Как видите, работы у молибдена хватает. А ведь мы пока говорили лишь о побочных занятиях этого металла и ни словом не обмолвились о его важнейшей профессии. Помните, в начале очерка молибден был назван верным союзником железа? Вот об этой дружбе железа с молибденом мы и расскажем Подробнее - ведь свыше 90% добываемого на земле молибдена потребляет металлургия специальных сталей. В нашей стране сталь, содержащая молибден (3,7%), была выплавлена впервые в 1886 году на Путиловском заводе. Однако применение этого элемента для улучшения свойств стали имеет гораздо более древнюю историю.
Долгое время никто не мог раскрыть тайну большой остроты самурайских мечей. Многие поколения металлургов безуспешно пытались выплавить сталь, подобную той, из которой в далекие времена изготовляли холодное оружие в стране Восходящего Солнца. Первые удачные попытки разгадать эту тайну были сделаны великим металлургом П. П. Аносовым (1797 - 1851). В конце концов секрет удалось раскрыть: загадочная сталь, наряду с другими элементами, содержала молибден, который «ухитрялся» одновременно повышать и твердость, и вязкость металла, в то время как обычно увеличение твердости сопровождается ростом хрупкости.
Сочетание высокой твердости с вязкостью крайне необходимо для броневой стали. Броня первых англо-французских танков, появившихся в 1916 году на полях сражений мировой войны, была выполнена из твердой, но хрупкой марганцевой стали. Уры, этот массивный панцирь толщиной 75 миллиметров снаряды немецкой артиллерии прошивали, как масло. Но стоило добавить к стали лишь 1,5 - 2% молибдена, как танки оказались неуязвимыми несмотря на то, что толщина броневого листа была уменьшена втрое.
Чем же объяснить такое поистине чудодейственное перерождение брони? Дело в том, что молибден задерживает рост зерна в процессе кристаллизации стали и тем самым придает ей мелкую однородную структуру, обеспечивающую высокие свойства металла. Большинству легированных сталей присуща так называемая «хрупкость после отпуска». Стали же, содержащие молибден, не боятся этого «заболевания», благодаря чему их можно подвергать термической обработке, не опасаясь возникновения внутренних напряжений. Молибден заметно повышает прокаливаемость стали. Легированная этим элементом сталь характеризуется также значительной прочностью при высоких температурах и большим сопротивлением ползучести. Сходное влияние на свойства стали оказывает и вольфрам, но действие молибдена, например, на прочность металла значительно эффективнее: 0,3% молибдена могут заменить 1% вольфрама - металла более дефицитного.
Молибденовая сталь - это не только броня. Стволы орудий и ружей, детали самолетов и автомобилей, паровые котлы и турбины, режущие инструменты и бритвенные лезвия - все это молибденовая сталь. Благотворно влияет молибден и на свойства чугуна: повышается прочность металла, увеличивается его износостойкость.
Высокая легирующая способность молибдена обусловлена тем, что он имеет такую же кристаллическую решетку, как и железо. Радиусы их атомов также очень близки между собой. Ну, а «родственным душам» легко найти общий язык. Впрочем, молибден дружен не только с железом. Сплавы молибдена с хромом, кобальтом, никелем обладают отличной кислотоупорностью и применяются для производства химической аппаратуры. Для некоторых сплавов тех же элементов характерно большое сопротивление истиранию. Сплавы молибдена с вольфрамом могут заменять платину. Для изготовления электротехнических контактов используют сплавы этого элемента с медью и серебром.
В холодильной технике широко применяют сжиженные газы, в частности азот. Чтобы сохранить его в жидком состоянии, нужен ужасный мороз - почти 200 градусов ниже нуля.
При такой температуре обычная сталь становится хрупкой, как стекло. Контейнеры для хранения жидкого азота делают из особой хладостойкой стали, но и она долгое время «страдала» одним существенным недостатком: сварные швы на ней имели низкую прочность. Устранить этот недостаток помог молибден. Прежде в состав присадочных материалов, применяемых при сварке, входил хром, который как оказалось, приводил к растрескиванию кромок шва. Исследования позволили установить, что молибден, наоборот, предотвращает образование трещин. После многочисленных опытов был найден оптимальный состав присадки: она должна содержать 20% молибдена. А сварные швы теперь так же легко переносят двухсотградусный мороз, как и сама сталь.
