Аркадий Локерман - Рассказ о самых стойких

• Название: Рассказ о самых стойких
• Автор: Аркадий Локерман
• Жанр: Химия

Почти полвека тяжелые серебристые песчинки, неразлучные спутники золота, добывавшегося в Южной Америке для пополнения испанской казны, по приказу короля при свидетелях уничтожали: они «портили» золото и подрывали доверие к отчеканенным из него монетам. Но прошло время, и выяснилось, что эти песчинки, прозванные платиной (что-то вроде серебришка, производное от испанского plata — серебро), по «благородству» не уступают ни золоту, ни серебру. Были обнаружены еще пять родственных платине элементов. Благодаря высокой химической стойкости, тугоплавкости и другим замечательным свойствам все члены семейства оказались незаменимыми в целом ряде областей науки и техники.

Рецензенты: Ермаков Николай Порфирьевич, доктор геолого-минералогических наук, профессор МГУ: Генкин Александр Дмитриевич, кандидат геолого-мннералогических наук, старший научный сотрудник Института рудных месторождений АН СССР.

Научно-художественная книга для широкого круга читателей.

---

За лето 1825 года добыто было около 200 килограммов платины. Если вспомнить, что в Колумбии добыча за этот год не превышала 20 килограммов, станет ясным значение уральских открытий.

Метод Брусницына — отбор множества мелких проб от низин до водораздела, по всем элементам рельефа, и промывка их без предварительного измельчения-обеспечивал выявление не только россыпей, но и коренных месторождений. Так, в Миасском районе в «голове» нескольких золотых россыпей обнаружили золотоносные жилы, убедились в тесной их взаимосвязи. Поиски приносили все новые доказательства правильности обломочной теории происхождения золота. По-иному обстояло дело с платиной. Наблюдения показывали, что она имеет свой, отдельный от золота, коренной источник. В россыпях не раз находили платиновые самородки, и это, конечно, порождало надежду, что коренные залежи где-то близко и очень богаты, но обнаружить их не удавалось.

Естественно, что все это пробудило повышенный интерес к минералогии, ее стали изучать. Выяснилось, что колумбийская и уральская руды не полностью схожи между собой. Волластон, как мы помним, показал, что колумбийская руда состоит из пяти минералов, из которых три — платиновые (самородная, палладистая платина и поликсен), а два платины не содержащие (самородный палладий и осмистый иридий).

В 1827 году И. Варвинский и П. Соболевский выявили в россыпях Нижнетагильского района минерал, похожий на поликсен, но более темный, отличающийся повышенной магнитностью, несколько меньшей твердостью, а главное — значительно большим содержанием железа (до 24 процентов) и палладия (до 10 процентов) при бедности иными примесями. Относительно этого минерала названного ферроплатиной, долго шел спор: «самостоятельный» он или разновидность поликсена? Лишь в наш век удалось доказать, что это разные минералы и по структуре и по условиям формирования.

Дальнейшее изучение россыпей Урала привело ко многим минералогическим открытиям. Серебряно-белые, очень твердые и тяжелые кристаллы (кубы, октаэдры), лучше других сохраняющие в россыпях свои очертания, назвали платинистым иридием, установив, что его состав примерно отвечает формуле Ir4Pt. Этот минерал привлек к себе особое внимание потому, что оказался самым тяжелым из всех известных в природе — его плотность 22,8 г/см3.

Тогда же в россыпях нашли похожие, но более легкие кристаллики (плотность 16–19 г/см3) и менее твердые (5 против 7), этот минерал назвали иридистой платиной, установив, что в его составе платина преобладает над иридием и всегда есть железо, примерно в таком соотношении — Pt4Ir2Fe. Оба эти минерала большая редкость, реальным же источником для извлечения иридия оказался осмистый иридий, уже охарактеризованный Волластоном под этим названием, но в дальнейшем получивший имя невьянскит Ir2Os, благодаря широкому распространению вблизи г. Невьянска. Позднее там был обнаружен родиевый невьянскит — блестящие, черные пластинчатые кристаллики, содержащие, кроме осмия и иридия, еще и родий (до 25 процентов); попадались также изредка светлые, с кремовым отливом, блестящие кристаллики с хорошей спайностью, в которых, помимо осмия и родия, было еще «нечто» (см. главу «Русский член платинового семейства»).

В районе Сысертского завода при промывке песков довольно часто находили минерал, похожий на невьянскит — стально-серый с металлическим блеском и хороши спайностью, но менее твердый и более тяжелый (плотность до 22,5 г/см3). В пламени паяльной трубки и лишь чернел и выделял удушающие пары осмистого ангидрида. В отличие от невьянскита в его составе осмий резко преобладает над иридием. Этот минерал назвали сысерскитом — IrOs3.

Выяснилось, что уральская руда минералогически разнообразнее колумбийской. Но нужны ведь были не минералы, а металлы, и встала задача, как их извлечь.

