Металлы и человек
Шрифт:
Тантал — тяжелый металл. Его удельный вес—16,6 г на куб. ом. Он очень тугоплавкий — плавится лишь при 2850–3000 градусах. Более высокую температуру плавления имеют только вольфрам и рений. Кипит тантал при 5300 градусах. Температура на поверхности Солнца выше всего на 700 градусов.
Тантал — прочный металл. Предел прочности танталовой проволочки — 92 кг на кв. мм. Далеко не всякая сталь может похвастаться такой прочностью!
По химической стойкости тантал уступает лишь благородным металлам, да и то не во всех случаях.
Металл с такими высокими качествами, конечно, не мог не найти себе применения.
Действительно, его начали применять в том же 1903 году, когда впервые получили в чистом виде. Он был первым металлом, из которого изготавливались нити для электрических лампочек. Впоследствии, правда, его заменил в этом более дешевый и тугоплавкий вольфрам. Однако и доныне он широко применяется в электровакуумной промышленности.
Тантал — износостойкий металл. Он соперник иридия в наплавке на кончики перьев автоматических ручек.
Тантал — желанный гость и в химической промышленности. В частности, он обычный материал для изготовления конденсаторов, работающих в производстве соляной кислоты.
Из него делают и фильеры (вместо платиновых) для протягивания нитей искусственного шелка.
Хирургов давно мучило чувство жестокой беспомощности, когда оказывался перебитым крупный кровеносный сосуд. Они научились, наложив лубок, сращивать кости, сшивать разорванные вены, восстанавливать поврежденные нервы. И только соединить разорванные кровеносные артериальные сосуды они не умели.
Это пытались делать великие хирурги, вроде Пирогова.
Благородна миссия тантала!
Провозившись несколько часов, проявив ювелирное мастерство, они сшивали тоненькие упругие трубочки, но очень часто их старание не приводило к добру: в месте соединения образовывался тромб свернувшейся крови.
Сосуд переставал выполнять свою основную обязанность. Результаты высочайшего умения хирурга оказывались равными нулю.
Это было всего двадцать лет назад. Теперь на вооружении советских хирургов есть дивный аппарат для сшивания сосудов. Изобрел его молодой инженер В. Гудов.
Этот аппарат — небольшая машина, состоящая из нескольких десятков никелированных деталей.
Концы сшиваемого сосуда зажимаются в двух половинках этого аппарата, затем половинки соединяют, нажим кнопки — и специальные скрепочки, подобные тем, что сшивают тетради, накрепко соединяют кровеносный сосуд.
Скрепки эти делаются из тантала.
Удивительный металл не вызывает никакого раздражения тканей, не отравляет организма. Он постепенно рассасывается организмом без следа. Уже через несколько дней самое тщательное просвечивание рентгеном не дает возможности обнаружить скрепки. Их уже не существует, их заменила живая ткань.
Из тантала делают планки для сращивания сломанных костей, танталовыми пластинками укрепляют поврежденный череп. Тканью из танталовых нитей соединяют разорванные мускулы.
Такое совершенно своеобразное применение в технике ремонта живых организмов нашел ныне тантал.
А юную Ниобею надо еще долго воспитывать.
Ниобий — постоянный спутник тантала. Их долго путали.
Соединения ниобия впервые выделил из соединений тантала немецкий химик Г. Розе. Он и дал этому дочернему элементу имя мифической дочери Тантала — Ниобеи. Чистый ниобий был получен впервые только в 1907 году.
Ниобий — тугоплавкий металл. Он плавится при 2415 градусах, кипит при 3300 градусах. Удельный вес его невелик — 8,6 г на куб. см. Прочность примерно соответствует прочности углеродистой стали. Он обладает средней химической активностью.
Ниобий в настоящее время служит в качестве легирующего элемента сталей. Его вводят в количестве 0,5–0,8 процента в хромоникелевые стали. Кроме того, в сплаве с танталом он используется в электровакуумной промышленности.
Бесспорно стремительное внедрение в промышленность циркония и тантала.
Бесспорно, будут находить новые применения гафний и ниобий.
Все четыре металла, находящиеся между такими верными друзьями человека, как вольфрам и титан, не могут быть бесполезными лодырями и тунеядцами.
На границе с неметаллами
Правую часть развернутой периодической системы Менделеева занимают неметаллы. Раньше их называли металлоидами.
Скажем откровенно: резкой границы между металлами и неметаллами нет. С точки зрения химика, к металлам относятся те элементы, которые, вступая в соединение, отдают свои электроны, к неметаллам — те, которые стремятся присоединить электроны. Однако очень многие элементы в одних соединениях отдают свои внешние электроны, в других, наоборот, присоединяют их.
Окислы металлов, растворяясь в воде, образуют щелочи; окислы неметаллов — кислоты. Элементы, соединения которых обладают как щелочными, так и кислотными свойствами, то есть проявляющие себя и металлами и неметаллами, называются амфотерными. Их много. Даже такой резко выраженный металл, как железо, в некоторых химических соединениях ведет себя как неметалл. Но наибольшей амфотерностью обладают элементы, занимающие в периодической системе промежуточное положение между металлами и неметаллами. К ним относятся цинк, алюминий, галлий и т. д. А относительно целого ряда элементов вообще трудно решить, металлы это или неметаллы, так причудливы их химические свойства.
Возьмите второе издание Большой советской энциклопедии и откройте ее 27-й том на слове «металлы». И в списке, где приводится распространенность металлов в земной коре на стр. 270 (мне не раз приходилось заглядывать в этот список), и в таблице свойств металлов на стр. 244–245 можно найти и мышьяк, и селен, и теллур.
Но раскройте 29-й том этой же энциклопедии на слове «неметаллы». Там вы найдете прямое указание, что и мышьяк, и селен, и теллур относятся к неметаллам.
Ошибка? Конечно, некоторая несогласованность между утверждениями двух статей энциклопедии есть. Но она легко объяснима. Автор статьи о металлах убедительно может доказать, подтвердив целым рядом примеров, что три спорных элемента обладают целым рядом металлических свойств. Автор статьи о неметаллах приведет столько же подтверждений, что элементы эти имеют кучу неметаллических качеств.