78. Платина- Platinum (Pt)






Бедность платиновых руд, отсутствие крупных месторождений и отсюда очень высокая стоимость металла в значительной степени ограничивают практическое применение платины. Платина весьма редко встречается в виде самородков. Крупнейший из них весит 9,6 кг. По внешнему виду платина не представляет собой чего-либо выдающегося или бросающегося в глаза. Это белый с серым матовом отливом, тягучий (приближается к золоту) со значительной плотностью (21,5) и высокой температурой плавления (1774°С) металл. Исключительная химическая стойкость платины при самых высоких температурах позволяет назвать ее металлом химической лаборатории. Несмотря на то, что платина была известна еще в первой половине XVIII столетия (описана Р. Ватсоном в 1750 г.), а смутные упоминания о ней относятся к XVI столетию, практическое применение в технике платина впервые нашла лишь в 1809 г. при изготовлении реторт для хранения концентрированной серной кислоты. Первые месторождения самородной платины были обнаружены в Америке, где в XVII столетии испанские завоеватели во главе с Ф. Кортесом, разорив государство ацтеков, нашли на берегах реки Платино-дел-Пино (в Колумбии) новый металл. Название металла - "платина" произошло от испанского слова "плата" - серебро и означает "серебрецо". В самородном виде платина, помимо Америки (Бразилия, Колумбия), находится в Южно-Африканском Союзе. У нас на Урале коренные месторождения платины были обнаружены в 1892 г. А. А. Иностранцевым. Россыпные месторождения были найдены раньше, в 1819 г., но знаменитый Александр Гумбольдт, посетивший в 1829 г. месторождения платины, по поводу ее использования в своем отчете не написал ни одного слова. Некоторое время платина считалась "никчемным" металлом. В Испанию завоеватели Южной Америки завезли очень много платины, и она продавалась дешевле серебра. Однако испанские ювелиры, обнаружив, что сплавы платины с золотом имеют большой удельный вес, решили использовать ее для изготовления, с точки зрения того времени, фальшивой золотой монеты. Узнав об этом, испанское правительство издало приказ об уничтожении всех запасов платины, и большое количество металла утопили в море. Свойства платины впервые были описаны профессором Харьковского университета Ф. Гизе. Подробное изучение платины и способов ее получения из природной "сырой платины" было проведено русским химиком, вице-президентом Горной коллегии в Петербурге, почетным членом русской и многих иностранных Академий наук Мусиным-Пушкиным. Следует отметить, что русским ученым принадлежит ведущая роль в изучении платины и других, сопутствующих ей металлов. Высокая химическая стойкость платины обеспечила ей широкое применение для изготовления химической посуды (тигли, чашки, наконечники щипцов, насадки на горелки, электроды для анализа) и аппаратуры для химической промышленности. Известны платиновые зеркала, их получают путем нанесения тончайшего слоя платины на стеклянную поверхность. Платиновые зеркала устойчивы, не тускнеют, дают чистое изображение, а главное обладают замечательной особенностью - односторонней прозрачностью. Сущность явления состоит в том, что со стороны источника света зеркало непрозрачно и отражает находящиеся перед ним предметы, в то время как с теневой стороны оно прозрачно и через зеркало можно все видеть так же хорошо, как через чистое стекло. Благодаря этой особенности платиновые зеркала получили в одно время широкое распространение в США. Их вставляли вместо стекол в окна нижних этажей контор, машинописных бюро и других учреждений, а также и жилых помещений, вместо занавесей и экранов. Есть у платины и еще одно ценное свойство: она хорошо впаивается в стекло, что важно при изготовлении стеклянных приборов. Принцип действия таких термометров сопротивления основан на способности платины изменять (увеличивать) электрическое сопротивление в строгой зависимости от повышения температуры. Если платиновую проволочку подключить к прибору, регистрирующему изменение сопротивления, то изменение температуры будет точно фиксироваться этим прибором. Шкалу прибора градуируют в градусах. Платина - любимый металл ювелиров. В ювелирном искусстве платина играет роль отделочного материала по золоту. Из платины сделано рельефное изображение В. И.. Ленина, помещенное в середине знака ордена Ленина - высшего ордена СССР. Первым орденом Ленина была награждена газета "Комсомольская правда". Рыхлая, губчатая платина поглощает большое количество газов. Этим замечательным свойством объясняется удивительный факт: газ, заключенный в