Медный гном

Тевтонский меч. Шел 1410-й год. На равнине около Грюнвальдского леса в Польше собралось грозное воинство рыцарей Тевтонского ордена. Уже много лет псы-рыцари грабили земли Прибалтики, осуществляя свой, как они называли, "натиск на восток". В 1242 году посягнули они и на русскую землю, но новгородцы под командованием великого князя Александра Невского на льду Чудского озера дали такой урок "святым" разбойникам, что надолго отбили у них охоту интересоваться этими дальними пределами. Прибалтийские же земли по-прежнему подвергались жестокому разграблению во славу католической церкви.

В 1410 году против рыцарей объединились Польша и Литва. В войске союзников были также русские, татары, чехи.

Орденское войско, построенное на равнине, ожидало противника, расположившегося в Грюнвальдском лесу. Атаковать Первыми рыцари не решались: силы союзников были значительными, а в лесу не удалось бы воспользоваться преимуществом тяжеловооруженной конницы, которая составляла основное ядро тевтонского войска.

Польско-литовская рать тоже не торопилась выступать. Томительное ожидание бесило гроссмейстера Тевтонского ордена. Так и стояли друг против друга две рати. В полдень к польскому королю Ягайло и литовскому великому князю Витовту прибыли тевтонские герольды.

- Государь и великий князь! - обратились герольды.- Магистр и маршалы посылают вам через нас, своих герольдов, эти два меча и вызывают вас на битву, они просят, чтобы вы или сами избрали место для сражения, или предоставили это им. Зачем вы прячетесь в лесу, если битва все равно неизбежна?

Ягайло и Витовт приняли тевтонские мечи.

- Оружия для врагов у нас и своего достаточно, но и от этих мечей не не отказываемся,- отвечали они,- сражаться готовы, а выбор места предоставляем богу.

После полудня королевский рог призвал к выступлению. Забили литавры, заиграли трубы, и закипела жестокая битва. С переменным успехом сражение продолжалось до захода солнца. С закатом разгромленные "непобедимые" рыцари бежали к крепости Ва-ленбург.

Слава этой победы осталась в веках. В наше время в Польской Народной республике участники освобождения Польши от немецко-фашистских оккупантов награждаются орденом боевой славы "Крест Грюн-вальда" и медалью "Знак Грюнвальда".

В этой битве тевтонский зверь не был уничтожен, но смертельную рану он получил - воинская слава Тевтонского ордена закатилась. Великий чешский

патриот Ян Гус, услыхав о Грюнвальдской битве, написал победителям радостное письмо.

- Где ныне два меча ваших противников? - обращался он к Ягайло и Витовту.- Воистину они поражены своими же мечами, при помощи которых покушались поработить смиренных! Где теперь немецкие мечи? Где покрытые железом кони? Где то вооружение, на которое они надеялись? Все это уничтожено!

Действительно, рыцари очень рассчитывали на свое вооружение. Присланные ими мечи были не только символическим жестом - вызовом на бой, но и показом противнику своего превосходного оружия.

Римский папа благословлял свое воинство на разбой и грабеж, на истребление мирных жителей, прощая ему заранее все его грехи. Церковь не жалела средств на содержание и вооружение ордена. Лучшие мастера Северной Италии и испанского города Толедо изготовляли для крестоносцев мечи необычайной прочности. В то время и требовалась не столько острота холодного оружия, сколько его прочность, так как его удары приходились на стальные латы, панцири и кольчуги. По всей Европе славились рыцарские мечи, но как их изготовляли -долгое время не было известно.

Небесный металл. В истории человечества бронзовый век уступил место веку железному. Как это произошло? Далеко не сразу научились выплавлять железо из руд. В природе встречаются самородное золото, платина, серебро и другие металлы. Гораздо меньше известно о самородном железе, да и трудно предположить его существование: ведь железо легко окисляется и переходит в ржавчину. Тем не менее самородное железо, хотя и крайне редко, в природе встречается.

Во все века вплоть до наших дней человечество наблюдало так называемые "падающие звезды" - метеориты. Их выпадает на землю немало, некоторые достигают весьма больших размеров. Широко известны такие громадины, как Сихоте-Алиньский и Тунгусский метеориты. Поиски последнего до сих пор не увенчались успехом, о нем сложились предания и легенды. Масса метеоритов состоит из железа или камня, по чему их и различают: "железные" или "каменные". Великолепный образец метеоритного железа хранится в минералогическом музее Академии наук СССР. Его вес около 20 кг. Еще в XVIII столетии его доставил много путешествующий по России академик Паллас, поэтому метеорит и известен как Палассово железо.

В древности в Египте, Индии, Малой Азии более чем за 3 000 лет до нашего летоисчисления уже было известно самородное железо, из него изготовляли различные изделия. Такое железо называли в Египте небесным металлом, метеориты-камнем неба.

В курганах Северной Америки, насыпанных, как доказано, доселе неизвестными строителями еще за несколько веков до прихода туда европейцев, найдены предметы, изготовленные из самородного и метеоритного железа.

Если не трудно было добыть железную руду в Саксонских горах или на Урале, то как могли достать ее в ледяных просторах Арктики? Однако известно, что железные изделия изготовлялись и эскимосами в Гренландии. Химический анализ подтвердил, что материалом для этих изделий служило самородное или метеоритное железо. Его нередко находили весом до 10- 12 кг ив нашей стране - в Архангельской области, на Урале, в Сибири и на Алтае.

Переработка метеоритов сразу давала ковкий металл. Железо, полученное из руд, обрабатывалось значительно труднее.

Из "посланного небом" металла, как установлено, и отковывали оружейники Северной Италии и Толедо лучшие образцы мечей. Никому, однако, не было известно, почему металл, полученный из метеоритов, так прочен и почему он так долго не ржавеет. Чем метеориты и образцы самородного железа отличались от рудного?

В средние века интересоваться этим, собственно говоря, и не представлялось возможным: слишком молода была наука химия, слишком незначительными сведениями она располагала. Проще было объяснить, что такой замечательный металл послан самим небом.

Современные химия и металлургия дали наконец четкий ответ на вековой вопрос. Метеоритное железо, равно как и самородное, было далеко не чистым и представляло собой сплав с другим металлом; он-то и придавал железу особые качества.

Медный гном. В XVII и XVIII столетиях по всей Европе славились рудные горы Саксонии, недра которых, как уже говорилось, были богаты многими металлами, в том числе медью. Добывая медную руду, саксонские горняки иногда сталкивались с крайне неприятным обстоятельством. Встречалась порода красного цвета, по всем признакам-медная руда, но когда она попадала в плавку, то принимала сероватый оттенок и выделяла ядовитые газы; меди из этой руды получить не удавалось.

Суеверные горняки считали, что здесь не обходит" ся без вмешательства нечистой силы. Если горный демон Кобольд мешал найти серебряные руды, то, надо полагать, и здесь кто-то хочет насолить. Создалось предание, что у Кобольда есть брат - маленький старый гном, по имени Ник, который и насмехается над трудом саксонских рудокопов. "Заколдованную" руду горняки и назвали по имени этого гнома - "купферникель", что означало-"медь гнома Ника", "негодная медь", "фальшивая медь".

Минерал "купферникель" в 1694 году подробно описал ученый Гиарни. Оказалось, его можно найти не только в горах Саксонии, но и Швеции. Медный гном, очевидно, любил путешествовать и с удовольствием смеялся не только над саксонскими, но и над другими рудокопами.

Странная руда заинтересовала шведского учено го - химика и металлурга А. Ф. Кронштедта. После многих тщательных исследований он установил, что в "руде медного гнома" имеется совершенно новый металл, до того времени химикам неизвестный. В 1752 году Кронштедт заявил о своем открытии, назвав новый металл никелем, по имени гнома Ника.

Многие химики весьма недоверчиво отнеслись к сообщению шведского ученого: совсем недавно открыли кобальт, а теперь, видимо, охваченный жаждой великой славы Кронштедт так быстро находит новый металл и дает ему такое же нечестивое имя!

- Минерал купферникель - это соединение железа, меди, мышьяка и кобальта,- заявили ученые.- Кронштедт слишком поторопился, сообщив о своем открытии. Если все обстоит так, как он показывает, то почему нельзя отделить кобальт от воображаемого никеля?

