Таинственность очевидного
Шрифт:
Эпохи металлические
Факт непреложный. Из минерального фундамента планеты мы извлекаем все то, что позволило сконструировать и создать современный промышленный мир. Сначала была каменная эпоха. Орудия труда люди изготавливали из обломков камня. Минули тысячелетия. Люди научились различать особенно полезные камни, дробить и плавить их. Наступили медная и бронзовая эпохи. Серпы, стремена, мечи, колеса и прекрасные статуэтки начали изготавливать из сплавов меди и олова. Нам кажется, что бронзовая эпоха минула давным-давно. Однако начищенные до солнечного блеска бронзовые пушки еще палили при Полтавской битве. Из бронзы были отлиты колокола,
Ну, а в какую эпоху живем мы? Наверное, в эпоху освоения редких и рассеянных металлов, создания сложных сплавов и искусственных материалов, в том числе на минеральной основе.
Этот вывод общий. А в частности, в каждой ушедшей эпохе закладывались начала современного. Такова закономерность развития научно-технического прогресса. Однако в те времена она подчас воспринималась как исключительность. Судите сами.
Однажды к римскому императору Тиберию пришел незнакомец. Он преподнес ему чашу из блестящего серебристого и очень легкого металла.
«Из чего ты ее сделал?» — спросил Тиберий. «Из глины», — ответил незнакомец. «Из глины? — удивился император. — Но ведь она встречается повсюду!» И приказал казнить умельца, уничтожить его мастерскую. Дабы это неожиданное изобретение не обесценило драгоценные металлы римской казны.
Когда такое случилось? В далекой древности. Вероятно, речь шла об алюминии. А потом это открытие кануло в лету.
В III веке н. э. китайцы с почестями похоронили своего полководца Чжоу Чжу. Положили его в гробницу, украшенную рельефным металлическим орнаментом. Когда современные исследователи изучили состав древнего сплава, в нем оказалось 85 % алюминия, 10 %' меди и 5 % магния. Кто научил китайцев мастерству создания таких сплавов?
В средние века просвещенные европейцы добрались через океан к неизвестному континенту. Это была Америка. Правитель ацтеков Монтесума отправил в дар испанскому королю отличные зеркала из платины. Но, как мы знаем, чтобы выплавить платину нужны специальные высокотемпературные металлургические печи. Значит, ацтеки уже умели делать то, что мы считаем достижением XX столетия.
Между тем образованные европейцы в то время лишь начинали проникать в тайны состава и будущих возможностей пород. Под закопченными каменными сводами своих лабораторий алхимики колдовали в одиночку, растирая в ступках, дробя и плавя различные минеральные вещества. Разделяли и соединяли их. Нередко гибли от неожиданных взрывов и отравлений. И все-таки искали пути искусственного получения золота, алмазов…
Но вернемся к исторической судьбе алюминия — металла будущего. В прошлом веке император Франции Луи Наполеон III впервые увидел металл, похожий на серебро. Не долго думая, он приказал обеспечить свою армию алюминиевыми касками, флягами и украшениями. Однако западноевропейская промышленность не смогла выполнить заказ, да и денег на него у императора не хватило бы. Алюминий в те времена ценился, как золото. Пришлось ограничиться изготовлением кирас только для личной охраны императора.
Ныне алюминий сравнительно дешев. Практически каждого можно обеспечить алюминиевой флягой или кастрюлей. Мы выплавляем металл с помощью электричества. Сто, тем более тысячу лет назад люди об этом не знали. Так в прошлом высвечиваются и гаснут искры будущего. Были неудачники-алхимики, одиночки-первооткрыватели. Наряду с безрезультатными опытами были и удачи, находки. Но время для их реализации еще не пришло.
Самые
Сказано это более 2000 лет назад:
Все-таки в употребление вошла раньше медь, чем железо, Так как была она мягче, притом изобильней гораздо.
Поэт и философ Древнего Рима Лукреций Кар был прав. Его слова — историческое подтверждение тому, что все течет — все изменяется.
Ныне медь довольно дефицитный металл. Железо и его сплавы приобрели массовое распространение. А было время, когда за каменной эпохой наступила первая металлическая. Она начиналась с мягкого, гибкого металла красного цвета. Подобно золоту и серебру, медь, хотя и редко, встречается в самородках. Может быть, это и помогло ей стать материалом для первых орудий труда. 2300000 каменных глыб для великой пирамиды Хеопса обрабатывали именно медным инструментом.
Медь называли по-разному. Древние римляне присвоили ей имя «купрум» в память об острове Кипр, где добывали много медной руды. Русские называли «сми-дой». Наверное, отсюда и произошло слово «медь».
До сих пор не известно, кто первым нашел месторождения меди в России. Тут пользовались ею издавна. В XV веке в Москве работала «пушечная изба», изготавливая для русских воинов бронзовые орудия. Но почему-то уральский заводчик Никита Демидов утверждал в надписи на медном столе, отправленном в музей Нижнего Тагила: «Сия первая в России медь отыскана в Сибири… Никитою Демидовичем Демидовым по грамотам великого Государя Императора Петра Первого в 1702, 1706 и 1709 гг., а из сей первовыплавленной меди зделан оный стол в 1715 г.».
Чисто медная эпоха продолжалась около 1000 лет. И только греки ускорили приход бронзовой эпохи. Получилось так, что там, где греческие рудокопы добывали медную руду, в земле залегал «оловянный камень». Наверное, смесь руд однажды заложили в плавильную печь и получили новый сплав. Его достоинства были несомненны. Во-первых, температура плавления почти на 100 °C ниже (не 1083, как у меди, а 960 °C). Во-вторых, бронза тверже и имеет большую плотность. Вот так люди случайно научились получать первые металлические сплавы, сумели изготавливать из них материалы с необходимыми свойствами.
Большинству известно: бронза — сплав олова с медью. В самом деле это не так. Теперь бронзами называют многие медные сплавы. Есть алюминиевые, свинцовые, цинковые и даже кремнистые бронзы.
Существует множество видов и латуни. Это также различные сплавы меди. Отличаются они от бронзы количеством добавок того или иного металла. Ну и, конечно, своими особыми свойствами.
Соединения меди находят во многих горных породах: 200 минералов могут быть названы медными. Внушительное число. И все же такого металла в земной коре в 1000 раз меньше, чем алюминия, и в 600 раз меньше, чем железа. Не так много осталось на Земле ранее открытых месторождений со значительным содержанием меди в руде. Ныне ее добывают даже из отходов горных предприятий. А крупные самородки, положившие начало развитию использования ковкого металла, теперь чаще можно встретить в музеях.
В одном из музейных залов Ленинградского горного института лежит огромная 840-килограммовая металлическая плита. Не выплавляли ее в печах. Но она содержит более 99 % чистой меди. Вот такой сюрприз привезли очень давно в город на Неве с «вновь открытых рудников, принадлежавших А. и Н. Поповым в Области Сибирских киргизов, в Вознесенском руднике Каркаралинского округа». Этот самородок, добытый в 1857 году, смогли увидеть многие. Он неоднократно демонстрировался на всемирных выставках. Теперь в районе бывших примитивных рудников выросли предприятия цветной металлургии в Джезказгане и Балхаше.