Неоконченная история искусственных алмазов

Большая часть исследований и открытий Муассана сделана с помощью изобретенной им самим электрической дуговой печи. Дугу, открытую русским Петровым и названную именем итальянца Вольта, заставил работать француз Муассан — одно из многих подтверждений очевиднейшей (впрочем, иногда отрицаемой) истины: интернациональности, всеобщности науки.

В дуговой печи Муассан выплавил из соединений многие тугоплавкие металлы — и в их числе молибден, вольфрам, титан, ванадий, хром, ниобий. В такой же печи он получил уран и торий. В числе карбидов, впервые изготовленных Муассаном, был карборунд — соединение углерода с кремнием, самый распространенный в нынешней промышленности абразив, одно из твердейших после алмаза веществ. Любопытно, что карборунд, или, как его назвали, муассанит, сначала был синтезирован, а потом уже найден в естественном состоянии (между прочим, в алмазоносных породах). Вряд ли можно считать случайным близкое соседство этих двух твердейших веществ в недрах Земли.

Не случайность, конечно, и то, что Муассан предпринял попытку изготовить алмаз. У Муассана было самое совершенное по тем временам нагревательное устройство — дуговая печь. Что же касается давления, то Муассан придумал то же, что и Хрущов. Скорее всего, на эту мысль его натолкнули осколки железного метеорита из Аризоны: основатель фирмы по разработке Каньона Дьявола инженер Барринджер якобы послал Муассану в Париж письмо о найденных там алмазных крупинках.

…Профессор Муассан весьма ценил изящество эксперимента, профессор Муассан был пунктуален и всегда безупречно одет, профессор Муассан требовал, чтобы каждую субботу полы в его лаборатории обязательно натирались воском.

Вместе с тем профессор Муассан был глубоко убежден, что настоящий эксперимент в науке — только тот эксперимент, который делается в соответствии с законами природы независимо от того, познаны они уже или пока еще только угаданы. А раз так, то результаты эксперимента должны быть такими же неизменными, как законы природы. «Опыт должен получаться всегда», — любил повторять Муассан.

Из трех возможных металлов — железо, серебро, висмут — Муассан выбрал первый. Он имел все возможности поставить эксперимент возможно ближе к природе: в его печи железо не только плавилось, но и кипело.

Уверенность Муассана в том, что он повторяет в лаборатории естественный процесс, базировалась на распространенной в то время гипотезе о происхождении метеоритов. Считалось, что метеориты — это обломки, выброшенные в мировое пространство из вулканов различных планет. Поскольку температура планетных недр весьма высока, вулканические бомбы могли быть раскалены, а попав в близкий к абсолютному нулю холод космического пространства, немедленно застывали. И давление внутри сильно повышалось. Примерно так же можно было представить себе и результат столкновения двух холодных метеоритов в космосе. От удара они сначала раскалялись, а затем, разбившись на мелкие куски, охлаждались.

Железо привлекало Муассана еще и тем, что оно обладает способностью в расплавленном состоянии поглощать большие количества углерода. При охлаждении железа, в котором растворен углерод, он кристаллизуется в виде графита. Это при нормальном давлении, а при высоком? При очень высоком? Не появятся ли вместо мягких плоских кристалликов графита твердые октаэдры алмаза?

Такие вопросы должен был задавать себе Муассан. Ответить на них мог только опыт.

И вот зимним утром 1893 г. ученый берет…

Здесь, пожалуй, необходимо предостеречь читателей, склонных повторять опыты в домашних условиях. Да, повторить опыт Муассана при наличии кой-каких простых материалов, электрического тока и большого запаса предохранителей, в принципе, возможно. Но слишком мала вероятность, что вам повезет точно так же, как Муассану, — что вы всего-навсего разобьете очки, спалите одежду и пораните руки.

Пока в электрической печи плескался чугун, в котором растворен чистый углерод — «сахарный уголь», профессор готовил аппаратуру для быстрого охлаждения.

Посреди лаборатории появился табурет, на нем — обыкновенная деревянная лохань, в лохани — обыкновенная холодная вода.

Муассан надел фартук, закатал рукава (хорошо, что он еще догадался надеть очки!), ухватил клещами тигель с жидким чугуном и опрокинул его в лохань с водой.

Когда пар рассеялся, грохот и звон разбитых стекол поутихли, а экспериментатор потушил тлевшую на нем рубашку, он заглянул в лохань, в которой все еще оставалось немного воды. Там на дне лежал слиток — бесформенный кусок безусловно быстро охладившегося чугуна.

Растворение слитка в кислотах продолжалось несколько месяцев. И когда оно было окончено, на дне остался сероватый осадок, и в нем — несколько крупинок.

Эти крупинки тонули в жидкости, удельный вес которой 3. Царапали рубин и даже корунд. Почти нацело сгорали в кислороде.

У Муассана не было никаких сомнений в результате опыта. Ведь он повторил в лаборатории то, что природа сделала с железным метеоритом из Каньона Дьявола. Это был правильный опыт, а правильный опыт должен получаться всегда!