Действительно, в то время это не представлялось возможным: новый металл оказался настолько схож по своим свойствам с кобальтом, что при тогдашних примитивных методах разделить их не удавалось.

Тем не менее Кронштедт оказался прав. В 1775 году другой химик и металлург Т. О. Бергман подтвердил открытие Кронштедта, сообщив при этом, что выделенный шведским ученым металл не является вполне чистым, а содержит примеси кобальта и железа. Лишь через 30 лет совершенно чистый никель был получен И. Рихтером. Этот металл, как оказалось, обладает серебристо-белым цветом, прекрасной ковкостью, тягучестью и большим сопротивлением на разрыв.

Знаменитый французский ученый-химик А. Лавуазье совместно с комиссией других ученых, составляя классификацию химических элементов, не колеблясь, включил в нее как самостоятельный элемент и никель. В России член-корреспондент Петербургской академии наук А. И. Шерер в своем оригинальном курсе химии описал никель как самостоятельный металл еще до получения его И. Рихтером. Так "медный гном" завоевал признание у недоверчивых ученых.

Пекфонг. Издавна китайцы удивляли Европу своими секретами. Изготовление фарфора, шелка, бумаги- все это были производства, тайны которых Китай тщательно оберегал от глаз посторонних. Одной из китайских диковинок был и сплав, называемый пекфонгом - "белой медью". Изделия из него регулярно поставлялись в Европу в XVII столетии. Блестящий, белый, устойчивый к воздействию влаги и воздуха, сплав этот вызывал восхищение и любопытство ученых и прежде всего - металлургов. Выплавляли его из юннаньских руд в Южном Китае. Первоначально из пекфонга изготовляли гонги - ударный инструмент. На юге Китая и в соседней ему Индии сырой тропический климат, в котором быстро окисляются металлы, а гонги очень долго сохраняли свой блеск, несмотря на влажность окружающего воздуха.

Производство пекфонга - очень древнее. У Китая имелись обширные торговые связи с самыми различными народностями. Еще до нашего летоисчисления Туркестан был населен бактрийцами. У них в обращении ходили монеты, изготовленные из пекфонга. В британском музее в Лондоне хранится такая монета, выпущенная еще в 235 году до нашей эры.

В начале XIX столетия химики и металлурги были взбудоражены назначением высокой премии тому, кто предложит рецепт нового сплава, заменяющего серебро в изготовлении посуды и столовых приборов. Сплав должен был мало отличаться от серебра как по цвету и блеску, так и по химической устойчивости против действия пищи.

Химик Файф (Англия) обратился к китайской "белой меди" и произвел в лаборатории анализ ее состава. Оказалось, в ней содержится 40,4% меди, 31,6% никеля, 25,4% цинка и 2,6% железа. Соотношения этих элементов в пекфонге, как показали дальнейшие исследования других ученых, были различными, но близки к указанному Файфом. Монеты бактрийцев по анализу их состава имели 20% никеля и 80% меди.

Заменитель столового серебра был получен в 1823 году. Ученый Гейтлер приготовил его из меди, цинка и никеля, приблизившись к составу китайского пек-фонга. Новый сплав получил название "аргентан", т. е. "подобный серебру".

На следующий год медноникелевые сплавы изготавливались уже в промышленном масштабе. Всевозможные предметы из аргентана появились на рынке. В 1825 году братья Геннигер основали завод, который начал выпускать подобный аргентану сплав, названный "нейзильбером", т. е. "новым серебром".

Секрет пекфонга был раскрыт, его конкурентами стали медноникелевые сплавы, один за другим получаемые в Европе. В 1827 году появился ряд таких сплавов, которые стали называть мельхиором-' во Франции, немецким серебром - в Англии и т. д. К ним позднее присоединились "альпака", "майлешорт", "альфенид", "китайское серебро" и прочие. Все они мало отличались друг от друга, их появление на рынке было обусловлено больше всего соображениями рекламного характера. Так или иначе, никель, подобно олову в бронзе, стал входить в быт в виде медно-никелевых сплавов.

На мысль создавать такие сплавы натолкнуло не только раскрытие секрета, но и само название-"медный гном". Ведь если саксонские горняки ошибались, принимая никелевую руду за медную, значит, руды того и другого металла часто встречаются совместно, а, стало быть, можно их сплавлять.

К середине XIX столетия правительства некоторых европейских государств решили, что если медноникелевые сплавы так хорошо показали себя при замене серебра в изготовлении различных предметов обихода, то почему бы и не использовать их вместо того же серебра для изготовления мелкой медной монеты, как это делали народы Туркестана еще две тысячи лет тому назад. И вот сначала в Швейцарии, а затем в Соединенных Штатах Америки, Бельгии, Германии появились монеты из сплава меди и никеля. В настоящее время мелкая монета почти всех стран мира по своему составу очень близко подходит к тому сплаву, который еще в древности использовали бактрийцы.

Победа на море. Купроникели, как стали называть новые сплавы ("купрум" - медь), начали завоевывать себе место и в машиностроении. Бурное развитие техники в XIX столетии не обошло их своим вниманием. Густая сеть железных дорог покрыла карту мира, и купроникели стали использовать для распор паровозов.

Военным ведомствам был предложен сплав "бенедикт" из 85% меди и 15% никеля. Из него стали изготовлять оболочки ружейных пуль, а затем и направляющие кольца артиллерийских снарядов. Известный уже мельхиор, один из самых ковких и пластических купроникелей, британская армия использовала как материал для своей артиллерии и для автомобилестроения в виде кованых и катаных частей. Прекрасно противостоящий действию влаги и воздуха (коррозии), сплав этот к тому же хорошо поддавался полировке.

В первую мировую войну 1914-1918 годов на флоте произошло крайне неприятное событие. Несколько боевых кораблей полностью вышли из строя, ни разу не встретившись с противником. Их "разгромили" не мины, не артиллерийские снаряды неприятеля, а... морская вода. Трубки конденсаторов корабельных котлов изготовлялись из так называемой морской латуни, т.е. из медноцинкового сплава с небольшой добавкой олова. Воздействие морской воды на эту латунь оказалось настолько агрессивным, что одна за другой последовали аварии. Корабли пошли в доки на длительный ремонт как раз в то время, когда дорог был каждый час, когда требовалось присутствие в открытом море всех боевых единиц флота.

Военные ведомства предписали вести самые срочные изыскания с тем, чтобы найти замену морской латуни. Тогда металлурги и химики обратились к купро-никелям. Война окончилась, но поиски продолжались. Испытывались медноникелевые сплавы самых различных соотношений.

В 1926 году нашли сплав, наиболее отвечающий требованиям,- с 30%-ным содержанием никеля. В 1929 году французский флот полностью заменил морскую латунь в конденсаторных трубках этим сплавом. Вслед за французами то же самое сделали и флоты других держав. Производство нового сплава стало расти из года в год. Море было завоевано никелем.

Секрет метеоритной стали. В первое время после своего открытия новый металл был любопытной диковинкой химических лабораторий. Когда же в 1804 году И. Рихтер получил чистый никель и доказал, что это металл, обладающий ковкостью, тягучестью и высокой сопротивляемостью разрывающим усилиям, интерес к нему со стороны химиков и металлургов проявился немедленно. Сразу начала развиваться и металлургия никеля.

Одни ученые обратились к созданию медноникеле-вых сплавов, подобных китайскому пекфонгу, другие заинтересовались возможностью получения сплавов никеля с железом.

Уже в 1820 году знаменитый ученый Михаил Фарадей в содружестве с другим ученым Стодартом провел ряд опытов по изготовлению сталей, содержащих никель. Результаты проведенных работ были тогда же опубликованы в печати. Промышленное получение таких сталей провели лишь через 12 лет на заводе Вольфа в Швейнфурте, но интереса у сталелитейщиков они не вызвали.

В 1853 году в Нью-Йорке была организована промышленная выставка, на которой всеобщее внимание приковали к себе образцы железоникелевых сплавов.

В 50-х годах XIX столетия стали испытывать влияние присадок никеля на свойства чугуна. Многие склонялись к мнению, что добавка дорогостоящего никеля практически не улучшит свойств чугуна, а значит, и не принесет пользы. Однако чугун сам был объектом многочисленных исследований, и по мере того как накапливались знания о его кристаллической структуре, выявилось со всей точностью, что никель изменяет эту структуру и увеличивает его твердость. В результате исследований организовали литье специальных никелистых чугунов (с содержанием никеля 2-2,5%), которые были признаны как наиболее удовлетворяющие требованиям в качестве материала для бронебойных снарядов.

