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

В том же году, когда Столетов осуществил свой исторический опыт, цинковая пластинка стала, "соучастницей" интересного изобретения: немецкий инженер Берлинер, работавший в США, создал свой аппарат для воспроизведения звука — граммофон, предложив использовать в качестве звуконосителя цинковый диск, покрытый тонким слоем воска. С диска можно было снять металлическую копию — матрицу для массового производства граммофонных пластинок. Первая в мире граммпластинка, изготовленная самим Берлинером, хранится в Национальном музее США в Вашингтоне. В 1907 году в Париже граммпластинки с записями Энрико Карузо, Франческо Таманьо, Аделины Патти и других выдающихся певцов были торжественно помещены в оцинкованные герметические футляры для длительного хранения. Вскрыть футляры намечено через 100 лет, т. е. в 2007 году.

В современной технике применяется не только монолитный цинк, но и цинковая пыль. Так, пиротехникам она помогает окрашивать пламя в голубой цвет. Металлурги используют ее для извлечения из цианистых растворов золота и серебра. Даже при получении самого цинка не обходятся без этой пыли: с ее помощью раствор сульфата цинка очищают от меди и кадмия при гидрометаллургическом (электролитическом) способе производства. Металлические мосты, конструкции промышленных зданий, крупные машины и механизмы часто окрашивают серой краской, предохраняющей металл от коррозии; в состав краски тоже входит цинковая пыль.

Уж коли мы упомянули коррозию, пора сказать о важнейшем "амплуа" цинка: почти половина всего мирового производства этого металла идет на защиту стали от злейшего врага — ржавчины, пожирающей ежегодно десятки миллионов тонн железа. Оцинкованные ведра и корыта, кровля домов и водосточные трубы служат долгие годы, в то время как на обычной листовой стали первый же дождик может нарисовать рыжие разводы.

Почему же именно цинку доверяется нелегкая и почетная служба по охране стальных "границ?" Ведь он отнюдь не слывет стойким борцом против химических агрессоров, как, допустим, хром, никель или кобальт? Оказывается, именно в этом и кроется ответ на вопрос. Подобно тому как женщина, по выражению кого-то из мудрецов, сильна своей слабостью, цинк надежно защищает железо от коррозии, потому что сам… бессилен ей противостоять. Цинк характеризуется большей химической активностью, чем железо, и при возникновении угрозы окисления он тут же подставляет себя под удар: жертвуя собой, спасает от гибели железо. Не случайно такой способ защиты иногда называют "жертвенным".

Даже когда на цинковом панцире появляется царапина, коррозия не может делать свое ржавое дело: пока на поверхности стального изделия есть хоть крупица цинка, железо не будет разрушаться. В этом смысле никелевые или хромовые покрытия, обладающие высокой коррозионной стойкостью, на практике порой оказываются не столь надежными: они отлично служат лишь до первого повреждения, но малейшая, буквально точечная, брешь, возникшая на них, открывает агрессивным компонентам доступ к железу, и оно начинает ржаветь "на глазах" у никеля или хрома, пользующихся своей химической неприкосновенностью.

Если учесть, что цинк к тому же значительно дешевле, чем другие защитники стали от коррозии, станет понятно, почему цинковые покрытия уверенно занимают первое место — как по масштабам, так и по важности — среди всех металлопокрытий.

В последнее время цинковые покрытия расширили сферу защитной деятельности: их начали наносить на поверхность металлических конструкций, испытывающих большие тепловые нагрузки. Так, прежде конструкции стартовых комплексов для запуска космических ракет из-за перегревов со временем теряли прочность. Во избежание этого металл теперь покрывают слоем цинка. Благодаря низкой температуре кипения, он во время стартовой "горячки" быстро испаряется, поглощая большое количество тепла и тем самым защищая металлоконструкции от перегрева.

Технология цинкования довольно проста. Чаще всего для этой цели стальные листы, трубы или детали погружают непосредственно в расплавленный цинк. Но попробуй погрузи в расплав, например, мачту линии электропередачи: потребуется "ванночка" размером с огромный плавательный бассейн. В таких случаях пользуются методом напыления с помощью различных устройств. Разработан специальный пистолет, заряжаемый металлической проволокой и стреляющий струей жидкого металла, который, застывая, покрывает поверхность обрабатываемого металла равномерным защитным слоем. А чтобы покрытие было блестящим, применяют электролитический метод цинкования.

Многогранна сфера деятельности. не только самого цинка, но и его соединений. Еще в средние века арабские и западноевропейские медики применяли в лечебных целях '"белый снег" — пушистый порошок оксида цинка, который алхимики именовали "философской шерстью". Мази, детские присыпки, глазные капли, содержащие в том или ином виде этот элемент, вы можете встретить и сегодня в любой аптеке. Редкая женщина не пользуется оксидом цинка, может быть, и не подозревая об этом: а ведь пудра — не что иное, как мельчайший порошок этого цинкового соединения с добавкой ароматических, красящих и других веществ. При очень сильном увеличении крупицы пудры напоминают мохнатого паука с растопыренными во все стороны лапками.

Примерно два столетия назад во Франции и Англии появились цинковые белила, которые, в отличие от применявшихся издавна свинцовых, были безвредны для человеческого организма и поэтому быстро вошли в обиход. Вскоре новую краску стали изготовлять и в других странах. Так, в 1807 году один из журналов, издававшихся в России, поместил статью "О приготовлении белил из цинкового оксида, которые могут заменить обыкновенные белила". Цинк может служить веской уликой против художников, промышляющих подделкой работ под знаменитых мастеров прошлого. Если на экспертизу попадает картина, якобы принадлежащая кисти Брейгеля Старшего, Рубенса или Эль Греко, а анализ красок указывает на присутствие в них цинковых белил, можно не сомневаться: перед вами явная фальшивка.

Без оксида цинка не обходятся предприятия, выпускающие резину и линолеум. С давних пор знаком цинк и со стеклом: еще в 1851 году на Всемирной выставке в Лондоне огромный интерес вызвала новинка стекольной промышленности — цинковый хрусталь, обладавший особой гладкостью и блеском. В наше время художники-стеклоделы взяли на вооружение сульфид цинка, позволяющий окрашивать декоративное стекло богатой палитрой цветов и оттенков, превращать его в яшму или мрамор, агат или лазурит.