49. Индий-Indium (In)




Известная многим несколько грубоватая пословица: "Нечего на зеркало пенять, коли рожа крива" для химического случая может перефразироваться так: "Нечего на зеркало пенять, коли оно не из индия". Смысл такой перефразировки станет понятен после краткого пояснения. Все зеркала отражают окрашенные световые лучи не в полной мере. Как говорят, зеркало неодинаково отражает различные цвета спектра. Вот почему, например, цветные одежды "в зеркале" имеют окраску несколько иную, чем на самом деле. Этот недостаток имеет и серебряное, и оловянное, и ртутно-висмутовое зеркало. Зеркало из полированной пластинки нержавеющей стали или иного металла также отражает цветные лучи не в полной мере. Металл индий отражает одинаково хорошо все части спектра, все цвета. Поэтому металлический индий является незаменимым материалом для изготовления высококачественных зеркал, что имеет большое значение при устройстве точных астрономических приборов. Прибавка индия к серебру усиливает зеркальный блеск и предупреждает потускнение его на воздухе. Поэтому чистый индий или его сплав с серебром используется для покрытия рефлекторов. Такие рефлекторы не тускнеют от времени и имеют постоянный коэффициент отражения.
Между прочим во время массированных налетов немецкой авиации на Лондон в годы второй мировой войны прожекторы английской противовоздушной обороны были хорошим средством помощи зенитной артиллерии. Способность прожекторов "пробивать" даже лондонский туман приписывали металлу индию, который использовался для изготовления прожекторных зеркал. В этом есть известная доля правды. Вторая сторона успеха состояла в добавке редкоземельных элементов - лантаноидов к электродам прожекторной дуги. К сожалению, у индия очень низкая температура плавления - всего 156°С, поэтому зеркало во время работы прожектора необходимо охлаждать.
На воздухе индий вполне устойчив и долго сохраняет серебристо-белый цвет в разрезе. Резать, кстати говоря, можно его ножом. Индий гораздо мягче свинца и на бумаге оставляет заметный след. Медь, мышьяк, свинец и многие другие металлы встречаются в природе в минералах. У индия таких минералов нет. Индий сопутствует цинку в его рудах, а также и другим сернистым соединениям металлов. С каждым годом индий применяют все чаще в различных сплавах. Один из сплавов индия со свинцом, висмутом и некоторыми другими металлами имеет температуру плавления всего 46,5°С. Чайная ложечка, сделанная из такого сплава, "растаяла" бы при первом же размешивании горячего чая. Сплавы для пломбирования зубов, содержащие индий, имеют значительную прочность. Прибавка небольших количеств индия к сплавам меди сильно повышает устойчивость их к действию морской воды. Индий - металл рассеянный и редкий. Мировая добыча индия составляет всего несколько тонн в год.
Индий был открыт с помощью спектрального анализа в 1863 г. немецкими химиками Т. Рейхом и Ф. Рихтером в цинковой руде Фрейберга (в Саксонии).
В спектре этого элемента есть линия цвета известного красителя индиго. Темно-синий краситель индиго и дал имя новому элементу. Свое название индий оправдывает и изменением окраски пламени. Пламя окрашивается в сине-фиолетовый цвет.
Место индия в периодической системе окончательно было определено Д. И. Менделеевым. До этого индий считали элементом второй группы.



50. Олово - Stannum (Sn)