Развитие техники в XIX веке властно требовало новых материалов, обладающих повышенной прочностью. Ученые начали крупные опытные работы по созданию никельсодержащих сталей, полагая, что никель, как и в чугуне, изменит кристаллическую структуру стали, усилит ее прочность. К тому времени было открыто несколько крупных месторождений никелевых руд; они, конечно, способствовали развитию работ по использованию никеля.

В Париже организовалось общество "Ферроникель"; в 1884 году ученый Марбо изготовил никельсо-держащую сталь и сообщил о ее преимуществах. Несколько позднее директор одного из шотландских заводов в Глазго Д. Рилей исследовал образцы стали Марбо. Ценные ее свойства выявились со всей четкостью. Д. Рилей широко популяризировал работы Марбо и подробно описал результаты своих исследований.

Работы знаменитого русского ученого-металлурга Д. К. Чернова и немецкого Г. Виггина, проведенные в эти же годы, также установили исключительное влияние никеля на свойства стали. Выявилось прежде всего, что никель понижает критическую точку стали, т. е. позволяет нагревать ее для закаливания до более низких температур. Это, конечно, очень ценное свойство никеля, но отнюдь не отличающее его от других легирующих элементов. Оказалось, что у него есть и свое особое качество.

Никель, как никакой другой элемент, сообщает стали вязкость. Как антикристаллизатор он способствует увеличению ее прочности, повышению предела упругости, возможности большей нагрузки на нее, лучшей тягучести, а стало быть, и ковкости. Добавление никеля в сталь сообщает ей структуру наподобие той, которую имеет знаменитая булатная сталь. Вот когда был разгадан секрет тевтонских мечей.

Еще в 1777 году химики, растворяя в серной кислоте образцы найденных в Сибири метеоритов, обратили внимание на красивый зеленый цвет раствора -" характерную окраску никелевых солей. Ученый Л. Прут провел подробные исследования состава метеоритов и установил, что основная их масса состоит из сплава железа с никелем. Таким образом, метеориты представляют собой природный ферроникель.

Самородное железо, известное еще народам древности, также не что иное, как природный сплав с никелем, благодаря присутствию которого оно так долго сохранялось в естественных условиях. Из метеоритов и самородного железа и удавалось выковывать добротные мечи.

Обуховская броня. Боевые единицы флотов великих держав 80-х годов XIX столетия мало походили на корабли времен Крымской войны, от которых их отделяло всего лишь три десятилетия. В область предания отошли широкогрудые парусники: на смену им пришла сила паровых машин. Кроме того, корабли уже не были беззащитны от прямого попадания артиллерийского снаряда: их корпус покрывала броня. У русских кораблей броня состояла из двух слоев - твердая углеродистая закаленная сталь, приваренная к малоуглеродистой мягкой стали.

Производством корабельной брони был занят петербургский Обуховский завод. Организовал это производство талантливый инженер А. А. Ржешотарский. Под его непосредственным руководством изготовлялись и сваривались броневые плиты. Он же разработал и режим их закаливания: нагретые до определенной температуры плиты опрыскивались водой и приобретали нужную твердость. Но одновременно в процессе закалки сталь приобретала и хрупкость.

Потому-то и делали броню из двух слоев: из стали твердой, закаленной, но хрупкой и малоуглеродистой, мягкой, но вязкой.

К началу 90-х годов такая броня уже не удовлетворяла требованиям военно-морского флота. Обухов-ский завод получил задание - освоить производство более высококачественной брони. Англия и Франция к тому времени уже изготовляли ее из никелевой стали. Броневые плиты, выпущенные предприятием Шней-дер-Крезо, на испытаниях, проведенных морским ведомством Соединенных Штатов Америки, получили высокую оценку.

А. А. Ржешотарский с жаром взялся за работу. Он провел серию лабораторных исследований и производственных опытов по подбору легированной стали для броневых плит. Итогом его напряженного труда был выпуск брони из никелевой стали толщиной в десять дюймов (25 мм ). Опробованная на артиллерийских полигонах броня Ржешотарского показала свои высокие качества, выдержав все испытания, которым ее подвергали.

Строившиеся в то время русские броненосцы одели в новую броню. Но А. А. Ржешотарскому этого было мало. Ему хотелось еще улучшить броневую сталь, и он начал проводить ее цементацию- насыщать поверхностный слой углеродом. Таким образом удалось получить броню исключительной прочности и вязкости по всей толщине плиты с повышенной твердостью поверхностного слоя.

Морское ведомство высоко оценило заслуги талантливого инженера и наградило его золотой медалью. В последующие годы такую же броню начали изготовлять на адмиралтейских ижорских заводах. Изготовленная из одного слоя, она по своей снарядо-стойкости превосходила двухслойную на 20-30%.

В дальнейшем в стали в качестве легирующего элемента начали добавлять и хром, что в сочетании с никелем дало возможность получать броневые плиты (параллельно им и бронебойные снаряды) еще большей прочности. Постепенно военные корабли всех морских держав облачились в броню из никелевой стали. С началом первой мировой войны на производство таких сталей расходовалось до трех четвертей всего добываемого никеля.

Сплавы. Изготовление брони - это, конечно, только частный случай из многообразного применения никелевых сталей. В XIX веке началось развитие общего машиностроения. Добавка никеля от 0,5 до 7% делает сталь прочной, вязкой, тягучей - такой, какая требуется для производства разнообразных деталей и частей машин различных конструкций. Проблема сокращения веса и одновременного увеличения прочности материала в значительной степени обязана своим разрешением созданию никелевых сталей.

Это особенно важно для транспортного машиностроения, т. е. для производства автомобилей, локомотивов, судов и самолетов. Появление в армиях держав бронепоездов и бронеавтомобилей, авиации и танков еще более увеличило потребность в никелевой стали. Для производства оборудования, работающего в условиях высоких температур, особенно пригодными оказались стали с повышенным содержанием никеля (от 7 до 35%). Развивающаяся электрическая промышленность потребовала для себя материалов с определенными свойствами. Немаловажную роль начали играть железоникелевые сплавы, обладающие высоким электрическим сопротивлением при отсутствии магнитных свойств. Их использовали для изготовления деталей электрических машин.

Кстати о магнитных свойствах.

Никель обладает ими, но в гораздо меньшей степени, чем его "собрат" - железо. В сравнении со многими металлами железо отличается высокой магнитной проницаемостью. Однако оно способно намагничиваться только в том случае, если в нем содержится определенное количество углерода.

Сплав железа с никелем также имеет большую магнитную проницаемость, но это свойство проявляется лишь тогда, когда в сплаве содержится не менее 30% никеля и опять же необходимое количество углерода, иначе эффекта не будет. Из таких сплавов наиболее замечателен пермаллой, в котором никеля около 78%. Магнитная проницаемость его почти в 10 раз выше, чем у железа. Правда, надо оговориться, замечательное свойство пермаллоя проявляется лишь в очень слабых магнитных полях. Это обстоятельство и дало возможность использовать пермаллой в слаботочных сооружениях - в подводных кабелях, где он уменьшает колебания тока.

Другая группа железоникелевых сплавов, в которых никеля около 50%, обладает меньшей, чем пермаллой, проницаемостью, но намагничивается интенсивнее. Эти сплавы используют при конструировании некоторых типов трансформаторов и для магнитной защиты очень чувствительных аппаратов.

Как железо, так и кобальт способствует повышению магнитной проницаемости и одновременно понижает ее абсолютную величину, действие же никеля противоположное. Лучшим качеством обладают сплавы, в которых содержатся все три металла. Наиболее известен перминвар, содержащий 45% никеля, около 30% железа и 25% кобальта. Если технике XIX века не столь необходимы были подобные сплавы, то в XX веке их стало требоваться все больше и больше. Создавались очень точные и чувствительные приборы, широко внедрялась в технику автоматика, и спрос на материалы с особыми специальными качествами возрос необычайно.

