Аркадий Курамшин - Элементы: замечательный сон профессора Менделеева

На метре как единице длины и килограмме как единице массы была основана метрическая система, которая 20 мая 1875 года была введена «Метрической конвенцией», принятой на Международной дипломатической конференции 17 государств Европы. В 1889 году был изготовлен новый международный эталон метра, сделанный из сплава, содержавшего 90 % платины и 10 % иридия. В наше время Международное бюро по мерам и весам отказалось от привязки метра к парижскому меридиану или материальному носителю, и с 1983 года метр определяется через скорость света, составляющую 299792458 метров в секунду, а секунда — через работу атомных часов (хотя эталонный метр и его копии до сих пор хранятся в Парижской и национальных палатах мер и весов соответственно). Кстати, килограмм до сих пор определяется массой эталонной платиново-иридиевой гири, хранящейся в Париже, однако, учитывая тенденцию переноса единиц СИ с материальных носителей на фундаментальные константы нашей Вселенной, в скором времени следует ожидать и переопределения килограмма, который, вероятно, будет выражен через число Авогадро — число частиц в одном моле вещества.

Иридий выходит с Земли в космос — как безопасный контейнер для плутониевого топлива для ядерно-электрических генераторов космических зондов дальнего радиуса действия и как покрытие для отражателей рентгеновского излучения орбитальных телескопов.

Но тем не менее, чтобы отправиться в космос с Земли иридию сначала пришлось попасть на Землю из космоса. Содержание иридия в метеоритах выше, чем в земной коре (по расчетам большая часть иридия находится в расплавленном ядре Земли). Обладающие гранулярной структурой метеориты-хондриты до сих пор содержат столько же иридия, сколько содержала наша Солнечная система в момент формирования.

В 1980 году лауреат Нобелевской премии по физике 1968 года Луис Уолтер Альварес и его коллеги изучили осадочные глины, которые, в соответствии с калий-аргонным методом датировки, образовались 65 миллионов лет назад на стыке Мелового и Третичного периодов, при котором произошло вымирание большей части динозавров. Осадочные породы, относившиеся по дате к началу вымирания, содержали повышенное содержание иридия, что позволяло предположить о том, что в то время Земля могла столкнуться с большим метеором или астероидом ( Science. 1980. 208 (4448): 1095–1108 ). Гипотеза о том, что массовое вымирание динозавров было вызвано падением астероида с диаметром около 10 км и наступившей в результате падения «астероидной зимой» называется «гипотезой Альвареса».

78. Платина

Платина — особый металл. Часто это синоним достигнутого успеха — платиновые диски у певцов, если поискать в интернете, можно найти предлагаемые успешным людям телефоны из платины и золота, гостиницы и даже хинкальные с названием «Платина».

Из серебристо-белой платины делают ювелирные изделия и устойчивую к действию большинства реагентов химическую посуду. Многие из рассказов о платине, однако, скорее вымысел, чем правда — да, платина химически стойкий металл, но в своей стойкости она во многом сравнима с золотом, например, как и золото, может растворяться в царской водке. Да, платина дорогой металл, но отнюдь не самый дорогой, стоимость её спутников по рудам — осмия и иридия гораздо выше, платина даже не всегда дороже золота, хотя, справедливости ради, волатильность цены на этот металл выше, чем у золота (вот сейчас, например, когда я пишу эти строки, биржевые графики говорят о том, что грамм чистого золота стоит 2486 рублей, чистой платины — 1696 рублей, чистого серебра — 31 рубль и чистого палладия — 1898 рублей, то есть платина обгоняет, причём значительно, только серебро). Тем не менее, платина гораздо более твердый и более тугоплавкий по сравнению с золотом и серебром металл, благодаря чему бывало, что цены на платину были выше цен на золото. Если считать платину метафорой успеха, это сравнение может оказаться наполнено более глубоким смыслом, чем обычно вкладывается в него — история платины может рассматриваться как метафора пути к успеху.

В шестнадцатом веке испанские конквистадоры рассматривали платину как досадную помеху — белый металл, который сопутствует золоту, и который из-за высокой температуры плавления сложно отделить от золота. Название «платина», которое впервые встречается в трактате Юлия Цезаря (Жюля Сезара) Скалигера на испанском представляет уменьшительно-пренебрежительную форму слова « plata » — серебро. Прибывшие в Новый свет испанцы считали, что платина — «незрелое золото» и выбрасывали его обратно в реки в надежде, что оно когда-то дозреет. Загрязнение золота платиной вынуждало бросать перспективные золотые шахты, было и такое. Испанская Корона то вводила запрет на ввоз платины в Европу, то отменяла эти запреты или ввозила некоторые количества платины для проведения «спецопераций» — известны случаи, когда испанцы подделывали серебряные монеты своих стратегических противников, чеканя их из платины.

Высокая температура плавления платины и её химическая стойкость приводили к тому, что до восемнадцатого века ни получить образец чистой платины, ни тем более изучить ее свойства не было возможно. Первым платину отнёс к драгоценным металлам шведский химик Хенрик Шеффер, который смог получить расплав платины, сплавляя её с мышьяком. В конце восемнадцатого века французские химики — Антуан Лавуазье и Арман Сегуин начали совместную работу над плавильной печью, которая давала бы температуру, достаточную для плавления платины без мышьякового флюса. Лавуазье обращался к британцу Джозайе Веджвуду, прося образцы глины, которые могли бы выдерживать высокую температуру, необходимую для плавки платины, а Сегуин подбирал условия, при которых топливо плавильной печи будет работать с максимальной теплоотдачей. Незадолго до своего гильотинирования Лавуазье смог расплавить платину, окисляя топливо чистым кислородом, однако до получения платины в промышленных масштабах оставались многие годы. В 1789 Лавуазье отнёс платину к элементам ( Traité Élémentaire de Chimie, présenté dans un ordre nouveau, et d’après des découvertes modernes. — Paris: Cuchet, Libraire, 1789. — P. 192. ).

Впервые в чистом виде платину получил английский химик Уильям Волластон в 1803 году. В 1859 году французский химик Анри Этьен Сент-Клер Девиль впервые разработал промышленный способ получения слитков чистой платины, получив за одну плавку 15 килограмм, после чего платину стали применять не только для ювелирных изделий. В конце девятнадцатого века были разработаны первые топливные элементы — устройства для преобразования энергии химических реакций непосредственно в электричество, и из платины стали делать инертные электроды таких источников энергии. Развитие химического эксперимента привело к тому, что та самая химическая инертность и тугоплавкость, которые мешали работать с ней ранее, нашли применение в химии — из платины начали делать лабораторное оборудование.