От водорода до …?
Шрифт:
В чистом виде медь — это вязкий металл красно-розового цвета с температурой плавления 1083 °C, с большой плотностью (9) и исключительно хорошей тепло- и электропроводностью. В этом отношении медь уступает только серебру. Попробуйте представить электротехнику без меди, а машиностроение — без медных сплавов.
В старину медными листами покрывались купола многих московских храмов. Одно из величайших сооружений мировой архитектуры XVI в. — колокольня Ивана Великого, находящаяся в центре Московского Кремля, увенчана луковичной формы главой, покрытой позолоченными листами из чистой меди. Расположенная под главой трехстрочная надпись славянской вязью также выполнена на медных листах по синему фону медными позолоченными буквами.
Медными листами покрыта и южная дверь Успенского
После того как во второй половине XVI в. француз Христофор Планети — крупнейший издатель и владелец типографии в Антверпене и Лейдене — ввел для воспроизведения иллюстраций гравюру на меди, этот металл стал в больших количествах расходоваться в книгопечатании.
Медь — металл многочисленных сплавов. Вот, например, состав некоторых бронз: 90 % меди и 10 % олова — пушечный металл, еще сравнительно недавно он применялся для отливки артиллерийских орудий; сплав, содержавший 77–80 % меди, 20–23 % олова и 1–4 % свинца под названием колокольного металла, употреблялся для отливки колоколов.
Из колокольного металла состоит один «часовой» и 10 «четвертных» колоколов, звон которых ежедневно передается со Спасской башни Московского Кремля. Вес «четвертных» колоколов ее колеблется от 300 до 350 кг, «часовой» колокол весит 2160 кг. Колокола отлиты в XVII–XVIII вв., все они украшены художественным орнаментом, некоторые имеют надписи. Одна из них гласит: «Сей колокол для битья четвертей Спасской башни вылит в 1769 г., маия 27 дня. Весу 21 пуд. Лил мастер Семен Можжухин».
Из художественной бронзы состоит находящийся в юго-западном углу Успенского собора в Московском Кремле чудесный образец мастерства русских умельцев — изящный шатер ажурного литья, выполненный в 1625 г. котельных дел мастером Димитрием Сверчковым. В шатре — гробница патриарха Гермогена, замученного в 1612 г. польско-шляхетскими интервентами.
Художественная бронза содержит 80–90 % меди, 5–8 % олова и 1–3 % свинца; далее идут сплавы, известные под именем монетной бронзы, имеющие в разных странах разный состав. Более легкоплавкие, дешевые и прочные сплавы с цинком называются латунью. Обыкновенная латунь, или «желтая медь», содержащая 60–80 % меди и 20–40 % цинка, применяется для самых разнообразных технических и хозяйственных изделий. Сплавы: томпак, манганин, дельта-металл, «листовое золото», «новое серебро», «константан» и др. — все они содержат в себе медь.
Металлообрабатывающая, машиностроительная, химическая, стекольная промышленности, сельское хозяйство и ряд других отраслей являются потребителями меди. В капиталистических странах главным потребителем меди является военная промышленность. В годы жесточайшего кризиса в капиталистическом мире не испытывали затруднений только предприятия, добывающие и перерабатывающие медь. Они готовили металл для войны. По сей день на полях битв в земле окисляются латунные гильзы, кусочки меди от снарядных поясков, солдатских котелков, деталей сбитых самолетов.
Несмотря на большие успехи в технике добычи и сравнительно большое содержание меди в земной коре (0,003 % от общего числа атомов), с начала XX в. ощущается дефицит меди. Месторождения меди, имеющие промышленное значение, состоят, главным образом, из сульфидов — соединений меди с серой. Однако содержание меди в этих рудах редко превышает два процента. Извлечение меди поэтому возможно лишь после искусственного увеличения процентного содержания соединений меди путем отделения пустой породы.
Сложный процесс переработки руд на металлическую медь заканчивается электролизом. Чистота электролитической меди составляет около 99,9 %. Побочными продуктами на дне электролизной ванны остаются примеси, сопровождающие медь, — золото, серебро, а иногда и платина. Эти «отходы» иногда окупают расходы электролиза.
Новейшим промышленным методом получения меди является подземное растворение медных руд. Известен этот метод сравнительно давно, но внедрен в промышленность лишь на трех месторождениях в мире. В пласт нагнетают разбавленную серную кислоту, раствор откачивают на поверхность и подвергают электролизу.
Медь
Растворимые соединения меди ядовиты. Поэтому предметы хозяйственного обихода — самовары, чайники, кастрюли и т. д., сделанные из меди, покрывают внутри слоем олова — лудят. Олово защищает медь от растворения и предупреждает возможность пищевых отравлений.
Утраченный и вновь найденный
Трудно представить что-либо общее между обыкновенным ведром, необходимым в домашнем обиходе, и … пудрой, находящейся в изящной пудренице на туалетном столике. А общее, тем не менее в этих предметах есть. Это — цинк. В одном случае он тонким слоем покрывает стенки ведра и предохраняет железо от быстрого ржавления и порчи. В другом — тот же цинк, но в соединении с кислородом, в виде белого тонкого порошка, является составной частью пудры. Окись цинка — это пушистый порошок, крупинки которого при сильном увеличении напоминают паука с растопыренными лапками. Этими «лапками» частицы окиси цинка цепляются за шероховатости кожи, при напудривании лица. Пары цинка воспламеняются на воздухе с образованием густого белого дыма — окиси цинка. Окись цинка собирается, очищается от примесей и используется как составная часть пудры. Однако то, что так просто описано, в реальном производстве выглядит куда сложнее: нужны машины для размола, тончайшие сита, очень чистый цинк, пахучие вещества, специальные жиры и многое другое. Да и сама пудра — не главная область применения цинка.
Большого количества окиси цинка требует фармацевтическая промышленность для изготовления присыпок, суспензий, гигиенических паст, различного рода мазей, пластырей и т. д. Широкое практическое применение находит окись цинка для изготовления белил, используемых в малярном деле, живописи, и т. д. Большие количества цинка расходуются на устройство гальванических элементов.
Цинк так прочно вошел в наш быт, что мы его просто не замечаем. А вместе с тем детская ванночка для купанья малыша, водосточная труба, корыто, крыши многих домов, садовые лейки, проволока для морских канатов, части мясорубок, машинки для чистки овощей изготовлены с применением цинка. Цинк есть в латунном кофейнике и ступке с пестиком для дробления корицы, орехов, приготовления сахарной пудры. В стенках блестящего самовара цинк спрятался под тоненькой пленкой никеля, он есть и в патроне для электрической лампочки, и в гильзе артиллерийского снаряда, и в различных деталях машин. Спички и галоши, целлулоидные игрушки и эмалированную посуду, акварельные краски для детей и даже картинку в книжке нельзя сделать без применения цинка или его соединений. Всюду цинк. В том числе и в организмах человека, животных и растений.