Оповідання з хімії - Юрій Якович Фіалков

з атомною вагою 170. Він випускає γ-промені, які майже тотожні з рентгенівськими. Отже, майже невидимий для ока кристалик радіоактивного тулію може замінити громіздке рентгенівське устаткування, для якого потрібні велике приміщення і багато електроенергії. Рентгенівські апарати, які будуть створені на основі тулію, легко вміщуватимуться в портфелі середньої величини. Ці апарати стануть такими ж кишеньковими приладами для лікарів, як і стетоскопи, якими вислуховують серце.

Незамінними будуть прилади з радіоактивним тулієм для працівників, контролюючих якість виробів з металу. Промені, які випускає цей елемент, дозволяють заглянути в глибину металу. Найменша тріщинка, пустота всередині деталі не пройдуть повз увагу всюдипроникаючих γ-променів тулію. Цей прилад називається γ-дефектоскоп, він може вміститися в невеличкому чемоданчику контролера.

Або рідкісноземельний елемент церій. Сплави з цим елементом мають дуже важливу в практичному відношенні властивість: при незначному співударі з твердим предметом з них вилітає сніп іскор. Завдяки цій властивості церій — мабуть єдиний з рідкісноземельних елементів, з яким знайомі майже всі, бо він лежить в основі «камінців» у запальничках.

Дедалі більше використовуються рідкісноземельні елементи у виробництві скла і кераміки. Завдяки тому, що лантаноїди добре вбирають нейтрони, скло, до складу якого введені ці метали, не змінюється під дією радіоактивного рентгенівського випромінювання. Оскільки приладів, де застосовуються радіоактивні ізотопи, стає чимраз більше, то перспективу лантаноїдів у даному випадку переоцінити неможливо.

Важливе застосування рідкісноземельні елементи знайдуть у металургії. Введення церію в магнійові і алюмінійові сплави значно підвищує їх міцність, а це дуже важливо, бо сплави цих металів досить м’які, і тому застосування їх у промисловості обмежене. Додача рідкісноземельних елементів до чавуну дуже зменшує його крихкість і в такій же мірі збільшує міцність. Такий чавун можна навіть обточувати на токарних верстатах. Цікаво, що домішувати лантаноїди треба всього в кількості від 1/3 до 2 кг на 1 т чавуну. Рідкісноземельні елементи для цього не треба відокремлювати один від одного, — їх застосовують у вигляді «мішметалу», тобто сплаву кількох лантаноїдів.

Велике майбутнє належить також елементу прометію. Ми вже згадували про мініатюрні атомні батарейки, виготовлені на основі цього елемента. Підрахунок того, що може дати прометійова батарейка розміром хоча б з куряче яйце, є тільки арифметичною вправою. Тут читач може дати повну волю фантазії. Можна не сумніватися, що років через 15 у поясненні до набору дитячого «конструктора» буде текст: «Джерело живлення двигуна — прометійова батарея».

Питання практичного застосування рідкісноземельних елементів стали предметом багатьох досліджень. Протягом найближчого десятиліття буде створена повна картина хімії цих елементів. Хочеться думати, що в ліквідації цієї «білої плями» на хімічній карті візьмуть участь і читачі нашої книги.

Реній

На хімічній карті ще багато «білих плям». Чимало доведеться ще зробити нинішнім і майбутнім дослідникам, поки більшість малодосліджених елементів стане на службу людині. Не будемо спинятись докладно на характеристиці кожної «білої плями», та про деякі з них просто необхідно згадати.

До таких малодосліджених областей хімічної карти належить 75-а клітина періодичної системи — елемент реній. З усіх елементів, які існують у земній корі, реній найпізніше відкрив своє обличчя. Тільки у 1925 р. в клітині № 75 замість знака запитання з’явився символ Re.

Всі елементи періодичної системи, які стали відомі науці після відкриття ренію, добуті штучно. Можливо, через це й історія відкриття ренію незвичайна.

Жоден з природних хімічних елементів стільки часу не був загадкою для хіміків, як цей тьмяно-сріблястий метал, який на перший погляд нічим особливим не виділявся серед інших, хіба що великою питомою вагою. Багато разів, коли вже ось-ось його мали відкрити, реній «тікав» з рук дослідників: то не підтверджувались початкові дані, то не відтворювались досліди, то бракувало терпіння, яке навіть у хіміків може увірватись.

У 1869 р. цей елемент добув дослідник Гіяр; він дав йому назву уралій, але згодом спростував власні дані. Цим самим він уник сумної долі хіміка Розе, радісне повідомлення якого про відкриття ним у 1846 р. елемента «пелопію» було спростоване зразу ж кількома дослідниками. Така ж доля спіткала і елемент ніпоній, описаний у 1906 р. Огавою, і люцій Барр’єра (1896 р.) та ін.

Помилки не було лише в одному випадку. 27 червня 1877 р. з’явилось повідомлення російського хіміка С. Керна про те, що в залишках після переробки платинових руд він виявив новий елемент, який запропонував назвати на честь знаменитого англійського хіміка девієм. Визначення атомної ваги та властивостей девію показали, що він має зайняти в періодичній системі місце, уготоване Д. І. Менделєєвим для елемента двімарганцю.

Років через 20 американський хімік Мале повторив досліди Керна, але з платинових залишків не зміг одержати виділений російським вченим елемент. Чи тут відіграло роль те, що платинова руда була іншого походження, чи те, що Мале був малодосвідченим хіміком, але відкриття не підтвердилось — в клітині знову стояв знак запитання.

Тільки тоді, коли існування елемента 75 — ренію беззаперечно довели Ноддак, Таке і Борг, хіміки звернули увагу на те, що всі реакції, описані Керном для девію, тотожні з реакціями ренію. Майже на 50 років критика несправедливо відсунула час такого чудового відкриття.

І тепер, через 35 років після відкриття ренію, про цей елемент, як і раніше, відомо дуже мало. Причина цього: реній — надзвичайно рідкісний і до того ж розсіяний елемент. Вміст ренію в земній корі — одна десятимільйонна частка процента. До того ж майже не зустрічаються мінерали, які б хоч у незначній мірі були збагачені ренієм. У свій час Ноддак із співробітниками, шукаючи елемента 75, детально вивчив склад майже 1800 мінералів. У жодному з них реній не виявлено. Тільки знайдена недавно руда молібденіт порівняно багата на реній. А втім, слово «багата» тут явно відносне. Щоб добути 1 ке ренію — кусок металу, який займає півдолоні —, доводиться переробити таку кількість цієї «багатої» руди, на яку потрібно кілька сот залізничних вагонів.

І все ж реній — один з металів майбутнього. Не біда, що зараз його добувають тільки тоннами, — в 40-х роках його добували лише кілограмами, а наприкінці 20-х років