платиновый сосуд, при нагревании вытекает из герметически закрытого сосуда. Подобно тому, как вода проходит через частое сито, молекулы газа водорода или кислорода проходят через платиновые перегородки. Мы перечислили многие интересные и ценные свойства платины, не касаясь самого важного: платина- один из самых активных катализаторов для различных химических процессов. Одним из важнейших каталитических процессов является окисление аммиака для получения азотной кислоты. Тончайшая сетка (до 5000 отверстий на квадратный сантиметр), сплетенная из платиновых проволочек, подобная тонкой ткани и столь же мягкая, как легкий шелк, составляет главную и ответственнейшую часть аппарата для окисления аммиака. Смесь аммиака с воздухом с быстротой урагана продувается через эту сетку, превращаясь в окислы азота и водяные пары. При растворении окислов азота в воде образуется азотная кислота. Пионер отечественной азотнокислотной промышленности Иван Иванович Андреев, проведя большую научно-исследовательскую работу по изучению влияния различных катализаторов на окисление аммиака, обратил внимание на платину, введя ее в практику заводского получения азотной кислоты. Шла первая мировая война. На полях сражений рвались снаряды, бомбы и мины, а в глубоких тылах лихорадочно работали заводы по производству металла, боеприпасов, взрывчатых веществ. Для производства взрывчатых веществ требовалось все больше и больше азотной кислоты, более 2 кг кислоты на каждый килограмм взрывчатки. К концу 1916 г. месячная потребность во взрывчатых веществах для русской армии составляла 6400 т. Все участвовавшие в войне государства испытывали острую нужду в сырье для получения азотной кислоты. Оно имелось только в Южной Америке (Чили), и во всех странах шли лихорадочные поиски сырья для изготовления азотной кислоты. Одним из видов его является аммиак, содержащийся в отходах коксового производства. Чтобы превратить аммиак в азотную кислоту, его нужно окислить. Зная, что аммиак окисляется в присутствии платины, И. И. Андреев проектирует завод, который вскоре был построен в Донбассе и вступил в строй в июле 1917 г. Различные химические соединения, в состав которых входит платина, значительного применения пока не имеют. (Некоторые используются в аналитической химии для количественного определения калия). Однако исследования этих соединений внесли большой вклад в теорию химии. Соединения платины наиболее полно изучены русскими учеными Л. А. Чугаевым, И. И. Черняевым, О. Е. Звягинцевым. Существующее представление о том, что платина не взаимодействует с кислородом воздуха, как показали исследования, не соответствует действительности. Так при комнатной температуре на платине образуется тончайшая пленка (около 30 ангстрем), которая улетучивается при небольшом нагревании в вакууме.



79. Золото-Aurum (Au)


Во имя обладания золотом велись войны, порабощались государства, сын убивал отца, братья уничтожали сестер, дети - своих матерей. Гибли целые народы, превращались в пустыни плодородные края, потоками лилась кровь и целыми реками - слезы и пот. Сколько людей погибло за золото и сколько гибнет! В куплетах Мефистофеля бессмертного Гете саркастически звучит: "Люди гибнут за металл". В земной коре 100 млрд. т. Золото есть и в морской воде. По данным анализов первой четверти XX в., химики рассчитали, что в одном кубическом километре воды океана находится 5,5-5,7 т золота. Если учесть, что пространство, занимаемое океанами на Земле, составляет 370 млн. кв. км, а средняя глубина Мирового Океана равна 3,8 км, то нетрудно подсчитать объем океанской воды и общее количество золота, содержащегося в ней. Ученые высчитали, что золота в морях и океанах должно находиться более 8 млрд. (!) т. Для перевозки такого количества золота потребовалось бы около 500 млн. вагонов. Из такого количества золота можно было бы сложить гору объемом более 400 млн. куб.