Юрий Фиалков - Девятый знак

Дело в том, что свойства рения оказались настолько интересными и многообещающими для современной техники, что химики сочли своим долгом разработать методику получения больших количеств этого элемента.

Рений — один из самых тугоплавких металлов. Сейчас, когда с высокими температурами приходится сталкиваться во многих областях науки и техники и, прежде всего, в ракетной авиации, это свойство рения является исключительно ценным. Только один металл плавится при более высокой температуре, чем рений. Это вольфрам. Но и 3200° — температура плавления рения — величина достаточно внушительная.

Вторым ценным свойством рения является его химическая инертность. Даже при полутора тысячах градусов он не соединяется с кислородом воздуха. При обычных же температурах он не изменяется совершенно. Блестящая пластинка из рения не тускнеет практически вечно. Легко представить, какое применение найдет этот металл для отделки автомобилей и самолетов.

Большинство кислот не оказывает на рений никакого действия. Он сохраняет «невозмутимость» даже при обливании его горячей плавиковой кислотой, которая славится своей агрессивностью. Поэтому самая небольшая добавка рения делает многие сплавы кислотоупорными. Химическая аппаратура из сплавов рения служит в десятки раз дольше, чем агрегаты, сконструированные из обычных сплавов.

Не надо быть особенным пророком, чтобы предсказать, что в самом недалеком будущем рений вытеснит вольфрам во многих областях техники. Дело прежде всего в том, что при высоких температурах рений обладает большей прочностью, чем вольфрам. Поэтому уже сейчас в наиболее ответственных машинах поверхности трущихся деталей, если при трении возникает высокая температура, покрывают рением. Ко всему следует добавить, что рений очень легко и хорошо образует электролитические покрытия, а это в высшей степени ценное свойство этого элемента.

Итак, одна область применения рения заключается в использовании его отличных механических качеств и химической инертности. Но насколько рений инертен в реакциях со многими веществами, настолько он активен в вызывании реакций посторонних веществ. Иными словами, рений оказался прекрасным катализатором многих важных химических реакций. Рений — катализатор. Такова вторая широкая область применения этого металла будущего.

Уже через несколько лет после открытия рения стало известно, что он катализирует реакцию взаимодействия углекислого газа с водородом. Продуктом реакции при этом является метан. Трудно переоценить значение этой реакции. Метан — прекрасное горючее, легко транспортируемое, высококалорийное, не коптящее и не дымящее. Но самое главное, что метан может служить источником множества химических продуктов, которые получаются на его основе. Углекислый же газ и водород — побочные продукты многих производств. При сгорании угля и нефти в воздух выделяются сотни тысяч тонн углекислоты в сутки. Водород тоже образуется как побочный и даже вредный продукт при электролитическом получении кислорода и многих металлов.

Рений позволяет легко и просто превратить эти отбросы производства в ценнейшее сырье для народного хозяйства нашей страны. Окислы рения, как выяснилось, отлично катализируют такой важный для химической технологии процесс, как окисление кислородом воздуха сернистого газа. Ведь на этой реакции основан процесс получения серной кислоты.

Итак, ясно — будущее за рением. Но основная задача внедрения этого металла в будни советской промышленности пока еще остается нерешенной. Необходимо найти методы быстрого и дешевого извлечения рения из содержащих его руд. Задача эта трудна, но выполнение ее столько сулит народному хозяйству нашей страны, что тот из химиков, кто посвятит себя ее решению, может быть горд сознанием важности выполняемого им дела.

Когда-нибудь соберут в одном зале всех тех, кто пишет научно-популярные книги по химии, и предложат каждому из нас написать книгу, посвященную какому-либо из элементов. Один возьмется написать об йоде, другой посвятит свою книгу железу, третий — натрию. Это будут очень интересные книги, потому что о любом из элементов можно сказать много-много поучительного. Что же касается меня, то я бы, конечно, назвал уран.

Очень увлекательно было бы писать об этом элементе, потому что история урана по своей занимательности оставляет далеко позади описания похождений отважного д’Артаньяна и наверняка гораздо поучительнее.

Весьма заманчиво сравнить уран с гадким утенком, развившимся в прекрасного лебедя, но это будет малоемкое сравнение. Потому что андерсеновский гадкий утенок куда ближе великолепному лебедю, чем уран XIX века урану XX века. Можно было бы, правда, сказать, что уран за 150 лет после его открытия сделал головокружительную карьеру от элемента, свойства которого известны лишь узким специалистам, до элемента, которым интересуются все. Но и это сравнение, как будет видно из дальнейшего, мало освещает положение дел.

3·10 -6. Три десятитысячных доли процента. Три грамма на тонну. Таково среднее содержание урана в земной коре. В два раза меньше, чем самария, в три раза меньше, чем гадолиния, в десять раз меньше, чем олова. Мало, очень мало.

Можно считать большой удачей, что химик Клапрот в 1789 году открыл этот элемент. «Рождение» оказалось вне всякого сомнения преждевременным. Начался XIX век, прошла большая его часть, а ученые все еще не знали, что делать им с ураном и на что можно его употребить. Соединения этого элемента можно было, правда, встретить в лабораториях очень уж дотошных фотографов. В старых руководствах сообщается, что уран применяли иногда в керамической промышленности и в производстве краски «урановая желтая», но писали об этом, по-видимому, скорее для того, что ничего другого о применении урана сказать было нельзя. А краски этой, может быть, и приготовили за все время десяток-другой тонн.

Даже тогда, когда было открыто явление радиоактивности урана, интерес к этому металлу носил чисто академический характер. Ну как можно было всерьез думать о практическом применении элемента, который содержится в земной коре в такой малой степени?!

В XX веке интерес к урану несколько повысился, правда, не из-за самого урана, а из-за его постоянного спутника — радия. Урановые руды начали добывать с целью выделения из них радия — элемента, которым в свое время особенно интересовались ученые. Однако ничто не предвещало, что скоро наступит то время, когда уран станет центральным персонажем экономики ряда стран. Произошло это в 40-х годах, когда стало ясным, что разновидность урана с атомным весом 235 и получаемый из урана плутоний являются основой производства ядерного оружия. Уран из обойденного химического элемента превратился в один из важнейших видов стратегического минерального сырья.