Знаменательно, что человечество практически синхронно сделало два ядерных открытия. Одно космических размеров, другое микроскопических: ровно сто лет назад, в 1911 году было открыто атомное ядро. Но это другая история. О ней чуть позже.
Под знойным небом Аргентины
Название «Аргентина» большой южноамериканской страны сразу наводит на мысль, что серебра в ней видимо-невидимо. Отчего так названа страна, где на самом деле серебра почти нет, могут рассказать только легенды исторические документы об этом умалчивают. Но любопытно, что не только сама страна, но и ее части имеют блестящие серебром названия. Например, столица аргентинской провинции Буэнос-Айрес называется Ла Плата, что в переводе с испанского означает «серебро». На берегу залива Рио-де-ла-Плата или Серебряной реки стоит город Буэнос-Айрес, столица Аргентины.
Когда в начале 16 века нашей эры английский мореплаватель итальянского происхождения Себастьян Кабот, служивший в то время испанской короне, нашел залив Рио-де-ла-Плата, ныне разделяющий Уругвай и Аргентину, он уже был наслышан об огромных запасах серебра, которым обладал Новый свет. Возможно, предвкушая богатую добычу, он и назвал залив Серебряной рекой. Однако, не найдя никаких сокровищ, и потеряв в схватках с индейцами часть своих моряков, капитан отплыл обратно, в Испанию. Ошибся континентом. Серебро спустя триста лет обнаружилось гораздо севернее.
Почему он искал именно серебро? Причина проста: в те времена деньги были серебряными, Европа жила по серебряному стандарту. Этот факт закрепился, например, в современном названии английской валюты фунт стерлингов, то есть полкило серебра. Мир перешел к золотовалютному, а точнее к долларовому стандарту только в конце девятнадцатого начале двадцатого века, когда Конгресс США сначала запретил чеканить монеты из серебра, а затем в 1900 году издал закон о золотом стандарте.
Зачем это было нужно? Началось все с того, что в середине 19 века по всему миру были открыты новые месторождения золота. Вместе с предложением возрос и спрос на золото. А серебряные монеты стали дешевле рыночной цены серебра. Люди стали избегать расплачиваться серебряными монетами, переплавляли их и продавали по цене металла, из которого они были сделаны. Так в США появился дефицит мелких серебряных монет, и возникла инициатива двойного «биметаллического» денежного стандарта, золото-серебряного. Через несколько десятилетий в Неваде обнаружились крупные месторождения серебра, и стоимость этого металла сразу упала. Конгресс США принял решение прекратить чеканку серебряных монет, а в 1900-м году окончательно ввел золотой стандарт.
Дальше история развивалась так. Начало 1900-х годов запомнилось миру ростом американской экономической экспансии. Так утверждает Мюррей Ротбард в своей «Истории денег и банковского дела в Соединенных Штатах». США были заинтересованы в том, чтобы установить контроль над денежными системами экономически «колонизированных» стран. По мнению Ротбарда, американские банкиры хотели вынудить страны третьего мира отказаться от серебряного стандарта (колебавшегося при падении стоимости серебра к золоту) в пользу «золотовалютного» или долларового стандарта. То есть валюта, состоявшая из символических серебряных монет, привязывалась к доллару, который, в свою очередь, был привязан к золоту. И получалось, что в качестве резервной валюты эти страны вынуждены были использовать доллар, а не золото. Так весь мир постепенно оказался привязанным к американской экономической и денежной системе. При этом банки США, благодаря золотовалютному стандарту (в отличие от подлинного золотого стандарта) оказывались избавленными от угрозы покушения на их золото в случае чрезмерной инфляции. Вместо золота пожалуйте доллар!
А что же российский рубль? Имеет ли он отношение к самому главному монетному металлу истории (именно так назвал серебро нобелевский лауреат по экономике Милтон Фридман)? Еще как имеет. Само название нашей родной валюты появилось благодаря мягкости благородного белого металла. В древней Руси стоимость товаров меряли в брусках серебра. Если товар оказывался дешевле целого бруска, то от бруска отрубали часть, которая была равна цене товара. Такие рубленые части и называли рублями.
