Покоренная плазма

Но перевозить удобрения за тысячи километров дорого и хлопотно. Нужно найти какой-то выход. Геологи стали искать селитру у себя дома, химики — пробовать получать ее искусственным путем. Работа тех и других в ряде стран оказалась успешной, и сейчас уже не снаряжают корабли за далеким грузом.

Внесла свою долю в общее дело и плазма. В любой селитре содержится азот и кислород. Нельзя ли их брать из безбрежного воздушного океана? Ведь в воздухе, которым мы дышим, немало кислорода и огромное количество азота. Оказывается, можно, но для этого нужно соединить азот с кислородом, иными словами получить окислы азота.

А это как раз самая трудная задача. Азот — газ неактивный, он неохотно расстается со своей свободой. Нужно какое-то постороннее воздействие.

Генри Кавендиш первым соединил азот и кислород, взятые из воздуха.

Электрические искры, которые проскакивали через стеклянную трубку, наполненную этими газами, рождали желанные окислы азота. Но какой дорогой ценой они доставались! Три недели Кавендиш гонял электрические искры, чтобы опустошить небольшую стеклянную трубочку!

Ясно, что требовалось более мощное устройство. Русский ученый Каразин еще на заре прошлого века высказал смелую мысль: выпустить в воздух стаю воздушных шаров, ловить ими молнии и заставить эти молнии делать селитру. Но и этот план не решал задачи: «молниевая» фабрика бездействовала бы в ясную погоду и зимой и такое предприятие наверняка прогорело бы.

Плазма связана с двадцатым веком. Только бурное развитие техники и удивительные достижения науки помогли ей стать заправским химиком.

Первые промышленные установки для извлечения азота с кислородом из воздуха появились в начале нашего столетия. В них день и ночь трудилась плазма, но не в виде искр, а в виде мощной ревущей дуги.

Сильные электромагниты, создающие постоянное магнитное поле, расплющивают дугу в тонкий огненный блин диаметром метра в три. В зону огня под давлением подается воздух. Только в плазме азот «соглашается» вступить в союз с кислородом: об этом свидетельствует фиолетовый дым окислов азота, заполняющий печь.

Теперь, когда азот воздуха попал в «ловушку», с ним можно делать все, что угодно. Пропустив окислы через обыкновенную воду, легко получить азотную кислоту — жидкость, разъедающую металл. Соединив азотную кислоту с щелочью, получим селитру. Если щелочь — едкий натр, то будет натриевая селитра, или чилийская. Если щелочь — едкий калий, то селитра будет калиевой. Тоже ценный продукт. Смесь калиевой селитры с углем, серой или металлической пылью — не что иное, как дымный порох, нужный всякому охотнику. А праздничные ракеты тоже не могут совершить свой путь без помощи калиевой селитры. Широко применяется она и как очиститель золота и серебра.

Как же удается плазме заставить безразличные друг другу вещества вступить в союз? Почему вещества в четвертом состоянии становятся химически активными?

На эти вопросы может ответить только современная теория атома.

Плазма — хаос всевозможных мельчайших частиц вещества: электронов, ионов положительных и отрицательных, возбужденных атомов и молекул, электронейтральных молекул и т. д. В ней ни на мгновение не прекращаются удары электронов о молекулы и атомы, соударения ионов между собой, излучение и поглощение фотонов. Все это повышает активность веществ, находящихся в разрядной трубке. Большую роль играет высокая температура плазмы. Я еще раз напоминаю, что внутри безобидной с виду электрической искры температура достигает десяти тысяч градусов. И, хотя эта температура держится миллиардные доли секунды, этого времени достаточно, чтобы некоторые атомы соединились, дав новое вещество с новыми свойствами.

Ученые-химики в содружестве с физиками упорно и настойчиво постигают суть химических реакций, происходящих в плазме, стремятся быстрее внедрить в народное хозяйство новые способы производства. Особенно возросло значение этой работы после Пленума ЦК КПСС, состоявшегося в декабре 1963 года. Этот Пленум принял грандиозную программу дальнейшего развития химической промышленности в нашей стране. «Если бы был жив Владимир Ильич Ленин, — сказал в своем докладе на Пленуме Н. С. Хрущев, — то, видимо, он сказал бы примерно так: коммунизм есть Советская власть плюс электрификация всей страны, плюс химизация народного хозяйства».

Решения декабрьского Пленума выдвинули химическую промышленность на первый план в народном хозяйстве. За семилетие с 1964 по 1970 год производство важнейших продуктов химии увеличится в 3–3,3 раза. Такого размаха работ не знала ни одна страна в мире!

В семилетнем плане развития Большой химии намечено резкое увеличение выпуска минеральных удобрений и других средств повышения продуктивности полей и ферм, что позволит довести производство зерна к 1970 году до 14–16 миллиардов пудов.

Можно не сомневаться, что будут шире применяться и плазменные способы производства минеральных удобрений. Но в плазме заключены и другие, не менее заманчивые возможности.