Рений - Секрет старых отвалов - статья

С.И. Венецкий

В конце 20-х годов нашего века большая забугорная компания обратилась к директору 1-го из заводов цветных металлов в Сибири с прибыльным, казалось бы, предложением: реализовать ей за достаточно внушительную сумму отвалы пустой породы, скопившиеся около заводской местности.

"Непопросту, должно быть, иноземцы заинтересовались отходами производства", - пошевелили мозгами работники Рений - Секрет старых отвалов - статья завода. О том, что компания действовала, как говорится, не корысти ради, а только обуреваемая желанием сделать лучше финансовое положение русского предприятия, очевидно, не могло быть и речи. Означает, необходимо было отыскать, где собака зарыта. И заводские химики принялись кропотливо изучить старенькые отвалы. А уже скоро все стало ясно: оказалось, что "пустая Рений - Секрет старых отвалов - статья" порода содержала редкий металл рений, открытый за пару лет до описываемых событий. Так как мировое создание рения измерялось в то время практически гр, стоимость на него была воистину умопомрачительной. И нехитро, что представители забугорной компания готовы были раскошелиться, только бы заполучить драгоценные отвалы. Но к их величавому огорчению Рений - Секрет старых отвалов - статья сделка по полностью понятным причинам не свершилась.

Что все-таки представляет собой рений и чем был вызван завышенный энтузиазм к нему? Ценность открытия этого металла принадлежит германским ученым супругам Иде и Вальтеру Ноддак, но у их было много предшественников, стремившихся ускорить торжества по поводу нового элемента. Дело в Рений - Секрет старых отвалов - статья том, что еще в 1871 году Д. И. Менделеев предсказал, что в природе "должны" существовать два хим аналога марганца, которые в повторяющейся системе должны размещаться под ним, занимая пустовавшие в то время клеточки № 43 и 75. Менделеев условно именовал эти элементы эка-марганцем и дви-марганцем.

Претендентов на показавшиеся вакансии оказалось более чем довольно. История Рений - Секрет старых отвалов - статья химии хранит огромное количество сообщений об открытиях новых частей, которые после кропотливой проверки приходилось "закрывать". Так было и с аналогами марганца. В роли первооткрывателей этих таинственных незнакомцев не прочь были выступить многие химики различных государств, но "открытым" ими элементам (ильмению, дэвию, люцию, ниппонию) предначертано было только попасть в историю Рений - Секрет старых отвалов - статья науки, но не заполнить вакансии повторяющейся таблицы.

Правда, какой-то из них - дэвий, открытый в 1877 году русским ученым С. Керном и нареченный в честь известного британского химика Г. Дэви, давал реакцию, которую в наше время употребляют в аналитической химии для определения рения. Может быть, Керну и по правде Рений - Секрет старых отвалов - статья довелось держать в руках частицы темно-серебристого металла, того, что спустя полста лет официально появился на свет под заглавием рений? Но вроде бы то ни было в клеточках №43 и 75 продолжали торчать невеселые вопросительные знаки.

Период неизвестности продолжался до того времени, пока в поиски неуловимых частей не врубились германские Рений - Секрет старых отвалов - статья химики Вальтер Ноддак и Ида Такке, которые скоро, видимо, решили, что работа пойдет успешнее, если они скрепят собственный научный альянс к тому же супружескими узами.

Первым объектом их исследовательских работ, начатых в 1922 году, стала платиновая руда, но экспериментировать с ней было достаточно затратно, и ученым пришлось переключиться на материалы "поординарнее". К Рений - Секрет старых отвалов - статья тому же теоретические работы, которые наряду с тестами вели супруги, уверяли их в том, что, скорее всего, разыскиваемые элементы № 43 и 75 прячутся в природе в минералах типа колумбитов.

Не считая того, теория позволила ученым высчитать и ориентировочное содержание в земной коре этих не поддающихся открытию частей: оказалось, что Рений - Секрет старых отвалов - статья на каждый их атом приходятся млрд атомов других представителей хим мира. Стоило ли при всем этом удивляться, что так длительно пустовали "квартиры" № 43 и 75, а их будущие жители тем временем водили за нос не одно поколение химиков?

