МЕТАЛЛ ДРАГОЦЕННОСТЕЙ.
Сосед лития по Периодической системе — обитатель клетки N° 4 — достоин отдельного рассказа не в меньшей степени, чем его младший собрат. И очень досадно, что, по понятным причинам, рассказ этот будет не таким пространным, как это хотелось бы автору.
Сейчас уже никто не может сказать, что побудило французского учёного Вокелена в бурное для Франции время конца XVIII столетия заняться химическими экспериментами. Вероятно, причиной всего были деньги. Почтенный мосье Вокелен не думал добывать деньги нечестным путём. Он отнюдь не жаждал лавров известного подделывателя бриллиантов графа Сен-Жермена, о похождениях которого столько говорили при дворе последнего Людовика. Однако если уж заниматься химией, то почему бы не исследовать свойства и состав замечательного драгоценного камня изумруда, за который придворные толстосумы платили много больше, чем за алмазы чистой воды.
К сожалению, эксперименты над изумрудами скоро пришлось оставить: то ли опыты не удавались, то ли госпожа Вокелен отнеслась с большим осуждением к разорительным для семьи экспериментам своего супруга. Однако все же некоторые результаты были. Из изумруда Вокелен выделил сероватую массу, которую из-за её сладковатого вкуса он назвал «сладкой землёй», или глициной, от слова «гликос»— «сладкий». «Землями» же тогда химики называли большинство окислов. Произошло это в 1798 году.
Ровно через двадцать лет из глицины был выделен серый блестящий металл, получивший название глициния. Несколько позже харьковский профессор Ф. И. Гизе предложил назвать этот элемент бериллием. Название привилось. Так в списке химических элементов появилось ещё одно наименование.
Но даже сорок лет спустя свойства бериллия были изучены ещё настолько плохо, что Д. И. Менделеев долго колебался, не зная, в какую клетку поместить этот элемент. И если бы не гениальная интуиция великого химика, бериллий долго бы слонялся по Периодической системе, пока обрёл положенную ему квартиру 4.
«Биография» бериллия в высшей степени необычайна. Не менее оригинальна и его «анкета».
Год рождения в ней обозначен 1798. Год поступления на работу— 1932. Именно в этом году в промышленности были применены некоторые сплавы бериллия. Но, подобно Илье Муромцу, который «тридцать три года сидел сиднем» и только потом развернулся во всю свою богатырскую силу, бериллий сразу же после поступления на службу человеку начал показывать чудеса.
Да, на долю бериллия в земной коре приходится лишь несколько десятитысячных долей процента. Но эти десятитысячные стоят того, чтобы за ними поохотиться.
Удельный вес бериллия несколько выше, чем у его соседа по Периодической системе — лития. Но все же он значительно меньше, чем у многих остальных металлов. Если же принимать во внимание только те металлы, которые в свободном состоянии устойчивы к действию воздуха, то бериллий занимает в этом списке место № 1. Хотя прочность бериллия меньше, чем стали, но разница в удельных весах между ними столь велика, что конструкция из бериллия будет во много раз прочнее, чем такого же веса сооружение из стали.
Известно, что самой большой заботой всех авиаконструкторов является снижение веса деталей самолета. Иногда они сидят месяцами и мучительно решают задачу, каким образом снизить вес машины хотя бы на несколько килограммов. Приходится накапливать эти килограммы буквально по граммам: в одном месте убирают винтик, в другом иначе планируют соединение, в третьем заменяют металлические детали на пластмассовые.
Применение бериллия в самом ближайшем будущем освободит конструкторов от этих тягостных поисков. Уже достаточно подробно исследованы сплавы бериллия с магнием и алюминием, и можно уверенно сказать, что эти сплавы свершат в самолётостроении такой же переворот, какой произвело применение алюминия. Несложные расчёты показывают, что дальность полёта самолёта, сконструированного на основе бериллиевых сплавов, больше дальности полёта машины, изготовленной на основе алюминия.
Уже это одно свойство бериллия ярко показывает, что редкими элементами следует заниматься с большей настойчивостью, так как сулят они фантастически много. А то, что их мало по сравнению с элементами-гигантами, не помеха. Ведь на то и существует химия.
И химики оправдали надежды, возложенные на них. В настоящее время разработано несколько вариантов получения недорогого бериллия даже из самого бедного сырья.
Впрочем, поиски новых методов получения бериллия и изыскание источников сырья ведутся все нарастающими темпами. Дело в том, что этот металл завоёвывает все большее число отраслей техники и промышленности.
Вот новое слово, которого не было в химическом и техническом словаре десяток лет назад: бериллизация. А скоро это слово станет таким же обычным, как «прокатка», «закалка» или им подобные. При бериллизации стальную деталь, нагретую до высокой температуры, помещают в порошок бериллия. Бериллий при этом в очень незначительном количестве проникает в поверхностный слой металла, и изделие оказывается окружённым как бы броней из бериллиевого сплава. Да, именно броней, я не оговорился. Обработанная деталь резко увеличивает свою прочность и твёрдость.
Бериллизованные изделия работают во много раз дольше, чем стальные. Самое интересное, что бериллия на эту операцию идет ничтожно мало. При правильной работе можно бериллизовать одним килограммом его сотни, а иногда и тысячи самых различных деталей.
Буквально каждый месяц приносит новые сведения о замечательных свойствах бериллиевых сплавов. Оказывается, достаточно добавить к меди всего 2% бериллия, и образующийся сплав становится твёрже нержавеющей стали. Добавка бериллия придаёт сплавам ещё одно важное свойство — сопротивление к «усталости». Металлические изделия тоже могут уставать (самая лучшая стальная пружина, например, не может выдержать больше миллиона сжатий). Пружины из бериллиевой бронзы — сплава бериллия с медью — способны выдержать в двадцать пять раз больше сжатий.
Незаменимый сейчас стал бериллий в рентгеноскопии для производства рентгеновских трубок. Бериллий для рентгеновских лучей все равно что самое прозрачное стекло для света. Почти все металлы задерживают рентгеновское излучение, бериллий же «прозрачен» для этих лучей.
Да, бурные дни наступили у недавно почти безработного обитателя клетки № 4 бериллия — металла, который сейчас переживает своё второе рождение, рождение для славных дел.
Источник: Юрий Фиалков