От водорода до …? - Таубе Петр Рейнгольдович - Страница 31

Электрический ток, пропущенный через трубку, наполненную аргоном, дает сине-голубое свечение. Поэтому аргон широко применяют как наполнитель газосветных трубок. Аргоновые рекламы мерцают над входами кинотеатров, в витринах магазинов и кафе.

Много неудобств представляет нагревающаяся электрическая лампочка; превращаясь в тепло, напрасно расходуется электрическая энергия, становится хрупкой изоляция проводов, иной раз электрическая лампочка при бумажном или шелковом абажурах может стать причиной пожара. Каждому понятно, что назначение лампочки — давать свет, а не тепло. Вот почему для наполнения лампочек долго искали такой газ, который химически не взаимодействовал бы с раскаленной нитью, имел бы малую теплоемкость и плохо проводил бы тепло. Подходящим для этих целей оказался аргон. Если к азоту добавить всего 15 % аргона, коэффициент полезного действия лампочки увеличивается на одну пятую. Подобная смесь аргона и азота находится и в той лампочке, при свете которой, возможно, вы читаете этот рассказ.

Рассказ об этом элементе можно начать словами известного немецкого химика Юстуса Либиха: «Отдайте почве то, что вы у нее взяли, или не ждите от нее в будущем столько, сколько она давала раньше». Эти слова были сказаны более ста лет назад, однако они нисколько не утратили своего значения и в наши дни. Для нормального развития всех растений в почве необходим ряд элементов. Одним из них является калий. Из почвы калий попадает в растение, а при сборе урожая вместе с зерном, соломой, корнеплодами удаляется с поля. Так, постепенно, с каждым годом почва обедняется калием. Создается угроза «калийного голода растений», при котором урожайность быстро падает. Чтобы предупредить калийный голод, в почву необходимо вводить соединения калия. Но где их взять? Оказывается, что один из самых распространенных элементов земной коры — калий, на долю которого приходится 1,1 % от общего числа атомов, почти никогда не образует мощных отложений. Долгое время (с 1843 г.) было известно только одно весьма значительное месторождение калийной соли — Стассфуртское в Германии, имевшее промышленное значение.

Выдающийся химик нашего времени Николай Семенович Курнаков, изучая совместно с геологом П. И. Преображенским соляные озера и минеральные источники СССР, открыл одно из величайших в мире месторождение калия — Соликамское.

Кроме Соликамска, месторождения калийных солей были обнаружены в Северо-Западном Казахстане, на Украине, в Станиславской и Дрогобычской областях. В последние годы были разведаны новые залежи калийных солей в Белоруссии. Одно из них — Солигорское является крупнейшим в Европе. Соединения калия были найдены также на северо-западе Польши в районе бывшей крепости Быгдош. В последнее время в Израиле делаются попытки извлечения калийных солей из воды Мертвого моря.

В нашей стране сосредоточено около 90 % мировых калийных запасов. Наша калийная промышленность обеспечивает удобрениями не только сельское хозяйство Советского Союза. Мы оказываем помощь и нашим друзьям. Очень часто при подписании торговых соглашений в числе других товаров, продаваемых нашей страной, указываются и … минеральные удобрения.

Роль калия не исчерпывается применением его соединений в качестве удобрения. Соединения калия — необходимая составная часть клетки каждого организма и человека. Определенное соотношение между калием и другими элементами необходимо для обеспечения нормальной работы мышц, и главное — мышцы сердца.

Соединения калия весьма многочисленны и широко применяются в различных областях практической деятельности человека. Например, без соли калия — хромпика нельзя приготовить хорошую кожу для обуви.

Калийная щелочь — едкое кали — необходимое вещество в химической, фармацевтической и других отраслях промышленности. Для специальных целей необходимо например, жидкое мыло. Его можно получить с помощью того же едкого кали. Большие количества этого вещества необходимы для железоникелевых, или, как называют их, щелочных, аккумуляторов.

Калий дает не только плодородие почве, но и тепло земному шару. Калий принадлежит к немногим «легким» элементам, один из изотопов которого обладает естественной радиоактивностью. Специалисты подсчитали, что за счет радиоактивного распада калия в земной коре выделяется большое количество тепла. Наличием в организме человека около 0,003 г радиоактивного изотопа калия объясняется и свойственная человеческому организму радиоактивность, выражающаяся в распаде не менее 5000 атомов калия в каждую секунду.

Соединение калия с хлором и кислородом — хлорат калия, или, как чаще его называют, бертолетова соль — обязательная составная часть праздничного фейерверка.

В свободном состоянии калий был получен в 1807 г. английским химиком Г. Дэви электролизом едкого кали. Еще арабские ученые знали щелочи. «Алкали» по-арабски — «зола», «щелочь», отсюда и название — калий, введенное в русскую химическую номенклатуру в 1881 г. Г. И. Гессом.

Однако профессор Харьковского университета Гизе еще в 1813 г., до своего отъезда в Юрьев, употреблял слово «калий» для названия элемента.

В свободном виде калий — серебристо-голубоватый, легкоплавкий (плавится при 62 °C) металл. Металлический калий очень активен. Бурно окисляется на воздухе, а от воды загорается, образуя водород и щелочь. Интересен один из сплавов калия с натрием. В противоположность всем остальным сплавам натрия и калия, он при 76 % калия и 24 % натрия является жидким и затвердевает при –12 °C. Этот сплав применяется при синтезах органических соединений.

Вода является колыбелью жизни! Во мраке веков затерялось то время, когда в теплых волнах первобытных морей возникла жизнь в виде микроскопических образований. Сложнейшее сочетание разнообразных причин, неразрывно связанных друг с другом в своей совокупности, привело к появлению нового качества. На определенной ступени развития неживого вещества возникло живее! В процессе постепенного развития жизни непрерывно совершенствовалась и усложнялась живая материя. От комочков белка — к простым клеткам и от клеток — к многоклеточным организмам, вплоть до самого совершенного из них — человека — постепенно возрастала устойчивость живого тела. Мягкое, легко ранимое тельце живых существ нуждалось в прочной опоре, в прочной защите. Если для растительных организмов подходящим материалом оказался кремний и его соединения, то для животных — главным образом, соединения легкого, серебристо-белого металла кальция.

Из соединений этого элемента многочисленные морские существа: моллюски, раки, а также неисчислимые количества простейших организмов — строят покровы своего тела — прочные панцири и те разнообразные по форме, яркие по окраске, замечательные по архитектуре раковины, которые каждый человек может встретить то на берегу моря, то спокойного озера, то тихой речушки.

Скапливаясь после смерти своих хозяев на дне водоемов и главным образом морей, эти раковины за десятки миллионов лет сложили мощные толщи соединений кальция, давших начало образованию горных пород — известняков.

Наземные животные строят из соединений кальция (фосфорнокислых солей) свои скелеты — внутреннюю опору для мягких тканей, которые в десятки раз превышают вес самой опоры. В плотную скорлупу из кальциевых соединений птицы прячут нежную полужидкую массу вещества, из которой развивается новая жизнь. С помощью соединений кальция животный организм, и в частности человеческий, борется с некоторыми видами болезнетворных микробов.