НОВОСТИ    БИБЛИОТЕКА    ССЫЛКИ    О САЙТЕ





Солёный магний для космической отрасли

Спасти металлические поверхности от обледенения и коррозии поможет наносекундный лазер

'На погасшую печь смотреть больно' - в России навсегда остановлена работа печи Мартен

Уральская кузница запустила в работу манипулятор-гигант

В Красноярском крае ученые выплавили железо по древним технологиям

Ученые создали высокостойкий сплав титана и тантала

История первого чугуна

Броня Победы

Древние плавильные печи найдены в Монголии



предыдущая главасодержаниеследующая глава

Глава VII. Открывшие бронзовый век (Цинк, сурьма, мышьяк, свинец, олово)

Кто из старых сочетаний 
Нечто новое сложил? 
Кто, творцу равняясь, правит,
Необъятным царством сил?

Ф. Шиллер, "Песнь рудокопов"


Огюст Роден - великий скульптор Франции, удивительный мастер, владевший искусством дарить бессмертие едва уловимому, мгновенному движению. Секрет Родена состоит, наверное, в его умении подстеречь едва начавшееся, незавершенное, предоставляя мысленное продолжение зрителю. Один из ранних шедевров Родена - фигура выпрямляющегося юноши - называется "Бронзовый век". Название и окончательная композиция вещи пришли не сразу. Первый вариант скульптуры, отлитой из бронзы, носил название "Побежденный". Юноша, побежденный в бою, опирался на бронзовое копье. После неудачного дебюта "Побежденного" на выставке в Брюсселе Родену пришла идея убрать копье, лишить фигуру подпорки. И неожиданно раскрылось удивительное, трепетное и точное движение - движение юного распрямляющегося торса. Эффект был поразительный. Теперь скульптура обрела новое значение. Мастер увидел в своем создании символ пробуждающейся мысли и силы -"Бронзовый век" человечества. Ведь именно бронзовый век явился временем осознания человеком своих творческих возможностей. И не случайно он назван бронзовым] Этот прекрасный, пластичный и прочный сплав по-служил материалом орудий труда и металлом, донесшим до нас шедевры пластики далеких веков.

Особенности минералогии меди, обеспечивавшие ей репутацию "первого металла планеты", не исчерпываются свойствами ее собственных минералов. Все знают, что у этого, во многих отношениях превосходного металла имеются такие "недостатки", как малая твердость и нестойкость во влажном климате. Но природа и здесь внесла коррективы. Как вы уже знаете, в первичных рудах при раскристаллизации растворов, несущих ионы металлов, сера связывает свинец, цинк, подчас сурьму или олово. Возникают полиметаллические (т. е. многометалльные) рудные жилы. В них вместе с сульфидом меди - халькопиритом встречаются сульфид свинца - галенит и сульфид цинка - сфалерит.

Могут встретиться и более редкие минералы: станнин (сульфид меди, олова и железа), буланжерит, джемсонит (сульфиды свинца, сурьмы).

Из первичных месторождений свинец, цинк и другие металлы вместе с медью переходят в "шляпу" уже в виде других, вторичных соединений: каламина (гемиморфита), смитсонита (минералы цинка), церуссита (минерал свинца). Естественно, что при разработке таких близповерхностных окисленных руд в плавильные печи тоже могли попасть кусочки словно бы посторонних металлов. И - о чудо! Медь с примесью цинка превращалась в золото-подобную очень пластичную латунь, полюбившуюся египетским ювелирам. Примесь сурьмы придавала мягкой меди твердость бронзы. Вносил свою лепту в качество сплава и свинец.

