От водорода до …? - Таубе Петр Рейнгольдович - Страница 21

Но как окислитель в ракетных системах фтор обнаруживает и много недостатков: требует сверхстойких материалов, ибо создает очень высокие температуры горения, а продукты горения — ядовиты.

Водный раствор соединения фтора с водородом — фтористоводородная (плавиковая) кислота способна растворять большинство металлов и даже стекло. Такую кислоту можно хранить только в сосудах, покрытых изнутри парафином. В настоящее время на смену парафину пришли полимерные материалы. Плавиковую кислоту стали хранить и перевозить в таре из полиэтилена. Способность плавиковой кислоты растворять стекло используется для практических целей. С помощью плавиковой кислоты вытравливают на стекле надписи, рисунки.

Главным материалом, из которого получают фтор, а затем и его соединения, является плавиковый шпат. Большие количества плавикового шпата находятся в США, а также в СССР.

В свободном состоянии фтор был получен 26 июня 1886 г. французским химиком Муассаном. Это зеленовато-желтый газ, немного тяжелее воздуха, с характерным запахом и необыкновенной химической активностью. За исключением инертных газов, фтор образует соединения со всеми другими элементами. Даже платина, нагретая до 500 °C, сгорает во фторе. С водородом фтор реагирует со взрывом при температуре … –252 °C. Горячая вода в направленной на ее поверхность струе фтора загорается и сгорает бледно-фиолетовым пламенем с образованием фтористого водорода и … кислорода! Это, пожалуй, единственный случай, когда кислород является не причиной, а следствием горения.

Новый среди старых

О том, что азот, кислород и углекислота входят в состав воздуха, известно уже давно. Во всяком случае, ко времени изобретения машины, превращающей воздух в жидкость (1897 г.), об основных газах воздуха — азоте, кислороде и углекислоте — были собраны почти исчерпывающие сведения. Эти газы были старыми знакомыми и для физиков, и для химиков.

Однако в 1898 г. Рамзай при исследовании с помощью спектроскопа первых порций газа, испаряющихся из жидкого воздуха, обнаружил в них новый газ. От греческого слова новый — «неос» — произошло название этого газа — неон.

В одном кубическом метре воздуха содержится 18 куб. см неона. Неон, подобно азоту и кислороду, входящим в состав воздуха, не имеет цвета, запаха и вкуса. Однако, в отличие от них, неон — абсолютно инертный газ. В жидком виде неон, после гелия и водорода, является наиболее низкокипящей (–246 °C) и трудно замерзающей (–249 °C) жидкостью.

Способность неона, заключенного в стеклянной трубке, светиться оранжево-красным светом при пропускании через него электрического тока используется в электротехнике. Причудливые гирлянды световых реклам и надписи, светящиеся красным светом в витринах магазинов, на вывесках театров и кино, на шпилях высотных зданий, над вестибюлями московского метро, — все это стеклянные трубки с неоном, через который пропущен электрический ток.

Неоновый свет обладает замечательными свойствами: он далеко различим даже в тумане. Поэтому мощные неоновые электролампы особенно широко применяются на маяках и различного рода сигнальных установках. В ненастные ночи, когда не видно ни звезд, ни луны, когда густой туман поглощает свет обычных электроламп, неоновые трубки ярко светятся во тьме, указывая путь морским и воздушным кораблям.

Плавящийся… в воде

Английский торговец старинными вещами Бэйкер, считавший себя любителем естественных наук, умирая завещал Королевскому научному обществу (английская Академия наук) свое состояние. В завещании Бэйкера было записано следующее условие: проценты с денежной суммы, хранящейся в банке, ежегодно выплачивать тому, кто прочитает в Королевское обществе доклад о каком-либо выдающемся открытии. Подобного рода доклады о выдающихся открытиях в области науки стали называться докладами имени Бэйкера. Чтение Бэйкеровского доклада ученые считают для себя за честь, но, конечно, не потому, что чтецу выплачивают проценты с завещанной суммы. Нет. Дело не в этом. В условии завещания сказано: «доклад о выдающемся открытии» — вот что ценит ученый, чтец Бэйкеровского доклада, — признание значимости его открытия. Бэйкеровские лекции читаются в Англии и ныне.