ТРУДНЫЙ БАРЬЕР

В 1825 году газеты многих стран поместили сенсационные сообщения об открытии платины в России, и на этот раз весть была подкреплена вескими доказательствами — образцами руды, которые министерство финансов России послало в Англию Королевскому обществу — 1 фунт и персонально Волластону-полфунта; во Франции, в Академию наук и в Общество одобрения народной промышленности, — по 1 фунту; в Швецию, Берцеллиусу, — полфунта; в Пруссию, Гумбольдту, — полтора фунта.

Одновременно с этим официально было объявлено, что руда может быть продана всем желающим по сходной цене.

Англичане и французы, властители мирового платинового рынка, хранили молчание. Покупать русскую платину они не спешили. Обстановка им благоприятствовала: к этому времени добыча в Колумбии возросла, а усовершенствования в заводской технологии сократили потребности. Платина опять стала дешевле золота.

А главное, было ясно, что у русских есть не платина, а лишь ее руда, та самая, что не поддается ни огню, ни искусству. После открытия ее в Колумбии прошло почти сорок лет, пока научились превращать «сырую» платину в ковкий металл. Секрет его получения берегли за семью замками. Те, кто им владел, были убеждены, что такой орешек русским долго не раскусить: нет у них ни квалифицированных химиков, ни лабораторий, начинать придется с нуля. А пока на многие годы их удел продавать сырье. И чем больше они его накопят, тем уступчивей станут. Можно спокойно ждать.

Все в этом высокомерном расчете выглядело логично, но только выглядело!

В России уже знали о платине, и немало. Первым начал изучать ее «из одного лишь любопытства» Аполлос Аполлосович Мусин-Пушкин. Он был из рода тех, кому противопоставил себя поэт в «Моей родословной»:

Я грамотей и стихотворец,
Я Пушкин просто, не Мусин,
Я не богач, не царедворец.
Я сам большой: я мещанин.

Но и среди этих богачей и царедворцев был грамотей, который отказался от придворной карьеры и превратил барский дом в лабораторию.

В «Горе от ума» княгиня Тугоуховская возмущается:

От женщин бегает и даже от меня!
Чинов не хочет знать! Он химик, он ботаник
Князь Федор, мой племянник!

Предполагают, что прототипом этого князя был или А. А. Яковлев, сын обер-прокурора синода, или А. А. Мусин-Пушкин, столь же преданный науке, но достигший более значительных результатов.

Мусин-Пушкин прожил лишь 45 лет, но успел сделать очень много. Он составил описание минералов и горных пород Кавказа, первым изучил содержание хрома в различных рудах России и открыл новые окислы этого элемента. Широкую известность приобрели его исследования фосфора и селитры.

За научные заслуги он был избран не только в Санкт-Петербургскую академию наук, но и в лондонское Королевское общество. В связи с этим ему в 1796 году прислали из Англии немножко колумбийской платиновой руды. Она очень заинтересовала Мусина-Пушкина, и последние десять лет своей жизни он посвятил в основном ее изучению, опубликовав в «Технологическом журнале» Академии наук около 20 статей, не забытых и поныне.

Он открыл две новые «тройные» соли платины, разработал способ быстрого получения амальгамы платины, описал ее свойства, установил способность солей платины, в том числе и комплексных, разлагаться и восстанавливаться до металла под влиянием ртути. На использовании этой особенности построены и современные методы отделения платины от иридия. Прокаливание амальгамы привело Мусина-Пушкина к открытию нового способа получения ковкого металла. Он дал описание сплавов платины с серебром и медью, первым получил сернистую платину. Способ, описанный в его работе «Очищение платины от посторонних тел, а особливо от железа», до сих пор находит применение. Он первым получил гремучую платину, описал ее свойства и способ получения.

Здесь перечислены далеко не все результаты его исследовании. Надо отметить, что огромный объем работ был выполнен на малом материале, в трудных условиях. Мусин-Пушкин предполагал продолжить «опыты о сем предмете над большим количеством платины, нежели сколько мог доселе подвергнуть испытаниям, что в непродолжительном времени уповаю сделать обнадежинием возлюбленного монарха нашего, что достаточное количество благороднейшего сего металла будет доставлено мне для продолжения моих исследований». Но в 1805 году он умер, так и не дождавшись помощи от «возлюбленного монарха».

Мусин-Пушкин заложил основы химии платины в России. Начатое им продолжил в Виленском университете профессор А. Снядетский, который в 1808 году даже объявил об открытии в платиновой руде нового элемента — вестия. Подтверждение это открытие не получило, но накоплению знаний содействовало. Поэтому решение задачи превращения руды в металл пришлось начинать далеко не с нуля. Русские специалисты были подготовлены гораздо лучше, чем это представляли на Западе.

Надо отдать должное Мамышеву. Он энергично взялся за труднейшее дело и сумел подобрать способных людей. Среди них — Александр Николаевич Архипов. Он окончил Горный кадетский корпус в 1807 году, служил на алтайских заводах, а в 1820 году был переведен на Урал.