Древние бронзы Египта, Урарту, Ассирии, Закавказья часто представляли собой сплав меди именно с сурьмой или со свинцом, нередко добавлялся и мышьяк. Отчасти мышьяк и сурьма попадали в плавку из блеклых руд, встречающихся вместе с главным минералом меди - халькопиритом. Но существует у археологов на этот счет и особое мнение. Его придерживается, в частности, известный металловед В. А. Пазухин, исследовавший древние бронзы. Вы помните, какой таинственностью было окружено в древности ремесло металлурга и кузнеца. Для удачной плавки в плавильную печь под речитатив заклинаний добавляли самые различные "надежные" средства. В ход шла подчас и кровь черного козленка, и кровь молодого раба. Несомненно, в "колдовском" зелье были и другие компоненты. Вполне вероятно, что в процессе тайного ритуала в плавку могли попасть и огнецветные минералы, такие, как темно-алая киноварь (недаром в переводе ее название означает "кровь дракона") или сульфиды мышьяка: оранжево-красный реальгар (по-арабски "рудная пыль") и блестящий золотистый аурипигмент (т. е. "золотой цвет"). Вместе с ними очень часто встречается и серебристый сульфид сурьмы - антимонит; вероятно, попадал в плавку и он. Польза от таких "колдовских" добавок была самая реальная - металл становился более твердым и прочным. Однако постепенно практика доказала, что наилучшая добавка к меди - не свинец, не сурьма и не мышьяк, а олово. Великолепные сплавы меди с оловом научились делать на юге Апеннинского полуострова, в городке Бриндизи, на берегу Адриатического моря. Их стали называть "медью из Бриндизи" - бронзой. Однако олова в недрах Земли всегда было много меньше, чем меди. В странах античного Средиземноморья его месторождений и вовсе не было. И корабли греков и финикийцев потянулись к далеким островам Касситеридам за оловянным камнем - касситеритом. Острова эти уже давно называют Британскими, но блестящий хрупкий коричневый минерал касситерит до сих пор остается основной рудой олова.

Зачастую ход развития металлургии в той или другой стране определялся именно характером месторождений. Если в Передней Азии, Египте, в Средиземноморье, на Кавказе в медные сплавы поначалу добавляли сурьму или свинец, то в другом древнем очаге металлургии - в Восточном Казахстане и на Алтае - таким металлом испокон веков было олово.

(В старину считалось, что все древние выработки были сделаны народом, называвшимся "чудь".)

Почти все крупные месторождения меди и олова открыты здесь по следам древних чудских выработок. Множество месторождений олова разрабытывалось здесь в эпоху бронзы. Изучив следы чудских разработок, археологи воссоздали картину добычи этого металла в древности.

В Восточном Казахстане древние горные выработки оловянного камня касситерита тянутся полосой: с северо-запада на юго-восток от реки Убы через Калбинский и Нары мс кий хребты до самой границы с Китаем. Касситерит здесь образует вкрапленность и гнезда кристаллов в пегматитовых и кварцевых жилах и в зонах гранитных пород, пропитанных рудоносными растворами и парами. Нельзя не удивляться тому, как досконально знали чудские рудознатцы свойства руды, как тщательно прослеживали они сложную, извилистую форму рудных жил, как умело использовали всевозможные знаки, указывающие путь к ним: и цвет, и характер пород, и облик отдельных минералов, прежде всего кварца, и рельеф местности, и даже обличье трав, цветов, кустарников.

Кристалл касситерита
Кристалл касситерита

Как и сейчас, разработке месторождения предшествовала разведка. Сеть неглубоких ямок позволяла опытному глазу прикинуть, как добывать руду. Там, где жила выходит на поверхность, велись открытые работы; когда же руда уходила в глубь горы, рудокопы догоняли ее небольшими крутыми выработками - шурфами. Рудную жилу старались выбрать всю целиком, не трогая пустой породы. А чем же работали чудские рудопроходцы? Орудия рудокопов бронзового века были здесь чаще всего из камня - плотных зеленовато-серых габбро-диабазов и диоритов,- словом, из тех плотных и мелкозернистых пород, какие обычно приносят на берега быстрые алтайские реки. Среди инструментов имелись и клиновидная кайла, и двусторонние кирки, и тяжелые, на полпуда, каменные молоты, и каменные рудодробилки. Были легкие костяные орудия из рогов, ребер и лопаток животных для мягкой породы, часто окаймляющей рудную жилу. Считают, что делали такой инструмент прямо на месте и форму его приспособляли всякий раз к конкретным условиям выработки: где поуже, где пошире. Кончив работу, там же, в забое, их обычно и бросали. Другое дело редкостные, дорогие бронзовые кайлы или ножи - это была большая ценность. Даже если и сломается бронзовая кайла, никто ее не бросит - металл тут же пойдет на переплавку. Оттого встречаются они при раскопках редко.