м. Из такого "строительного материала" можно было бы воздвигнуть 200 пирамид Хеопса, каждая из которых имела бы высоту 150 м и площадь основания в 40000 кв. м. При равномерном распределении золота, содержащегося в морской воде, среди населения земного шара каждый житель нашей планеты получил бы по 4 т золота. Немецкий химик Фриц Габер получил известность за разработку метода синтеза аммиака из водорода и атмосферного азота, а впоследствии стяжавший себе печальную славу основоположника химической войны, движимый идеей освобождения Германии от контрибуций, наложенных победителями после войны 1914-1918 гг., предложил новую идею. Фриц Габер решил обогатить Германию золотом, добывая его из... морской воды. В глубочайшей тайне в Далеме в 1920 г. при субсидии банка и Франкфуртской пробирной палаты был создан комитет по отысканию способа извлечения золота из морской воды. Чтобы озолотить Германию, Габер разработал точнейшие методы анализа, позволявшие определять количества золота, не превышавшие 0, 0000000001 г в литре воды, и способы повышения содержания золота в воде, с помощью которых концентрация этого металла увеличивалась в 10 000 раз в сравнении с исходной. Но ... выяснился роковой факт. Многочисленные и тщательно проведенные анализы указывали на значительно меньшее содержание золота в морской воде, чем это считалось раньше. Фактически его оказалось в 1000 раз меньше, чем допускалось при начале разработки золотой проблемы. Так в результате восьми лет напряженного труда было установлено, что об использовании моря для промышленного получения золота не может быть и речи. Средневековые алхимики посвятили "философскому камню" многочисленные произведения, в которых, хотя и не зная его сущности, описали способы его изготовления. Естественно, находились шарлатаны, которые, используя легковерие своих современников, выдавали себя с целью получения почестей и богатства если не за обладателей "философского камня", то за владельцев тайн его приготовления. Находя приют при дворах разорявшихся феодалов, охотно веривших в возможность пополнения пустеющей казны с помощью "философского камня", эти шарлатаны быстро опустошали казну своего покровителя под видом расходов на мнимое изготовление камня. Ясно, что разочарованные и обманутые в своих надеждах покровители не церемонились с обманщиками, если те не успевали уйти от ответственности. Вера в возможность отыскания "философского камня" и приготовления с его помощью золота давала повод к подозрительности и нелепым обвинениям в несовершенных преступлениях. Так, например, маршал Франции, носивший титул графа де Ресеньара де Лаваля, барона де Ретца, больше известный под именем "Синей бороды", был обвинен в убийстве 800 девушек, из крови которых якобы он и его друг алхимик Франсула Прелатти изготовляли золото. 30 июля 1440 г. епископ Нантский Жан де Молеструа потребовал передачи барона де Ретца в руки инквизиции. 20 октября 1440 г. барон де Ретц и Прелатти были сожжены на костре. Прошло 485 лет, и в 1925 г. доктор Веншон под развалинами замка Машкуль, где жил барон де Ретц, нашел золотоносную жилу. Стало понятным, откуда де Ретц доставал золото: его получал из кварцевой жилы алхимик Прелатти, и спустя 500 лет имя Ретца - "Синей бороды" было реабилитировано. Известное человеку со времен глубочайшей древности, золото уже на средней ступени варварства употреблялось для украшений и накоплялось в качестве драгоценности. Первые письменные известия о золоте дают египетские надписи. Древнейшие из них, относящиеся ко временам фараона Тутмозиса III, жившего более трех с половиной тысяч лет назад, свидетельствуют о том, что египтянам золото было известно не менее 5500 лет назад. Археологические раскопки на Кавказе, в Крыму, в Западной Европе обогатили крупнейшие музеи мира большим количеством разнообразных золотых изделий. Среди них и украшения, и пиршественные сосуды, и монеты. Каменные ножи, относящиеся к еще более раннему периоду истории, иногда имели отделку из золота. Химический анализ золотых изделий указал, что они изготовлены из электрума- сплава золота (50 %) с серебром, ценившегося в древности дороже чистого золота (в Египте и Риме). Правители Египта особенно ценили "белое золото" - самородный сплав золота с серебром и платиной. Золотыми листами покрыты крыши некоторых древних храмов в Бирме, дворца Потала в Лхассе (Тибет). Золото, а также серебро служили символами Солнца и Луны не только в представлениях астрологов и алхимиков, но и у некоторых народов. Так, например, вождь ацтеков (коренные жители Мексики), желая смягчить жестокость испанского конкистадора (завоевателя) Эрнана Кортеса (завоевавшего Мексику в 1519-1521 гг.), послал ему в дар два символических диска, каждый размером с колесо телеги, причем один из них был из золота, другой - из серебра. Диски символизировали Солнце и Луну. Золото действительно встречается не только в россыпях или вкрапленным в твердые горные породы, но и в кристаллическом самородном состоянии. Самый большой самородок весил 112 кг. Объем такого самородка около 6000 куб. см. Один из крупневших русских самородков "родом" с Урала (бывщая Царево-Александровская россыпь) весил 32,5 кг. Стремление к обогащению уже на ранних ступенях знакомства