К таким материалам относятся и сплавы, очень слабо расширяющиеся при нагреве. Так, железоникеле-вый сплав инвар (до 30% никеля) в пределах температур от 0 до 40° увеличивается в объеме всего лишь на одну миллионную долю от первоначального. Он очень подходящ для обиходных мер длины. Из него изготовляют рулетки, метры и т. д.; используют и, для изготовления отдельных деталей часовых механизмов. Подобен ему и эллинвар, содержащий, помимо никеля и железа, еще и хром. Маятники хронометров, часовые пружины, камертоны, физические приборы - изделия, в которых широко используются оба эти сплава.

Большой известностью пользуется платинит, хотя платины в нем и не содержится. Это название дано сплаву потому, что коэффициент теплового расширения у него такой же, как и у платины.

Немалая роль отведена никелю при создании сплавов сопротивления, используемых для нагревательных приборов. Состав общеизвестного нихрома: около 70% никеля и по 15% железа и хрома. Другой, часто встречающийся сплав константан (он же "эврика", он же "сплав Фрери") - медноникелевый, в котором никеля 40%.

Создание специальных никелевых сплавов - это постоянно развивающаяся отрасль промышленности.

В борьбе с "рыжим врагом". Из многих качеств, которые сообщает никель стали, особенно привлекает внимание его стойкость против действия агрессивных сред. Никель обязательно входит в состав всех нержавеющих сталей.

В 1837 году петербургский профессор Б. С. Якоби открыл процесс гальванопластики, быстро завоевавший всеобщее признание. Процесс этот в производстве распался на гальванопластику - когда в заранее заготовленной форме электролитическим путем получают металлическое изделие, и гальваностегию - когда металлическую деталь тем же путем покрывают ровным тонким слоем другого металла. Второй процесс в наше время играет очень большую роль в промышленности. Железные и медные предметы легко окисляются под действием воздуха и влаги. Так называемая коррозия наносит огромный ущерб промышленности. Некоторые детали полностью разрушаются от ржавчины, другие выходят из строя по той же причине ввиду того, что нарушаются их размеры. Порча маленькой детали не раз останавливала самую сложную машину.

Мысль о предохранении металла от окисления воплотилась в гальванотехнике. В наше время она располагает самыми различными видами покрытий: цинком, свинцом, серебром, кадмием, золотом и т. д. Нанесенный электролитическим способом поверхностный слой надежно защищал основную массу металла от "рыжего врага" - коррозии; по мере развития гальванотехники он отступал все дальше и дальше.

Однако и сейчас этот враг требует к себе самого неослабного внимания, против него сосредоточены все научные и технические силы.

В 1836 году братья Мерри сообщили о новом никелевом сплаве, названном ими "белый металл Мерри"; при этом они взяли патент и на разработанный ими же способ покрытия этого сплава слоем серебра. Никель у Мерри входил в состав основного металла, который подлежал защите от коррозии.

Иную задачу поставил себе немецкий ученый Бетгер. В 1842 году он пытался использовать никель в качестве материала покрытия. Это не удалось ему по той причине, что никель не был достаточно чистым. Посторонние примеси мешали гальваническому процессу. Трудности получения никеля в чистом виде и высокая его стоимость в то время отпугнули исследователей от такого материала покрытия на долгие годы.

В последней четверти XIX века стоимость никеля резко понизилась, его стали добывать гораздо больше, чистота в металлическом виде достигла высокой степени. Процесс никелирования был освоен и занял весьма почетное место в гальванотехнике. Изделия, покрытые никелем, имеют красивый белый цвет, их легко отполировать до блеска; в последнее же время научились обходиться без полировки. Использование никеля в гальванических покрытиях дало возможность сохранить большие количества простого металла (железа, меди) при очень экономном расходовании самого никеля.

Совсем недавно в США наладили производство толстых железных листов, покрытых слоем никеля, вес которого составляет 10% от веса листа. Такие листы, толщиной до 10 мм, используются для изготовления больших резервуаров, в которых перевозятся (или хранятся) крепкие растворы щелочей, очень агрессивно воздействующие на незащищенную металлическую поверхность.

Самой высокой чистоты никель получается электролитическим путем. Хотя в большинстве случаев этот металл в промышленности используется как составная часть различных сплавов, кое-где он применяется и самостоятельно.

Современные виды техники повысили спрос на чистый никель. Его используют в радиолокационных приборах, в аппаратах дистанционного (на расстоянии) управления процессами атомных реакторов.

Перламутровый жир. Химиками давно было установлено, что многие химические реакции протекают быстро лишь в присутствии какого-нибудь определенного для данной реакции вещества. Явление это носит название катализа. Исследовательскими работами по подбору таких веществ - катализаторов - для самых разнообразных химических процессов занимались очень многие ученые во всех странах мира.

В конце прошлого века этим занимался и известный французский химик, член Парижской академии наук Поль Сабатье. Он работал над многими органическими соединениями и в процессе этих работ пробовал различные катализаторы.

Помимо животных жиров, прежде всего коровьего масла, нам хорошо известны многочисленные растительные масла: подсолнечное, льняное, конопляное, горчичное, хлопковое, кунжутное и т. д. В старое время их называли "постными маслами". Как ни вкусны некоторые из них, они всегда уступают животным жирам и в питательности, и в калорийности. Растительные жиры, как правило, жидкие, животные - твердые. В чем, однако, разница между ними? Основное различие, как установили химики, заключается в том, что в молекулах животных жиров больше водорода.

Если к молекуле растительного масла присоединить в нужном количестве водород, оно из жидкого станет твердым. Этим вопросом в 1896 году и занялся Сабатье совместно с другим французским химиком Ж. В. Сандереном. Надо сказать, что процесс гидрогенизации (присоединение водорода) долгое время не удавался французским ученым. Они помещали жир в автоклав, подвергали его давлению, нагревали, пропускали через него водород. Водород же, проходя через жир, не производил на него никакого действия. Ученые вводили различные катализаторы - опять никакого эффекта.

Наконец, когда они испробовали в качестве катализатора мелко раздробленный никель, к ним пришел успех. Получился твердый жир, который можно было намазывать так же, как коровье масло или топленое сало. Он был гораздо питательней, чем исходное растительное масло; за счет присоединившегося водорода поднялась и его калорийность. Полученная масса была похожа на перламутр. По латыни перламутр-"маргарос". Воспользовавшись этим названием, химики дали имя синтетическому жиру-маргарин. Сырьем для его получения могли служить любые растительные масла, в том числе и те, которые обычно в пищу не употреблялись. На основе работ Сабатье и Сандерена во Франции еще в XIX столетии возникло производство маргарина, несколько позднее оно было организовано и в других странах. Производство это дало колоссальную экономию пищевых жиров. Создано оно благодаря применению никеля.

Электричество в чемодане. На рубеже XVIII и XIX столетий итальянский ученый Луиджи Гальвани, проводя биологические опыты, обнаружил в мышцах лягушки электрический ток. Этим заинтересовался физик Александр Вольта. Повторив несколько раз опыты Гальвани, он пришел к заключению, что ток возникает не в мышцах, а в проволочках, которыми при проведении опыта эти мышцы соединяются, и то лишь в том случае, если проволочки из разных металлов.

Развивая свою мысль, ученый построил знаменитый "вольтов столб", состоящий из чередующихся медных и цинковых кружков, между которыми были проложены фланелевые прокладки, смоченные раствором кислоты. Такой "столб" давал электрический ток довольно большой силы. Этот источник тока в дальнейшем помог ученым сделать много научных открытий.

В 1802 году русский ученый В. В. Петров составил огромную батарею из медных и цинковых кружков и с ее помощью открыл явление электрической дуги.

В последующие годы вместо примитивного вольтова столба стали применять специальные элементы, которые и до сего времени носят название гальванических, по имени итальянского ученого. Создавали много различных конструкций, но в основе каждой из них была пара электродов из различных металлов, опущенных в раствор кислоты или соли. Пользуясь этими элементами, соединенными в батареи, и открыл академик Якоби гальванопластический процесс.

Общим недостатком всех видов гальванических элементов было то, что электроды в пррцессе работы расходовались без возврата: металл, из которых они изготавливались, переходил в раствор. Отработанные элементы уже ни на что не были пригодны.

Известный ученый, создатель агрохимии Юстус Либих весьма метко, хотя и ядовито, выразился по поводу возможности использования таких электрических батарей для питания двигателей. "Гораздо выгоднее,- заявил он,- прямо сжигать уголь для получения теплоты, чем расходовать этот уголь на добывание цинка, а затем уже сжиганием его в батареях получать работу в электродвигателях".

