От водорода до …?

В августе 1894 г. на съезде физиков, химиков и естествоиспытателей в старинном университетском городе Оксфорде Рэлей сделал доклад о новом газе. «В каждом кубометре воздуха содержится около пятнадцати граммов аргона. В зале, в котором заседает съезд … содержится несколько пудов аргона», — утверждал в своем докладе Рэлей. Открытие аргона явилось победой точности, победой и торжеством третьей значащей цифры после запятой. Аргон вскоре оказался очень доступным и дешевым. Как известно, получение синтетического аммиака основано на реакции соединения водорода и азота; водород получают из генераторного газа или воды, азот — из воздуха. Но если из воздуха удалить кислород, водяные пары и углекислый газ, то останется азот в смеси с аргоном. Что же останется, когда азот соединится с водородом и образуется аммиак? Очевидно, аргон. Таким образом, аргон является «отходом» производства и притом в значительных количествах. На тонну аммиака нужно около тысячи кубометров азота, который получают из воздуха. В смеси с азотом будет около десяти кубометров аргона. Ведь в каждом кубометре воздуха содержится 9,3 л аргона, а он-то в реакциях синтеза не участвует. Аргон — недеятельный газ, он используется для защиты веществ от воздуха, водяных паров и некоторых других газов. Аргон — хороший панцирь от подобных «опасностей». Например, при разливке расплавленного магния, который на воздухе немедленно загорается, можно использовать аргон. В некоторых производствах аргон просто незаменим, особенно там, где кислород разрушает продукцию, а азот нежелателен из-за способности поддерживать жизнь бактерий.

Электрический ток, пропущенный через трубку, наполненную аргоном, дает сине-голубое свечение. Поэтому аргон широко применяют как наполнитель газосветных трубок. Аргоновые рекламы мерцают над входами кинотеатров, в витринах магазинов и кафе.

Много неудобств представляет нагревающаяся электрическая лампочка; превращаясь в тепло, напрасно расходуется электрическая энергия, становится хрупкой изоляция проводов, иной раз электрическая лампочка при бумажном или шелковом абажурах может стать причиной пожара. Каждому понятно, что назначение лампочки — давать свет, а не тепло. Вот почему для наполнения лампочек долго искали такой газ, который химически не взаимодействовал бы с раскаленной нитью, имел бы малую теплоемкость и плохо проводил бы тепло. Подходящим для этих целей оказался аргон. Если к азоту добавить всего 15 % аргона, коэффициент полезного действия лампочки увеличивается на одну пятую. Подобная смесь аргона и азота находится и в той лампочке, при свете которой, возможно, вы читаете этот рассказ.

Элемент плодородия

19. Калий — Kalium (K)

Рассказ об этом элементе можно начать словами известного немецкого химика Юстуса Либиха: «Отдайте почве то, что вы у нее взяли, или не ждите от нее в будущем столько, сколько она давала раньше». Эти слова были сказаны более ста лет назад, однако они нисколько не утратили своего значения и в наши дни. Для нормального развития всех растений в почве необходим ряд элементов. Одним из них является калий. Из почвы калий попадает в растение, а при сборе урожая вместе с зерном, соломой, корнеплодами удаляется с поля. Так, постепенно, с каждым годом почва обедняется калием. Создается угроза «калийного голода растений», при котором урожайность быстро падает. Чтобы предупредить калийный голод, в почву необходимо вводить соединения калия. Но где их взять? Оказывается, что один из самых распространенных элементов земной коры — калий, на долю которого приходится 1,1 % от общего числа атомов, почти никогда не образует мощных отложений. Долгое время (с 1843 г.) было известно только одно весьма значительное месторождение калийной соли — Стассфуртское в Германии, имевшее промышленное значение.

Выдающийся химик нашего времени Николай Семенович Курнаков, изучая совместно с геологом П. И. Преображенским соляные озера и минеральные источники СССР, открыл одно из величайших в мире месторождение калия — Соликамское.

Кроме Соликамска, месторождения калийных солей были обнаружены в Северо-Западном Казахстане, на Украине, в Станиславской и Дрогобычской областях. В последние годы были разведаны новые залежи калийных солей в Белоруссии. Одно из них — Солигорское является крупнейшим в Европе. Соединения калия были найдены также на северо-западе Польши в районе бывшей крепости Быгдош. В последнее время в Израиле делаются попытки извлечения калийных солей из воды Мертвого моря.

В нашей стране сосредоточено около 90 % мировых калийных запасов. Наша калийная промышленность обеспечивает удобрениями не только сельское хозяйство Советского Союза. Мы оказываем помощь и нашим друзьям. Очень часто при подписании торговых соглашений в числе других товаров, продаваемых нашей страной, указываются и … минеральные удобрения.