Файл: Казаков Б.И. Благородные металлы служат человеку.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 28.06.2024

Просмотров: 156

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

двадцатого века», как называли американского физика Р. Вуда, в 1931—1932 гг. удалось провести исследование, ус­ пех которого обусловили только что упомянутые качества золота. История этого исследования связана с открытием X . Картером неразграбленной гробницы фараона Тутанхамона. Среди многочисленных царских золотых украшений обращали на себя внимание изделия из золота не желто­ го, а пурпурного цвета. Между учеными возник спор: одни говорили, что пурпурное золото — продукт искусства мас­ теров фараона, забытое за три тысячи лет, другие утверж­ дали, что это всего лишь результат химических изменений вследствие долгого пребывания в гробнице. Ход исследо­ вания Р . Вуда напоминает детективный роман, так как пришлось похищать отдельные образцы у Картера, в чем существенную помощь оказал Б у д у ученый Лукас (автор книги «Материалы и ремесла древнего Египта» ) . Сам Вуд склонялся к первому мнению: пурпурное золото — дело ис­ кусства древних мастеров, однако это следовало доказать. Заполучив на время образцы изделий из пурпурного золо­ та, Вуд прежде всего обратил внимание на сходство их по­ верхности с некоторыми золотыми пленками, которые ему приходилось изготовлять ранее при изучении оптических свойств очень тонких металлических слоев. Вуд покрыл одну из пурпурных блесток прозрачным целлулоидным лаком, которым пользовалась его жена для ногтей. Обна­ ружив, что цвет блестки не изменился при этом, Вуд при­ шел к выводу, что явление интерференции световых лучей здесь ни при чем. Сняв застывшую целлулоидную пленку, Вуд обнаружил, что под ней поверхность обычного яркожелтого золота. Сама же пленка оказалась бесцветной —

и в

проходящем, и в

отраженном

свете. Тогда на ту ж е

пленку ученый осадил

тончайший

слой золота, и пурпур­

н а я

окраска появилась

снова. Следовало установить при­

роду пленки. Вуд решил сфотографировать ее спектр. Д л я этого он поместил пленку между электродами из желтого золота и пропустил через нее короткий искровой разряд. На полученном спектре выявились линии железа. Д л я уточнения своего открытия Вуд на тончайшей стеклянной нити подвесил пурпурную блестку меяоду полюсами силь­ ного электромагнита; включил ток, и блестка притяну­ лась к одному из полюсов. Так ж е подвесили изделие из желтого золота, и при включении тока удалось наблюдать, как его выбрасывает из магнитного поля. Стало ясным, что

4-695

49



пурпурный цвет золота обусловливается примесями желе ­ за. Открытие замечательное, ио оно еще не отвечало на вопрос, как образовалась пленка окислов железа. Вуд при­ готовил сплав чистого золота с одним процентом железа. Расковал кусочек, придав ему форму диска, и стал наблю­ дать, как изменяется его цвет при нагреве. Когда темпе­ ратура нагрева стала подходить к красному калению, то поверхность диска заиграла прекрасным пурпурным цве­ том, в точности таким же, как и у блесток украшений Тутаихамона. Вуд не удовлетворился и этим. С одного участ­ ка поверхности маленькой блестки он удалил пленку сме­ сью азотной и соляной кислот. Протравленная поверх­ ность обнаружила под микроскопом кристаллическую структуру. У протравленной поверхности золотых дисков, приготовленных Вудом, кристаллическая структура была

в точности такой

же . Поверхность

блесток

из

желтого

золота, равно как и прокованных,

но не подвергнутых на­

греву

вудовских

золотых

дисков,

показала

совершенно

иную

кристаллическую

структуру. У прокатанного в

стальных вальцах

золота

кристаллы

были очень

мелкими,

а у подвергнутого нагреву как раз того размера, что на пурпурных египетских блестках. Таким образом амери­ канскому физику удалось разрешить тайну происхожде­ ния пурпурного золота Тутанхамона, тайну, над разреше­ нием которой безуспешно бились египтологи, химики-ме­

таллурги

и

ювелиры.

 

 

По всей

вероятности (к

такому мнению склонялся

и

сам В у д ) ,

в

свое время при

изготовлении украшений

из

самородков золота, содержащих следы железа, одно из них нечаянно уронили в огонь или же положили туда для от­ жига и таким образом открыли пурпурную окраску.

Сплавы золота с другими металлами далеко не ограни­ чиваются применением в ювелирном и зубоврачебном де­ ле. Использование золота в качестве материала для нако­ нечников «вечных» перьев, пожалуй, можно считать про­ грессом по сравнению с использованием его для изготов­ ления украшений.

Самая благородная служба золота, как утверждают ученые, в технике. Золото — металл мягкий и пластичный. Нелегко себе представить пружинящее золото — это не сталь, однако сплавлением золота с платиной можно по­ лучить материал не только повышенной твердости, но и упругий. Такие сплавы применяются для изготовления хи­ мической посуды и аппаратуры.