Это действительно было так. На пути развития электричества стояло и другое: электрический ток можно было передать на расстояние, но запасти его впрок не представлялось возможным. Мечтой физиков стало найти способ накопления электрической энергии, чтобы расходовать ее по мере надобности. В 1859 году эта мечта наконец воплотилась в действительность: французский ученый Гастон Плантэ создал совершенно новый тип элемента, который можно было заряжать, расходовать запасенную им энергию и возобновлять ее запас, поставив элемент под зарядку. Такие элементы получили название аккумуляторов. "Электричество в чемодане" можно было транспортировать и расходовать по мере надобности.

Электродами в элементах Плантэ служили пластины из свинца и его окиси, жидкостью - электролитом - серная кислота. Свинцовые аккумуляторы Плантэ, хотя и в измененном виде, сохранились до наших дней. Технике они сослужили большую службу, но со временем, однако, перестали удовлетворять ее запросам. Приходилось накладывать много бесполезного мертвого груза на двигатель, получавший питание от энергии этих аккумуляторов. Их электроемкость сильно ограничивалась серной кислотой, ее участием в процессе заряда и разряда; при известных условиях та же кислота вступала с металлом в химическую реакцию: образовывался нерастворимый сернокислый свинец - и аккумулятор выходил из строя.

Ученые много думали над устранением этих недостатков. Пробовали заменить свинец другими материалами, пробовали другие электролиты, но лучше того, что уже было создано, получить не удавалось.

В 1901 году шведский химик В. Юнгнер после многих лет упорной работы создал наконец совершенно новый тип аккумулятора, в котором электролитом была не кислота, а щелочь, а электродами служили окись кадмия и окись никеля.

Почти одновременно на другом конце земного шара знаменитый изобретатель Т. Эдисон также предложил новый тип аккумулятора со щелочным электролитом, но электродами служили окись железа и та же окись никеля. Все неудобства, связанные с применением свинцовых аккумуляторов, были устранены.

И опять не обошлось без никеля.

Ученые обращались к созданию и таких элементов, в которых реагировали бы не металлы, а газы. Однако из-за ряда неудачных попыток идея эта была оставлена. Рассуждали примерно так: что такое горение? Соединение с кислородом или другим элементом (например с хлором).

Гниение, дыхание, горение - все это один процесс, называемый окислением. Что при этом происходит? Обмен электронов между атомами. В таком случае электролитический процесс принципиально ничем не отличается от горения. В батарейке карманного фонаря "сгорает" цинк; энергию, выделяющуюся при этом, мы получаем в виде электрического тока.

На электростанциях мы сжигаем топливо, получаем пар, а затем уже и электрический ток. Нельзя ли получить электрическую энергию без посредства пара, "сжигая" топливо электролитическим путем. Пробовали это делать, но ничего не добились. Пришли к выводу: "топливный элемент" можно создать пока лишь на основе газообразного топлива.

В настоящее время имеется несколько конструкций таких элементов, в частности привлекает внимание конструкция английского ученого Бэкона. В его элементе "сгорает" водород. В раствор щелочи опускаются два электрода из пористого никеля. Сквозь бесчисленные поры к электролиту проникают с одного конца водород, с другого - кислород. Во время реакции между ними возникает электрический ток, продукт ее - обыкновенная вода.

Элемент работает при давлении газов около 50 атмосфер и при температуре 200-240°. По сравнению с другими тепловыми элементами это очень небольшая температура, так какЧе работают при 800, а то и 1 000°. На каждый кубометр объема батарея Бэкона, как сообщает печать, развивает до 80 киловатт мощности. Такая мощность позволяет ставить вопрос об использовании элементов Бэкона в промышленности. Пока идут лишь опытные работы, но, надо полагать, такие установки вскоре завоюют признание. Решение поставленной задачи Бэкону удалось провести с помощью того же металла - никеля.

Металл глубины. В природе никель встречается не так уж редко, как можно думать. Медью, например, человечество пользуется с незапамятных времен, и кажется, что она один из распространенных металлов. На самом же деле в земле ее в два раза меньше, чем никеля. Дело в том, что промышленных месторождений никеля насчитывается небольшое количество, и создается впечатление, что он значительно более редок, чем медь.

Известно по крайней мере 33 минерала, содержащих никель. По свойствам он очень похож на железо и почти всегда его сопровождает. По распространенной геохимической теории центральное ядро земного шара состоит из железа и никеля с некоторыми примесями кобальта, хрома, фосфора, серы и углерода. По расчетам, ядро это испытывает колоссальное давление порядка трех миллионов атмосфер. Подтверждение этой теории многие ученые видят в том, что небесные тела - метеориты - в большинстве случаев состоят из железа и никеля. Так ли это - с достоверностью сказать еще нельзя, но именно поэтому никель считают "металлом глубины".

В природе встречаются самородные железоникелевые сплавы. Феррит, например, содержит около 3% никеля, а вся остальная масса почти целиком падает на железо; в камасите никеля 6-9%, в тэните около 35%, а вот такие сплавы, как октибеггит, аварит, джозефинит в большей своей части состоят из никеля и в меньшей - из железа.

Многие ученые считают, что все эти минералы, или сплавы, образовались из падающих на землю метеоритов. Их-то в первую очередь и стало использовать человечество при переходе к железному веку. На земле, конечно, много никчэля и не небесного, а своего, земного, происхождения.

Растворы солей никеля имеют красивый зеленый цвет. Поэтому многие старатели, разыскивающие никелевые руды, обращали внимание исключительно на минералы зеленого цвета, полагая, что цвет этот характерен для никеля. Довольно скоро выяснилось, что никельсодержащие минералы не обязательно зеленые, они могут быть и коричневыми, и желтыми. В поисках жил зеленого цвета горняки вели разработку рудников в виде штолен, которые следовали за направлением жилы. Когда выяснилось, что никелевые руды не обязательно зеленого цвета, начали вести разработку карьеров.

Многие никельсодержащие, как и кобальтосодер-жащие минералы содержат в себе^ще и мышьяк. Они-то и выделяли при выплавке ядовитые газы, ставшие причиной дурной славы никеля и кобальта. Их легко обнаружить по натекам, налетам на обломках породы в виде зеленых (или лиловых - в случае кобальта) "цветов". Они не раз помогали отыскивать в породе никель. Были, правда, и случаи, когда старатель в полной уверенности, что нашел никель, оставался обескураженным: зеленые "цветы" найдены, а никеля нет, обнаружена только медь. Опять шутки медного гнома!

Дело в том, что медь, часто встречающаяся совместно с никелем, образует несколько минералов также зеленого цвета. К ним относится прежде всего малахит. Со временем опытный глаз старателя легко стал отличать никелевые "цветы" от медных. Малахит - ярко-зеленого, как сочная трава, цвета, и его редко называют "цветами", больше - "медной зеленью", никелевые же "цветы", хотя и зеленые, но более светлого, яблочно-зеленого оттенка. Для современного геолога-поисковика различить эти минералы не представляет никакого труда. Достаточно опустить минерал в соляную кислоту, и разница будет очевидна: если это малахит, он бурно "вскипит", выделяя пузырьки углекислого газа, чего никогда не бывает с никелевыми минералами.

Далекий остров. Далеко "на краю света" прославленный английский мореплаватель Джемс Кук в 1774 году открыл остров, получивший название Новая Каледония. Ничем особенным остров к себе не привлекал, но его географическое расположение имело важное стратегическое значение, и за обладание им разгорелось англо-французское соперничество. Французы одолели: в 1860 году Новая Каледония стала отдаленной французской колонией. Захватив остров, новые хозяева вытесняют его коренных жителей, сгоняя их с лучших земель. В то же время начиная с 1864 года французское правительство посылает на остров для отбытия наказания уголовных и политических преступников.

К этому времени никель уже вошел в промышленность. Выпускали различные медноникелевые сплавы, установили возможность использования никеля для электролитического покрытия черных металлов, некоторые государства организовали выпуск никелевой монеты. Все это создало большой спрос на этот металл. Европейские рудники уже не могли удовлетворить потребности промышленности в никеле. Начались активные поиски его месторождений в разных частях земного шара.

