Таинственность очевидного - Новиков Энергий Алексеевич
Зеркальный блеск этого металла нельзя сравнить с желтым отсветом естественного спутника Земли — Луны. Далекий лунный диск, скорее, похож на медную монету.
Однако в самом начале думали иначе. Шведский минералог и химик Аксель Фредерик Кронстедт назвал никель «ложной медью». Никелевая руда была похожа на медную. Кронстедт считал открытый им элемент полуметаллом. С 1751 года и вплоть до начала XIX века ученые отвергали открытие Кронстедта, полагая, что никель — простой сплав известных металлов с серой и мышьяком. Ученый умер, не узнав, сделал ли он большое открытие или ошибся.
Вообще с никелем из-за его природных свойств сначала было много недоразумений. В месторождениях он часто соседствует с железом, медью и другими металлами. Но стоит отделить его — опять может возникнуть путаница. У никеля много общего с кобальтом. Это родство проявляется не только в отдельных залежах, но, кажется, и во Вселенной. Железо-никелевые метеориты почти на 9/10 состоят из железа, остальное достается никелю и в небольшой степени кобальту. Некоторые геологи предполагают, что и ядро нашей планеты имеет подобный состав. Если так, то запасы внутриземного никеля можно оценить огромной цифрой: 17-1019 тонн. В миллионы раз больше, чем ресурсы разведанных месторождений.
От горного духа
Сначала виновником зла считали горный дух. Кто, кроме него, мог так подшучивать над горняками? В Саксонии издавна добывали медную и серебряную руды. Иногда из нее вместо метала при обжиге выделялся ядовитый газ. В чем причина? «Это шутки горного духа Кобольда», — говорили горняки.
Был ли очень вредным этот мифический дух? Теперь ответ на этот вопрос нужно искать в истории религиозных предрассудков. А вот имя Кобольда принесло много хорошего людям и, вероятно, даст еще больше в будущем. Кобальтом назвали металл, примеси которого мешали горнякам из Саксонии выплавлять медь. Ныне такие примеси позволяют получать прекрасные сплавы для изготовления резцов, магнитных и жаропрочных материалов. Соединения металла необходимы химической промышленности, сельскому хозяйству, для изготовления керамики, эмалей и красок.
Кстати, если говорить о красках, то и тут кобальт сначала проявлял себя неуловимо. В гробнице египетского фараона Тутанхамона нашли стекло, окрашенное в синий цвет. Рецепты изготовления цветного стекла тогда тщательно скрывались. И Венецианская республика, славившаяся своими изделиями из цветного стекла, следовала по тому же пути. За раскрытие тайн красок мастерам грозила смерть. Позже богемский умелец Шюрер научился получать синюю краску из никому, кроме него, не известной руды. Окрашенное этой краской стекло называли «цафером». Откуда мастер добывал сырье? Что с ним делал? Этого не знал никто. Вот и получалось: кобальтовой синью пользовались издавна, однако не думали, что цвет дает металл. Лишь в 1735 году шведский химик Георг Брандт, открыв кобальт, сумел объяснить и тайну знаменитой краски.
Значит, таинственный природный элемент давно приносил людям пользу. Несмотря на это, даже в первой трети нашего века ученые продолжали отмечать в своих трудах: «До настоящего времени металлический кобальт с точки зрения потребления не представляет интереса». Именно с точки зрения разностороннего использования такой редкий металл, встречающийся во многих рудах в виде примеси, сейчас особенно ценен. Поэтому, скорее, можно согласиться с земляком немецких горняков— великим поэтом Вольфгангом Гете:
… Кобальдам добрым мы родня,
Хирурги гор, свой труд ценя,
Сверлим мы их по мере сил.
Пускаем кровь из рудных жил.
Металлы грудой копим мы.
Да, металл, получивший свое название по имени горного духа, делает и будет делать много доброго для людей, овладевающих секретами его использования.
Открытый в сплаве
Итак, деловая любознательность или промышленный шпионаж? Наверное, и то и другое не было чуждо Генри Форду — автомобильному королю Америки…
В начале XX века он только начинал. Генри Форд приехал в Англию на автомобильные гонки. Где гонки, там и катастрофы. Вдребезги разбилась французская машина. Форд не замедлил подобрать осколок двигателя. Затем передал его в свою лабораторию. Легкий и в то же время твердый с хорошей вязкостью металл содержал ванадий. Вскоре качественная ванадиевая сталь появилась в автомобилях Форда. А потом он с гордостью заявил: «Если бы не было ванадия, то не было бы моего автомобиля».
