Странички устного журнала
|
 |
К.К.Клаус
|
2-й ведущий. Некоторые известные в настоящее время элементы носят имена крупных ученых Это гадолиний (финский химик Ю.Гадолин), кюрий (М.Склодовская-Кюри и П.Кюри, открывшие радий и полоний), эйнштейний (А.Эйнштейн), фермий (итальянский физик Э.Ферми), борий (Н.Бор), резерфордий (Э.Резерфорд), нобелий (А.Нобель), сиборгий (американский физик и радиохимик Г.Сиборг), лоуренсий (американский физик Э.Лоуренс), мейтнерий (австрийский физик и радиохимик Л.Мейтнер), рентгений (немецкий физик В.Рентген), менделевий (русский химик Д.И.Менделеев).
Но есть один элемент – самарий, – название которого связано с именем русского горного инженера и крупного административного деятеля на Урале. Происхождение этого названия таково…
3-й
ведущий. В тридцатых годах позапрошлого
века одна из русских горных экспедиций нашла на
Урале новый, до того неизвестный минерал. Было
предложено назвать его самарскитом, в честь
горного инженера В.Е.Самарского-Быховца (1803–1870),
занимавшего тогда высокую должность на Урале.
В 1879 г. французский химик П.Э.Лелок де Буабодран открыл в уральском минерале новый химический элемент, который вошел в таблицу Д.И.Менделеева под названием самарий. Этот элемент был назван в честь минерала. Инженер Самарский-Быховец, вероятно, и не подозревал, что его имя будет увековечено в химии.
4-й ведущий. Название элементу обычно дает ученый, впервые открывший этот элемент и изучивший его свойства. Но на этот раз название одного из элементов было предложено сыном ученого. Речь идет об элементе неоне, открытом английским физиком и химиком У.Рамзаем.
Вот что пишет Рамзай о происхождении названия этого элемента: «Когда мы в первый раз рассматривали его спектр, вместе с нами находился мой двенадцатилетний сын. “Отец, – спросил он, – а как называется этот красивый газ?” “Это еще не решено”, – ответил я. “Он что, новый?” – полюбопытствовал сын. “Новооткрытый”, – возразил я. “Почему в этом случае не назвать его novum?” – “Это не пойдет, потому что novum не греческое слово; мы назовем его неоном – по-гречески значит новый”». Любопытный эпизод из истории химии.
2-я страница
4-й ведущий. «Усопшими» элементами один русский писатель называл такие элементы, которые якобы были открыты, но потом их существование не подтверждалось. Так, в книгах по истории, которые были изданы несколько десятилетий назад, можно было найти элемент мазурий, но открытие этого элемента в дальнейшем не подтвердилось. В современных учебниках он уже не упоминается.
Еще об одном «усопшем» элементе 19 июня 1877 г. в петербургской газете «Голос» была напечатана следующая заметка Керна: «Я считаю необходимым путем печати заявить об открытии мной нового металла, которому я дал название «дэвий» в честь английского естествоиспытателя Г.Дэви, жившего в начале нашего столетия. Металл дэвий открыт мною в остатках от обработки платиновых руд, после выделения металлов радия и иридия. Новый металл имеет серебристый цвет, весьма трудноплавок. Исследования мои продолжаются, но, к сожалению, они весьма затрудняются неимением достаточного количества дэвия для более полного обследования как химических, так и физических свойств нового металла».
3-я страница
1-й ведущий. Эта страница отправит
нас в прошлое. Знаете ли вы, от чего умер Наполеон?
В своем завещании 15 апреля 1821 г. Наполеон написал:
«Я умираю не своей смертью. Меня убила английская
олигархия и ее наемный убийца». Кроме того,
официальная версия – рак желудка – не очень
вязалась с описанием процесса болезни, которое
составил личный врач императора. Скорее записи
говорили об отравлении мышьяком.
Может, кто-то и в самом деле постарался «облегчить» путь императора на тот свет? Но самые тщательные поиски предполагаемых убийц, длившиеся около 140 лет, не дали ничего. Лишь совсем недавно мир облетела сенсация: неопровержимо было доказано, что Наполеона отравили как раз мышьяком. С точностью до двух недель установили и периодичность приема им мышьяка в последний год его жизни.