Впоследствии, чтобы увеличить прочность разменных монет, их стали чеканить из сплава серебра с медью в равных долях. Но случалось, российские монеты делали из чистого серебра. При этом монеты оказывались фальшивыми. Казалось бы абсурд! Но они были действительно фальшивыми с точки зрения закона, поскольку чеканились не государством, а частными лицами, и, следовательно, подрывали экономику страны. Такая история случилась в период правления Россией императрицы Анны Иоанновны. Уральский промышленник Акинфий Демидов обнаружил на земле, которой владел, серебряную руду и стал потихоньку (то есть втайне от императорского двора) чеканить серебряные монеты. Однако хотя земля была его частной собственностью, все, что содержалось в земле, считалось собственностью государства. А значит, серебро, возделанное из руды, следовало отдавать в российскую казну. Понимая, что его собственные монеты хоть и чисто серебряные, но фальшивые, Демидов решил чеканить свои монеты так, чтобы они ничем не отличались от царских (в средние века фальшивомонетчиков заживо варили в кипятке или заливали им в глотку расплавленный свинец).
В городке Невьянске тайно, в неприметном глубоком подвале, отделенном шлюзом от озера, круглые сутки работал подпольный монетный двор. Демидовские деньги циркулировали в России наряду с царскими. Пишут, что трудно было оценить, каких законных или незаконных было больше. И все же, шила в мешке не утаишь. Один из демидовских мастеров попал в немилость к быстрому и жестокому на расправу хозяину. Спасая свою жизнь от гнева владельца серебряных рудников, он бежал из Невьянска в Петербург. Акинфий Демидов послал вслед гонцов с приказом догнать и убить беглеца. А если догнать не удастся, то гонцам было велено немедля скакать в Петербург к царице с радостной вестью об открытии серебряных залежей. Вот так до Петербурга и дошла эта радостная весть. Пока императрица снаряжала в Невьянск комиссию по приемке в казну серебряных богатств, Демидов распорядился открыть шлюз, и озеро затопило монетный двор вместе с работниками. Триста прикованных к стенам рабов жестокого хозяина остались под водой. Как поется в известной арии Мефистофеля из оперы Гуно «Фауст», «люди гибнут за металл»
Средство против монахов
Любопытные истории открытия химических элементов запоминаются, почти как детские сказки. Взять хоть сурьму элемент под номером 51, названный по-латыни stibium (Sb), который после исследования его свойств, с конца XVIII в. Прослыл в Западной Европе в качестве антимония (antimoine).
Moine по-французски значит «монах». Следовательно, слово antimoine можно перевести на русский как «средство против монахов». С названием «антимоний» как раз и связана забавная легенда об открытии сурьмы, красочно описанная Ярославом Гашеком в рассказе «Камень жизни». По Гашеку, якобы дело происходило в 1460 г. в Баварии. Игумен Штальгаузенского монастыря, занимаясь алхимическими поисками философского камня эликсира жизни, сотворил из пепла сожженного еретика, пепла своего кота и горсти земли некий камень с металлическим блеском. Камень оказался тяжелым и не подошел под описание философского камня тот слыл невесомым и прозрачным. Игумен выбросил свое произведение на монастырский двор и через некоторое время заметил, что свиньи очень заинтересовались металлическим камнем, поедают его и при этом очень быстро жиреют. Экономный игумен решил применить чудесный камень для питания своих монахов, чтобы они ели меньше, а упитанность их все возрастала. К гречневой каше, сваренной монахам на ужин, он добавил горстку истолченного металла. К утру все сорок монахов скончались в страшных мучениях. Так с тяжелой (или легкой кому как нравится) руки игумена удивительный металлический порошок прославился как антимоний.