человека с золотом вело к отысканию способов его подделки, в которых внешнему виду уделялось главное внимание. И уже древние мастера Египта достигли в этом "деле" больших успехов. Искусство подделки золота процветало и у греков. Грекам же принадлежит остроумный способ определения подделки. Первое описание такого определения связано с именем Архимеда. Архимеду приказали определить, сколько золота в короне сиракузского царя. Царские казначеи опасались, что ювелиры присвоили часть золота, выданного на изготовление короны. Архимед поступил так: он взвесил корону, а затем погрузил ее в воду и измерил объем вытесненной воды. Золото в 19,3 раза тяжелее воды. Значит, вес вытесненной короной воды должен быть в 19,3 раза меньше веса короны. Если от деления веса короны на вес вытесненной воды получится цифра 19,3, то корона золотая, если меньше, то она содержит примеси. Корона оказалась сделанной не из чистого золота. В чистом виде золото - светло-желтый, блестящий, мягкий и пластичный металл. Из кусочка золота весом в один грамм можно вытянуть проволоку длиной в три километра или приготовить золотую фольгу (0,0001 мм) в 500 раз тоньше человеческого волоса. Через такой листочек луч света просвечивает зеленоватым цветом. Мягкость золота настолько велика, что его можно царапать ногтем. Поэтому в изделиях золото всегда сплавляется с медью. Состав таких сплавов выражается пробой, которая указывает число весовых, частей драгоценного металла в 1000 частей сплава. Золотая или золоченая химическая аппаратура, не боящаяся почти никаких разрушителей (золото растворяется только в "царской водке" и селеновой кислоте), не нашла широкого применение в химии, технике, промышленности. Известно 14 радиоактивных изотопов золота с массовыми числами от 190 до 203 (включительно). Все они могут быть получены путем бомбардировки природного золота нейтронами, протонами, дейтронами, альфа-, гамма-лучами. Самородное золото представляет собой устойчивый изотоп-197. Но изотопы золота могут быть получены также из других элементов: иридия, платины, ртути, таллия. Бомбардировка нейтронами производится в ядерном реакторе. Другие ядерные реакции для получения золота осуществляются на ускорителях. Наибольшее практическое применение находят радиоактивные изотопы золота с массовыми числами 198 и 199. Изотоп золота 198 имеет период полураспада 2,7 дня, изотоп-199 - 3,3 дня. Оба изотопа испускают бета- и гамма-лучи. Радиоактивные изотопы золота в виде металлических предметов (игл, нитей и т. д.), а также в распыленном состоянии (коллоидном) применяются в медицинской практике для лечения злокачественных опухолей, некоторых болезней крови, бронхиальной астмы и др. Так как бета-частицы, испускаемые радиоактивными изотопами золота, проникают в ткань на небольшую глубину (0,38 мм), действие их практически имеет ограниченный, местный характер. При введении радиоактивного золота в опухоль доза облучения достаточна только для разрушения раковых клеток. Здоровые ткани почти не повреждаются. Золото продолжает быть дорогим металлом, употребляется, как и много веков назад, для поделки различных предметов роскоши, золочения других металлов, изготовления искусственных зубов и т. д. До открытия эффективных антибиотиков некоторые соединения золота употреблялись для лечения туберкулеза. Высшая награда бывшего СССР - орден Ленина - сделана из сплава золота. Установленный Президиумом Верховного Совета СССР знак отличия Героев Советского Союза - медаль "Золотая звезда", а равно и медаль "Серп и молот", утвержденная Президиумом Верховного Совета СССР, для отличия Героев Социалистического Труда, сделаны из такого же золотого сплава. До сих пор нет единого мнения о происхождении слова "золото". Корни этого названия прожили тысячелетия, и в то время как у славянских, германских, финских и других европейских народов в корнях этих слов встречаются буквы з, о, л, г, у народов Востока в корнях слова чаще всего встречаются буквы а, у, р. Очевидно, от этих последних букв и произошло принятое в науке латинское название золота - аурум, от "аврора" - утренняя заря. Однако в сочетании букв з, о, л некоторые исследователи видят намек на цвет металла и связывают происхождение его названия со словом "желтый". Другие ищут ответа у алхимиков, заимствовавших для золота знак древних астрономов и астрологов. Обилие суждений по одному вопросу всегда означает отсутствие единого, правильного ответа.





На главную Сделать стартовой Добавить в избранное Написать письмо

Поставь закладку/отправь другу!

Рейтинг SunHome.ru Яндекс.Метрика