Книга по химии для домашнего чтения

Вторая и последняя экспедиция английского путешественника Poберта-Фолкона Скотта в 1912 г. к Южному полюсу закончилась трагически. В январе 1912 г. Скотт и четверо его друзей пешком достигли Южного полюса и обнаружили по оставленной палатке и записке, что всего за четыре недели до них Южный полюс был открыт экспедицией Амундсена. C огорчением они двинулись в обратный путь при очень сильном морозе. На промежуточной базе, где хранилось горючее, они его не нашли. Железные канистры с керосином оказались пустыми, так как имели «кем-то вскрытые швы», которые раньше были запаяны оловом. Скотт и его спутники замерзли около распаянных канистр.

Так при трагических обстоятельствах было обнаружено, что олово при низких температурах переходит в другую полиморфную модификацию, прозванную «оловянной чумой» (см. 5.36). Переход в низкотемпературную модификацию сопровождается превращением обычного олова в пыль. Белое олово, или -Sn, которым были запаяны канистры, превратилось в серое пылевидное олово, или -Sn. Смерть настигла Скотта и его спутников всего в 15 км от места, где их ждала основная часть экспедиции, в составе которой находилось и двое русских — Гирёв и Омельченко.

9.23. ГЕЛИЙ

В 1889 г. английский химик Д. Метьюз обработал минерал клевеит нагретой серной кислотой H₂SO₄ (см. 1.49) и с удивлением увидел выделение неизвестного газа, не горящего и не поддерживающего горения. Им оказался гелий He (см. 4.32). Редко встречающийся в природе минерал клевеит — разновидность минерала уранинита состава UO₂. Это сильнорадиоактивный минерал, испускающий -частицы, ядра атомов гелия. Присоединяя электроны, они превращаются в атомы гелия, который в виде небольших пузырьков остается вкрапленным в кристаллы минерала. При обработке его серной кислотой протекает реакция

UO₂ + 2H₂SO₄ = (UO₂)SO₄ + SO₂^ + 2Н₂O.

Диоксид урана UO₂ переходит в раствор в виде сульфата уранила (UO₂)SO₄, а He освобождается и выделяется в виде газа вместе с диоксидом серы SO₂. Особенно много He оказалось в минерале торианите, диоксиде тория и урана (Th,U)O₂ (см. 5.83): 1 л торианита при нагревании до 800°C выделяет почти 10 л He.

В 1903 г. одна нефтяная компания проводила поиски нефти в штате Канзас (США). На глубине около 100 м она натолкнулась на газовый пласт, давший фонтан газа. К великому изумлению нефтяников, газ не горел. Это был тоже гелий.

9.24. ПУРПУР

Римский ученый-энциклопедист Марк Теренций Варрон (116–27 гг. до н.э.) в своем произведении «Человеческие и божественные древности» рассказал легенду.

Как-то вдоль морского берега шел с собакой житель финикийского города Тира. Собака, найдя среди гальки небольшую ракушку, выброшенную прибоем, раздавила ее зубами. Пасть пса сразу стала красно-синей. Так был открыт знаменитый природный краситель — античный пурпур, который называли также тирским пурпуром, королевским пурпуром. Этим красителем окрашивали одежду императоров Древнего Рима. Источник пурпура — хищные моллюски-багрянки, которые питаются другими моллюсками, предварительно разрушая их раковину кислотой, выделяемой слюнными железами. Пурпур извлекали из пурпурных желез багрянок. Цвет красок в прошлом отождествляли с различными символами (см. 1.10). Пурпур был символом достоинства, силы и могущества.

В 1909 г. немецкий химик Пауль Фридлендер (1857–1923) получил путем сложного синтеза диброминдиго [C₆H₃Br(CO)NHC]₂ и доказал его тождество с пурпуром средиземноморской багрянки.

9.25. УРАНОВОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ

Французский физик Беккерель занимался изучением свечения некоторых кристаллов, называемых фосфорами, в темноте после их предварительного облучения солнечным светом. У Беккереля была большая коллекция фосфоров, и среди них — сульфат уранила- калия K₂(UO₂)(SO₄)₂. После открытия рентгеновских лучей Беккерель решил выяснить, не испускают ли его фосфоры эти лучи, вызывающие почернение фотопластинки, закрытой черной светонепроницаемой бумагой. Он заворачивал фотопластинку в такую бумагу, а сверху клал тот или иной фосфор, предварительно выдержанный на солнце. Однажды в 1896 г. в пасмурные дни Беккерель, не выдержав на солнце сульфат уранила-калия, положил его на завернутую пластинку в ожидании солнечной погоды. Почему-то он решил проявить эту фотопластинку и обнаружил на ней очертания лежавшего кристалла. Стало ясно, что проникающее излучение соли урана U никак не связано со свечением фосфоров, что оно существует независимо ни от чего (см. 455).

Так была обнаружена естественная радиоактивность соединений урана, а затем и тория Th. Наблюдения Беккереля послужили для Пьера и Мари Кюри (см. 2.26) основанием для поиска в минералах урана новых, более радиоактивных химических элементов. Найденные ими полоний и радий (см. 157) оказались продуктами радиоактивного распада атомов урана.

9.26. ЛАКМУС