Опыты супругов Ноддак поражали своим размахом: в течение года они, пользуясь разработанным незадолго Рений - Секрет старых отвалов - статья ранее рентгеноспектральным способом, "прощупали" 1600 земных минералов и 60 вторженцев из космоса - метеоров. Гиганский труд увенчался фуррором: в 1925 году ученые объявили о том, что отыскали в колумбите два новых элемента - мазурий (№ 43) и рений (№ 75). Но объявить об открытии - еще не все. Необходимо суметь обосновать свою правоту тем, кто поставит под колебание Рений - Секрет старых отвалов - статья рождение новых частей.

Одним из таких ученых, усомнившихся в том, что пришла, в конце концов, пора на место символов вопроса поставить в таблицу Д. И. Менделеева знаки Ма и Re, был узнаваемый германский химик Вильгельм Прандтль. Большой теоретик и блестящий экспериментатор, он вступил в ожесточенную дискуссию с женами Ноддак.

Те, в свою Рений - Секрет старых отвалов - статья очередь, готовы были хоть какой ценой защищать собственный престиж. В конце концов "схватка", за ходом которой с энтузиазмом смотрел научный мир, завершилась вничью: убедительных доказательств в отношении мазурия супруги Ноддак представить не смогли, зато рений к этому моменту существовал уже не только лишь на рентгеноспектрограммах: в 1926 году Рений - Секрет старых отвалов - статья было выделено 2 миллиграмма нового металла, а спустя год -120 миллиграммов!

Ну и работы других ученых - британца Ф. Лоринга, чехов И. Друце, Я. Гейровского и В. Долейжека (они независимо от супругов Ноддак, но только на несколько месяцев позднее нашли элемент № 75 в марганцевых рудах) - свидетельствовали о том, что нашелся настоящий обладатель Рений - Секрет старых отвалов - статья соответственного "апартамента" повторяющейся таблицы.

Рений оказался фактически "последним из могикан" - частей, найденных в природных материалах. В предстоящем удалось заполнить еще несколько остававшихся пустыми клеток повторяющейся системы частей Д. И. Менделеева, но их жители были уже получены искусственным методом - при помощи ядерных реакций. Первым посреди их предначертано было стать бывшему мазурию - элементу № 43, который Рений - Секрет старых отвалов - статья открывшие его в 1937 году итальянские ученые Э. Сегре и К. Перье окрестили технецием (что по-гречески значит "искусственный").

Но вернемся к рению. Своим именованием металл должен реке Рейн. Рейнская область - родина Иды Ноддак; тут же и сам рений в первый раз увидел свет. (Заметим, что ни одной другой реке Рений - Секрет старых отвалов - статья нашей планетки химики и физики не оказали настолько высочайшей чести.) Промышленное создание нового металла развернулось сначала 30-х годов в Германии, где были найдены молибденовые руды с огромным содержанием рения - 100 граммов на тонну. Всего одна щепотка на гору руды, но для рения и такую концентрацию можно считать необыкновенно высочайшей Рений - Секрет старых отвалов - статья: ведь его среднее содержание в земной коре в 10-ки тыщ раз ниже. Мало найдется частей, которые встречаются в природе еще пореже, чем рений.

Распространенность хим частей нередко для наглядности изображают в виде пирамиды. Ее обширное основание составляют кислород, кремний, алюминий, железо, кальций, которыми богата Земля, а рений размещается Рений - Секрет старых отвалов - статья в "поднебесье" - на самом острие верхушки.

Как считал академик А. Е. Ферсман, для рения типично "тяготение" к тем зонам земного шара, которые прилегают к его ядру. Может быть, с течением времени геологи смогут просочиться в самые недра нашей планетки и газеты всего мира опубликуют сенсационное сообщение об открытии там Рений - Секрет старых отвалов - статья богатейшего рениевого месторождения... В 1930 году мировое создание рения составляло всего... 3 грамма (зато любой из этих граммов стоил ни не достаточно, ни много-40 тыщ марок!). Но уже спустя 10 лет исключительно в одной Германии было получено приблизительно 200 кг этого металла.