Аурипигмент
Аурипигмент

Но как же все-таки камнем отбивали камень? Да еще такой плотный и крепкий, как жильный кварц? Тут требовались выдумка и сложные навыки. Одним из главных приемов был "пожог" - костер. Языки пламени лизали породу забоя, а когда она хорошенько раскалится, камень окатывали холодной водой. Лопался с треском, не выдерживал кварц, распадался на глыбы пегматит. В трещины пород забивали каменной кувалдой деревянные клинья, снова палили, снова лили воду, снова молотили кувалдами - словом, труда не жалели. В тех странах, где бытовало рабство, эту тяжелую работу выполняли рабы.

Центральный Казахстан и Алтай населяли в ту пору вольные племена. И вот летом - в сезон - все племя подкочевывало со стадами поближе к руднику, на промысел. Работали часто семьями, в каждой выработке человек по десять. Дело находилось всем от мала до велика. Старики, знающие все признаки руды, намечали горные выработки, молодые сильные мужчины дробили породу, вели проходку, женщины и подростки толкли руду каменными дробилками, отбирали вручную темные зерна касситерита. Находят следы ребячьих трудов и в самых сложных участках забоев, там, где жила выклинивается и выработка вслед за ней становится все уже и уже. В такой щели взрослому и не поместиться, тут кайлой наверняка орудовал мальчишка.

Весь день оставался паренек в темном холодном забое лицом к лицу с горой, всей кожей ощущая ее каменное тело. Страшно! Но только потянет за собой руда, тут не до страха - только бы не потерять жилу, только бы на глаз, на слух, на вкус, на ощупь все время ловить ее ускользающий след. Да и не сплошь страхи в горе - немало и чудес: то сверкнет в свете лучинки, воткнутой в расселину скалы, островерхий кристаллик, то раскроет лепестки удивительный сиреневый цветок - сросток слюды, а то слюда вдруг уставится на тебя со стены забоя круглым перламутровым глазком. А как славно после работы в горе, наверху! Только после подземного мрака и сырости расчувствуешь вполне теплую землю, запах травы, ясное солнышко. Только здесь разглядишь добычу.

Двойник касситерита
Двойник касситерита

Вот они, кристаллы оловянного камня, темные, граненые, тяжелые, очень тяжелые: ладонь ощущает тяжесть даже маленького кристалла. Цвет их здесь черный, с коричневиной. Блеск сильный, особенно на гранях. Запоминается и форма кристаллов: четырехгранные высокие, острые пирамидки сверху и снизу, а в середине - короткий столбик, тоже граненый. А рядом два кристалла срослись, выгнувшись коленом. Это коленчатый двойник. Впрочем, кристаллы с острыми пирамидальными вершинками характерны именно для пегматитов.

Совсем другие по облику кристаллы касситерита вырастают в кварцевых жилах. На Чукотском полуострове есть месторождение Иультин, где издавна славятся жилы с отличными кристаллами касситерита. Здесь сразу поражает их размер: 3-4 см не редкость, уникумы вырастают до 10 см; растут они в пустотках, забитых мягкой зеленоватой глинкой. Такой кристалл еле удержишь в руке - он достигает нескольких килограммов. Другая здесь и форма кристаллов: граненый столбик (призма) длиннее, узкие продольные грани, одна к одной, скругляют острые углы призмы, не сразу и углядишь ее четыре основные грани. И головка кристалла совсем другая: она здесь не напоминает высокую башенку, как в кристалликах из пегматитов, скорее уж это четырехскатная крыша домика. Иультинский касситерит очень блестящий, особенно ярко блестят кристаллы помельче. И вот что еще интересно: касситерит здесь темно-шоколадный, почти черный, но если всматриваться в блестящую треугольную грань головки, тихонько поворачивая кристалл, в какой-то миг в его глубине вспыхнут яркие оранжево-красные лучи; их называют внутренние рефлексы. В низкотемпературных кварцевых жилах касситерит образует тонкие призмочки, похожие на черные иголки. Касситерит из месторождений Приморья обычно имеет и вовсе своеобразный облик: эти месторождения возникли из паров и горячих растворов, сопровождавших извержения вулканов. Касситерит здесь колломорфный, натечный. Его почки несколько напоминают на первый взгляд гетит или пиролюзит, но они светлее, тяжелее, а в распиле обнаруживается красивый фестончатый рисунок, похожий на узоры малахита, только желтовато-бежевые.

Антимонит
Антимонит

В жилах Боливии и Юго-Западной Африки встречаются красивые медово-желтые и светло-золотистые прозрачные касситериты, пригодные для огранки. В ограненном виде они ярко сверкают, а золотые лучи внутренних рефлексов придают таким ювелирным камням совершенно особый, сразу запоминающийся облик.

