Михаил Васильев - Металлы и человек

Первая неудача Дон-Жуана.

Только смеси кислот, вроде царской водки, да еще растворы цианистых солей в присутствии (Кислорода властны над ним. Оно неохотно вступает в химические реакции, а если и удается получить его соединения, то они легко разлагаются — одни при нагревании, другие просто под действием света.

Практически применяются только сплавы золота с серебром, медью и платиной, да еще амальгамы.

Сплавы золота с серебром отличаются разнообразием цветов и оттенков. При 20–40 процентах серебра они имеют зеленовато-желтый цвет, при 50 процентах — бледно-желтый и т. д. Все сплавы золота с серебром (они применяются в ювелирном деле) мягки и ковки. Отжиг придает этим сплавам твердость и хрупкость, закалка — мягкость и пластичность. Как раз обратное тому, что мы имеем при закалке и отпуске стали.

Из сплавов золота с медью изготовляют монеты, ювелирные изделия, зубные протезы. Золото-платиновые сплавы, но с обязательной добавкой серебра идут для производства электрических контактов.

Вот, пожалуй, и все основные применения золотых сплавов.

Высоко должна была подняться сверкающая голова «Исаакия» — прекраснейшего из соборов Петербурга! Двадцатидвухметровый купол собора, поднятый на тяжелых колоннах (из сплошного куска гранита!), покрывали листами меди. А чтобы сиял он, как солнце, и даже ярче солнца, медь золотили.

Тяжелые листы шлифовали, полировали, очищали от жира, промывали кислотой. Затем их амальгамировали, натирали полужидкой желтой амальгамой. Потом клали на жаровни, наполненные горящим углем. Легкий синевато-зеленый дымок поднимался над листом — пары улетающей ртути, и чудесным солнечным светом начинал сиять медный лист.

Так повторяли 2–3 раза, чтобы получить слой драгоценного металла толщиной в 3–5 микрон.

Легче казалась на первый взгляд работа людей, возившихся с медными листами под дощатым навесом у жаровен, чем труд каменотесов и землекопов.

Но это только на первый взгляд. Ведь все без исключения рабочие, золотившие листы, погибли страшной, мучительной смертью. «Отравление парами ртути», — констатировали бы врачи, если бы они осмотрели заболевших. Сколько человеческих жизней вложено в тонкую золотую пленку на куполе Исаакиевского собора! И хотя золотое покрытие, нанесенное таким способом, держится добрых полторы сотни лет, вряд ли это искупает загубленные жизни.

Вот почему так важно открытие русского ученого Б. С. Якоби, нашедшего другой способ покрывать металлические изделия тонкими пленками металлов же — гальванопластику. Осуществляется она в гальванических ваннах электрическим током. Покрытие это не менее прочно, чем огневое.

Гальваническим способом нанесено золото на медные главы Благовещенского собора в Московском Кремле, шпиль Петропавловского собора в Петербурге и т. д. В советские годы этим способом позолотили каркасы рубиновых кремлевских звезд.

Разного цвета могут быть золотые покрытия, нанесенные гальваническим способом. Добавить в золотой электролит цианистой меди — и красным станет металл, долить еще цианистого серебра — и розовым засияет покрытие. А если добавить одного цианистого серебра, оно станет зеленым.

Новейшим способом нанесения золотого слоя является катодное распыление. Его применили лишь во второй четверти XX века. Этим способом можно создать тончайший слой золота — иногда в тысячные доли микрона. Совершенно очевидно, что применяют его лишь в особых случаях — при изготовлении фотоэлементов, специальных зеркал, граммофонных пластинок и т. п.

Сущность способа такова. Электрический разряд в разреженном газе сопровождается разрушением катода. Частицы катода летят с огромной скоростью в направлении разряда и осаждаются на поверхности самых различных материалов — не только металлов, но и бумаги, дерева и т. д.

Впрочем, золотить деревянные предметы умели еще в глубокой древности. В Египте еще за 3 тысячи лет до нашей эры покрывали деревянные изделия тончайшей золотой фольгой. Так украшали носилки и коляски фараона и его приближенных, саркофаги и т. д. В России этим способом пользовались с XI века до середины XIX века для золочения глав церквей, крыш и шпилей дворцов и т. д. Золотая фольга приклеивалась к медным или железным основаниям с помощью специальных лаков. Срок службы таких покрытий на вещах, находящихся в употреблении или на чистом воздухе, редко превосходил пятьдесят лет.

Был и другой способ золочения — порошковый. Изделие, подлежащее золочению, покрывали слоем специального клея и посыпали тончайшим золотым порошком.

Но все эти способы уступают открытой Б. С. Якоби гальванопластике.

У фотографии длинная предыстория.

Еще в средние века было подмечено свойство ляписа, одного из соединений серебра, чернеть со временем. Но должно было пройти несколько столетий, пока в 1839 году родилась фотография. Создателем ее был французский художник Л. Дагер. Полчаса, а то и дольше должен был сидеть фотографируемый совершенно неподвижно, чтобы получился сносный дагерротип — так назывались получаемые по способу Дагера фотографии. Делались они на тщательно отполированных серебряных пластинках. Как сильно усовершенствовалась фотография! Тысячные доли секунды нужно теперь, чтобы сделать снимок. Фотоизображение стало движущимся. Но по-прежнему в фотографии применяется серебро в виде самых различных соединений. По-прежнему свойство соединений серебра изменять свой химический состав под действием лучей света является основой фотографического процесса.

Как и золото, серебро принадлежит к числу благородных металлов, как и золото, хотя и значительно реже, встречается в самородном виде. Добывать его начали, вероятно, одновременно с золотом или чуть позже. А выплавлять из руд в Малой Азии умели уже за 3 тысячи лет до нашей эры.

Серебро имеет известный всем красивый белый цвет. Оно значительно легче золота — удельный вес серебра всего 10,49. Плавится оно при 961 градусе, кипит при 1955 градусах. Как и золото, серебро очень пластично, хорошо полируется.

Полированное серебро обладает максимальной из всех металлов отражательной способностью. Оно отражает 95 процентов падающих на него лучей. Именно поэтому его применяют для изготовления зеркал, причем не только тех, которые висят и стоят в наших комнатах, а и зеркал телескопов, оптических приборов и т. д.

Серебро обладает максимальной — лучшей, чем металл электротехники медь, — электропроводностью. Поэтому из серебра делают проволоку точнейших физических приборов, паяют серебряным припоем измерительную радиоаппаратуру, изготовляют из серебра наиболее ответственные клеммы разнобразнейших реле.