Все обо всем. Том 4 - Ликум Аркадий - Страница 11

Вероятно, первым металлом, который узнал человек, было золото. По тому, как оно встречается в природе, человек узнал о нем и оценил его задолго до исторических времен. Как же находят золото? Хотя золото считается ценным и редким, его много в природе. Беда в том, что в большинстве случаев месторождение золота невыгодно для разработки, потому что в нем недостаточно металла. Например, морская вода содержит небольшое количество золота. Но его так мало, что никто не знает, как выделить золото из воды. Но в океанах так много воды, что общее количество золота в них могло бы составить десять миллиардов тонн.

Золото встречается в двух формах: самородное, что означает, что оно не имеет примесей других минералов; и соединенное с рудами других металлов. Самородное золото чаще всего встречается в кварцевых жилах или в пластах железного колчедана. Иногда кварц или колчедан подвергаются действию воды и ветра. Частички камней, окружающие крупинки золота, отмываются, раскрывая крупинки и самородки чистого золота. Самородки постепенно вымываются на дно долин и смешиваются с песком и гравием. Такое золото называется «наносным» или «рассыпным».

Когда человек впервые обнаружил золото, оно было рассыпным. Частички золота имеют разную величину — от крошечных пылинок до больших самородков, таких, как найденный в Австралии самородок «Желанный незнакомец», имеющий вес около 70 кг. Золото часто находят в рудах других металлов. Серебро почти всегда содержит частички золота. Медные руды тоже часто находятся всоединении с золотом.

Сегодня золото добывается теми же способами, что и другие металлы. Глубокая яма, называемая шахтой, прорывается вглубь земли к залежам золота. Она может быть больше километра в глубину! Затем руда взрывается, грузится на тележки, подвозится к стволу шахты и поднимается на поверхность. Она измельчается до мелкого песка, называемого пульпой, и далее химическим воздействием золото отделяется от другого вещества. Три основные золотодобывающие страны мира — это Южная Африка, Россия и Соединенные Штаты.

Есть три причины, почему люди всегда ценили золото: красота, химическая инертность и редкость. Если бы железо было бы таким редким, как золото, оно, вероятно, ценилось бы так же высоко. Золото — мягкий, желтый металл. Это один из самых тяжелых химических элементов. 200 см³ этого металла весит более 540 кг. Золото — один из наиболее легкообрабатываемых металлов. Золото легко приобретает любую форму: один грамм золота можно превратить в пластинку площадью почти 2 м². В отличие от других металлов, золото не тускнеет на воздухе. (Вы знаете, что происходит с серебром, например, когда оно долго лежит открытым.) Золото остается ярким и не теряет свой блеск. И, вероятно, это первая причина, почему люди высоко ценили золото. Золото также является одним из наименее химически активных металлов. Оно вступает реакцию лишь с несколькими кислотами.

Золото всегда использовали в качестве денег. Хотя чеканились монеты и из других металлов, их ценность всегда была под сомнением, а ценность золотых монет — никогда. До 1914 года золотом измеряли почти всю валюту в мире. Это означает, что доллары США, франки Франции, марки Германии и т. д. имели установленную цену в соотношении к золоту. В любое время валюту можно было поменять на золото. Эту систему называли золотой стандарт, и хотя она уже не используется, но золото до сих пор играет важную роль в международной торговле. Золото используется как резерв, который обеспечивает внешнюю торговлю страны.

Золото используется повсеместно. Около 10 процентов золота, производимого каждый год, используется ювелирами. Золото используется в стоматологии. Так как золото хорошо проводит электричество, оно используется вопределенных типах электрических контактов. Редкость золота поддерживает его цену. Сегодня чуть больше половины добываемого золота идет из Южной Африки. Самые богатые месторождения золота в мире обнаружены там в 1886 году.

Уран — это металл с таинственными свойствами. Он дает человеку ключ, который открывает потрясающую энергию атома. Природная радиоактивность урана лежит в основе широкого, порой удивительного использования его в медицине, сельском хозяйстве, промышленности и биологии.

Кусочек чистого урана выглядит так же, как кусок серебра или стали. Но он удивительно тяжел для своего размера. 0,3 м³ урана весит больше полутонны. Уран — самый тяжелый элемент, найденный в природе. Уран имеет две необычные особенности. Это радиоактивность, которая означает, что его атомы медленно разрушаются, выделяя энергию в виде радиации. Некоторые из его атомов способны к ядерному распаду, то есть они могут взрываться и делиться на две части, выделяя огромное количество энергии. Расщепление урана — это основа атомных станций и ядерного оружия.

Химически уран очень активен. Кусочек урана, подвергнутый действию воздуха, быстро приобретает черноватую оболочку. Эта оболочка — соединение урана и кислорода воздуха. Уран также образует важные соединения с многими другими элементами. Уран широко распространен в маленьких количествах, но ни разу не обнаружен в природе в чистом виде. Выделение урана из руд — очень долгий и сложный процесс. Заводы обрабатывают сотни тонн руды в день, но из каждой тонны получают лишь несколько килограммов урана. Вначале руду измельчают и просеивают. Затем ее подвергают воздействию различных химикатов, чтобы очистить от загрязнения. Затем руда проходит через много очищающих процессов, пока не останется яркое, похожее на глину вещество, называемое «желтый торт». Эта хорошо очищенная форма урана подвергается дальнейшей очистке, чтобы только маленькая фракция природного урана могла расщепляться.

Килограмм урана содержит столько же энергии, сколько ее содержит 3 миллиона килограммов угля! В ядерных реакторах разрушаемые атомы урана выделяют огромное количество тепла, так как происходит цепная реакция. Это тепло может быть использовано для вращения турбины, которая управляет электрическим генератором.

Хром — это металл. Он твердый и ломкий и очень устойчив к коррозии. Он серебристо-белый, а после полировки приобретает блеск. Он плохо проводит электричество и тепло. Хром нельзя обнаружить в природе в виде металла. Он содержится в нескольких минералах, большинство их ярко окрашены, но хром выделяют лишь из одного минерала. Это тяжелый черный минерал, называемый хромитом.

Самые большие месторождения этого минерала обнаружены в Южной Африке, в России, на Филиппинах и в Зимбабве. Многие из нас знают хром только потому, что он используется как блестящее покрытие на автомобильных бамперах и других металлических предметах. Но в действительности самое важное использование хрома — это стальные сплавы. При добавлении небольшого количества хрома сталь становится крепче, тверже и более устойчивой к коррозии.

Хром — важная часть нержавеющей стали, так как нержавеющая сталь широко используется там, где необходима устойчивость против коррозии. Например, нержавеющая сталь с хромом используется для изготовления ножей, вилок, ложек, кастрюль, кухонных раковин, прилавков, инструментов, молочного оборудования и даже хирургических инструментов.

Хром используется для нанесения блестящего покрытия на металлические предметы. Это покрытие получается в процессе, называемом гальванопокрытием. Хромированное покрытие вначале использовалось для украшения и защиты часов, ювелирных изделий и домашней утвари. Изготовители машин начали делать его на бамперах и во внутренней отделке примерно с 1925 года.

В наши дни хромирование используется прежде всего вавтомобильной промышленности. Части машин, которые сильнее всего изнашиваются и подвергаются трению, такие, как передаточные механизмы и поддерживающие поверхности, часто покрывают хромом. Такие покрытые хромом движущиеся части могут работать без смазки маслом. Хромовые соли используются для дубления кожи и окрашивания ткани. Многие ярко окрашенные составные части хрома используются в красках. Итак, вы видите, что хром — один из самых полезных для человека металлов.