Из этих примеров ясно, что облик касситерита очень чуток к условиям образования минерала. Ленинградские минералоги разработали очень интересный метод, позволяющий по отдельным кристалликам, найденным в россыпи или добытым при промывке рыхлых пород, определить, вырос ли этот кристаллик в самых глубинах рудного тела (тогда, значит, оно уже смыто, разрушено до корней) или же он находился в момент кристаллизации в средней, а может быть, и верхушечной части рудного тела,- значит, все, что глубже, наверняка уцелело. По форме кристаллов касситерита геологи могут определить, ждать им "вершки или корешки" месторождения: стоит вести его разведку или они опоздали на каких-нибудь пару миллионов лет.

Галенит с кварцем
Галенит с кварцем

Заканчивая рассказ о касситерите, мы должны напомнить, что это далеко не единственный, хотя и самый важный минерал олова. Четыре тысячелетия - не малый срок. Запасы касситерита не вечны. Сегодня геологам приходится искать ему хотя бы частичную замену, и их взоры обращаются к соединениям олова, никогда прежде не считавшимся рудой. Из 20 минералов олова теперь статус рудных получили, помимо касситерита, содержащего почти 80% олова, станнин (Cu2FeSnS4) - 27,7%, тиллит (PbSnS2) - 30,4%, франкеит (Pb5Sn3Sb2S) - 17% и цилиндрит (Pb3Sn4Sb2S) - 25%. Однако детальное знакомство с этими минералами мы оставим до ваших студенческих лет, до вузовских учебников минералогии,

Галенит с кальцитом
Галенит с кальцитом

Здесь же нам предстоит узнать еще несколько минералов, знакомых людям вот уже несколько тысячелетий. Ведь, как мы помним, состав древних сплавов позволяет считать, что задолго до начала нашей эры были известны некоторые минералы сурьмы, свинца и цинка. Сурьма - существенный компонент древних бронз.

Главный рудный минерал сурьмы - антимонит, пожалуй, самый "элегантный" сульфид. Изящные друзы длиннопризматических, часто чуть изогнутых кристаллов, легкие изгибы которых повторяет глубокая штриховка вдоль граней, создают впечатление законченных скульптурных композиций, напоминающих кристаллические цветы. Само название антимонит свидетельствует об изяществе его сростков: оно происходит от греческих слов "антос аммонос" - цветок. По древности происхождения с сурьмяными бронзами успешно спорят свинцовые. Народам Месопотамии и Египта свинец был известен уже шесть-семь тысячелетий назад. В Британском музее хранятся египетские статуэтки из свинца, отлитые в 3800 г. до н. э. Самые древние бронзы из раскопок в Средней Азии - это сплав меди и свинца.

Основной рудный минерал свинца - его сульфид (PbS) галенит - содержит 86,69% металла. В его составе не редки ценные примеси: серебро, висмут, селен. Выглядит галенит совершенно как металл, и не заметить его в руде просто невозможно. Его сразу же выдают сильный металлический блеск и тяжесть (плотность 7,6). В отличие от сульфидов железа и меди галенит, как и сам свинец, серый, точнее, голубовато-серый. Иногда с синей пленочкой побежалости. Но самая яркая черта его облика - блестящие ступеньки по поверхности скола. И вообще галенит - это почти всегда серебристые тяжелые кубики (или параллелепипеды). И это вовсе не обязательно целые кристаллы. Чаще такой облик имеют спайные выколки. Вы помните, что слюда расщепляется на тончайшие листочки - у нее весьма совершенная спайность. А у галенита спайность совершенная по кубу. Это значит, что разбивается этот минерал не на бесформенные осколки, а на аккуратные серебристые блестящие кубики. Впрочем, и его природные кристаллы нередко кубические, иногда вершинки куба притупляются треугольными гранями октаэдра. Возникает форма, которую так и называют кубооктаэдр. Отличает галенит и такое свойство: это минерал мягкий (твердость 2-3) и химически не очень стойкий. На его гранях легко читается судьба кристалла: здесь видны и мягкие с кругловатыми контурами ступеньки роста, и извилистые контуры фигур растворения, и резкие блестящие ступеньки плоскостей спайности на месте скола. В некоторых месторождениях (Хальсбрюке, ГДР) на кристаллы галенита так активно действовали поздние растворы, что от них остались до наших дней лишь скелеты, похожие на серебристые морозные узоры. Впрочем, самые частые и обычные для галенита выделения, не имеющие вообще никаких признаков огранки,- это сплошные массы зернистой, плотной разновидности свинчака. Масса таких скоплений сплошной руды достигает десятков и сотен тонн.

