От водорода до …?
Шрифт:
Портативные генераторы, надевающиеся на стекло обыкновенной 20-линейной керосиновой лампы, превращают излучаемое ею тепло в электрический ток, достаточный для питания радиоприемника. Работами академика А. Ф. Иоффе доказана возможность использования полупроводниковых аппаратов для охлаждения летом и обогревания зимой целых квартир.
Германий — металл с очень высоким электрическим сопротивлением, в 57 000 раз большим, чем у меди. С повышением чистоты металла сопротивление … возрастает. Можно назвать еще ряд свойств, которые ставят германий в ряд исключительных и ценных металлов. Например, сплав германия с золотом сохраняет цвет золота и расширяется при охлаждении. Добавление
Германий содержится всего лишь в двух очень редких минералах: аргиродите (минерал, состоящий из сернистого серебра и сернистого германия) и германите (основу минерала составляет сернистая медь и сернистый германий). Содержание германия в других источниках — золе некоторых каменных углей, цинковых рудах — очень мало.
Германию свойственна аллотропия, причем одна из аллотропных форм германия по своему внешнему виду напоминает металлы и называется металлической.
По многочисленным ступеням сложной обработки должны пройти тысячи тонн сырья, прежде чем из них будет выделено заметное количество чистого металла. С точки зрения полупроводниковой техники это абсолютно грязный и совершенно не обладающий свойствами полупроводников материал. Для радиотехники необходим германий, в котором примеси не должны превышать десятимиллионных долей процента. Иными словами, на миллиард атомов германия может приходиться … один атом примесей! Наличие в десяти миллионах атомов германия только одного атома мышьяка, фосфора или сурьмы сильно снижает его полупроводниковые свойства.
Распылением германия в земной коре и трудностями получения его в чистом виде объясняется малое производство германия при столь ценных его свойствах. Например, в 1946 г. выпуск германия в США составлял всего лишь 800 кг.
Чешские журналисты Ганзелка и Зикмунд — авторы популярной книги «Африка грез и действительности» и увлекательного фильма «По Африке» — показали еще одну причину малого производства германия. Во время посещения медного рудника в Конго (Южная Африка) они были в районе, который богат редким минералом германитом (район Тсумеб). Когда экскурсия закончилась, в присутствии журналистов произошел следующий разговор:
«А сколько германия вы здесь получаете ежегодно?» — спросил внезапно директора профессор Нокс…
«Одну тонну в год», — сказал тот и быстро добавил, как бы желая предупредить дальнейший вопрос любопытного англичанина: «Из наличных запасов мы могли бы производить и 100 тонн, однако мы не делаем этого, чтобы мировые цены не полетели вниз». Причина не столько в геологических особенностях германия, сколько в существовании капиталистической конкуренции. Техника не получает достаточных количеств германия по той простой причине, что капиталисты препятствуют снижению цен на германий. Но уже не диво радиоприемник величиной с большую пуговицу.
Пилюля, созданная ученым ГДР Манфредом Ардынне для изучения работы желудочно-кишечного канала человека, содержит в себе не только крохотный радиоприемник, но и микроскопические приборы, определяющие температуру, величину кислотности желудочного сока, давление стенок желудка и кишок! Эта пилюля не только рекорд миниатюрного прибора, но и несомненный триумф современной радиотехники. Этот успех достигнут благодаря германию. Не меньшим триумфом идей великого Менделеева было и само открытие германия.
«Мыший» яд
«Мышьим» ядом в древней Руси называли белый, легкий, похожий на муку, сладковатый на вкус порошок, с помощью которого уничтожали мышей, крыс и других мелких грызунов. От сочетания двух слов с течением времени произошло одно — мышьяк. Так русские химики называют элемент, ядовитые соединения которого задолго до его получения в чистом виде были известны древней Греции, Китаю и другим странам. За сильную, безотказную ядовитость для человека мышьяковистых соединений греки называли мышьяк «мужественным», «сильным». От такого значения греческих слов произошли латинское название и химический символ мышьяка — арсеникум (сильный).
В древности были известны сернистые соединения мышьяка золотисто-желтого (аурипигмент) и темно-красного (реальгар) цвета, употреблявшиеся как красящие и лекарственные средства. В І в. нашего летосчисления греческий врач Диоскорид описал получение белого мышьяка путем обжигания аурипигмента. В свободном виде мышьяк был получен в 1250 г. немецким алхимиком Альбертом Магнусом (Великим). Однако это утверждение предположительно, так как еще до Альберта Великого алхимики уже пользовались природными соединениями мышьяка.
Некоторые из алхимиков считали мышьяк одной из составных частей металлов. Поводом для такого взгляда послужил факт частого нахождения сернистых соединений мышьяка вместе с другими металлами, а также способность меди «облагораживаться» при взаимодействии с мышьяком с образованием соединения, окрашенного в светлый цвет. Очевидно, им был известен и самородный мышьяк.
Имеется несколько разновидностей мышьяка, из которых обычными и наиболее устойчивыми являются серая и металлическая. Последнее название дано мышьяку за металлический блеск и электропроводность (хотя и слабую). Однако в отличие от настоящих металлов мышьяк весьма хрупок. Температура его плавления выше температуры кипения, так что мышьяк при нагревании улетучивается, не плавясь. Заметное испарение мышьяка начинается при нагревании до 180 °C. При дальнейшем нагревании (в отсутствие воздуха) мышьяк образует тяжелый газ, обладающий неприятным чесночным запахом.
В обычных условиях мышьяк — малоактивный элемент. При нагревании мышьяк становится реакционно деятельным, образуя соединения с серой, хлором и другими галогенами. С кислородом мышьяк образует мышьяковистый ангидрид, который за свои ядовитые свойства с давних пор получил широкую известность; это соединение является одним из самых старых ядов.
Ядовитые свойства соединений мышьяка создали ему мрачную славу излюбленного средства тайных убийц, начиная от ординарных уголовных преступников до императоров и королей. С помощью мышьяка тюремные служители нередко освобождались от «государственных» преступников; очень часто мышьяк играл, хотя и невидимую, но важную роль в интригах царедворцев; некоторым царям, королям и императорам мышьяк помогал устранять опасных претендентов на трон.
Широкое применение мышьяка для уничтожения тараканов, мышей и крыс создало ему повсеместную известность. Исключительная доступность (он продавался не только в аптеках, но и москательных лавках) и недоказуемость отравления мышьяком (не были известны реакции его обнаружения) часто вели к преступным отравлениям. Особенно часты были случаи отравлений в деревнях царской России. Различного рода «приворотные» и «отворотные» снадобья очень часто содержали в себе мышьяк. Известны случаи массового отравления людей — участников рождественских елок. При горении свечей, окрашенных в зеленый цвет швейнфуртской зеленью, содержащей мышьяковистую медь, образуется ядовитый мышьяковистый дым, вдыхание которого и ведет к отравлению.