В Новой Каледонии начальником горного департамента колонии был назначен Жюль Гарнье. Человек исключительной энергии и больших знаний, он немедленно приступил к поискам полезных ископаемых на острове. Уже в 1865 году Гарнье обнаружил месторождение никеля. Руду стали добывать и вывозить в Европу. Гарнье продолжал поиски. В 1874 году он открыл жилу железной руды, которая после сортировки содержала от 8 до 12% никеля. Это была в 5-8 раз более богатая руда, чем та, которой располагала Европа. В честь энергичного француза новокаледонский никельсодержащий минерал назвали гарниеритом.

Гарнье не удовлетворился одним открытием и разработкой руд в Новой Каледонии. Он решил организовать выплавку никеля на месте, чтобы в Европу вывозить уже готовый металл. По его инициативе стали возникать горнопромышленные общества.

Однако для получения никеля из руд новокаледонских месторождений нужны были рабочие руки, а их-то и не хватало. Добровольно в такую даль никто ехать не хотел, а на местное население надеяться не приходилось: меланезийцы не раз восставали против заморских пришельцев, которые расправлялись с ними самым жестоким образом. Потребность в рабочей силе французское правительство удовлетворяло за счет присылки осужденных - каторжников. Среди них были и четыре тысячи участников Парижской коммуны. Многие отбывшие срок наказания не знали, куда им ехать после стольких лет, проведенных на каторге, и оставались на острове, продолжая трудиться у частных лиц или на отведенных им участках.

Французское правительство знало, куда посылать осужденных. В Новой Каледонии были исключительно трудные климатические условия. Когда на одном из рудников была построена первая канатная дорога для переброски руды, первый же тайфун снес ее целиком. Тайфуны производили очень большие разрушения в поселках и наносили колоссальный ущерб, приводя в негодность машины. Поэтому предприниматели не особенно стремились механизировать добычу руды: к чему впустую тратить деньги, если они могут пропасть из-за ярости тайфунов? К тому же руда богатая, а рабочая сила дешевая. Кроме ссыльных, на предприятиях трудились и меланезийцы и горняки, прибывшие из Японии. Обслуживание же механизмов потребовало бы квалифицированных рабочих и инженеров из Европы - дорого!

Новая Каледония прочно заняла первое место по производству никеля и удерживала его вплоть до конца XIX столетия.

В 80-х годах в Европу стало поступать так много новокаледонского металла, что цены на него стали быстро падать. До открытия этих месторождений за килограмм никеля платили 30 франков, в 1880 году - уже 12, а в 1884 году - только 6. В Новой Каледонии сократили выплавку металла и разработку рудников. Наступило затишье в работе фирмы "Никель". На мировом рынке новокаледонский металл продолжал быть первым до тех пор, пока на сцену не вышли канадские месторождения.

Канадский орешек. Большой рудный район был открыт геологами вблизи великих озер в Канаде. Руды были обнаружены, но о разработке их никто не помышлял: слишком оторван был этот район от внешнего мира. Но вот в 80-х годах XIX столетия начали прокладку Канадской Тихоокеанской железной дороги, трасса которой должна была пройти и через территорию рудного района.

В ходе земляных работ при постройке железной дороги в 1883 году в бассейне Сэдбюри в одном из пластов обнаружили никелевую руду. Усиленная геологическая разведка установила залегание мощных пластов никелевых руд в этом районе.

Председатель правления Канадской Тихоокеанской железной дороги Сэмюел Ритчи был весьма дальновидный руководитель и прекрасно понимал, что процветание и расширение деятельности железной дороги находится в тесной связи с развитием в Канаде металлургической промышленности. С активной разработкой руд, расположенных в районе железной дороги, значительно увеличится и перевозка грузов по ней. Такими грузами будут и руда, и оборудование, и всевозможные подсобные материалы, и рабочая сила, и пищевые запасы. Не оставляя своего поста председателя правления дороги, Ритчи стал и основателем "Канадской медной компании", которая принялась за разработку меди на руднике Коппер Клифф.

Внимание канадских металлургов было прежде всего обращено на медь. Дело в том, что никелевые руды Канады сильно отличались от новокаледонских. Руды далекого острова представляли собой силикатные образования и давали возможность сравнительно легко получить из них металл. Руда Канады состояла из минералов, в которых никель присутствовал совместно с медью и серой, от которых не так-то просто было избавиться. Для извлечения никеля из нового вида комплексных сульфидных (сернистых) руд нужно было разработать какой-то новый металлургический процесс; старый для них был совершенно непригоден.

Сэмуел Ритчи, столкнувшись на руднике Коппер Клифф с такой неприятного характера рудой, решил обратиться за помощью к известной тогда медной компании в Нью-Джерси "Орфорд Коппер К0". Он послал образец "трудной" руды и предложил компании заключить договор на изыскание способа выплавки из нее меди.

Руководитель компании полковник Томпсон принял предложение, но одних образцов для изысканий было недостаточно, и он приобрел у Ритчи большую партию руды. В ходе плавки обнаружилось, что руды Сэдбюри не медные, а медноникелевые. Медный гном добрался до Канады и по-прежнему зло шутил с металлургами.

Как медь, так и никель легко соединяется с серой. В металлургии меди получают так называемый штейн - промежуточный продукт, содержащий сернистую медь. Томпсон для плавки "на штейн" использовал отходы химических заводов. Ему пришлось потратить много труда и времени, пока, по сути дела, случайное наблюдение не привело его к разрешению задачи.

В ходе такой плавки образовался сернистый натрий, в котором сернистая медь растворялась хорошо, а сернистый никель был почти нерастворим. Масса в котле разделялась на два слоя. Исследовав их состав, Томпсон установил, что почти весь никель сосредоточен в нижнем слое, а вся медь - в верхнем. Этот факт и был положен Томпсоном в основу разработанного им после этого процесса. Производили плавку руды "на штейн", и после застывания сплава в изложницах его просто разрезали, разделяя на "топе" (голова) и "боттомс (днище). Из первого продукта извлекали медь, из второго - никель.

Орфорд-процесс, названный так по имени компании, был принят большинством металлургических предприятий. Созданием этого процесса удалось разгрызть трудный орешек канадских медноникелевых руд.

В 1906 году промышленная компания "Интернейшн Никель К0" начала разработку рудника Крейтон, руда которого на каждые две части меди содержала пять частей никеля. У руководителей компании возникла мысль: нельзя ли получить купроникель не путем сплавления чистых металлов, а совместной выплавкой их из руды. Объектом исследования была взята продукция Крейтона.

Штейн, полученный из его руд, не стали разделять на "голову" и "днище" для отдельного получения меди и никеля, а подвергли их совместной плавке. Производственные опыты успешно завершились получением нового медноникелевого сплава, обладающего хорошими механическими свойствами и прекрасной сопротивляемостью коррозии.

Как и в случае создания орфорд-процесса, "верноподданность" по отношению к фирме заставила инженеров-металлургов назвать новый сплав по имени председателя правления "Интернейшн Никель К0" Амброза Монеля. Большим достоинством этого сплава оказалась способность сохранять механические свойства при высоких температурах - до 400-500°. Монель-металл, как стали его называть, показал исключительно высокую стойкость по отношению к действию разбавленных серной и соляной кислот, к щелочам, к пару.

Известно, что крепкую серную кислоту можно перевозить в железных цистернах, не разрушая их; но это лишь до тех пор, пока кислота не будет разбавлена. Монель-металл, напротив, выдерживал действие разбавленной серной кислоты, но не терпел концентрированной.

Новый сплав стали употреблять для изготовления кислотоупорной аппаратуры: центрифуг, конденсаторов, насосов, змеевиков и т. д. В США он получил большое распространение в качестве материала для внутренней отделки жилищ. Если в современной промышленности 40% всего добываемого никеля поглощают сталелитейные заводы, то примерно половина этого количества выпускается в виде монель-металла.

Так медному гному пришлось еще раз отступить перед настойчивостью металлургов.

"Великосветская технология". Слово "монд" означает высшее великосветское общество. Английский инженер, носивший такую фамилию, к обществу титулованных бездельников не принадлежал; наоборот, это был энергичный работник, неутомимый труженик. Ему тоже пришлось потягаться с медным гномом.

На одном из заводов вырабатывали соду. Производственный процесс на этом заводе был основан на так называемом аммиачном способе. Весьма серьезным в производстве оказался вопрос подбора материалов для трубопроводных кранов, подвергавшихся действию паров нашатыря.

