Сергей Венецкий - Рассказы о металлах [4-е изд.]

В последнее время все более прочным становится союз геологии и ботаники — так называемая индикационная геоботаника. Еще П.П. Бажов, воспевший в своих замечательных сказах каменные сокровища Урала, писал о волшебных цветах и травах, открывающих людям кладовые золота, железа, меди. Корни многих растений, уходя в глубь земли, вытягивают из нее, словно насосы, растворы минеральных веществ. И если поблизости залегают руды какого-либо металла, содержание его в корнях, стеблях, листьях окажется явно выше нормы. При этом у каждого растения есть свое лакомое блюдо: кукуруза и жимолость неравнодушны к золоту, фиалки предпочитают цинк, полыни по вкусу марганец, сосна питает слабость к бериллию. Повышенное содержание в растении того или иного элемента служит сигналом для геологических поисков, которые довольно часто завершаются открытием месторождений. Так, с помощью зеленых друзей найдены залежи меди з Узбекистане и на Алтае.

"Большое видится на расстоянии", — сказал поэт. С ним, должно быть, полностью согласны геологи, которые, чтобы лучше рассмотреть Землю, пользуются в наши дни космической фотосъемкой. Находящийся на искусственном спутнике или орбитальной научной станции аппарат с помощью "фотоглаза" внимательно изучает земную поверхность, а работающая с ним в дуэте электронная вычислительная машина, в память которой заложены типичные геологические "пейзажи", подсказывает, на что следует обратить особое внимание. Тщательная расшифровка фотографий и практическая проверка участков Земли, показавшихся геологам интересными, дают неплохие результаты. Так, космическая геология уже позволила обнаружить в Пакистане неизвестные раньше запасы медных руд.

По железным и автомобильным дорогам, рекам и озерам, морям и океанам ежегодно перевозятся с мест добычи к металлургическим предприятиям миллионы тонн медной руды. Как ни странно, этот вполне безобидный груз порой неожиданно оказывается источником серьезной опасности. Так, сравнительно недавно медная руда стала… виновником аварии, которую потерпело норвежское грузовое судно "Анатина". Трюмы теплохода, направлявшегося к берегам Японии, были заполнены медным концентратом. Внезапно прозвучал сигнал тревоги: судно дало течь. Оказалось, что коварную шутку с моряками сыграл их груз: медь, содержащаяся в концентрате, образовала со стальным корпусом "Анатины" неплохую гальваническую пару, а испарения морской воды послужили электролитом. Возникший гальванический ток разъел обшивку судна до такой степени, что в ней появились пробоины, куда и хлынула океанская вода.

Представляет интерес еще одна сторона деятельности меди, но уже не как металла. Она принадлежит к числу так называемых биоэлементов, необходимых для нормального развития растений и животных. В ее "обязанности" входит ускорение химических процессов, протекающих внутри клеток. При отсутствии или недостатке меди в растительных тканях уменьшается содержание хлорофилла, листья желтеют, растение перестает плодоносить и может погибнуть. Не случайно медный купорос широко применяют в сельском хозяйстве.

Из представителей животного мира наибольшие количества меди содержат осьминоги, каракатицы, устрицы и некоторые другие моллюски. В крови ракообразных и головоногих медь, входящая в состав их дыхательного пигмента гемоцианина, играет ту же роль, что железо в крови других животных. Соединяясь с кислородом воздуха, гемоцианин синеет (потому-то у улиток "голубая кровь"), а отдавая кислород тканям — обесцвечивается. У животных, стоящих на более высокой ступени развития, и у человека медь содержится главным образом в печени. При недостаточном поступлении меди с пищей у человека развивается малокровие, появляется слабость.

Должно быть, поэтому многие народы приписывают меди целебные свойства. Непальцы, например, считают медь священным металлом, который способствует сосредоточению мыслей, улучшает пищеварение и лечит желудочно-кишечные заболевания (больным дают пить воду из стакана, в котором лежат несколько медных монет). Один из самых больших и красивых непальских храмов носит название "Медный".

Польские ученые установили, что в тех водоемах, где присутствует медь, карпы отличаются крупными габаритами. В прудах или озерах, где меди нет, быстро развивается грибок, который поражает карпов.

Если карпы неравнодушны к меди, то более солидные обитатели подводного мира акулы терпеть не могут этот элемент, точнее его ч соединение с серой — сульфат меди. Широкие эксперименты по проверке этого антиакульего препарата были проведены в США в начале второй мировой войны, когда от торпед и бомб тонуло немало кораблей и нужда в надежном средстве защиты от акул была велика. В решении этой проблемы приняли участие многие ученые и охотники на акул. Кстати, не остался в стороне и Эрнест Хемингуэй — он показал места, где сам не раз охотился на морских хищниц. Успех экспериментов превзошел все ожидания: акулы с жадностью хватали приманки» без сульфата меди и за версту обходили контрольные приманки с препаратом.

В действенности "антиакулина" поначалу усомнились австралийские специалисты. "Для наших акул (а австралийские хищницы считаются самыми кровожадными), — иронизировали они, — это вроде порошка от головной боли. Он послужит лишь острой приправой к жаркому". Однако когда в знаменитом Акульем заливе, у западного побережья Австралии, препарат был испробован, его эффективность вынуждены были признать даже самые отъявленные скептики.

С биологическими процессами связан и один из способов добычи меди. Еще в начале нашего века в Америке были закрыты медные рудники в штате Юта: решив, что запасы руды уже иссякли, хозяева рудников затопили их водой. Когда спустя два года воду откачали, в ней оказалось 12 тысяч тонн меди. Подобный случай произошел и в Мексике, где из заброшенных рудников, на которые все махнули рукой, только за один год было "вычерпано" 10 тысяч тонн меди.

Откуда же берется эта медь? Ученым удалось найти ответ. Среди многочисленных видов бактерий есть такие, для которых любимым лакомством служат сернистые соединения некоторых металлов. Поскольку медь в природе обычно связана с серой, эти бактерии неравнодушны к медным рудам. Окисляя нерастворимые в воде сульфиды меди, микробы превращают их в легко растворимые соединения, причем процесс протекает очень быстро. Так, если при обычном химическом окислении за 24 дня из халькопирита (одного из медных минералов) выщелачивается лишь 5 % меди, то в опытах с участием бактерий за 4 дня удалось извлечь 80 % этого элемента. Как видите, сравнение технико-экономических показателей явно в пользу микротружеников. Оговоримся, что в описанном случае им были созданы практически идеальные условия для работы: температура среды колебалась от 30 до 35 °C, минерал был измельчен и постоянно перемешивался с раствором. Но есть немало экспериментальных данных, свидетельствующих о неприхотливости бактерий: они охотно занимались любимым делом даже в суровых условиях Севера, например на Кольском полуострове.