Половина добываемого во всем мире олова расходуется на получение белой жести, применяемой главным образом для изготовления консервных банок. Поэтому олово иногда образно называют металлом консервной банки. Вторая половина добываемого олова, составлявшая в конце первой половины XX в. почти 150 тыс. т, находит так много потребителей. Достаточно указать, что буквы в любой книге отпечатаны с помощью шрифта, сделанного из типографского сплава, в состав которого входит от 5 до 30 % олова. Подшипники автомобиля, самолета, паровоза и многих других машин изготовлены из баббитов - сплавов, содержащих олово со свинцом, медью и сурьмой. Различные сорта бронзы обязательно содержат в себе олово. "Царь-пушка" Московского Кремля - удивительное творение русского литейщика Андрея Чохова, двухсоттонный "Царь-колокол" - не менее знаменитое "чудо" русских мастеров И. Ф. и М. И. Ма-ториных, "Медный всадник" - бессмертное произведение Э. М. Фальконе, рвущиеся из рук юношей бронзовые кони П. К. Клодта на Аничковом мосту в Ленинграде и многие другие замечательные памятники изготовлены из бронзы. Сам сплав олова и меди - бронза, являясь своеобразным символом, обозначающим в истории человечества длительный период - бронзовый век, свидетельствует о давнем знакомстве человека с оловом.
Не так уж трудно понять причину, по которой олово и медь стали объектом внимания людей древности и почему бронза сыграла такую большую роль в истории человеческой культуры. Сравнительно легко получается из руд медь, но еще проще получается металлическое олово, у которого температура плавления составляет всего лишь 232°С. Достаточно оловянную руду (главнейшая из них касситерит, или оловянный камень, соединение олова с кислородом) смешать с углем, поджечь уголь и продувать воздух обычными кузнечными мехами, которыми пользовались люди много тысяч лет назад, чтобы выплавилось чистое олово. Во всяком случае, в Средней Европе, куда сведения о металлах проникли из древнейших очагов культуры, олово было известно за две тысячи лет до нашей эры. Египтяне могли получать олово из руд уже за 3000 лет до нашей эры. Само же название олова (от санскритского слова "ста", что значит "твердый") свидетельствует, что в странах Востока этот металл знали еще раньше, за 4000 с лишним лет до нашей эры.
Можно предположить, что бронзу, на первых порах, получали случайно, ибо есть руды, содержащие одновременно олово и медь. Позже бронзу готовили по определенной рецептуре, об этом свидетельствуют результаты анализа древних бронзовых изделий.
Более трехсот лет тому назад было замечено, что олово очень хорошо держится на поверхности чистого железа и защищает его от ржавления. В то же время из опыта многовекового пользования оловянной посудой было известно, что олово почти не тускнеет и пища в оловянной посуде не получает неприятного привкуса.
Самовар внутри полужен, т. е. покрыт тонким слоем олова; кухонная посуда, места спаев в радиоприемнике также содержат олово. Правда, каждому, кто любит сам мастерить все своими руками, известно, что для пайки необязательно брать чистое олово, лучше применять третник - сплав олова со свинцом.
Олово, так прочно вошедшее в быт, в технику, обладающее рядом ценных качеств, вместе с тем имеет совершенно необычные по сравнению с другими металлами свойства.
... Много лет назад в Сибирь отправилась хорошо снаряженная экспедиция. Вся посуда была оловянной. Как только экспедиция очутилась в Сибири, положение стало комическим: еда есть, но посуда рассыпалась в серый порошок. Выручили сопровождавшие экспедицию местные жители: они вырезали ложки и миски из дерева.
... В 1912 г. известный полярный исследователь Скотт снарядил экспедицию к Южному полюсу. Сосуды и жестянки с жидким топливом были запаяны оловом. На морозе они разрушились, горючее вытекло. Экспедиция Скотта погибла.
Известный химик, академик И. А. Каблуков в своих воспоминаниях рассказывает о том, как его учителю В. В. Марковникову принесли для исследования чайник из запасов царского интендантства. По всему корпусу чайника, сообщает Каблуков, были какие-то серые пятна и наросты, стенки чайника рассыпались в пыль от легких поколачиваний по ним рукой. Никаких примесей у олова при анализе не было установлено. Причина находилась в самом ... олове. Дело в том, что при температуре ниже -13°С устойчивой модификацией олова (оно существует в трех видоизменениях) является серая порошкообразная форма (плотность 5,8). Поэтому с понижением температуры начинается переход обычной, кристаллической формы в серую, порошкообразную. Скорость перехода тем быстрее, чем ниже температура. При -33°С, как показали русские ученые А. П. Комар и К. Иванов, она достигает максимума. Вот почему погибла экспедиция Скотта, а в неотапливаемом складе интендантства при суровой зиме из чайников и солдатских пуговиц получались груды серого порошка. "Болезнь" олова, связанная с переходом кристаллической модификации олова в порошкообразную, получила название "оловянной чумы". Возможно, имеет место "заражение" обычного олова при контакте с "больным" - порошкообразным.
Выше 200°С, т. е. вблизи точки плавления олова, оно легко переходит в третью модификацию, имеющую плотность 6,6 и отличающуюся большой хрупкостью. В этой форме оно легко растирается в порошок.





На главную Сделать стартовой Добавить в избранное Написать письмо

Поставь закладку/отправь другу!

Рейтинг SunHome.ru Яндекс.Метрика