Правда, есть и более прозаическое происхождение названия «антимоний». Немецкий историк Эдмунд Липпман предположил, что оно связано с греческим словом «анемон» (ανεμον цветок) по виду сростков игольчатых кристаллов сурьмяного блеска, похожих на цветы семейства сложноцветных. Арабское же слово, обозначающее некое косметическое средство, может быть записано по-латыни как ithmid, athmoud, othmod или uthmod (звучит похоже на антимоний, не правда ли?).
Между прочим, выражение «разводить антимонии» вроде бы тоже происходит от химического элемента номер 51. Люди, разводящие антимонии, проявляют излишнюю снисходительность к тем, кто этого вовсе не заслуживает, и утомляют собеседников своими излишне долгими и пустыми разговорами, уподобляясь долгим спорам средневековых алхимиков относительно лечебных свойств сурьмы антимония. Некоторые считают, что выражение про разведение антимоний происходит от долгого и нудного процесса разведения и растирания гомеопатических снадобий, одним из которых в средние века являлась сурьма. Видимо и тогда не все население Европы серьезно и с доверием относилось к гомеопатам отсюда ироничность оборота.
Ну и как не вспомнить насурьмленные брови красавиц из русских сказок? Оказывается, русское слово «сурьма» произошло от турецкого sürme, обозначавшего порошок свинцового блеска PbS (соединение свинца с серой), который применялся для чернения бровей. Ну, а причем же здесь настоящая сурьма самостоятельный химический элемент? Она тоже шла в ход как средство красоты: черная модификация трехсернистой сурьмы (природный порошок сурьмяного блеска Sb
2
3
И все эти подробности рассказали нам только об одном химическом элементе, расположенном под номером 51 в периодической системе элементов Менделеева. Премного любопытного можно рассказать и о каждом из первых восьмидесяти трех.
Джинсовый элемент
Химический элемент номер под номером 49 в таблице Менделеева назвали индием вовсе не в честь великой азиатской страны. Его имя имеет связь с полюбившейся всему миру джинсовой одеждой. Традиционный цвет джинсов сине-фиолетовый, иначе индиго. Натуральный краситель «индиго» получил свое наименование от рода растений рода Indigofera, издревле произраставших на территории нынешних Китая, Кореи и Японии, но названных почему-то в честь реки Инд. Очень редкий металл индий был открыт именно благодаря цвету «индиго». И вот как это случилось.
В 1863 г. немецкие химики Т. Рейх и Ф. Рихтер решили исследовать методом спектрального анализа цинковую руду, найденную вблизи Фрейберга в Саксонии. Они надеялись обнаружить в ее составе таллий редкий элемент, открытый за год до этого англичанином Уильямом Круксом как раз с помощью спектроскопического исследования шлама, присланного с одного из немецких сернокислотных заводов. В полученном спектре Рейх и Рихтер искали ярко-зеленую спектральную линию таллия, но вместе с нею обнаружили неизвестную для них линию цвета известного красителя «индиго». Темно-синий краситель и дал имя новому элементу. Свое название индий оправдывает также изменением окраски пламени. Если внести кусочек индия в пламя свечи или горелки, то огонь станет сине-фиолетовым. Найдете индий попробуйте!
А если не найдете, то подойдите к зеркалу и хорошенько присмотритесь к своему изображению. Свитер наяву кажется несколько иного оттенка, чем его отражение в зеркале? Тогда Нет, не обязательно зеркало сделали в Китае. Скорее всего, в серебряную изнанку зеркала не добавили индия, и поэтому цвета оно отражает не совсем точно. И серебряное, и оловянное, и ртутно-висмутовое зеркала, и зеркало из полированной пластинки нержавеющей стали или иного металла все они имеют одинаковый недостаток: падающие лучи света разных цветов отражаются от них по-разному, то есть имеют разный коэффициент отражения света. Зато металл индий одинаково хорошо отражает все части спектра, все его цвета. Значит, не быть зеркалу высококачественным, если в нем отсутствует индий.
