Карнавал молекул. Химия необычная и забавная

Все новое постепенно ветшает, и потому постоянно существует проблема сохранения и восстановления различных изделий, в особенности старинных предметов творчества и произведений искусства. В этом случае помощь химии незаменима. Например, еще в XIX в. российский химик А.А.Воскресенский (1806–1880), часто именуемый «дедушкой русской химии», предложил состав, с помощью которого «залечили» трещину в Александровской колонне, стоящей на дворцовой площади Санкт-Петербурга. Иногда эту колонну называют Александрийским столпом (по стихотворению А.С. Пушкина «Памятник»). Далее речь пойдет об изделиях из серебра и проблемах их сохранения.

Известный с древности металл

Серебро, как и золото, встречается в самородном виде, и потому в древние времена его не приходилось выплавлять из руд. Например, в музее Копенгагена находится самородок весом 254 кг, обнаруженный в 1666 г. на руднике г. Конгсберг в Норвегии.

Существует также самородный сплав серебра с золотом – электрум, в котором содержится 50–70 % золота и 30–50 % серебра. Он более светлый, чем золото, из него в древности изготавливали различные предметы.

Самые ранние разработки крупных месторождений велись в восточной части Малой Азии. Постепенно самородное серебро исчерпалось, и пришло время извлекать его из различных руд. Около V в. до н. э. началась разработка серебряно-свинцовых минералов в Греции на Лаурионских рудниках. Основное количество серебра получали из галенита (сульфид свинца PbS), содержащего примеси этого металла. Серебро выплавляли из галенита, используя процесс купеляции: руда помещалась на слой костной муки и нагревалась, при этом все примеси окислялись и всплывали, свинец поглощался костной мукой, а металлическое серебро оставалось в свободном виде.

Во многих культурах серебро считалось магическим металлом, для его обозначения долгое время использовали астрологический знак – лунный серп. В Византии серебро вместе с золотом были священными металлами. Увлечение серебряными изделиями в античной Греции, в Римской империи, на Востоке было настолько велико, что иногда стоимость серебра была выше стоимости золота.

В XI в. во всем мире возник «серебряный» кризис: государственные запасы пополнялись не за счет добычи нового серебра, а за счет его передела во время многочисленных войн. В напряженное для государства время предметы из драгоценных металлов переплавлялись на монеты. В XVI в. в Латинской Америке испанцы открыли новые рудники, и серебро потекло в Европу. В России до XVIII в. не было масштабной добычи серебра, серебряные предметы делали из монет западноевропейского происхождения, собственные месторождения начали разрабатывать лишь в XVIII в.

На латыни серебро именуют argentum (от греч. argos – белый, блестящий). С этим словом связана одна интересная деталь. Некоторые химические элементы получили имя по названиям стран: например, германий, франций, полоний (Польша), галлий (Франция) и др. В случае серебра – ситуация прямо противоположная: Аргентина – страна, получившая название по известному ранее элементу. В очерках первых испанских завоевателей Южной Америки упоминается некая легендарная страна, богатая серебром, – Сьерра-дель-Плата (от исп. cierra – горный хребет, plata – серебро), со временем эта страна получила соответствующее латинское название.

На сегодняшний день практически все запасы самородного серебра исчерпаны, и его добывают при комплексной переработке полиметаллических руд, содержащих свинец, медь и цинк.

Серебро «умеет» многое

В Средние века серебро было традиционным материалом для изготовления посуды, предметов утвари и украшений. Также оно наряду с золотом и медью было одним из основных монетных металлов. С инженерной точки зрения серебро, подобно золоту, долгое время считалось, образно говоря, бесполезным металлом, практически не влиявшим на технический прогресс, в отличие от меди и железа, которые служили исходным материалом для изготовления различных орудий труда и инструментов, что оказало громадное влияние на развитие цивилизации. Со временем ситуация постепенно менялась, и были найдены разные области применения серебра.

Благодаря серебру в середине XIX в. возникла фотография, поскольку галогениды серебра обладают высокой светочувствительностью. Не менее значимо изготовление зеркал с отражающей поверхностью из тонкого слоя этого металла.

Серебро – лучший электропроводник, кроме того, оно обладает высокой стойкостью к окислению кислородом при обычных условиях и потому его применяют в электротехнике и электронике для покрытия ответственных контактов. Его также используют при изготовлении катодов в гальванических элементах (батарейках), в производстве серебряно-цинковых и серебряно-кадмиевых аккумуляторных батарей.

Йодид серебра незаменим при управлении погодой («разгон облаков»): в присутствии даже ничтожных количеств AgI в облаках образуются крупные водные капли, которые выпадают в виде дождя.