50


По своей электропроводности золото лишь немного ус­ тупает серебру и меди, но зато оно прекрасно противо­ стоит коррозии. Именно поэтому его широко используют для изготовления волосков хронометров и гальванометров, а также для различных электрических контактов. Послед­ ние требуют прежде всего тугоплавкого материала, так как при размыкании цепи при искрении мгновенно разви­ вается очень высокая температура. В этом смысле лучшим материалом является вольфрам, имеющий самую высокую температуру плавления. Но, кроме этого, к материалу кон­ тактов предъявляется требование и наилучшей электро­ проводности — здесь нужно серебро. Однако требуется еще и стойкость против коррозии. Контакты — детали, которые принимают на себя огромнейшее число замыканий и раз­ мыканий электрической цепи. Особенно важно, чтобы в процессе работы не происходило прилипания контактов. Можно представить себе, что произойдет в том или ином приборе, установленном на космическом спутнике, если нужное размыкание контакта задержится хотя бы на до­ ли секунды. В создании сплавов, дающих наименьшее ко­ личество прилипаний контактов, особая роль принадлежит золоту. Например, сплав золота с 35% палладия и 5% вольфрама или ж е золота с 1 % марганца надежно обеспе­ чивает контактирование с практически постоянной величи­ ной переходного сопротивления к а к в нормальных атмо­ сферных условиях, так и при относительной влажности в 90% и при температуре порядка 50° С. Сплав золота с цирконием подобен вышеприведенным; он дает многократ­ ное прилипание контактов, но эта многократность при­ ходит к сплаву только после 137 тысяч срабатываний. Б е з ­

отказно работают сплав

золота с палладием (30%)

и пла­

тиной (107о), а также

сплав палладия с золотом

(20%)

и рутением ( 5 % ) . Конечно, последний сплав будет по­

дороже вышеперечисленных, равно как

и обошедшийся

совсем без золота сплав платины с 18%

иридия. Б е з

та­

гах сплавов современная космическая техника просто

не

в состоянии обойтись, хотя она вовсе и не единственный

их

потребитель.

 

 

ЗОЛОТЫЕ ПОКРЫТИЯ

Владыки древности, в частности египетские фараоны, стремились ослепить своим великолепием. Золото сверка­ ло на их одежде, на носилках, колесницах. Представим се-

4*

51


бе, что было бы, если носилки, на которых восседал фара­ он, были бы действительно золотыми. Тяжесть их была бы неимоверна, они весили бы в два с половиной раза больше, чем носилки, изготовленные из железа: ведь золо­ то — один из самых т я ж е л ы х металлов. Только три метал­ ла платиновой группы — осмий, иридий, платина — пре­ восходят его по своему удельному весу.

Естественно, что носилки фараонов были деревянными с золотым покрытием. Можно думать, что и знаменитое золотое курульное кресло, поднесенное Юлию Цезарю, ед­ ва ли было изготовлено из драгоценного металла; скорее всего оно было только позолоченным. Золотую фольгу умели выделывать у ж е в те времена и ее-то тончайшими

листочками

приклеивали как к

дереву,

так и к меди

(а впоследствии и к железу)

с помощью специальных ла­

ков. На вещах, находящихся

в постоянном

употреблении,

такое золотое

покрытие держалось

около 50

лет. Правда,

это был не единственный тогда способ золочения. По дру­ гому — изделие покрывалось слоем специального клея и посыпалось тончайшим золотым порошком. Эти способы почти совсем вышли из употребления начиная с середины

прошлого столетия, когда

трудами русского академика

Б . С. Якоби были открыты

процессы гальванопластики

игальваностегии.

Сдавних пор было известно, что золото может раство­ ряться в ртути. Это свойство его было использовано как для извлечения золота из руд амальгамацией, так и для нанесения золотых покрытий. Купол Исаакиевского собо­ ра, сверкающий как солнце, виден далеко с моря. Но сколько человеческих жизней стоило это великолепное зо­ лотое покрытие! Медные листы, из которых смонтирован купол, после их полировки и очистки натирались вручную полужидкой золотой амальгамой. Л и с т ы клали на жаров ­ ни с горячим углем, и через некоторое время они начи­

нали сиять. Д л я того чтобы получить

слой золота в 3—5

микрон (тысячных миллиметра), эту

операцию повторя­

ли дважды и трижды. Легкий синеватый дымок испаряю ­ щейся ртути стал убийцей рабочих, занятых на этой опе­ рации. Золочение куполов церквей в последующие годы осуществлялось у ж е методом гальваностегии. Шпиль Пет­ ропавловского собора в Ленинграде, главы Благовещенско­ го собора в Кремле покрыты этим более совершенным и не столь вредным способом. И м ж е воспользовались позже

52