Химия человека. Как железо помогает нам дышать, калий – видеть, и другие секреты периодической таблицы

У золота, как и у всех прочих химических элементов, в атомном ядре содержится определенное число протонов. Эта цифра определяет поведение химического элемента, поскольку управляет отношениями химического элемента с электронами, которые вращаются вокруг атомного ядра. Любая химическая реакция подразумевает обмен электронами между атомами. Одни химические элементы отчаянно пытаются отдать один или несколько электронов, в то время как другие постоянно ищут дополнительные электроны, которые можно забрать. Золото довольствуется тем, что у него есть. Поэтому оно так хорошо себя чувствует с другими атомами золота и ему легко остаться чистым металлом. Из-за этого золото редко участвует в химических реакциях, так что золоту не очень-то интересен такой механизм, как наше тело. Мы носим золотые украшения, а вот у себя внутри мы, возможно, обнаружим лишь крохотные частицы, попавшие туда по ошибке.

Так как в природе золото встречается в металлической форме, его возможно просто поднять с земли или, что случается чаще, с речного дна. Золото попадает в реки, когда разрушается порода, содержащая золото. Самородки золота отрываются и движутся по течению реки вместе с галькой и камнями. Кстати, говорить о золотых самородках не совсем верно: хотя иногда мы находим довольно крупные кусочки, по большей части золото в реках и породах остается в виде мелких частичек, смешанных с породой. Поскольку золото тяжелое, золотые зернышки отделяются от гальки с помощью силы тяготения, промывочного лотка и правильной техники. Вероятно, именно так началась первая крупномасштабная добыча золота[47]. Может быть, случилось это не так уж далеко от Розии-Монтаны. Добычу золота, которое природа вымыла с месторождений под Розией-Монтаной, можно было наладить за 5000 лет до н. э.[48].

Согласно греческим мифам, герою Ясону его дядя Пелий (он украл трон у отца Ясона) поставил задачу: принести домой из далекой страны золотое руно. Если он вернется домой с добычей, то получит трон. Ясон побывал у Черного моря. Там он и заполучил золотое руно, победив охранявшего его дракона[49]. Существует множество интерпретаций того, что именно в этой истории символизирует золотое руно – скажем, королевскую власть или появление овцеводства. Однако недавно исследователи пришли к выводу, что оно, возможно, символизирует просто-напросто золотистую овечью шкуру. Оказывается, больше трех тысяч лет назад в Египте и на прилегающей к Черному морю территории крошечные частички золота отделяли от породы с помощью овечьих шкур. Поверхность частичек золота отличается от поверхности других минералов, содержащихся в породе, и благодаря этому свойству золото цепляется за определенные материалы. Лучшая из водоотталкивающих поверхностей – овечья шкура. Золотую пыль собирают через овечью шкуру, закрепленную так, что шерстинки направлены навстречу потоку и пропускают поток воды вместе с каменной пылью и песком. Этим методом пользовались долго, но после падения Рима он был предан забвению[50].

Сегодня в мире осталось не так много мест, где золото можно добыть из речной гальки. Большую часть уже подобрали охотившиеся за богатством люди. Когда мы найдем все золото, которое откололось от гор благодаря силам природы, нам придется отправиться к источнику – к содержащей золото породе.

Шахты Розии-Монтаны

До того как я начала изучать геологию, большую часть своих познаний о горнодобывающей промышленности я черпала из журнала Donald Duck og co. Там я видела, что золото добывается из рудных жил, содержащих чистый металл. К сожалению, в реальности это не так. Породу, содержащую выгодное для добычи количество металла, называют рудой. Золотая руда, как правило, содержит большое количество белого или прозрачного минерала – кварца – с крошечными вкраплениями золота. А если погодные условия и ветер не разрушили породу, чтобы добраться до золота, людям приходится самим откалывать руду. Это тяжелый труд: атомы породы образуют очень прочные связи. Поэтому люди смогли добывать золото из прочной породы лишь с появлением подходящих железных инструментов.

Первые трансильванские шахтеры для упрощения работы применяли пожог. Метод заключается в следующем: на породе разжигают костер – он горит до тех пор, пока порода не раскалится. При нагревании порода расширяется, и содержащиеся в ней минералы расширяются в разных направлениях. В породе образуется сеть мелких и крупных трещин – благодаря им разрушить породу проще. По всей вероятности, методом пользовались еще даки – народ, живший в Трансильвании до вторжения римлян. В Норвегии пожог применяли в шахтах вплоть до конца XIX века[51]. Хотя это полезный метод, у него есть недостатки. Обычный костер позволяет углубиться в породу не больше чем на несколько сантиметров. Для одного рудника необходимо огромное количество дров, что увеличивает нагрузку на близлежащие леса. Из-за костров рабочим тяжело дышать воздухом в глубоких штольнях.