С того времени энтузиазм к рению вырастает как на дрожжах. Он оказался Рений - Секрет старых отвалов - статья одним из самых томных металлов - чуть не втрое тяжелее железа. Только осмий, иридий и платина по плотности мало превосходят рений. Соответствующая его черта - необыкновенная тугоплавкость: по температуре плавления (3180 °С) он уступает только вольфраму. А температура его кипения так высока, что до сего времени ее не удалось найти Рений - Секрет старых отвалов - статья с большой степенью точности. Можно только сказать, что она близка к 6000°С (только вольфрам бурлит приблизительно при таковой же температуре). Очередное принципиальное свойство этого металла - высочайшее электросопротивление. Более любопытны и хим характеристики рения. Ни один другой элемент повторяющейся системы не может похвастать тем, что, подобно рению, имеет восемь разных окидов. Не считая Рений - Секрет старых отвалов - статья этого "октета" оксидов, где валентность рения изменяется от 8 до 1, он - единственный посреди всех металлов - способен образовать ионы (так именуемые "ренид-ионы"), в каких металл негативно одновалентен. Рений очень устойчив на воздухе: при комнатной температуре его поверхность остается блестящей 10-ки лет. В этом с ним могут соперничать Рений - Секрет старых отвалов - статья, пожалуй, только золото, платина и другие представители "великодушного семейства".

Если оценить все металлы исходя из убеждений их коррозионной стойкости, то в этой "табели о рангах" рению по праву должно быть предоставлено одно из самых знатных мест. Ведь самые "злые" кислоты-плавиковая, соляная, серная - не способен с ним совладать, хотя Рений - Секрет старых отвалов - статья перед азотной кислотой он пасует.

Видите ли, характеристики рения довольно многообразны. Многогранна и его деятельность в современной технике. Пожалуй, более важную роль рений играет в разработке разных кислотоупорных и жаропрочных сплавов. Техника XX века предъявляет к конструкционным материалам все более и поболее жесткие требования. Может быть, старику Хоттабычу для получения Рений - Секрет старых отвалов - статья сплава с хоть какими данными качествами пригодилось бы только вырвать два-три волоска из собственной бороды. Ученым же, не владеющим даром волшебства, приходится растрачивать на это долгие и длительные годы, ну и "расход" волос при всем этом иногда бывает существенно выше.

Можно с полным основанием сказать, что с того времени, как Рений - Секрет старых отвалов - статья создатели сплавов взяли на вооружение рений, им удалось достигнуть больших фурроров. Во всяком случае жаропрочные сплавы этого металла с вольфрамом и танталом уже успели захватить признание конструкторов. Еще бы: не много какому материалу по плечу сохранять при "адских" температурах- до 3000 °С!-ценные механические характеристики, а для рениевых Рений - Секрет старых отвалов - статья сплавов - это не неувязка.

Особенный энтузиазм металловедов вызывает "рениевый эффект"-благотворное воздействие рения на характеристики вольфрама и молибдена. Дело в том, что эти тугоплавкие металлы, которые не только лишь не страшатся больших температур, да и стойко переносят при всем этом значимые нагрузки, в обыденных критериях (не говоря даже Рений - Секрет старых отвалов - статья о легком морозе) ведут себя очень капризно: они хрупки и от удара могут разлететься на куски, как стекло. Но оказалось, что в купе с рением вольфрам и молибден образуют крепкие сплавы, сохраняющие пластичность даже при низких температурах.

Природа "рениевого эффекта" еще недостаточно исследована. Как считают ученые, сущность его в последующем. В процессе Рений - Секрет старых отвалов - статья производства в вольфрам и молибден время от времени просачивается "зараза"-углерод. Так как в жестком состоянии эти металлы совсем не растворяют углерод, ему ничего не остается, как расположиться в виде тончайших карбидных пленок по границам кристаллов. Конкретно эти пленки и делают металл хрупким. У рения же с углеродом другие Рений - Секрет старых отвалов - статья "отношения": если его добавить к вольфраму либо молибдену, то ему удается удалить углерод с пограничных участков и перевести в жесткий раствор, где тот фактически безобиден. Сейчас уже для хрупкости у металла нет оснований и он становится полностью пластичным. Вот почему из сплавов вольфрама и молибдена с рением можно сделать Рений - Секрет старых отвалов - статья фольгу либо проволоку в пару раз тоньше людского волоса.

