Девятый знак

В области сверхмалых количеств веществ еще более удивительные примеры доставляет нам биология.

Сейчас доказано, что в росте клеток растений деятельное участие принимает вещество ауксин. Если с помощью шприца ввести ауксин в стебель растения, то в этом месте начинается настолько интенсивный рост клеток, что стебель даже искривляется.

За единицу ауксина принимают такое его количество, которое дает отклонение стебля овса на десять градусов. В граммах эта единица составляет 2·10^–11, или две стомиллиардных доли грамма. Это уже предельно малая величина…

Впрочем, нет необходимости обращаться к ауксину. Примеры регистрации ничтожных количеств веществ дает нам наше собственное обоняние.

Многие, очевидно, слышали запах газа, который теперь проведен в квартиры десятков городов нашей страны. Это газ метан. Но любой химик скажет вам, что метан не обладает никаким запахом. Тот запах, который мы ощущаем, если открыть горелку газовой плиты, принадлежит другому газу — меркаптану. Меркаптан специально примешивают к метану, с тем чтобы люди могли замечать утечку газа. Так вот, человек может обнаружить наличие меркаптана в воздухе, даже если одна часть его приходится на пять миллиардов частей воздуха. Иными словами, если бы кто-нибудь, скажем, в Киеве случайно выпустил в воздух сто кубических метров меркаптана, то через несколько часов в Москве на всех улицах ходили бы недоумевающие люди: откуда, мол, утекает газ и почему бездействуют аварийные газовые команды?

Если же перевести эти числа в граммы, то выйдет, что человеческое обоняние может регистрировать 2·10^–15 грамма. Это две тысячных доли одной миллиардной доли грамма. Гораздо чувствительнее любого реактива!

Эти примеры ясно показывают, что мир ничтожно малых количеств веществ играет громадную роль в определении свойств больших масс вещества. Мы привели много случаев того, как несколько атомов примеси на миллиарды атомов основного вещества совершенно изменяют его свойства. Лилипут побеждает Гулливера!

Наш разговор о сверхчистых веществах не был бы завершен, если бы мы не остановились подробнее на практической важности этой проблемы.

Большие дела малых примесей

А сейчас настал момент, когда снова придется вспомнить читателю об истории «негоцианта» Юджина О’Винстерна.

Собственно говоря, после всего изложенного читателю уже понятно, почему колонна в Дели в течение тысячелетий стоит в жарком и влажном климате и совершенно не подверглась коррозии. Анализы профессора Голла оказались совершенно верными: колонна в Дели состоит из абсолютно чистого железа, А такое железо, как мы помним, не подвергается коррозии.

Загадкой здесь является другое.: каким образом смогли люди много сот лет назад получить такое большое количество сверхчистого железа, добыча грамма которого и сейчас в лабораториях считается делом велит кой трудности? Имеются все основания считать, что железо делийской колонны метеорного происхождения. По всей видимости, упал на Землю когда-то метеорит, который состоял из абсолютно чистого железа.

Впрочем, здесь нас должна интересовать совсем другая сторона этой проблемы.

Как известно, коррозия является страшным злом. Люди трудятся над добычей руды, выплавкой из нее металла, отливкой его в формы, изготовлением различных деталей. Но как только машина или станок готовы, к ним сразу начинает подбираться коварный и беспощадный враг — коррозия. Стоит только зазеваться — и железное изделие пропало!

Около 30 миллионов тонн железа ежегодно превращается в бурую ржавчину, и это несмотря на то, что с коррозией ведется непрерывная и небезуспешная борьба. Но все же потери пока слишком велики.

Оказывается, что одним из наиболее действенных методов борьбы с коррозией может являться изготовление предметов и деталей из сверхчистых металлов. Уже сейчас изготовляют сосуды из химически чистого железа, чтобы осуществлять там химические реакции, при которых выделяются чрезвычайно едкие вещества. Уже сейчас цинк используется для изготовления автомобильных деталей. Зная темпы развития народного хозяйства нашей страны, читатель может быть уверен, что не за горами то время, когда с явлением коррозии будут знакомиться только по книгам.

Еще одна очень важная область применения сверхчистых металлов: передача электроэнергии на большие расстояния. Как известно, самым важным обстоятельством из числа тех, которые заставляют пока отказываться от проектирования линий дальней электропередачи, является значительная потеря электроэнергии при прохождении по проводам. Причина этой потери — электросопротивление металлов, из которых изготовлены провода.

Удельное сопротивление серебра всего на шесть процентов ниже, чем у меди. И все же правительства ряда стран пошли на то, чтобы линии некоторых, наиболее ответственных электропередач делать из этого драгоценного металла.