1300

Я никогда не работал над фтором и его соединениями, не интересовался его прекрасными минералами, его использованием в промышленности и поэтому оказался в затруд­нении. Пришлось прибегнуть к своим записям; и, разбирая старые многочисленные заметки об отдельных химических элементах Земли, я нашел ряд листков, из которых и составил эту главу.

Чарлз Дарвин в своей автобиографии указывает, как должен работать ученый.

Он говорит, что ученый не может и не должен все запоми­нать, что каждое интересное наблюдение и все, что он встретит любопытного в книгах, он должен записывать на отдельные ли- •сточки, а каждую книгу, которая касается занимающего его вопроса, откладывать на отдельную полку вместе с выписками.

Дарвин был против того, чтобы у ученого была большая разнообразная библиотека. Он намечал себе на ближайшие годы большие задачи и упорно стремился к их разрешению. К каж­дой проблеме он десятки раз подбирал материалы, и каждой проблеме была посвящена одна или две полки в его книжном шкафу.

Через несколько лет, а иногда и через десяток лет у него накапливался, таким образом, огромный фактический материал по каждой отдельной научной проблеме. Он просматривал еще раз этот материал и книги, приводил их в порядок и составлял соответствующую главу сво­его знаменитого трактата, послужившего началом совре­менной биологической науки.

Этот порядок составления больших книг и монографий очень удобен, и, сознаюсь, что еще много лет назад я на­чал подражать прекрасному примеру Дарвина и решил точно так же подготовляй для своих работ материалы и книги. Я расстался со сво- ей большой библиотекой, пе­редав ее Хибинской горной станции на Кольском полу­острове, а у себя оставил только те книги, которые были связаны с задачами, стоявшими передо мною на ближайшие годы.

Среди этих задач была большая проблема — описать исто­рию всех химических элементов в земле, показать геологам, ми­нералогам, химикам те сложные пути, которые проходит атом какого-либо металла в своих странствованиях в мироздании, рассказать о его свойствах и поведении на земле и в руках че­ловека.

И вот, когда мне пришлось писать главу о фторе, я нашел в папке с надписью «Фтор» пять листочков. Приведу вам их здесь примерно в том виде, как они были написаны.

Давно мечтал я посетить знаменитые месторождения За­байкалья, откуда посылали мне замечательные кристаллы топа­за, редкого прекрасного минерала, содержащего фтор, кристал­лы всех цветов и друзы разноцветного плавикового шпата, ко­торые добывались для нужд промышленности.




И вот, наконец, мы высадились из скорого поезда, шедшего на станцию Маньчжурия.

У вокзала нас ждала тройка лошадей, и мы покатили по дивным степям южного Забайкалья, покрытым сплошным бе­лым ковром прекрасных цветов. Чарующая картина все шире и шире раскрывалась перед нами по мере того, как мы поднима­лись на пологие вершины горы. Здесь на отдельных выходах гранитов добывались кристаллы синего, желтоватого и голубого топаза; здесь в пустотах — «занорышах» — гранитных пегмати­
тов мы увидели красивые октаэдры плавикового шпата —соеди­нения фтора и металла кальция. Но особенно поразила нас кар­тина богатых месторождений эДого минерала в одной небольшой! долине.

Здесь были уже- не отдельные кристаллики, осевшие из го­рячих водных растворов охлажденных гранитов, а огромные скопления розового, фиолетового и белого плавикового шпата самых разнообразных оттенков: они сверкали и искрились на ярком маньчжурском солнце.

В горных разработках добывали этот ценный камень, чтобы отправить его через всю Сибирь на металлургические заводьи Урала, Москвы и Ленинграда. И перед моими глазами возник­ла грандиозная картина газовых эманаций древних и глубоких гранитных расплавов. Из летучих соединений фтора образова­лись скопления плавикового шпата. В этих образованиях отра­зился один из этапов процесса медленного охлаждения в земных глубинах гранитного массива, окруженного выделяющимися и& него парами и газами.

Мне вспомнилась здесь и другая картина из истории этого- же самого плавикового шпата. Я вспомнил описания в старых минералогиях плавикового шпата чарующих тао красоте тонов,- из которого выделывали ценные муринские вазы.

Вид Южного Забайкалья. Отроги Яорщовочного хребта, идущие вдоль р. Жилки в районе г. Сретенска

 

 

Я вспомнил также, что :в Англии существовала целая промышленность по обработке этого камня и •что в музеях мы можем гвидеть красивые изделия яз него.