Для сверхточных навигационных устройств, которыми пользуются астронавты, летчики, мореплаватели, нужны так именуемые торсионы-тончайшие (поперечником всего несколько 10-ов микрон!), но умопомрачительно крепкие железные нити. Наилучшим материалом для их считается молибденорениевый сплав (50% рения). Оценить его крепкость можно по Рений - Секрет старых отвалов - статья такому факту: проволочка из него сечением в 1 квадратный мм способна выдержать нагрузку в несколько сот кг!

Сейчас тяжело отыскать на земле уголок, куда бы не просочилось еще электричество. В индустрии и сельском хозяйстве, на транспорте и в быту повсевременно трудится несчетное число электроприборов. Огромное количество устройств - это огромное количество выключателей, огромное количество Рений - Секрет старых отвалов - статья контактов. При работе выключателя в нем время от времени проскакивает крошечная искорка, которую не следует считать безопасной: медлительно, но правильно она разрушает электронный контакт, а это приводит к непредусмотренной потере электроэнергии.

Какой бы маленькой ни была это утрата, но помноженная на млрд контактов, она становится большой. В Рений - Секрет старых отвалов - статья особенности принципиально обеспечить стойкость контактов в тех случаях, когда они работают в критериях завышенной температуры либо влажности, где возможность их разрушения увеличивается. Вот почему ученые повсевременно отыскивают все более стойкие - крепкие и тугоплавкие - материалы для производства контактов.

Длительное время для этой цели не без фуррора применяли вольфрам. Когда же Рений - Секрет старых отвалов - статья стали известны свойства рения, выяснилось, что рениевые контакты лучше вольфрамовых. Так, к примеру, вольфрамовые контакты выдерживали совместное "пришествие" тропической коррозии и вибрации только несколько суток, а потом стопроцентно выходили из строя; рениевые же контакты удачно работают в таких критериях месяцы и даже годы.

Но где же напастись столько рения Рений - Секрет старых отвалов - статья, чтоб удовлетворить им электротехническую индустрия? Опыты проявили, что совсем не непременно делать контакт из незапятнанного рения. Довольно добавить к вольфраму мало этого металла, и эффект будет практически тот же. Зато расходы рения сократятся во много раз: 1-го килограмма его хватает на 10-ки тыщ контактов.

Один из вольфраморениевых сплавов, выпускаемый Рений - Секрет старых отвалов - статья нашей индустрией, уже отыскал применение более чем в 50 электровакуумных устройствах. Внедрение этого материала в катодном узле электроннолучевой трубки повысило его долговечность до 16 тыщ часов. Это означает, что если экран телека сияет в наших домах в среднем по четыре часа в денек, то его катодный узел сумеет идеально работать Рений - Секрет старых отвалов - статья более 12 лет.

Примечательные характеристики показали и другие сплавы рения - с ниобием, никелем, колченогом, палладием. Даже маленькие добавки рения увеличивают, к примеру, температуру плавления хромоникелевого сплава приблизительно на 200-250 градусов. Широким спектром параметров рениевых сплавов разъясняется и обилие сфер их внедрения: от высокочувствительных термопар, не боящихся горячих объятий расплавленной стали, до Рений - Секрет старых отвалов - статья кончиков нескончаемых перьев, опор компасных стрелок и других деталей, которые должны длительное время сохранять огромную твердость, крепкость, износостойкость.

Число сплавов рения с другими металлами повсевременно вырастает, при этом сейчас в подборе "партнеров" для него значительную помощь металловедам оказывает электрическая вычислительная техника. При помощи ЭВМ уже предсказаны характеристики многих двойных сплавов рения Рений - Секрет старых отвалов - статья.

Для борьбы с коррозией - нескончаемым противником металла - ученые разработали много методов. Хромирование, никелирование, цинкование взяты на вооружение много годов назад, а вот ренирование - процесс сравнимо новый. Тончайшие рениевые покрытия по стойкости не знают для себя равных. Они накрепко защищают детали от деяния кислот, щелочей, морской воды, сернистых Рений - Секрет старых отвалов - статья соединений и многих других небезопасных для металла веществ. Цистерны и баки, сделанные из ренированных железных листов, используют, к примеру, для перевозки соляной кислоты.

