От водорода до ?
От водорода до ? читать книгу онлайн
Издание представляет собой сборник рассказов о химических элементах, т. е. о видах атомов, из которых построены звезды и Солнце, Луна и планеты, земля, вода, воздух, растения, животные и мы сами.
Это рассказы о тех химических элементах, которые занимают определенное место в периодической системе, созданной великим химиком Дмитрием Ивановичем Менделеевым. В этой естественной системе место, занимаемое тем или иным элементом, позволяет определить не только его химические и физические свойства, но также состав и свойства соединений, образуемых им с другими элементами. Рассказам об элементах предшествует вступление. В нем кратко дана история развития взглядов на материю, из которой построены тела природы.
Авторы стремились сделать каждый рассказ по возможности самостоятельным, законченным. Книга может быть особенно полезной при изучении общего курса химии учащимися старших классов средних школ и студентами вузов, где химия не является ведущей специальностью.
Внимание! Книга может содержать контент только для совершеннолетних. Для несовершеннолетних чтение данного контента СТРОГО ЗАПРЕЩЕНО! Если в книге присутствует наличие пропаганды ЛГБТ и другого, запрещенного контента - просьба написать на почту [email protected] для удаления материала
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.
Так постепенно олово стало «металлом консервной банки», которая ныне почти такая же принадлежность быта, как спички и электрическая лампочка.
После того как консервную банку выбросили вместе с мусором, история олова не кончается, как не кончается она и у обрезков белой жести; впереди встреча с хлором или электрическим током. Если над такой старой банкой пропустить струю сухого хлора, то олово, соединяясь с хлором, перейдет в хлорное олово, из которого можно снова извлечь олово или получить соли оловянной кислоты, которые издавна применяются при крашении тканей.
Самовар, ставший в наше время больше украшением, нежели хозяйственной необходимостью, 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 °C 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 °C, 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 °C, 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.
Потребность в олове велика, а запасы его на Земле ограничены. И не случайно во всех странах идут постоянные изыскания материалов и способов замены олова в сплавах и в производстве белой жести.
Ошибка игумена Штальгаузенского монастыря
Автор «Похождений бравого солдата Швейка» Ярослав Гашек в рассказе «Камень жизни» шутливо излагает, как в 1460 г. игумен Штальгаузенского монастыря в Баварии, занимаясь поисками «философского камня» и «эликсира жизни», обнаружил металл, который охотно поедали свиньи и при этом очень быстро жирели. Игумен, заметив такое свойство открытого им металла, решил сделать упитанными монахов. Для этого он к главной пище монахов, гречневой каше, добавил истолченного металла. «К утру все сорок монахов, — пишет Я. Гашек, — скончались в страшных мучениях». Игумен назвал порошок по-латыни «антимонием», т. е. средством «против монахов».
Не останавливаясь на исторической ценности такого утверждения, отметим, что слово «антимоний» с конца XVIII в. служило в Западной Европе для обозначения сурьмы. Название «сурьма» происходит от турецкого слова «сюрме», что значит «натирание», «чернение бровей». Теперь читателю, очевидно, станет понятным происхождение выражения: «насурьмянить брови». Дело в том, что одни соединения сурьмы — черного цвета, другие — оранжево-красного. Некоторые из подобных соединений использовали кокетливые щеголихи прошлых веков. Во всяком случае, еще в незапамятные времена арабы торговали в странах Востока краской для подведения бровей, в составе которой находилась сурьма.
Возможно, что сурьмянились не только щеголихи, но и щеголи. Автор исторического романа «Самвел» Раффи подробно описывает технику этой косметической операции: «Юноша достал из-за пазухи кожаную сумочку, взял тонкую заостренную золотую палочку, поднес к губам, подышал на нее, чтобы она сделалась влажной, и опустил в порошок. Палочка покрылась тонким слоем черной пыли. Он начал накладывать сурьму на глаза». При раскопках давних захоронений на территории Армении обнаружены все косметические принадлежности: тонкая заостренная золотая палочка и крохотная шкатулка из полированного мрамора. Нужно думать, что упоминаемый Раффи порошок был не сурьмой, а ее природным соединением — трехсернистой сурьмой, одна из модификаций которого имеет фиолетово-черный цвет. До нас не дошли сведения о глазных заболеваниях у «стиляг» того времени, но, по-видимому, многие из них перенесли сильные мучения во имя красоты.
Латинское слово «стибиум», которым называется теперь сурьма, произошло от греческого слова «стиби» — так греки обозначали сурьмяный блеск.
Впервые подробное описание сурьмы было дано неизвестным алхимиком, скрывавшимся под псевдонимом Василия Валентина (1470).
Металлическая сурьма была известна в древности. В античном Вавилоне за 3000 лет до нашей эры она применялась для изготовления сосудов. С изобретением книгопечатания сурьма нашла применение в изготовлении типографских шрифтов. Плавясь при 631 °C, сурьма уменьшается в объеме, а застывая, — расширяется и дает хорошие отливки, в точности воспроизводящие детали формы. Типографский сплав «гарт» содержит 20 % сурьмы. Применяют сурьму также для приготовления антифрикционных сплавов, в сплавах со свинцом для изготовления дроби, шрапнельных пуль, сплава для матриц. Кроме того, сурьма имеет большое значение в спичечном производстве. Та часть спичечной коробки, которую иногда называют «теркой», содержит сернистую сурьму. Вместе с красным фосфором она и сообщает терке темно-коричневый цвет.
В чистом виде сурьма похожа на металл серебристо-белого цвета. Ее плотность — 6,6. Она плохо проводит тепло и необыкновенно хрупка. Хрупкость сурьмы так велика, что ее можно легко растереть в тонкий порошок в обыкновенной фарфоровой ступке.
Химики средневековья обнаружили, что в расплавленной сурьме растворяются почти все металлы. Металл, пожирающий другие металлы, — «химический хищник». Может быть, подобные рассуждения и привели к символическому изображению сурьмы в виде фигуры волка с открытой пастью.
Некоторые соединения сурьмы применяются в медицине как ценные лекарственные средства для лечения заразных болезней человека и животных (сонной болезни, распространяемой мухами це-це; кала-азара, или тропической спленомегалии — прогрессивное увеличение селезенки; филяриозов, вызываемых нитевидным червем, живущим в лимфатической системе). Другие соединения сурьмы применяются как отхаркивающие и значительно реже как рвотные средства. Особенно широко это свойство сурьмы использовалось в средневековье. Для вызывания рвоты обычно давалось вино, выдержанное в сосуде из сурьмы.