После нескольких опробований заводские инженеры остановились на металлическом никеле как на одном из известных к тому времени химически стойких материалов. Построили экспериментальную установку снабженную никелевыми кранами. Результаты проверки ее работы вполне удовлетворили инженеров, и было решено поставить такие краны уже не на экспериментальной, опытной, а на заводской промышленной установке.

Однако завод вскоре пришлось остановить. Краны быстро вышли из строя: они покрылись какой-то рыхлой черной коркой, их нормальная работа была нарушена. Немедленно исследовали корку, и оказалось, что это сажа - чистый углерод. Инженеры были обескуражены: ведь на экспериментальной установке ничего подобного не наблюдалось. В чем дело? Выяснилось, что по трубам опытной установки подавался чистый углекислый газ, а в заводской, где процесс шел в больших объемах, газ этот содержал некоторую примесь окиси углерода. Она-то и взаимодействовала с металлом, из которого были изготовлены краны. Причину неполадок устранили, завод снова начал работать.

Людвиг Монд очень заинтересовался этим случаем. Он стал изучать влияние окиси углерода на различные металлы и сплавы, интересуясь прежде всего таким химически стойким и в то же время не реагирующим на коварный газ материалом, как никель.

Однажды на стеклянных трубках своего лабораторного прибора Монд обнаружил какие-то блестящие отложения. Проанализировав их совместно с химиком Лангером, он увидел, что это порошок металлического никеля. Откуда он взялся? Исследователи продолжили работу и обнаружили интереснейшую вещь: оказывается, окись углерода, вступая во взаимодействие с металлическим никелем, образует не твердое, а газообразное летучее соединение - карбонил никеля.

В 1890 году Монд, Лангер и Квинке выступили в английском химическом обществе с докладом, имеющим весьма скромное название: "Действие окиси углерода на никель". В докладе было показано, что никель при температуре около 100° сильно взаимодействует с окисью углерода, образуя газообразный продукт; при дальнейшем повышении температуры до 180-200° продукт этот разлагается с выделением тончайшего порошка никеля (он-то и был обнаружен на стеклянных трубках Монда) и той же окиси углерода.

Подобные летучие соединения, оказалось, могут образовывать и близкие к никелю металлы - железо и кобальт, однако подбором технологического режима их легко отделить: карбонил железа образуется лишь при 200°, а кобальт такое соединение дает только при большом давлении и разлагается уже при незначительном нагревании.

Вскоре реакции образования карбонила никеля нашлось практическое применение. Газообразный водород, применяемый в некоторых типах гальванических элементов, стали очищать от примесей окиси углерода, пропуская его через тонкий порошок никеля. Этот же металлический порошок использовали в своих классических работах по получению маргарина французские химики Сабатье и Сандерен.

Монд, увлеченный исследованиями, решил попытаться использовать открытое им свойство никеля - образовывать летучее соединение - при получении металла из руды. Почти одновременно (даже несколько раньше) с созданием орфорд-процесса Монд разработал свой процесс извлечения никеля из руд, который и до сих пор носит его имя,

Однако, если Томпсону удалось сразу внедрить в промышленность свое открытие, Монду пришлось ждать целое десятилетие. Это понятно: Томпсон был руководителем компании, получившей заказ на разработку процесса, Монд-всего лишь английский инженер. Его предложение наладить новый процесс выплавки никеля из руд у промышленников не вызывало никакого энтузиазма. Они не оказали Монду поддержки: его имя было "великосветским" только в произношении, промышленники его не знали. Тогда, собрав средства, он приобрел рудник Мак-Кепель, при котором был завод для переработки руд. С владельцем рудника промышленники разговаривали уже иначе, он уже не казался им пустым фантазером. Нашлись среди них и такие, которые вошли с Мондом в компанию в следующем 1900 году.

Здесь же, в Англии, на химическом заводе в Южном Уэльсе "Никелевая компания Монда" в 1903 году впервые осуществила в промышленном масштабе новый процесс получения никеля из руды. По "великосветской" технологии никель оказался даже чище, чем по орфорд-процессу. Так был найден еще один способ разгрызть "канадский орешек", так еще раз пришлось отступить медному гному.

Русский никель. Еще в начале XIX века в России никелевые руды были обнаружены в районе Ревда на Урале. Первоначально полагали, что это руды никеля и меди. Однако в 50-х годах М. Данилов установил, что тип ревдинских руд иной - силикатный, какой впоследствии оказался в Новой Каледонии. Содержание металла в ревдинских рудах достигало 2%, а это давало надежду на организацию производства никеля. Как показали проведенные опыты, из ревдинских руд вполне можно получать железоникелевый сплав с содержанием никеля до 70%.

Тот же Данилов предложил извлекать никель из руды при помощи кислот, т. е. используя не пирометаллургию ("пиро" - огонь), а гидрометаллургию. По его замыслу руду надо обжигать, а затем обрабатывать кислотами. Средств у Данилова не было, и потому опыты его так и остались "без последствий".

В 70-х годах в селе Ножовка на заводе купца Пер-мякина приступили к переработке ревдинских руд. Инженер Стенбок использовал для этого метод, разработанный Германном через два года после предложения Данилова. Руда обрабатывалась горячей серной кислотой; никель и железо растворялись. Железо осаждали известняком, а из оставшегося зеленого раствора сернистым натрием осаждали сернистый никель. Серу выжигали, а из образовавшейся окиси получали металл, восстанавливая его углем. Полученный по гидрометаллургическому способу никель был достаточно чист, но из-за высокой стоимости кислот он уступил пирометаллургическому способу.

Около 60 тонн металлического никеля получили из ревдинских руд, но дальше дело не пошло. Причиной были не технические неполадки, а появившийся на рынке дешевый новокаледонский никель. Потребность своей промышленности в этом металле Россия стала удовлетворять ввозом его из Новой Каледонии, почти полностью прикрыв собственные никелевые прриз*-водства.

За такую беспечность царскому правительству при-шлось расплачиваться с первых же дней начавшейся империалистической войны. Исключительные трудности, возникшие в обеспечении промышленности никелем, заставили царское правительство всячески поощрять исследовательские работы по извлечению никеля из отечественных руд. Еще в 1907 году на склоне Че-ремшанской горы (на Южном Урале) в районе поселка Верхний Уфалей и на площади старых железных рудников Половинного и Крестовского были найдены никелевые руды. Эти-то руды и стали плавить во время войны на Верхнеуфалейском заводе.

Опытные плавки, хотя и с успехом проведенные Л. М. Бутыриным и В. Е. Васильевым, не могли, конечно, в такой короткий срок создать отечественную никелевую промышленность.

К ней обратились лишь в годы Советской власти. Начиная с 1926 года широким фронтом проводились большие разведывательные работы, и уже в следующем году были найдены два больших месторождения никелевых руд.

В годы первой пятилетки особенно остро встал вопрос о создании собственной, отечественной никелевой промышленности. В 1930 году начали строить Верхне-уфалейский завод, в 1933 он был пущен. При строительстве завода пришлось воспользоваться помощью иностранных специалистов, и потому в проекте его нашла отражение отсталая французская колониальная техника. Это было на первых порах большим недостатком завода, тем не менее русские рабочие и инженеры, изучив все до того времени неясные вопросы, создали новые процессы, поставили новые агрегаты, внедрили новую технологию и подготовили кадры ра* ботников, хорошо знающих никелевое производство,

Параллельно шли поиски руд. В том же 1933 году на Южном Урале были открыты Орско-Халиловсков и Актюбинское месторождения, а на следующий год руда была найдена на севере Сибири (знаменитый Норильск) и в устье Енисея на Таймырском полуострове.

Вторая мировая война создала много трудностей в экономике нашей страны, однако Советская Армия была полностью обеспечена отечественными никелевыми сталями и медноникелевыми сплавами.

По окончании войны мирный договор с Финляндией возвратил Советскому Союзу крупные никелевые месторождения на Кольском полуострове. С Ленинградского вокзала в Москве ежедневно отправляется поезд "Москва - Никель", он идет до станции, само название которой показывает, чем она знаменита. Есть аналогичное название и в западном Казахстане - "Никель-Тау".

Советский Союз в производстве никеля давно оттеснил когда-то главенствующую на никелевом рынке Новую Каледонию и сейчас вряд ли уступает Канаде.