Сфалерит - кристалл
Сфалерит - кристалл

И наконец, еще одна особенность главного рудного минерала свинца. Он почти всегда встречается в компании с сульфидом меди - халькопиритом, сульфидами железа - пиритом и пирротином, но особенно тесно галенит срастается с сульфидами цинка. Его вечный спутник зовется сфалерит (от греческого "сфалерос" - обманщик), или попросту - цинковая обманка. Так прозван минерал за непостоянство характера и меняющийся облик. Цвет сфалерита варьирует от почти бесцветного или медово-желтого до черного. Эти крайности на первый взгляд так несхожи, что имеют даже разные названия: клейофан - светлый сфалерит, почти чистый сульфид цинка (ZnS) и марматит, его черная, железистая разновидность. И все же, приглядевшись, замечаешь, что и медовый, и коричнево-красный, и зеленовато-желтый кадмийсодержащий, и темно-бурый или черный железистый черный сфалерит во всем остальном, кроме окраски, схожи. Их отличает сильный алмазный блеск - сверкание, особенно яркое на зеркальцах спайности, отсвечивающих в сплошной массе сфалерита (спайность у него в шести направлениях!). На гладких гранях кристаллов блеск несколько слабее, зато здесь нас пленяет форма: она составлена двумя тетраэдрами, так хорошо знакомыми нам по пакетам молока.

Сульфиды свинца и цинка образуются в гидротермальных месторождениях, где они соседствуют с сульфидами железа и меди.

Сфалерит
Сфалерит

Как и касситерит, сфалерит нередко образуется в близповерхностных вулканогенных месторождениях: здесь коллоидный тонко-кристаллический сфалерит тесно срастается с галенитом, халькопиритом, борнитом.

Сегодня, помимо цинка, из сфалерита попутно извлекают ценные и редкие примеси - кадмий, галлий и индий. Как мы уже знаем, в зоне окисления галенит и сфалерит разрушаются и за их счет возникают новые, вторичные минералы свинца (церуссит, вульфенит) и цинка (смитсонит, гемиморфит и др.).

Обычно вторичные минералы цинка светло-серые или белые. Но в месторождениях Фуати (Конго), где минералы цинка тесно ассоциируют с минералами меди, смитсонит окрашен ее примесью в яркий голубой цвет. А вот церуссит и здесь серый, а вульфенит, как ему и надлежит, оранжевый.

Ученые считают, что в Древнем Египте для получения латуни использовали именно вторичные минералы цинка. Гемиморфит в старину называли каламин (от "каламус" 0 -тростник), а на Руси - галмей. Новенькая латунь так похожа внешне на золото, что поначалу и ее создатели, египетские металлурги, приняли ее за благородный металл, получающийся из меди, если добавить в нее сверкающий белый камень - каламин. Не кроется ли здесь начало легенд о превращении различных металлов в золото и о таинственном "философском камне"?

Но хотя золотоподобную латунь выплавляли и в Древнем Египте, и в Греции времен Гомера, и в Риме, где из латуни чеканили монеты, цинк не входил в древности в семью металлов. Его, как и сурьму и мышьяк, считали пасынком металлов - полуметаллом. Лишь в XVIII в. металлург из Фрейберга Иоганн Фридрих Хенкель доказал, что цинк - полноправный металл.

Церуссит (серый) с вульфенитом (оранжевый)
Церуссит (серый) с вульфенитом (оранжевый)

Латунь и сейчас один из распространенных сплавов в металлургии. Но пальма первенства принадлежит сегодня не латуни, а новому сплаву цинка и алюминия - цинкалю. Цинкаль отличается замечательным свойством - сверхпластичностью. Металлурги называют сверхпластичностью способность металлов и сплавов к большим пластическим деформациям под действием очень малых напряжений.

Сверхпластичный металл выдувается в пузырь не хуже жевательной резинки, но после остывания обладает всеми свойствами металла. А если выдувать в заранее заготовленную форму, можно получить детали самой прихотливой формы.

