Металлы и человек

Натрий чрезвычайно химически активный элемент. На воздухе он стремительно окисляется, поэтому его хранят только под слоем керосина. Он энергично взаимодействует и с водой. Непосредственно соединяется с серой, йодом, хлором…

Нет, трудно ожидать от этого металла, который только и думает, кажется, о том, как бы ему соединиться с каким-нибудь другим элементом, что из него будут строить крылья будущих ионолетов.

Хотя все бывает! Может быть, завтра найдут легирующую добавку, которая придаст натрию и жаропрочность и химическую стойкость. Может быть, новый вид термообработки позволит улучшить его конструкционные свойства. А пока он работает в меру своих возможностей.

Натрия добывают на земном шаре в год около 50 тысяч тонн. Этот металл идет в металлургию — как энергичный восстановитель для производства таких, например, металлов, как цирконий. Использует его и химическая промышленность. В частности, он участвует в производстве синтетического каучука. Значительное количество натрия перерабатывается и на его соединения — цианистый натрий, перекись натрия и т. д.

Следующий возможный претендент в крылатые металлы — калий.

Этого металла также очень много в природе. Земная кора содержит по весу 2,6 процента калия. Он входит в состав многих горных пород, растворен в морской воде, содержится в живых организмах. Гигантские водоросли макроцистис содержат калий в огромных количествах — до 3 процентов.

«Основой жизни растений» назван калий академиком А. Е. Ферсманом.

Отсюда одно из важнейших применений калия — для производства удобрений. Калий — металл плодородия. Наша страна обладает грандиознейшими залежами калийных солей. Их открыл в начале нашего века Н. С. Курнаков. И ныне 90 процентов всех добываемых солей калия используется в качестве удобрения.

Но металл плодородия вряд ли обретет крылья.

Его свойства впервые описал получивший этот металл в чистом виде в 1807 году Г. Дэви. Калий очень мягок — еще мягче натрия. Его удельный вес крайне привлекателен — 0,86 г на куб. см, он легче натрия. Но и плавится он при еще более низкой температуре — 62 градусах и кипит всего при 760 градусах. Калий кажется по всем свойствам двойником натрия. Не зря до середины XVIII века путали их соединения. Но вот пары калия резко отличаются от паров натрия: они не пурпурнокрасные, а синевато-зеленые.

Химическая активность калия еще выше, чем у натрия. Он окисляется прямо во влажном воздухе, жадно поглощая из него влагу. Бурно реагирует с водой, выделяя водород. Киньте крупинку калия в тарелку с водой — и она начинает бегать, шипя, по ее поверхности. Миг, и над ней загорится яркий огонек — это вспыхивает выделяемый из разлагающейся воды водород. Калий соединяется буквально со всеми неметаллами.

Трудно ожидать от этого, еще более, чем натрий, неподходящего металла, что он обретет когда-нибудь крылья.

Мы говорили об основном применении соединений калия — для производства химических удобрений. Используют и его сплав с натрием, жидкий при обычных температурах, в различных термометрах. Вероятно, найдет себе применение радиоактивный изотоп кальция, которому геохимики приписывают очень значительное влияние на общую историю нашей планеты.

Спустимся еще на одну клетку-ступеньку в периодической таблице. В этой клетке, расположенной непосредственно под калием, мы найдем рубидий.

Этот металл открыли в 1861 году немецкие ученые Г. Кирхгоф и Р. Бунзен, открыли новым методом — спектральным анализом. Имя ему было дано за яркие темно-красные линии в спектре, благодаря которым его и обнаружили исследователи.

Рубидия значительно меньше в земной коре, чем натрия и калия, — всего 0,03 процента по весу. Но это еще не причина для того, чтобы отказаться от этого металла. Многих широко распространенных в технике металлов еще меньше содержится в земной коре, чем рубидия.

Впрочем, скажем сразу: и этот металл не может претендовать на право обрести крылья. Он тяжелее и натрия и калия, его удельный вес— 1,5 г на куб. см. Но он мягче и натрия и калия и плавится при еще более низкой температуре — всего в 39 градусов.

Совершенно уникальна химическая активность этого металла. Уже при простом соприкосновении с воздухом он вспыхивает и сгорает до конца. Воду разлагает столь энергично, что, кажется, он взрывается, как порох. Даже при охлаждении до 108 градусов он вытесняет водород из льда. Уже при 300 градусах пары рубидия разрушают стекло, вытесняя кремний… Кажется, нет неметалла, с которым он тут же не вступал бы в энергичную реакцию. Получают рубидий в вакууме, хранят под слоем керосина.

Практических применений этот чрезвычайно энергичный металл почти не имеет.

Что ж, посмотрим еще один металл из этой же первой группы периодической системы. Это цезий, он расположен под рубидием.

Цезий был открыт в 1860 году теми же немецкими учеными, что и рубидий, — Г. Кирхгофом и Р. Бунзеном. Обнаружили они его тоже методом спектрального анализа и имя дали по цвету его характерной в спектре голубой линии. Слово «цезий» и означает «голубой».