Поиски. Родина медного гнома - Германия и Швеция. В середине 20-х годов XIX столетия в Фалуне (Швеция)-были найдены никельсодержащие руды и освоено производство пекфонга. Следом на базе си-лезских руд такое же производство было организовано и в Германии. Соседка Швеции - Норвегия - тоже обнаружила у себя никелевые руды и тоже приступила к изготовлению никелевых сплавов.

В течение 5-7 десятков лет после открытия никеля производство его было незначительным. Положение резко изменилось в середине XIX века, когда многие европейские государства ввели в обращение разменную медноникелевую монету. Никель стали искать, усиление добывать, находить ему все новое и новое применение. Все это закончилось открытием богатейших месторождений Новой Каледонии, которую к концу XIX века Канада заставила отступить на второй план. Огромный канадский бассейн никелевых руд в Сэдбю-ри стал поставлять почти 90% всей мировой добычи никеля.

Способы его извлечения были разные. Одна компания пользовалась орфорд-процессом, другая придерживалась способа Монда. Компания "Фалькон-брудж никель" продукцию своего рудника отправляла в Норвегию для извлечения металла из руды путем электролиза. Норвежский инженер Хиббинет разработал такой метод для Британско-Американской никелевой корпорации. Метод этот еще не был освоен, и никель осаждался не плотной массой, а слабо прилегающими друг к другу листами, да к тому же в листах оказывался еще и свинец от футеровки ванн и трубопроводов. Все эти недочеты, однако, были устранены, и способ Хиббинета стал давать особо чистый металл.

Огромное значение никеля для промышленности и военной техники заставляет включить его в список стратегических материалов. Самая технически развитая капиталистическая держава - Соединенные Штаты Америки - не оказалась в числе стран, богатых никелем, а для ее промышленности никель был просто необходим. Канадские месторождения, расположенные вблизи от границ США, стали, разумеется, объектом пристального внимания американских промышленников, и вскоре все производство бассейна Сэдбюри контролировалось американским капиталом.

Правда, кое-где в США нашли никелевые руды. В ограниченных количествах они были обнаружены в штатах Орегон, Миссури, Колорадо, Пенсильвания, Южная Калифорния; более или менее обещающее месторождение было открыто по соседству с нашей Чукоткой - на полуострове Аляска. Американские промышленники настаивали на развитии собственной никелевой промышленности, но запасов руд у них было явно недостаточно.

Также неважно обстоит с никелем и в Японии. В свое время японцы построили завод для выплавки этого металла из руд Кореи, но завод этот не получил развития, а после японских военных авантюр и вообще возникла необходимость в снабжении страны ввозным никелем.

Не дремала и Голландия: на индонезийских островах, бывших ранее ее колонией, она занялась освоением никелевых месторождений на Борнео и Целебесе.

Поиски никеля в Европе тоже не остались безрезультатными. С начала XX века начались разработки никелевых месторождений в Греции, но руда для плавки отправлялась в Германию, где незадолго до этого в той же Силезии было открыто новое месторождение.

Кое-что было найдено в Испании, Италии, Франции, Австрии. Все эти сравнительно бедные месторождения не могли удовлетворить потребности европейской промышленности, и Канада с Новой Каледонией по-прежнему оставались поставщиками никеля на весь земной шар.

Кладовые Кубы. Если в 1913 году мировое производство никеля достигало цифры 47 000 тонн, то в 1921-1922 годах оно уменьшилось в четыре раза - 12 000 тонн. Зскоре постепенная ликвидация послевоенной разрухи и дальнейший рост техники снова подняли никелевое производство, но ненадолго.

Последующий кризис, охвативший мировую экономику капиталистического мира, вызвал застой и в никелевой промышленности. Лишь в СССР она продолжала неуклонно развиваться.

Соединенные Штаты Америки по-прежнему нуждались в никеле. Хотя они и контролировали канадские рудники и имели на своей территории несколько незначительных месторождений, никеля им явно не хватало. На одном из Филиппинских островов найден был этот металл, но мало; к тому же в ходе войны Япония первый свой удар обрушила на Филиппины. Американские геологи настойчиво и упорно продолжали поиски руд.

Остров Куба, расположенный, можно сказать, "под боком" у США, в течение долгого времени находился в полной от них зависимости. Вся экономика Кубы была в руках американских капиталистов. На нее смотрели прежде всего как на поставщика сахарного тростника и качественного табака (гаванские сигары).

Геологические работы, проведенные на этом острове, давно обнаружили в его недрах никель. Однако до 30-х годов XX столетия его рассматривали как вредную примесь в рудах других металлов. Широко развернутые поиски никеля привели к тому, что горное бюро США сообщило: Кубу можно считать страной с крупнейшими в мире запасами никелевой руды. Это было то, чего так долго жаждали американские промышленники.

Начиная с 1940 года на некоторых месторождениях Кубы организовали опытную эксплуатацию руд. Правительство США немедленно выделило средства на финансирование этих работ. Работы были расширены, открылись новые крупные железоникелевые месторождения, в которых присутствовали также и другие ценные металлы - хром и кобальт.

Подробная геологическая разведка дала сведения, что запасы железоникелевых руд района Майори практически неисчерпаемы. По ориентировочным подсчетам эти запасы могут дать четыре с половиной миллиона тонн никеля, 350 тысяч тонн кобальта, не говоря уже о хроме и железе. Руды эти расположены или прямо на поверхности или на очень небольшой глубине, что облегчает и удешевляет их разработку. США немедленно стали развертывать добычу этих руд и выплавку из них металла как на месте, так и на своих заводах. Так продолжалось и по окончании войны.

Может показаться странным, что Канада - первый добытчик никеля - в военные годы несколько снизила поставку этого металла на мировой рынок. Если в 1931 году 84% мировой добычи никеля были представлены Канадой, то в 1940 году на ее долю выпало уже 80%, а в 1944 -только 76%.

Объяснялось это тем, что в период войны все воюющие государства стали развивать собственное никелевое производство, не считаясь с тем, выгодно ли это в экономическом отношении. Никель был нужен срочно, и это оправдывало все затраты; если средств не хватало, их добавляли воинские ведомства.

Кончилась война, и на дотацию рассчитывать больше не приходилось. Многие никелевые предприятия или сократили выпуск этого металла, или полностью его прекратили. Канада - страна, удаленная от театра военных действий, не подверглась разрушениям, с окончанием войны она вновь увеличила долю своего участия в мировом производстве никеля. Доля эта составляла уже не 84%, как в предвоенные годы, а 85-90%.

Прошло послевоенное десятилетие, и снова производство канадского никеля начало снижаться. Причиной этому был выход многих европейских государств из сфер влияния капиталистических монополий. Промышленность Чехословакии, Венгрии, Румынии и ряда других стран, где установился народно-демократический строй, стала получать поддержку от такой могучей, обладающей неисчерпаемыми ресурсами державы, как Советский Союз. Народно-демократические государства образовали крепкий лагерь социалистической экономики.

На острове Куба все ширилось производство никеля. Американские промышленники всячески поддерживали и развивали это производство, и правители Кубы, ставленники американских монополий, старались "во все тяжкия", пренебрегая интересами своего народа.

Кубинский народ восстал против своих угнетателей, вышвырнул кровавого диктатора, взял власть в свои руки. Ясно, американским дельцам это пришлось не по вкусу.

Была организована серия провокаций против Кубы. Начав с экономической блокады, правительство США не остановилось перед прямой вооруженной интервенцией. Куба превратилась в "пылающий остров". Весь мир был возмущен вооруженной агрессией большой державы против маленькой страны, и весь мир ликовал, когда мужественные кубинцы разгромили интервентов.

А интервенция эта вдохновлялась не только ненавистниками коммунистического или народного режима "по убеждению", а и прямыми экономическими интересами американских капиталистов. Америка в стремлении навязать свою волю всем государствам мира с каждым годом увеличивает свое военное могущество, и потому такой важный стратегический материал, как никель, которым природа "обидела" ее, она не очень желала выпускать из своих рук, приходя в бешенство от законных требований кубинского народа.

Рано или поздно народы нашей планеты покончат с варварским способом разрешения международных разногласий-война будет исключена из жизни людей.

А никель? Никель будет служить мирной промышленности, способствовать достижениям науки и техники человечества еще в большей степени, чем это было раньше.

https://strojmet.ru/tovar/125 . Изготовление рекламных конструкций и щитов по низким ценам вот здесь.