Чтобы сделать такую привычную и необходимую вещь, как чайник или кофейник, по принятой технологии, на заводе металлоизделий приходится произвести не меньше 50 операций. Цинка - левый чайник можно "выдуть" сразу, единым духом.

Немаловажно и такое обстоятельство: чтобы сделать заготовку из сверхпластичного сплава, требуется в 100 раз меньшая мощность пресса.

Цинк составляет 22% цинкаля. Но это не единственный сверхпластичный сплав. В современной технике существует и магний-цинк-циркониевый и алюминий-медь-циркониевый и алюминий-цинк-кальциевые представители этого сверхвеликолепного семейства.

В последние годы минералоги открыли природные сплавы - самородную латунь и самородную бронзу. Сейчас их количества ничтожны, но существует мнение, что на заре цивилизации подобных самородков было больше и древние металлурги могли просто использовать их. Использовать-то, конечно, могли... Но вот исследовать их состав - навряд ли.

А как развивалась дальнейшая судьба двух металлов, которым люди обязаны самыми древними бронзами,- свинца и сурьмы?

Мягкий, тяжелый и сравнительно распространенный свинец в древности применялся в сугубо мирных целях. Строителями использовался он для закрепления каменных плит и заделки швов между ними.

В 28 км от Еревана сохранились руины древней армянской крепости Гарни. Построенная на скалистом обрывистом останце высотой не меньше 300 м, окруженном глубокими ущельями и узкими, заросшими кустарником долинами, крепость считалась неприступной. В южной части останца располагался языческий храм, построенный, как считают историки, во второй половине I в. н. э. Храм, стоявший на высоком подиуме, построен из чистотесаного темного базальта. И здесь при строительстве стен крепости, как и во многих других постройках античного мира, крупные каменные блоки скрепляли между собой металлом: и в нижней, и в стоящей на ней плите просверливались отверстия и заливались свинцом. Свинцовые штыри держали блоки намертво. Но они послужили и причиной разрушения многих древних крепостей. Долгие века свинец был мирным металлом, пока изобретение огнестрельного оружия не призвало его "под ружье" - из свинца научились отливать пули. Тогда-то свинец для войны стали добывать не только из руд, нередко из-за свинцовых штырей разбирались древние храмы.

В Риме из податливого мягкого металла отливали водопроводные трубы. Римляне были прекрасными инженерами: при сооружении своих знаменитых водопроводов они для быстрого и точного соединения труб и упрощения расчетов при проектировании ввели их стандартизацию по диаметру и сечению. Однако хорошими химиками они, очевидно, не были. Во всяком случае, никто из них не предполагал, что соединения свинца крайне токсичны и для водопровода никак не подходят.

В XX в. свинец из губителя здоровья превратился в одного из его мощных защитников: свинцовые "крепостные стены" - свинцовые экраны, камеры, чехлы ограждают людей: свинец оказался металлом, непрозрачным для рентгеновских лучей и всех видов радиации. И свинцовые преграды воздвигают во многих аппаратах и приборах, начиная от свинцового чехла медицинской кобальтовой пушки, стреляющей по раковым клеткам, до экранов атомных реакторов.

Но самый главный потребитель свинца во всем мире - автомобиль. Трудно и вообразить, сколько всевозможных автомобилей, автобусов, грузовиков двигается по всем дорогам мира, и в каждом есть аккумулятор, а решетки большинства аккумуляторов делают из сплава свинца и сурьмы.

Гелиморфит (каламин)
Гелиморфит (каламин)

Хрупкий серебристо-белый металл сурьма известен около пяти тысячелетий; уже в 3000 г. до и. э. в Вавилоне из сурьмы изготовляли сосуды. Соединения сурьмы широко применяли в косметике. Название "сурьма" происходит от тюркского слова "сюрме" - оно приблизительно означает "подвести брови черной краской" (на Руси так и говорили: "насурьмить брови"). Сурмленые веки, подведенные черным кантом, нередки на портретах египетских красавиц. С Востока и из Египта эта стойкая мода перешла к красавицам Древнего Рима.

Много позже сурьмой увлекались алхимики: расплавленная сурьма растворяет, подобно ртути, почти все металлы. Алхимики, любившие иносказания, изображали ее в виде волка, пожирающего, например, царя (царем металлов, естественно, считалось золото). Именно такая картинка украшает трактат алхимика Михаила Мейра "Бегущая Атланта". Иллюстрирует она существовавший в то время способ очистки золота от примеси меди и серебра: при сплавлении с Sb2S3 серебро и медь связывались серой и образовывали сульфиды, а золото легко извлекалось из возникшего соединения с сурьмой, которая удалялась сильной струей воздуха.

