Занимательная геохимия. Химия земли

Ведь в каждом кубическом метре камня — гранита или базальта, известняка или глины — можно будет найти все элементы менделеевской таблицы, только некоторых из них будет в триллион раз меньше, чем кальция или углерода».

Геолог, минералог, химик и геохимик так увлекут нас своими рассказами, что вместо простого сероватого известняка перед нами встанут скалы какого-то загадочного камня; и захочется глубже проникнуть в его природу и раскрыть тайну его бытия и происхождения[8].

* * *

Теперь обратимся к заводу. Какие странные, необычные по масштабу и по форме здания! Гигантские башни-колодцы, наполненные рудой, углем, камнем; к этим башням подведены огромные трубы, подающие сжатый и нагретый воздух. Для чего это? Зачем плавится там внутри металл, горит уголь, вспыхивают при выходе тучи раскаленных газов?

И вы, наверное, удивитесь, если я скажу вам, что это лаборатория атомов: в руде атомы железа крепко-крепко связаны более крупными шарами — атомами кислорода, которые мешают железным атомам сблизиться и дать нам ковкий тяжелый металл — железо… А руда железа совсем не имеет свойств этого металла, хотя и содержит 70 % его. Поэтому надо выгнать кислород. Но это не так просто сделать!

Помните, читатель, сказку, как одна девочка должна была выбрать из груды зерен все песчинки и как она позвала для этой работы своих друзей муравьев и они выполнили успешно трудный урок? Так ведь то были песчинки, которые в миллион

Металлургический завод

Весовое содержание элементов в земной коре (до глубины 16 км)

раз больше, чем атомы кислорода! «Трудная задача, да и вряд ли выполнимая», — скажете вы. Да, много труда и человеческой энергии потребовалось, чтобы решить эту головоломку.

И все же она решена!

Человеческий гений призвал здесь на помощь не муравьев, а атомы других веществ. И в союзе со стихиями — огнем и ветром — он заставил эти атомы отнимать кислород от железа и выносить его с горячим воздухом на поверхность кипящего в печи расплава.

Что же это за атомы-друзья, которые победили кислород? Их два — кремний и углерод. Оба они очень крепко, крепче железа, схватывают кислород и образуют с ним прочные постройки. И оба помогают друг другу. Углерод, сгорая, отнимает кислород и при этом развивает огромную температуру; но один он не оправился бы, так как твердая железная руда тугоплавка, малоподвижна и атомам углерода не проникнуть внутрь плотных кусков руды.

Но тут приходит на помощь кремний: маленький, цепкий, он дает легкоплавкие шлаки, растворяет руду, отнимает кислород и передает его углероду. Часть углерода растворяется в железе и сообщает ему подвижность, легкоплавкость.

И тогда приходят на помощь стихии: огонь увеличивает подвижность, все легкое вместе с газами всплывает вверх, все тяжелое опускается вниз, и вот перед нами чудо: атомы разделились — железо с растворенным углеродом располагается внизу печи, легкие шлаки, унесшие весь кислород руды, плавают на поверхности расплавленного металла; их можно выбросить туда, куда укажет рука мастера…

Как много знаний надо было накопить, как детально надо было изучить повадки и прихоти каждого атома, чтобы суметь в колоссальных масштабах безошибочно сортировать атомы по своему желанию!

* * *

Посмотрим теперь на третий снимок — наш отечественный автомобиль. Он тоже — сочетание атомов, подобранных друг к другу для единой цели — дать неутомимую, сильную, бесшумную и быструю машину.

Три тысячи деталей из 65 сортов атомов и не менее 100 сортов металла — вот что такое эта машина! В ней много железа, но железа, свойства которого изменены на сотни ладов: вот сплав железа с 4 % углерода — чугун, из него отлито тело мотора. Но вот в нем оставили меньше углерода — и получилась твердая и упругая сталь. Вот к железу прибавили похожие на него атомы марганца, никеля, кобальта, молибдена — сталь стала упругой, выносливой, не боящейся ударов. Прибавили ванадия — сталь приобрела гибкость хлыста, и создалась неутомимая рессора…

Легковой автомобиль ЗИЛ-110 производства Московского автозавода им. Лихачева

На втором месте в машине теперь стоит не медь, как раньше, а алюминий, — поршни и ручки, изящные корпуса, покрытия и полосы — все, что можно сделать легким, все из алюминия или его сплавов с медью, кремнием, цинком, магнием…

А лучший фарфор — в автомобильных свечах, а лаки, не боящиеся дождя и холода, сукна, медь — в проводах, свинец и сера — в аккумуляторах… Довольно, а то не останется ни одного элемента, который бы не ездил в автомобиле… Они, сочетаясь между собой, образуют более 250 различных веществ и материалов, которые прямо или косвенно используются автомобильной промышленностью.

И надо подчеркнуть, что человек идет здесь наперекор природным процессам, ломает их, заставляет их подчиниться своей воле. Разве естественно быть алюминию свободным? Нет и нет; и если бы не гений человека, — этого никогда не случилось бы, хотя бы Земля существовала еще миллиарды лет.