Рассказы о металлах

Дороговизна кобальтовых красок объяснялась очень малой добычей руд этого элемента. Точнее, кобальтовых руд промышленность попросту не знала, так как крупных скоплений этого металла в природе не существует, а он лишь сопутствует в сравнительно небольших концентрациях никелю, мышьяку, меди, висмуту и некоторым другим элементам. Именно поэтому горняки средневековой Саксонии долго и не подозревали о том, что недра их гор содержат никому не ведомый тогда еще металл.

Но время от времени им попадалась довольно странная руда, которая по внешним признакам была серебряной, однако все попытки получить из нее серебро оказались неудачными. К тому же в процессе обжига из руды выделялись ядовитые газы, доставлявшие горнякам немало неприятностей. В конце концов саксонцы научились отличать настоящую серебряную руду от ее коварной копии, которую решено было назвать "кобольдом" по имени поселившегося в ней горного духа.

Поближе познакомиться с этим подземным недругом металлургов решил шведский химик Георг Брандт. Несколько лет он изучал саксонские руды, в том числе и печально известный "кобольд". Плодом его работ стала диссертация "О полуметаллах"[3], опубликованная в 1735 году. Брандт писал: "Я имел счастье быть первооткрывателем нового полуметалла,… который ранее путали с висмутом". Этим "полуметаллом" был металл, получивший название "кобальт". Если бы столь важное открытие совершилось в наши дни, телетайпы тотчас же разнесли весть о нем по свету, но XVIII век не располагал такими могучими и оперативными средствами информации. Поэтому долгие годы о диссертации шведского химика знали лишь немногие. Мало кто признавал за кобальтом права гражданства: считалось, что он представляет собой смесь разных элементов с некоей "особой землей". Только в 1781 году французский химик Пьер Жозеф Макер окончательно убедил научный мир в том, что кобальт — это кобальт и ничего более.

К этому времени уже был открыт и ближайший химический родственник кобальта — никель. Эти металлы и в природе частенько оказывались рядом, и не случайно перед учеными встал вопрос: как разделять их, чтобы получать и тот, и другой в чистом виде?

Ответ на этот вопрос был найден довольно неожиданно. Сложнейшую химическую задачу удалось разрешить… ветеринарному врачу Шарлю Аскину. Дело обстояло так. Все свободное время ветеринар посвящал своему хобби — металлургии. В 1834 году он заинтересовался никелем и его сплавами. Аскин предпринял попытку извлечь никель из руды. Но к несчастью (впрочем, справедливее сказать, к счастью), эта руда содержала к тому же и кобальт. Что же предпринять? Аскин обратился за помощью к владельцу местного химического завода Бенсону. Как выяснилось, тот как раз нуждался в кобальте, который он применял в производстве керамики. Однако и Бенсону не были известны способы разделения этих металлов. После некоторых раздумий они решили воспользоваться для достижения своей цели хлорной известью, точно рассчитали, сколько. потребуется: для работы, и каждый из них приступил к делу.

Бенсон, у которого было достаточно хлорной извести, отмерил нужное ее количество и попытался обработать ею руду, но ничего не добился: из раствора в осадок выпали оксиды и никеля, и кобальта.

Аскин же, готовясь начать опыты, обнаружил, что располагает лишь половиной расчетного количества хлорной извести. "Вот уже не везет, так не везет", — должно быть подумал он, однако все же не стал откладывать эксперимент. Но недаром говорится, что нет худа без добра. К удивлению и радости Аскина, опыт, не суливший ему, казалось бы, никаких успехов, дал желанный результат: кобальт в виде оксида выпал в осадок, а никель, которому не хватило хлорной извести, почти весь остался в растворе. Позднее этот способ был несколько усовершенствован и по сей день широко используется в промышленности для разделения родственных металлов.

До начала XX века сфера деятельности кобальта была весьма ограничена. Металлурги, например, которые сегодня с почтением относятся к кобальту, тогда имели смутное представление о его свойствах. В книге "Металлургия цветных металлов", вышедшей в 1912 году, ее автор утверждал: "…до настоящего времени металлический кобальт с точки зрения потребления не представляет интереса… Были попытки ввести кобальт в железо и приготовить специальные стали, но последние не нашли еще никакого применения".

Однако еще за пять лет до появления этой книги американский металлург Хейнс создал группу замечательных сплавов кобальта (до 50 %) с хромом и вольфрамом, обладавших колоссальной твердостью, стойкостью против коррозии и истирания. За яркий блеск полированной поверхности сплавы были названы стеллитами (от латинского слова "стелла" — звезда). Наплавленный на кромку режущего инструмента или на рабочую поверхность детали слой стеллита в несколько раз увеличивает срок их службы.