Разгадка нашлась благодаря волосу Наполеона. Нашли мышьяк и установили, что его в волосе гораздо больше, чем обычно содержится в человеческих волосах. Даже выяснили, как распределился мышьяк по длине волоса. Этот факт и помог определить время, в течение которого императора отравляли мышьяком. Ведь человеческие волосы отрастают в день на определенную длину.
Как удалось все это узнать? С помощью своеобразного метода анализа, который химикам подарили физики.
2-й ведущий. У мышьяка есть один-единственный природный изотоп – мышьяк-75. Это значит, что в ядре его атома содержится 33 протона и 42 нейтрона. А если нейтронов 43 или 44? Тогда говорят о радиоактивных изотопах мышьяка.
Очень часто появление лишнего нейтрона в ядре атома того или иного элемента делает это ядро неустойчивым, способным к испусканию a- или b-частиц или g-лучей. На обнаружении такого излучения и основан метод активационного анализа. Такое название ему дали ученые. Методика проведения анализа проста: подготовленный образец помещают на определенное время в ядерный реактор, где он подвергается нейтронному облучению, а затем измеряют его активность.
Англичане в содружестве со своими швейцарскими коллегами подвергли облучению сохранившийся пучок волос умершего полководца. Средний состав волоса человека исследователям был известен, и они могли примерно предвидеть, что будет, если волосы облучить потоком нейтронов.
С волосами Наполеона произошло нечто странное. Ученых заинтересовало, что же вызывает необычную радиоактивность волос. Вскоре удалось установить, что в волосах Наполеона содержится мышьяк – одно из самых ядовитых веществ, причем в таком количестве, которое на порядок превышает предельно допустимую норму. Изучение показало, что Наполеон подвергался отравлению постепенно и систематически.
Так, может быть, не стоило ждать 140 лет, чтобы установить причину смерти Наполеона? Может, нужно было пожертвовать пучком императорских волос и провести обычный химический анализ? Ответ на такой вопрос – «нет». Ведь в XIX в. просто не существовало таких методов, которые позволили бы сделать это.
3-й ведущий. А вы знаете, как Д.И.Менделеев раскрыл состав французского пороха? Весной 1890 г. Морское министерство поручило Менделееву разработку бездымного пороха. Менделеев и профессор И.М.Чельцов были командированы за границу с секретной миссией, но во Франции знаменитый химик М.Бертло хранил молчание. На заводе им показали кое-что, в том числе и заряженные патроны, но ничего с собой взять не разрешили.
Секрет изготовления французского пороха Менделеев все же раскрыл следующим остроумным способом: он взял отчеты за несколько последних лет о количествах химических веществ, провезенных по железной дороге на пороховой завод, и вычислил их соотношение. Когда Менделеев впоследствии рассказал об этом Бертло, тот только развел руками.
4-й ведущий. А вы знаете, что в повести Пушкина «Барышня-крестьянка» видную роль в развитии сюжета играет сурьма? Героиня повести, чтобы не быть узнанной, прибегает к помощи сурьмы и белил. Какое же свойство сурьмы она использовала? Здесь под словом «сурьма» подразумевается самородный сурьмяной блеск, который в виде тончайшего порошка с древних времен применялся (и применяется на Востоке до сих пор) как косметическое средство для подкрашивания бровей.
4-я страница
Учитель. Из прошлого вернемся в настоящее. Сейчас вы услышите рассказ о метане, о его укрощении.
1-й ведущий. Метан – один из простейших парафиновых углеводородов – издревле считается коварным врагом углекопов. Этот бесцветный непахнущий газ обычно скапливается в пустотах между слоями горной породы и по трещинам в пластах нередко проникает в шахтные выработки, где, соединяясь в определенной пропорции с воздухом, образует опасную взрывчатую смесь.
Борьба с газом-невидимкой ведется практически во всех угледобывающих странах мира. Самым действенным методом является дегазация, или выведение рудничного газа на поверхность. С этой целью на угольных шахтах, которые характеризуются высокой газоопасностью, бурят специальные скважины и прокладывают трубопроводы. За все время с начала активного изгнания рудничного газа из угольных шахт мира на поверхность было выведено около 40 миллиардов кубометров метана.
