций.
История освоения апатито-нефелиновой «шкатулки», припрятанной природой на Кольском полуострове, началась более трех десятков лет назад, а не закончилась и поныне. «Шкатулку» нашли в Хибинах академик А. Е. Ферсман и А. Н. Лабунцов. Это крупнейшее месторождение было роскошным подарком науки народному хозяйству юной республики.
Вначале добываемая здесь порода проходила сравнительно короткий путь переработки: ее обогащали и выделяли апатитовый концентрат. Полупродукт поступал на предприятия, где по способу, разработанному под руководством академика С. И. Вольфковича, из него изготовляли удобрения — суперфосфат, аммофос, преципитат.
Это было большим событием в экономической жизни страны.
Но радость победы химикам отравлял сам виновник торжества — хибинский минерал. Они-то знали, что в нем прячется целый набор элементов и их соединений, что каждое из этих веществ требуется или в ближайшее время станет остронеобходимым народному хозяйству.
Самая яркая страница в эпопее освоения этого ископаемого богатства связана с получением алюминия. При переработке породы выделялся в форме концентратов нефелин. Он содержал сложное соединение Na2O · Al2O3 · 2SiO2. Алюминий и щелочь — в отходах! Примириться с этим действительно было трудно. Но разработать технологию нового процесса казалось еще труднее. Как и всякая сложная задача, эта породила и энтузиастов и скептиков. Спор между ними закончился в послевоенное время. В Институте прикладной химии был разработан, а на Волховском алюминиевом заводе внедрен способ промышленного получения щелочей и цемента из недавних отходов «крылатого металла». Как известно, руководитель этой работы Д. Л. Талмуд был удостоен Ленинской премии.
Но, как мы уже сказали, «шкатулка» еще не исчерпана до дна. Алюминию в нефелине сопутствуют галлий и некоторые другие редкие элементы. Возможности заманчивые.
Подобными «шкатулками» природа щедро одарила наши недра. Под боком у бурного Каспия лежит отделенный от него длинной песчаной косой тихий залив Кара-Богаз-Гол. Веками вливало море в эту плоскую тарелку свою густо-соленую воду. Южное солнце выпивало влагу, а соль оставалась. Это соль земли, собираемая реками, как дань, с территорий, по которым они протекают. Какие только породы не встречают на своем пути вечные странницы! И повсюду бегущий поток вымывает растворимые химические соединения.
Свою добычу реки отдают морю. Не удивительно, что в его водах собираются чуть ли не все элементы таблицы Менделеева. Кара-Богаз-Гол — место, где похищенные реками богатства море возвращает суше. Но если в земле эти вещества рассеяны на необозримых просторах, здесь они как на складе. Кара-Богаз готов отпустить потребителю несметные количества натрия, магния, калия, кальция в различных соединениях. Полагают, что при заводской переработке солей и рапы залива могут быть легко получены и такие лакомые для новейшей техники элементы, как литий, бор, а также бром, йод и другие. А для особо усердных искателей древний Кара-Богаз бережет на своем дне даже благородные металлы — золото и серебро.
Пока эта живая таблица Менделеева — в основном лишь потенциальное месторождение.
Кара-Богаз ждет своего часа. Ждет тех, чью волю и энергию он прославит, раскрыв народному хозяйству страны свои истомившиеся сокровища.
Да и не только Кара-Богаз. В прикаспийских степях, в Западной и Восточной Сибири, на Северном Кавказе и в Средней Азии, в Крыму и в Закарпатье белеют блюдца соляных отложений, сверкают соляные озера — малые и большие кара-богазы, скопившие впрок ценное сырье.
…Подобно чудаковатому голландцу Антони Левенгуку, который свои замечательно отполированные линзы нацеливал на самые неожиданные предметы — вплоть до мушиных мозгов — и открывал целые миры неведомых прежде микроскопических существ,
