Научные сказки периодической таблицы. Занимательная история химических элементов от мышьяка до цинка

Вскоре после открытия хрома Воклен, назначенный официальным оценщиком драгоценных металлов, занимался тем, что толок в ступке перуанский изумруд, а затем растворял полученный порошок в азотной кислоте, пытаясь распутать загадку радужной гаммы цветов. Ему удалось перевести осадок в то вещество, которое он получил из сибирского самородка, чем подтвердил, что окрашивающим агентом в изумруде является хром. В ходе дальнейших экспериментов он доказал, что источник красного цвета в рубине также хром. Более сложный анализ, который стал возможен лишь около столетия спустя, дал ответ на вопрос, почему подобные камни так ценятся. Насыщенный красный цвет рубинов и прозрачная зелень изумрудов – лишь часть их притягательной силы: хром в обоих камнях светится красным цветом, так что возникает впечатление, что камни мерцают внутренним огнем.

* * *

Но если один и тот же металл-загрязнитель, хром, может быть ответственен за два таких ярких контрастных цвета, возникало подозрение, что в самой базовой матрице кристаллов рубина и берилла, в которой был заключен хром, скрывается нечто такое, что могло бы объяснить их поразительное отличие и что заслуживало внимательного изучения. Воклен вернулся к более подробному изучению бериллов и обнаружил, что они состоят из определенного числа базовых минералов. Основной составляющей так же, как в песке и в аметисте, был кварц, или диоксид кремния. Большая часть остатка состояла из глинозема. Названная кристаллическая форма окиси алюминия – основной ингредиент корунда, из которого и состоят рубины и сапфиры. Но Воклен пришел к выводу, что в них имеется и некий новый окисел, который ранее не замечали из-за того, что он очень похож на остальные. Когда его выделили и очистили, выяснилось, что он обладает одним исключительным свойством. Он оказался сладким на вкус, благодаря чему Воклен назвал его «глюцина». Новый элемент-металл, который, как был уверен Воклен, должен был содержать окисел, химик назвал «глюцином», хотя получить его не могли на протяжении еще целых 30 лет после того. (Еще один новый элемент, цирконий, открытый сходным образом в минералах циркона другом Воклена немцем Мартином Клапротом в 1789 г., также был получен лишь спустя несколько десятилетий – в 1824 г. Берцелиусом.) Позже выяснилось, что глюцин был не единственным соединением металла, обладающим сладким вкусом, и потому его переименовали в бериллид, а элемент, входящий в него, назвали бериллием.

Поклонникам раритетов результаты упомянутых экспериментов должны были показаться разочаровывающими. Как выяснилось, даже самые драгоценные камни не содержат никаких особо ценных веществ, обманув тем самым ожидания средневековых алхимиков и их современных последователей. В отличие от грязных руд, из которых в результате химических манипуляций получают сверкающий металл, радующие взор кристаллы после обработки в лаборатории теряют всю свою ценность. За два года до того, как Воклен приступил к своим опытам с изумрудами и рубинами, английский химик Смитсон Теннант полностью сжег алмаз, подтвердив тем самым, что драгоценный камень состоит из одного лишь совсем не экзотичного углерода.

Химики, однако, получили свое вознаграждение: Воклен – хром и бериллий, Сефстрём и Берцелиус – ванадий, Клапрот – цирконий. Благодаря их трудам в прошлое ушли многочисленные недоразумения в торговле драгоценностями. Легенды о невиданных сокровищах в отдаленных странах теперь можно было подвергнуть скептической и объективной проверке. Вскоре стало ясно, к примеру, что многие камни, которые относили к изумрудам, были слишком большими для настоящих драгоценных камней и что слово «изумруд» часто использовалось в качестве восторженного эпитета для всякого рода предметов зеленого цвета, которые в основном изготавливались из жадеита или даже обыкновенного стекла.

Особую проблему до сих пор представляет классификация камней в зависимости от их цвета. Так как цвет драгоценных камней определяется теми или иными примесями, не существует сколько-нибудь однозначного определения того, что такое изумруд или рубин. Берилл, например, – это попросту камень, слишком бледного цвета на довольно произвольной шкале зеленого цвета, чтобы его можно было отнести к изумрудам.