Совсем недавно металлургам удалось создать замечательный сплав «комохром», состоящий из кобальта, молибдена и хрома. Этот сплав служит прекрасным материалом для «запчастей»... человека. Да-да, не удивляйтесь! Комохром совершенно безвреден для организма и поэтому весьма успешно применяется хирургами для замены поврежденных суставов.
Добросовестно и плодотворно трудится молибден и на сельскохозяйственной ниве. В 1965 году группе советских ученых была присуждена Ленинская премия за исследование биологической роли микроэлементов и применение их в сельском хозяйстве. Введенные в микроскопических количествах в почву или в пищу животных некоторые элементы буквально творят чудеса. Один из таких кудесников - молибден. Ничтожно малые дозы этого микроэлемента существенно повышают урожай многих культур, улучшают их качество. Особенно неравнодушны к молибдёну бобовые растения. Семена гороха, обработанные молибдатом аммония, дали на обычном поле урожай почти н?. треть выше обычного. Концентрируясь в клубеньках бобовых, молибден способствует усвоению ими атмосферного азота, крайне необходимого для развития растений. Благодаря молибдену возрастает содержание белковых веществ, хлорофилла и витаминов в растительных тканях. Интересно отметить, что на некоторые сорняки элемент действует губительным образом.
Любопытные исследования были проведены японскими учеными из университета в Осаке. Анализируя с помощью самых современных средств остатки сожженных волос, они пришли к выводу, что цвет волос зависит от наличия в них микродоз тех или иных металлов. Так, светлые волосы, например, оказались богаты никелем, золотистые - титаном. Если владельцы огненно-рыжей шевелюры недовольны ею, то все претензии они должны предъявлять молибдену: именно он, по мнению японских пигментологов, и придает волосам такую окраску. Стало быть, если бы действительно существовал разоблаченный Шерлоком Холмсом «Союз рыжих», то на его эмблеме с полным правом мог бы красоваться символ молибдена.
К сожалению, иногда этот элемент оказывается втянутым в дела, которые благотворными отнюдь не назовешь. О «негативной» стороне его деятельности рассказали исследования советских ученых, проведенные в одной дальней морской экспедиции.
В конце 1966 года от причалов Владивостока отошел «Михаил Ломоносов». Этот специальный научный корабль должен был обследовать различные участки мирового океана и определить степень зараженности их радиоактивными веществами. Не один месяц судно бороздило океан, и все это время на его борту, словно пограничники, несли «вахту» чуткие приборы - счетчики Гейгера, в любой момент готовые обнаружить появление радиоактивных гостей.
В один из дней корабль готовился пересечь экватор в самой пустынной части Тихого океана. Круглые сутки на палубе судна с большой скоростью вертелись лопасти вентилятора, заглатывая тысячи кубометров морского воздуха и направляя его в фильтры, которые могли задерживать пылинки размером даже в сотые доли микрона. Периодически фильтры вместе с накопившейся пылью сжигали и с помощью чувствительных приборов определяли радиоактивность образовавшегося пепла. Внезапно счетчики Гейгера «взволновались не на шутку»: в пепле оказались радиоактивные изотопы молибден-99 и неодим-147. Эти изотопы живут очень непродолжительное время. Так, период полураспада молибдена-99 всего 67 часов. Замерами и расчетами ученые установили точную дату появления «непрошенных гостей» - 28 декабря 1966 года. И действительно, как сообщило агентство Синьхуа, в этот день Китай испытывал свое ядерное оружие. За несколько суток ветер разнес образовавшиеся радиоактивные «осколки» на тысячи миль.
Справедливости ради, следует отметить, что в этой опасной игре с огнем молибден исполняет весьма скромную роль. В ближайшие же годы, как мы вправе надеяться, силы мира добьются полного запрещения ядерных испытаний - тогда он вовсе перестанет выступать в столь неблаговидном амплуа и будет заниматься лишь полезной для человека деятельностью. Ну, а в том, что молибден нужен людям для самых различных целей, а значит, и в достаточно больших количествах, вы уже убедились. Каковы же запасы этого элемента на нашей планете?
На долю молибдена приходится 0,0003% от всех атомов земной коры. По распространенности в природе он занимает в ряду элементов таблицы Д. И. Менделеева довольно скромное место - в четвертом десятке, однако месторождения этого металла встречаются во многих местах земного шара.
Если в начале нашего века добыча молибдена составляла всего несколько тонн, то уже в годы первой мировой войны производство этого металла возросло почти в 50 раз (броня-то ведь нужна была!). В послевоенный период добыча молибденовых руд резко упала, но затем, начиная примерно с 1925 года, наблюдался новый рост производства молибдена, достигший максимума (30 тысяч тонн) в 1943 году, т. е. во время второй мировой войны. Не случайно поэтому молибден иногда называют «военным» металлом.
На территории нашей страны крупное месторождение молибденовых руд было открыто на Северном Кавказе в 1934 году студенткой-геологом Верой Флёровой, нашедшей в ущелье реки Баксан молибденит. Это событие стало знаменательной вехой в истории отечественной редкометаллической промышленности. Через два года на месте находки уже строился крупный молибденовый рудник. К сожалению, Вере не суждено было увидеть, как здесь, высоко в горах, вырос город Тырныауз, который своим рождением был обязан ей - замечательной девушке, с детства мечтавшей найти волшебный камень: в 1936 году Вера трагически погибла в горах. Имя Веры Флёровой носят одна из площадей Тырныауза и пик, возвышающийся над городом. На одном из горных склонов, в стороне от шумных трасс, стоит скромный обелиск. Медленно и величаво проплывают над ним облака, а неподалеку по стальным канатам скользят вагонетки с волшебным камнем.
Молибденовые руды перерабатывают главным образом в ферромолибден, который и используют в металлургии качественных сталей и специальных сплавов. Первые промышленные опыты по получению ферромолибдена относятся к концу прошлого столетия. В 1890 году был разработан способ получения сплава восстановлением окислов молибдена. Но этими опытами практически и ограничилось производство ферромолибдена в царской России. В 1929 году С. С. Штейнберг и П. С. Кусакин силикотермическим методом выплавили сплав, содержащий 50 - 65% молибдена. Успешные опыты В. П. Елютина, проведенные в 1930 - 1931 годах, позволили в дальнейшем внедрить этот метод в металлургическую промышленность.
Но технике нужны не только молибденовые стали, но и изделия из чистого молибдена. А вот их-то долгое время и не удавалось изготовить. Но почему? Ведь сравнительно чистый порошок из этого металла научились получать давным-давно? Виной всему была тугоплавкость молибдена - она «не разрешала» превращать порошок в монолитный металл путем сплавления. Пришлось искать иные пути. В 1907 году в лабораторных условиях, впервые была получена молибденовая нить. Для этого порошок молибдена перемешали с клейким органическим веществом и приготовленную массу продавили через матричное отверстие. Образовавшуюся при этом клейкую нить поместили в атмосферу водорода и пропустили через нить электрический ток. Как и следовало ожидать, нить разогрелась, органическое вещество выгорело, а металл сумел проплавиться и осесть на проволоке (водород же пригодился для того, чтобы молибден при нагреве не окислился).
Спустя три года был выдан патент на получение тугоплавких металлов, в частности молибдена, методом порошковой металлургии, которым пользуются и в наше время. Металлический порошок прессуют, спекают, затем подвергают прокатке либо волочению - лента или проволока готова к использованию в технике.
В СССР молибденовую проволоку начали выпускать в 1928 году, а уже спустя три года ее производство на Московском электрозаводе составило 20 миллионов метров.
В последние годы к производству молибдена удалось «подключить» дуговой вакуумный переплав, зонную и электроннолучевую плавку - с такими помощниками дела пошли еще веселее.