Ренирование позволяет в пару раз продлить срок службы вольфрамовых нитей в электролампах, электрических трубках, электровакуумных устройствах. После откачки воздуха в баллоне электролампы безизбежно остаются следы кислорода и водяных паров Рений - Секрет старых отвалов - статья; они же всегда находятся и в газонаполненных лампах. На вольфрам эти непрошеные гости действуют разрушающе, но если покрыть нити рениевой "рубахой", то водород и пары воды уже не способен причинить вольфраму вред. При всем этом расход рения совершенно невелик: из 1-го грамма можно получить сотки метров ренированной Рений - Секрет старых отвалов - статья вольфрамовой нити.

Новенькая, но очень принципиальная область внедрения рения - катализ. Железный рений, также многие его сплавы и соединения (оксиды, сульфиды, перренаты) оказались хорошими катализаторами разных процессов - окисления аммиака и метана, перевоплощения этилена в этан, получения альдегидов и кетонов из спиртов, крекинга нефти. Самый перспективный катализатор - пылеобразный рений, способный всасывать огромные количества Рений - Секрет старых отвалов - статья водорода и других газов. По воззрению профессионалов, в наиблежайшие годы на катализационные "нужды" будет расходоваться половина рения, добываемого в мире.

Как вы удостоверились, "безработица" рению не угрожает. Но шлагбаумами на пути широкого использования его в технике оказались уникальность и рассеянность этого элемента в природе. В земной коре золота Рений - Секрет старых отвалов - статья, к примеру, содержится в 5 раз больше, чем рения, серебра - в 100 раз, вольфрама - в тыщу, марганца - практически в миллион, а железа - в 50 миллионов раз больше. О чрезвычайной рассеянности рения гласит тот факт, что этот элемент не имеет собственных месторождений.

Фактически единственный минерал, который можно именовать рениевым - джезказганит (он найден Рений - Секрет старых отвалов - статья поблизости казахского городка Джезказган). Обычно же рений встречается в качестве примеси, к примеру, в молибдените (до 1,88 %), колумбите, колчедане и других минералах. Рения в их сильно мало - всего от миллиграммов до нескольких граммов на тонну. Стоит удивляться, что супругам Ноддак. чтоб получить 1-ый гр сравнимо незапятнанного железного рения, пришлось переработать Рений - Секрет старых отвалов - статья более 600 кг норвежского молибденита. По подсчетам профессионалов, рениевые припасы всех месторождений капиталистических государств оцениваются всего в тыщу тонн.

Очередной большой "недочет" рения - его высочайшая цена: он существенно дороже золота. Все же спрос на этот металл всегда вырастает, в особенности в последние годы, когда им заинтересовались творцы ракетной техники.

До недавнешнего времени Рений - Секрет старых отвалов - статья рений в нашей стране получали только из медного и молибденового сырья. В конце 70-х годов ученые Института металлургии и обогащения АН Казахской ССР сделали технологию извлечения этого ценнейшего металла из полупродуктов свинцового производства. В базе новейшей технологии лежат ионообменные процессы, дозволяющие получать очень незапятнанный металл, владеющий высочайшими физико Рений - Секрет старых отвалов - статья-химическими качествами.

...В 1960 году в Институт металлургии имени А.А. Байкова Академии СССР приехали зарубежные гости. Казалось бы, для работников института, имеющего мировое значение, в этом факте не было ничего приметного - тут привыкли к визитам забугорных коллег хоть какого ранга. Но гости, о которых речь идет, - убеленная сединами брачная пара Рений - Секрет старых отвалов - статья - вызывали особенное почтение: это были прибывшие в Москву супруги Ноддак. Длительно прогуливались они по комнатам лаборатории редчайших и тугоплавких металлов и сплавов. Их энтузиазм был понятен: ученые лаборатории под управлением члена-корреспондента Академии СССР Е.М. Савицкого уже пару лет занимались исследованием рения и смогли получить очень Рений - Секрет старых отвалов - статья принципиальные результаты.

Восхитительному металлу предстояло в стенках института раскрыть новые грани собственного дарования, обрести новые профессии, и, конечно, супругов Ноддак не могла не тревожить предстоящая судьба их детища.


rentgenologicheskoe-issledovanie-pecheni.html
rentgenospektralnij-analiz.html
rentgenovskie-luchi.html