Юный техник, 2006 № 01
Шрифт:
Кроме того, рений используют в нефтехимической промышленности — в биметаллических катализаторах при крекинге и риформинге нефти. Применяется он также в электронике и электротехнике — здесь из него делают термопары, антикатоды, полупроводники, электронные трубки.
И тут как-то нечаянно обнаружилось, что сульфида рения сравнительно много осаждается из фумарольных газов уникального вулкана Кудрявый (Курилы, остров Итуруп). В местах выхода вулканического газа нашли новый минерал — рениит, содержание рения в котором достигает 80 %! А технологически еще лучше и проще использовать в качестве
Кроме того, ученые обнаружили, что в вулканических газах, кроме рения, содержится по меньшей мере десяток других редких элементов: германий, висмут, индий, молибден, золото, серебро…
Рений и схема его атомного строения.
В 1999 году наши специалисты запатентовали технологию извлечения рения, попытавшись имитировать природный процесс осаждения сульфида рения в местах выхода высокотемпературных вулканических газов. На пути газа они решили поставить улавливатели, на которых сульфид рения осаждался бы в виде тоненьких иголочек. В качестве носителей, адсорбирующих на себе сульфид рения, использовали природные минералы цеолиты, имеющие очень большую пористость — около 2 кв. м на 1 г цеолита. А довольно крупное месторождение цеолитов есть на Сахалине — не так уж далеко от вулкана.
Опытная проверка технологии в лаборатории показала, что она намного проще и дешевле традиционного способа извлечения рения из молибденовой руды.
В 2000 году экспериментаторы собрали деревянную пирамиду с площадью основания около 9 кв. м. Ею, словно воронкой, хотели накрыть одно из небольших фумарольных полей. Из вершины пирамиды в сторону будет отведена десятиметровая труба. А поскольку газ из вулкана выходит под очень низким давлением, для создания дополнительного напора в конце трубы планируется поставить вентилятор-дымосос. Газ под набором должен проходить через емкость со 100 кг цеолита. Далее цеолит будет промываться серной кислотой, которую тоже попытаются получать прямо на месте из чистой вулканической серы. Затем сернокислый раствор, содержащий рений, прогонят насосами через ионообменную смолу и получат концентрат, годный для промышленного использования.
Однако, судя по всему, интерес к строительству завода на вулкане несколько поостыл. И не потому, что вулкан перестал выдавать «на гора» ценное сырье. Просто исследователи из Российского химико-технологического университета им. Д.И. Менделеева выяснили, что за рением ехать на край земли не обязательно.
Оказалось, что огромные залежи этого редкого металла у нас буквально валяются в промышленных отвалах — в пыли, шлаках — и в остаточных фракциях переработки нефти. Поначалу, чтобы найти новые источники уникального металла, химики РХТУ под руководством члена-корреспондента РАН Александра Чекмарева исследовали породы, которые традиционно считаются бесперспективными для получения рения: горючие сланцы, их древние аналоги — шунгитоносные породы Карелии, а также нефть.
Оказалось, что рения там действительно очень мало всего 70 — 200 мг/т. Правда, сырья этого немало. А главное — ренитовое сырье во многих случаях уже предварительно переработано.
Например, в ашальчинской нефти рения ничтожно мало — миллиграммы на тонну. Но почти весь редкий металл, до 96 %, концентрируется в тяжелых остаточных фракциях перегонки — можно сказать, в асфальте. Оттуда его можно вымыть бензином и сконцентрировать еще больше.
А при получении шунгитобетона (это бетон с пористым наполнителем — шунгизитом) щебень обжигают в специальных печах. При этом образуются газы и пыль. Так вот рения в пыли, которая остается после сухой чистки газа, уже не десятки миллиграммов» а граммы на тонну. Это отличный концентрат металла!
Если же такие породы используют в качестве шихты при выплавке литейного чугуна, то тогда, полагают авторы новой технологии, рений надо искать в колошниковой пыли — в тех кучах отходов, что получаются при очистке доменной печи.
И еще, как выяснили химики, рений можно выделять из горючих сланцев, вернее, из кокса или полукокса, где он концентрируется. Причем, разработанные и запатентованные технологии позволяют сравнительно недорого добывать не только ценный рений, но и другие, тоже редкие, уран и ванадий.
Виктор ЧЕТВЕРГОВ
ГОРИЗОНТЫ НАУКИ И ТЕХНИКИ
«Книга жизни» требует продолжения
Расшифровка генома человека — это, с одной стороны, величайшее научное достижение последних лет. А с другой…
Когда пять лет назад руководители проекта «Геном человека» начали публиковать результаты своих исследований, многие думали, что не сегодня так завтра, ознакомившись с содержанием «Книги жизни», мы сможем творить чудеса: победим все болезни, увеличим продолжительность жизни лет до 100, а может, и вообще обретем бессмертие.
А кончилось все итогом, который можно назвать оскорбительным для человечества. Согласно результатам расшифровки генома оказалось, что мы мало чем отличаемся от полевой мыши или лабораторной мухи дрозофилы. Все, впрочем, не так просто.
Генов в человеческом организме оказалось в несколько раз меньше, чем предполагалось ранее. Вместо 120–140 их насчитали не более 35 тысяч. И генетические отличия человека от кротов, мышей и мушек действительно оказались ничтожны — менее одного процента.
Ранее биологи полагали, что каждый ген отвечает за какой-то определенный признак в организме. Скажем, если поменять один ген на другой, то у будущего ребенка будут не карие глаза, а, к примеру, голубые.
После расшифровки генома стало ясно, что генный механизм не просто пишущая машинка, нажав одну клавишу которой получаешь букву «а», а с помощью другой — букву «б».
Вспомним, яйцо превращается в петуха или курицу. Гусеница — в куколку, а затем во взрослую бабочку. Разительно непохожие друг на друга внешне, они, тем не менее, представляют собой разные стадии одного и того же организма, содержа в каждой своей клетке набор одних и тех же генов. Всеми же жизненными процессами в организме, превращениями из одной стадии в другую командуют наборы белков-протеинов, а гены этими белками руководят.
К пониманию этого ученые пришли не сразу. Более того, сегодня они весьма приблизительно представляют себе, каким образом одни и те же гены в разных случаях могут выдавать различные команды. В первом приближении это может выглядеть, наверное, так, рассуждают исследователи. Даже в обычном языке одно и то же слово может означать совершенно разные вещи. Возьмите хотя бы слово «коса». Им обозначают и разновидность женской прически, и сельскохозяйственное орудие для кошения травы, и отмель реки.