Эта мера позволяет обеспечить безопасность шахтеров, однако возникает справедливый вопрос: правильно ли выпускать джинна из бутылки без откупа? Ведь удаляемые из шахт воздушно-метановые смеси представляют собой почти готовое топливо. Правда, по своим свойствам и составу они отличаются от бытовых и природных газов, но могут быть использованы непосредственно в топках паровых котлов либо после предварительной обработки для бытовых и других целей.
Инженерная мысль уже позаботилась о том, чтобы пристроить укрощенный метан. В ряде стран рудничный газ уже применяется в топках шахтных котельных, нагревающих воду в банях для шахтеров и обогревающих производственные здания. При этом не требуется значительного переоборудования самих котельных.
2-й ведущий. На подобном сырье работают шахтные котельные в Донецком, Печерском, Карагандинском угольных бассейнах.
Поскольку воздушно-метановые смеси характеризуются сравнительно высокой теплотой сгорания, то их можно применять как топливо для газовых турбин, вырабатывающих электроэнергию.
5-я страница
1-й ведущий. У химии очень большое будущее. Ученый Д.Н.Прянишников говорил: «Химия создает целые континенты». Действительно, сегодня химическая отрасль промышленности развивается очень быстро. О некоторых новинках в области химических превращений, в частности об искусственных алмазах, рассказывает 5-я страница нашего журнала.
Вместе с розой, вечерним закатом и прочими лирическими атрибутами уже много столетий верой и правдой служил поэтам алмаз. Отшлифованный и ограненный, он блистал в украшениях первых красавиц. Воображение окутывало его мистическим ореолом.
Но однажды нашли способ сжечь алмаз, и он сгорел, превратившись в самый обыкновенный углекислый газ. Так пришел конец мистике аламза. Позже ученые доказали, что алмаз – это углерод, как и графит, из которого делают карандашные грифели.
Алмаз и графит – казалось бы, что между ними общего? А ведь родство самое близкое: и там, и там углеродные атомы, только они по-разному расположены в пространстве.
Пришло время, и алмаз потребовался технике, ибо король драгоценностей – и король твердости. Это свойство снискало ему славу и всеобщее признание.
Алмазы рождаются в недрах Земли под действием высокого давления и температуры. Следовательно, для того чтобы получить искусственные аналоги, нужно воссоздать эти условия. И ученым удалось этого добиться.
Сначала наши ученые смогли создать похожие минералы – фианиты, сделанные из оксидов циркония и гафния. Но все же это были не алмазы.
В декабре 1954 г. учеными компании «Дженерал электрик» были синтезированы первые образцы на аппаратуре, сконструированной П.У.Бриджменом из Гарвардского университета. Под давлением 126 600 кг/см2 и при температуре 2430 °С им удалось получить из графита мелкие синтетические алмазы.
В СССР первые искусственные алмазы были изготовлены в 1960 г. в Институте физики высоких давлений АН СССР, руководимом Л.Ф.Верещагиным, а уже в 1961 г. в Киеве было налажено их промышленное производство.
Однако получить в промышленных масштабах алмазы ювелирного качества удалось только недавно. Для этого зародыш алмаза помещают в специальную камеру, в которой он подвергается бомбардировке атомами углерода. И если природным алмазам для своего формирования необходима не одна тысяча лет, то искусственным путем они получаются за несколько дней.
Стоит сказать о том, что ювелирные алмазы составляют лишь небольшую долю всех добываемых драгоценных камней. Подавляющее большинство природных и все искусственные алмазы являются техническими (они называются борт). В основном они применяются в инструментах для обработки металлов. Но недавно ученым пришла в голову мысль использовать их при изготовлении компьютерных процессоров.
Учитель. Только представьте себе, что камень, который на протяжении веков был доступен только для избранных, теперь встречается в нашей повседневной жизни. И это лишь один небольшой пример, который демонстрирует, на что способна современная наука. И я не сомневаюсь, что нам суждено увидеть еще много великих открытий.