Наконец, я вспомнил и совсем другие картины из окрестностей Москвы.

Еще молодым препода­вателем минералогии в 1-м народном университе­те города Москвы я поста­вил перед своими слуша­телями задачу — общими ■силами определить мине­ралы, окружающие наш город. Среди этих минера­лов был замечательный фиолетовый камень. Его нашли около ста пятидеся­ти лет тому назад (в 1810 г.) в маленьком Ра- товском овраге, Верейского уезда, Московской губер­ния и назвали ратовкитом.

Он залегал среди известняков отдельными скоплениями в виде красивых фиолетовых пропластков. Целые полосы его тем­по-фиолетовых кубиков были встречены по берегам притоков Волги — Осуги и Вазузи. Мы энергично взялись за изучение этого фиолетового камня, который оказался чистым фтористым кальцием — тем флюоритом, о котором я здесь рассказываю. Его красивые фиолетовые гальки встречались в таком большом количестве, а сами прослойки залегали среди известняков так правильно, что трудно было приписать их образование горячим эманациям гранитных расплавов, которые положили начало пре­красным топазам Забайкалья и месторождениям плавикового шпата Маньчжурии.

Более 2000 м отделяли эти осадки от древних гранитов, ле­жащих в основе московских пород, и нам надо было искать каких-то других химических деятелей, которые накопили этот красивый камень по притокам Волги. При содействии акаде­мика А. П. Карпинского наша молодежь разгадала происхож­дение этого камня. Оказалось, что ратовкит связан с древними .осадками московских морей, что при его скоплении сыграли роль живые существа — те морские раковины, особенно изве­стковые раковинки, которые накапливали в своих клетках кри­сталлики фтористого кальция.

Краткое описание одного дня, проведенного в столице Да­нии — Копенгагене во время командировки на геологический конгресс. По окончании конгресса мы посетили знаменитую криолитовую фабрику в окрестностях этого города. Белоснежный ка­мень, не отличимый по внешнему виду от льда, доставляли сюда с вершин, расположенных на ледяных берегах Гренландии. По какому-то странному природному совпадению этот камень, встречается на земле только в одном месте — в полярных об­ластях западного побережья Гренландии. Здесь он добывается в громадных разработках, грузится на суда и отправляется в: Копенгаген. Криолит переправляют на особые фабрики, где от него отделяют другие минералы, особенно руды свинца, цинка и железа,— остается чистый, похожий на снег, порошок, ис­пользуемый как плавень для получения алюминия. В особых ящиках, как большая ценность, этот порошок по­ступает на химические заводы, где его ждет новая судьба: вме­сте с рудой алюминия его расплавляют электрических печах; и сверкающий серебром поток расплавленного металла стекает в большие, заранее подготовленные чаны. Этот металл — алю­миний, и все современное производство алюминия не может обойтись без криолита.

Пока нет других способов получить этот металл — металл, необходимый и для мирной промышленности и для военной, ми­ровая добыча которого сейчас равна почти двум миллионам тонн в год.

Энергию больших рек и водопадов используют для того, что­бы при помощи криолита растворить окись алюминия и полу­чить чистый металлический алюминий. Правда, здесь на смену природному криолиту приходит искусственная соль фтористого алюминия и натрия. Но это тот же криолит, лишь получаемый человеком на химических заводах.

В Таджикистане на отвесной круче замечательно красивого озера Кули-Колон были найдены обломки чистого, прозрачного плавикового шпата. Он был так прозрачен, что из него можно приготовлять линзы для микро­скопов и точных приборов. Спрос на прозрачный плавико­вый шпат был настолько боль­шим, что пришлось направить специальную экспедицию на крутые обрывы этого озера. С захватывающим интересом читали мы в отчетах экспеди­ции о необычайных трудностях добычи прозрачного белого пла­викового шпата, залегающего в плотных известняках.

После долгих трудов про­ложены были тропки к навис­шему над озером месторожде­нию. Но еще гораздо труднее было доставить отдельные цен­ные куски минералов вниз к кишлаку, расположенному на берегах этого озера. Громадные штуфы этого редкого камня, передавая их по цепи из рук в руки, горные таджики спускали вниз, перекладывали мягкой травой, а затем во вьючных ящиках доставляли в город Самарканд. Промышленность оптических приборов получила исключительный по чистоте плавиковый шпат и смогла приготовить из этого минерала тонкие и чистые линзы и создать лучшие оптические приборы во всем мире.