...Мы уже говорили о том, что запасы молибденовых руд в земной коре ограничены. Так, быть может, через какое-нибудь время они будут исчерпаны и перед человечеством встанет проблема, где раздобыть столь нужный металл?
Нет, пока мы можем быть спокойны за судьбу своих потомков. Ведь, помимо земной коры, громадные количества самых различных элементов содержатся в водах океанов и морей. Если морские богатства разделить поровну между всеми жителями нашей планеты, то каждый из нас станет обладателем несметных сокровищ. Достаточно сказать, что одного только золота Нептун может выдать из своих кладовых примерно тонны по три на душу населения. Вот уже действительно «золотое дно»! А что касается молибдена, то его мы бы получили тонн по сто на брата.
Люди пока еще только пытаются подобрать ключи к голубым «сундукам» Нептуна. Но подберут. Обязательно подберут.
Ag
Cd
In
Sn
Cs
Ba
La
Hf
Au
Hg
Tl
Pb
ИЗ «ПЛЕМЕНИ» БЛАГОРОДНЫХ
Александр Македонский вынужден отступить. - «Священные сосуды» Кира. - Серебряные подковы. - Вторая древнейшая профессия. - Рождение рубля. - Монархи грешат. - Хитрость русских бояр. - Юбилей Монетного двора. - Вице-губернатор получает наказ. - Тайна Невьянской башни. - Фамильное серебро. - Сервиз графа Орлова. - Сережечники не в счет. - Работа в фотографии. - «Пострадавший» циклон. - Зеркало - не роскошь. - С «Трешером» на дно. - Чемпион среди металлов. - История с географией. - Королева благословляет пирата. - Ночное веселье. - На морском дне. - Оплошность флоридского рыбака. - Находка аквалангиста. - Фиппс топает ногой. - Сон в руку?
Одерживая одну победу за другой, войско Александра Македонского неудержимо продвигалось на восток. Покорены Персия и Финикия,
Египет и Вавилон, Бактрия и Согдиана. В 327 году до н. э. греки вторглись в пределы Индии. Казалось, нет такой силы, которая могла бы остановить грозную армию великого полководца. Но внезапно среди греческих воинов начались тяжелые желудочно-кишечные заболевания. Истощенные и обессиленные солдаты взбунтовались, требуя возвращения домой. Как ни влекла царя жажда новых завоеваний, он вынужден был повернуть назад.
Но вот, что любопытно: военачальники греческой армии заболевали во много раз реже, чем рядовые воины, хотя вместе с ними делили тяготы и невзгоды походной жизни.
Более двух тысячелетий понадобилось ученым, чтобы найти причину этого загадочного явления: суть ее в том, что солдаты греческой армии пили в то время из оловянных бокалов, а военачальники - из серебряных.
Оказывается, серебро обладает замечательным свойством. Будучи растворено в воде, оно убивает находящиеся в ней болезнетворные бактерии, причем, чтобы обезвредить литр воды, достаточно нескольких миллиардных долей грамма серебра. Вот почему пользовавшаяся серебряными кубками армейская знать была в значительно меньшей степени подвержена заболеваниям, чем простые воины.
Историк античного мира Геродот рассказывает, что еще в V веке до н. э. персидский царь Кир во время походов сохранял питьевую воду в серебряных «священных сосудах». В индийских религиозных книгах также встречаются упоминания о том, как обеззараживали воду, погружая в нее раскаленное серебро. Во многих странах существовал обычай при освящении колодцев бросать в них серебряные монеты.
Пожалуй, водоочистительную деятельность серебра можно считать древнейшей профессией этого металла. Правда, порой по прихоти некоторых влиятельных особ ему приходилось заниматься совсем нелепыми делами. Так, известный своим расточительством римский император Нерон не нашел ничего лучшего, как подковать серебром тясячи своих мулов. Но это было не более чем эпизодом в биографии серебра. Его вторая древнейшая профессия - ей металл посвятил всю свою жизнь - заключалась в том, чтобы быть мерилом ценности, служить деньгами.