Действительно, стоит добавить немного этого металла в сталь — ее упругость и прочность резко повысятся. Дополнительная прибавка хрома превращает обычную сталь в броневую. Подобные сплавы необходимы почти повсюду. Собственно и сам ванадий был открыт в сплаве. Притом неожиданно.
Швеция и сейчас славится качественной металлургией. Это объясняется не только мастерством металлургов, но и составом шведской руды, богатые залежи которой разведали еще в начале прошлого века. Шведы выплавляли железо в доменных печах. В одних случаях получали хрупкий металл, в других — весьма ковкий. Сначала полагали, что «виноваты» домны — по-разному плавят. Однако отладить их работу не смогли. Решили обратиться к химику Нильсу Сефстрёму. В шлаке плавильных печей он обнаружил черный порошок. Предположил, что причина в нем. По имени древнескандинавской богини красоты Ванадис назвал порошок «ванадием». Было это в 1830 году. Сефстрём опубликовал сообщение о ванадиевом порошке. Минуло еще 39 лет, прежде чем порошок сумели превратить в ковкий металл светло-серого цвета, который в 1,5 раза легче железа.
В перипетиях с открытием этого металла заложены не только случайности, но и природные закономерности. Земные недра богаты ванадием. Его больше, чем хрома, никеля, меди, свинца и цинка. Однако залежи собственно ванадиевых руд почти не встречаются. Его чаще всего добывают попутно из железных, свинцово-цинковых руд и других залежей. Имеется он и в нефти. Например, зола венесуэльского «черного золота» на 1/10 насыщена ванадием.
Есть он и в некоторых железорудных месторождениях Урала. Железа в них не очень много. Вроде бы можно считать руды бедными. Сначала сомневались: «Стоит ли осваивать залежи Качканара»? Теперь сомнения отпали. Наличие в руде ванадия стало главной ценностью.
Когда-то из подобных горных пород выплавляли одно железо, ковкий металл и другие полезные элементы выбрасывали в отходы. Теперь они превратились в полезные ископаемые, лежащие рядом с металлургическими заводами. Один из примеров добычи ванадия таким образом подал сам первооткрыватель черного порошка Сефстрём, когда искал причину «плохой» работы шведских домен.
Непохожие близнецы
Вначале их приняли за одно и то же. Причина в том, что минералы, содержащие эти металлы, во многом почти близнецы. Довольно мягкие, серебристо-серые, они, как графит, могли оставлять след на бумаге. Речь идет о свинцовом и молибденовом блеске. И только в 1778 году шведский химик Карл Шееле сумел открыть новый элемент, названный молибденом, что в переводе с греческого означает «свинец». Выходит, что, если не в свойствах, то в названии, двойственность сохраняется.
В конце прошлого века молибден вошел в металлургию. Добавки его улучшают сталь: придают ей прочность и упругость. Он помог раскрыть и древнюю тайну острых самурайских мечей, которые никогда не тупились. Русский ученый-металлург П. П. Аносов обнаружил в стали, из которой ковались эти мечи, молибден.
Обычно он встречается совместно с другими ценными металлами. Молибден относят к редким элементам земной коры.
Близок к нему по своим свойствам вольфрам. Он может прятаться в гранитах, в жилах кварца, в оловянных рудах и просто в речных россыпях. Выбирает для себя подчас совсем необычные места. Его нашли в соленых водах озера Сёрлс, которое находится в США. Этот металл долго препятствовал своему открытию. Узнали о нем в 1781 году. Сумели выплавить в чистом виде спустя 69 лет. Он плавится при температуре 3410–3460 °C. Тугоплавкость металла — великое достоинство. Но долгое время оно было и помехой. Это свойство запечатлено даже в названии металла. Он встречается в оловянной руде. Получить из такой руды много олова нелегко. Тугоплавкий металл как бы съедает своего соседа, переводя его в пену расплавленных шлаков. Вот и прозвали его за это «волчьей пеной». Так можно расшифровать немецкие слова «вольф» — волк и «рам» — пена.