Есть в судьбе свинца и сурьмы перекрестки, снова сталкивающие этих древних знакомцев. Хрупкая твердая сурьма и пластичный мягкий свинец отлично дополняют друг друга в сплаве, без которого не проживет ни один человек. Ведь ни один из нас ни дня не обходится без книги, журнала, газеты. А их печатают в типографии. Расплавленная сурьма отличается от большинства металлов уникальным свойством: она напоминает воду или, точнее, лед, так как при затвердевании ее объем тоже увеличивается. Поэтому все типографские отливки сплав, содержащий сурьму, выполняет так точно, что потом эти отлитые из него шрифты повторяют любые волосные линии букв, цифр, знаков. Еще в XVI в. знаменитый немецкий металлург, медик, химик, Георг Агрикола (Бауэр), живший во Фрейберге, писал: "Если путем сплавления определенная порция сурьмы прибавляется к олову, получаете типографский сплав, из которого изготовляется шрифт, применяемый теми, кто печатает книги". Сплав свинца, олова и сурьмы - гарт - и сегодня незаменим в типографском деле.

Еще один перекресток свинца и сурьмы - баббиты, сплавы, названные в честь И. Баббита - создателя первого подшипникового сплава. Служба у подшипников нелегкая - непрерывное вращение, непрерывное трение. Износу при таких условиях может противостоять только соединение в едином веществе твердости и мягкости. Антифрикционные свойства обеспечивают сплав олова, меди и сурьмы, в структуре которого твердые частички сурьмы погружены в пластичную основу свинца и меди. Сурьма отвечает за твердость сплава, износоустойчивость, свинец и медь - за маленький коэффициент трения. Есть у сурьмы и свинца и самая новая область применения - полупроводниковая техника. Здесь металлы работают порознь: сверхчистая сурьма используется как легирующая добавка к одному из классических полупроводников - германию. Сверхчистый свинец сам является полупроводником.

И наконец, несколько слов об олове, классическом металле классических бронз. Плавкое олово - металл припоев. Есть сплав олова (16% Sn, 52% Bi и 32% Pb), который плавится в кипятке, его температура плавления +96° С. Легкоплавкие сплавы олова незаменимы в предохранителях электрических цепей. Издавна из олова делали посуду - и солдатские кубки времен Александра Македонского, и столовые сервизы вплоть до XVIII в. Увидеть такую посуду можно в Таллине в музее - в городской ратуше. Оловянные тарелки и бокалы хранятся и в селе Петровском, близ Михайловского; здесь это реликвия, принадлежавшая семье Ганнибалов, предков А. С. Пушкина по материнской линии.

Без олова не прожить ни морякам, ни геологам, ни географам, ни космонавтам и вообще никаким путешественникам, ведь это "главный металл консервных банок". Если вдуматься - роль его в открытиях не шуточная! Пока, во всяком случае, заменитель ему не найден, только белая жесть - тонкий лист железа, покрытого оловом, способен хранить долгие годы мясо, рыбу, молочные концентраты.

Об олове можно рассказывать еще и еще. Оно необходимо и в текстильной промышленности (хлопок и шелковые ткани без него не примут окраски), и при наведении красных и розовых узоров на фарфор, и в военном деле - для дымовых завес.

Невозможно забыть и нашего с вами первого в жизни оловянного знакомца - стойкого оловянного солдатика, героическая история которого поведана нам Г. Х. Андерсеном. Облик героя и его мужественный нрав обеспечены свойствами олова, пластичного металла, хорошо принимающего форму, и его стойкостью против коррозии (ни ливень, ни даже брюхо хищной щуки не повредили ему!). А трагический финал его прекрасной истории - костер, где смешались жар любви и жар пылающих поленьев, костер, где наш герой плавился, держась до последнего прямо и стойко,- разве это не прямое подтверждение легкоплавкости олова - металла, открывшего бронзовый век?

предыдущая главасодержаниеследующая глава




© Злыгостев Алексей Сергеевич, подборка материалов, оцифровка, статьи, оформление, разработка ПО 2010-2018
При копировании материалов проекта обязательно ставить активную ссылку на страницу источник:
http://metallurgu.ru/ "Metallurgu.ru: Библиотека по металлургии"