Впрочем, на самом деле, глядя в зеркало, не содержащее индия, человеческий глаз не в состоянии заметить неточное отражение цвета. Так что не грешите на зеркало, если ваш свитер потерял яркость красок. Однако для астрономов, исследующих свет далеких звезд, даже столь незаметные искажения цвета совершенно недопустимы ученые могут сделать неправильные выводы о строении нашей Вселенной. Поэтому в телескопах устанавливают абсолютно объективные к любого цвета световым лучам индиевые зеркала.
Ни в коем случае не подумайте, что все сделанное из индия имеет синий цвет. Металл индий вовсе не синий и не фиолетовый. Он серебристо-белый в разрезе, а поверхность его красиво блестит, потому что на воздухе индий не покрывается матовой пленкой окисла, как другие металлы он практически не взаимодействует с кислородом. Индий так мягок, что его можно резать ножом, а палочками из индия получится рисовать на бумаге. Но зеркала, конечно, делают не целиком из индия. Этот редкий металл в очень небольших количествах добавляют к серебру, которым покрывают тыльную часть стеклянного зеркала. Прибавка индия усиливает зеркальный блеск и предупреждает потускнение. Рассказывают, что во время массированных налетов немецкой авиации на Лондон в годы второй мировой войны зениткам здорово помогали прожекторы английской противовоздушной обороны. Блеск их лучей «пробивал» плотный лондонский туман благодаря индию, который использовался для изготовления прожекторных зеркал. Правда, индий плавится всего при 156°С, поэтому зеркало во время работы прожектора приходится охлаждать. А один из сплавов индия со свинцом, висмутом и еще несколькими металлами имеет температуру плавления всего 46,5°С. Чайная ложечка из такого сплава прямо на глазах растаяла бы в горячем чае. Впрочем, никому и не придет в голову делать из индия чайные ложки, ведь во всем мире добывают в год всего несколько тонн индия: он очень редко встречается в природе и никогда не бывает главным компонентом минерала, в котором его находят. Именно по этой причине индий был открыт людьми так поздно.
Металлурги относят индий к группе рассеянных редких металлов. Это означает, что в лучшем случае индий можно встретить в виде ничтожных примесей к рудам других металлов. Собственно индиевые минералы рокезит CuInS
2
2
4
3
Руды редких металлов имеют обычно сложный состав и часто содержат сразу несколько ценных для промышленности металлов. Поэтому редкие металлы извлекать приходится комплексно, а уж затем их разделяют. Это занятие очень сложное, поскольку требует знания свойств и особенностей каждого металла. Если говорить об индии, то его чаще добывают из цинковой руды, иначе сфалерита (ZnS). Он извлекается попутно вместе с галлием, таллием и германием. Именно благодаря своим попутчикам индий был открыт при поисках таллия.
До 30-х годов ХХ века люди не знали, куда применить своеобразные свойства индия: для металлических конструкций он слишком мягок и дорог, к тому же легкоплавок. И вот по ходу технического прогресса применение постепенно нашлось. Сначала выяснилось, что сплав мягкого индия с пластичным свинцом оказывается гораздо прочнее и тверже, чем каждый из этих металлов в отдельности. Поэтому индий стали использовать для изготовления подшипниковых сплавов. Причем сплав научились получать прямо на поверхности подшипника. Электролитическим способом на стальную основу подшипника наносят тонкий слой серебра. Назначение этого слоя придать подшипнику повышенное сопротивление усталости. Поверх серебряного слоя таким же образом наносят слой пластичного свинца, а на него слой еще более пластичного индия. Затем подшипник нагревают для лучшего проникновения индия в свинцовый слой. Диффузия индия в свинец и свинца в индий образует на поверхности подшипника прочный свинцово-индиевый сплав. Четырехслойная (считая и стальную основу) конструкция в пять раз увеличивает срок службы подшипника по сравнению с обычными. Поэтому такие подшипники до сих пор устанавливают в авиационных и автомобильных двигателях.