19 ноября 1807 г. в Лондоне Гэмфри Дэви выступил с докладом и сообщил о вещах, невероятных для того времени. Опытным путем он провел разложение «нелетучих щелочей» (продуктов взаимодействия углекислых солей натрия и калия с гашеной известью), приведшее «к выделению новых и необычайных тел, лежащих в основе этих нелетучих щелочей». Было установлено, что «нелетучие щелочи» представляют собой не простые вещества, как долгое время считали раньше, а сложные соединения. Под действием электрического тока эти соединения разлагаются с выделением разных, но очень похожих по химическим свойствам элементов. Один из них Дэви назвал «потассием», произведя это название от созвучного английского слова, означающего поташ. Другой Дэви назвал «содием» от латинского слова «сода».

В 1810 г. Гильберт вместо названия «потассий» ввел название «калий» (от арабского слова «алкали» — щелочь). Шведский химик Я. Берцелиус в 1811 г. заменил «содий» названием «натрий», произведя его от арабского слова «натрон» — сода. Русский химик Г. И. Гесс ввел в 1831 г. эти названия в русскую химическую литературу.

Между прочим, названия «потассий» и «содий» сохранились в некоторых странах (Англия, США, Италия и др.) до настоящего времени.

Дэви показал слушателям открытые им металлы и продемонстрировал их химические свойства. В склянке под слоем керосина они сверкали нежным серебристым блеском, но стоило бросить их в воду, они, к большому удивлению присутствующих, не тонули в ней, а плавая, начинали быстро двигаться, «бегать» по ее поверхности, расплавляясь в блестящие капельки. Одни из них даже загорались. Вода, где происходили эти явления, превращалась в раствор, обладающий всеми свойствами крепкой щелочи. Металл, загорающийся от воды! Это было невероятно. И недаром один из присутствующих на лекции Дэви слушателей, пораженный всем виденным, сказал: «Ведь этак, пожалуй, завтра начнут чуть ли не из нюхательного табака добывать электричеством золото, алмазы или еще черт знает что!».

Натрий — исключительно активный металл. Вот почему, являясь одним из распространенных элементов и составляя 2 % в общем числе атомов земной коры, он не встречается в свободном состоянии. Соединения же его весьма разнообразны, и некоторые из них широко распространены. К их числу относится знакомая всем поваренная соль. Соль состоит из натрия и хлора. Натрий, как уже указывалось, один из активных металлов, хлор является одним из активных неметаллов. В свободном состоянии оба эти элемента обладают губительным действием на организм животных и человека. Однако в соединении они дают соль, без которой невозможна жизнь человека и животных. Соль необходима организму для обеспечения важнейших физиологических процессов. Этим объясняется естественная потребность человека и животных в соли. В крови соль создает необходимые условия для существования красных кровяных телец, в мышцах сохраняет способность к возбудимости, в сердце определяет его ритм, в желудке образует соляную кислоту, без которой невозможно переваривание и усвоение пищи. Таково значение для организма поваренной соли. Необходимость соли для жизни была известна со времен глубочайшей древности. И не случайно значение соли нашло свое отражение в многочисленных народных пословицах, поговорках и обычаях. «Хлеб да соль» — вот одно из пожеланий, которым русские люди с давних пор приветствовали друг друга во время приема пищи, подчеркивая равноценное с хлебом значение соли. Хлеб и соль стали символом гостеприимства и радушия. Хлебом и солью русские люди издавна встречали своих дорогих гостей, любимых героев, вождей и полководцев, борцов за свободу и счастье.