Во время лечения на одном чехословацком курорте мы по­лучили предложение совершить экскурсию на расположенный около города стекольный завод, механизированный по послед­нему слову техники. Мы осмотрели цехи производства больших зеркальных стекол. Их размеры были огромны. Сплошной лентой выплавлялись грандиозные пластины оконного стекла. В отдель­ных цехах получались высшие сорта хрусталя, окрашенного в разные тона солями редких земель и урана. Но самым инте­ресным оказался цех художественного рисунка. Ваза из чи­стейшего хрусталя покрывалась тонким слоем парафина, опыт­ный художник-гравер инструментом вырисовывал на слое пара­фина сложный рисунок. Скальпелем он снимал слой в одном месте, прорезал тонкие линии в другом, и перед нами появля­лась картина леса и охоты на оленя. Затем этот образец раз­множался. При помощи особого аппарата обводились контуры рисунка, и в большой комнате этот же рисунок повторялся на десятках других ваз, покрытых парафином. На всех них посте­пенно появлялись все те же контуры леса и затравленного со­баками оленя. Потом все вазы помещались в особые печи, обло­женные свинцом, в которые пропускались пары ядовитых соединений фтора. Кислота, содержащая фтор, разъедала стек­ло в тех местах, где не было парафина, проникая то глубже, то лишь слегка, так что поверхность становилась матовой. Потом .царафин расплавлялся в горячем спирте, иногда в воде или просто путем нагрева; и перед нами появлялся во всей красоте нежный рисунок, вытравленный парами фтора. Оставалось лишь местами подчистить, местами углубить этот рисунок при помо­щи быстро вращающихся специальных резцов, и работа была закончена.

Наконец, среди сво,их листков и воспоминаний о фторе и его минералах я нашел следующую выписку из университетского курса химии. «Фтор — газообразный элемент с неприятным, одуряющим запахом, исключительно активный в химическом отношении. Он соединяется со взрывом или ярким накаливанием почти со всеми элементами, даже с золотом. Недаром его получение представля­ло громадные трудности. Получен он был в чистом виде в 1886 г., хотя еще до этого фтор был открыт Шееле в 1771 г.».

В природе он известен главным образом в виде солей фто­ристо-водородной кислоты, в виде фтористого кальция, минера­ла красивой окраски — флюорита, называемого «плавиковым шпатом» за свою способность сообщать легкоплавкость рудам металлов. Однако фтор широко распространен в природе и в дру­гих соединениях, например, в апатит он входит в количе­стве до 3%.

В своей геохимической истории он связан с летучими возгонами из расплавов гранитных магм, однако встречается, срав­нительно редко, и в виде морских осадков, дающих известное накопление фтористых соединений из органического вещества.

Главные пути испольвования фтора в промышленности

Плавиковый шпат в кусках употребляется для оптических стекол, пропускающих, в противоположность простому стеклу, и ультрафиолетовые лучи; красиво окрашенные разновидности плавикового шпата употребляются как декоративный камень. Однако главное применение фтора основывается на его -спо­собности облегчать плавление металлов. Он идет также для по­лучения фтористой, или, как говорят, плавиковой, кислоты, кото­рая обладает исключительно сильной растворяющей способно­стью и разъедает стекло и даже горный хрусталь. В виде двойной g; соли натрия и алюминия фтористая кислота образует минерал криолит, нужный для электролиза металли­ческого алюминия. Фтор играет огромную роль в жизни расте­ний и живых организмов, является необходимым веществом для жизни, но избыток его действует очень вредно и вызывает ряд болезней.

Очень велика роль фтора в жизни моря, где он накапли­вается частью биологическими процессами (раковины, кости, зубы), частью в виде сложных карбонатов и особенно фосфа­тов (фосфоритов). В морской воде содержится фтора 1 мг на литр. В раковинах же устриц фтора в двадцать раз больше, чем в морской воде.

В последнее время ученые, анализируя свойства соединений фтора на основе таблицы Менделеева, открыли новое замеча­тельное применение фтора, а именно: научились получать особое вещество — четырехфтористый углерод, который не ядовит, не взрывается в смеси с воздухом, очень устойчив и обладает способностью переходить из твердого состояния в газообразное с большим поглощением тепла. Это свойство и дало возмож­ность применить четырехфтористый углерод в специальных хо­лодильниках. Громадные холодильные установки для сохране­ния различных продуктов удалось создать только благодаря применению четырехфтористого углерода.

Print Friendly

Это интересно: