Все для дітей


Сергій Венецкий
РОЗПОВІДІ ПРО МЕТАЛИ

СВИНЕЦЬ

ВБИВ РИМ

Пильні гуси. - Сумна доля патриціїв. - На службі інквізиції. - Секрети брахманів. - Крики жаху на Мосту зітхань. - Вагомий аргумент. - Вісімдесят років під водою. - Неприпустима "самодіяльність". - Хмари над містом встали. - У снігах Гренландії. - Крижаний стовп. - В складальної каси. - Важкі листи. - Під дзвін кришталю. - "Made in Rodos". - Пожежа в афінському порту. - Бувають чудеса? - Витівки "перуанського художника". - Отруйний "цукор". - У нападі та захисті. - "Міні"-ілюмінатор. - Знахідка під шаром попелу. - Жуки працюють без "перекурів". - В садах Семіраміди. - Один на десять мільйонів. - Навіщо потрібна конспірація? - Родинні узи. - Кішку назвали кішкою.

Рим врятували гуси - це відомо всім. Пильні птиці своєчасно, помітили наближення ворожих військ і негайно різкими горловими звуками сигналізували про небезпеку. На цей раз для древніх римлян все обійшлося благополучно.

Тим не менш Римської імперії судилося згодом пащу. Що ж послужило причиною падіння колись могутньої держави? Що згубило Рим?

"Стародавній Рим отруївся свинцем", - до такого висновку прийшли деякі американські і канадські вчені-токсикологи. На їх думку, використання свинцевої посуду (пляшок, келихів, чаш) і косметичних фарб, що містять сполуки свинцю, приводило до хронічного отруєння і загибель римської знаті. Відомо, що багато імператорів, що правили Римом в перші століття нашої ери, тобто в останній період існування імперії, страждали тими або іншими психічними захворюваннями. Середня тривалість життя римських патриціїв не перевищувала 25 років. Люди нижчих станів у меншій мірі піддавалися свинцевому отруєння, оскільки вони не мали дорогого посуду і не вживали косметичних засобів. Але і вони користувалися знаменитим водопроводом, "спрацьованим ще рабами Риму", а труби його, як відомо, були зроблені зі свинцю.

Люди вимирали, імперія марніла. Зрозуміло, винен у цьому був не тільки свинець. Існували й більш серйозні причини - політичні, соціальні, економічні. І все ж частка істини в міркуваннях американських вчених безумовно є: виявлені при розкопках останки стародавніх римлян містять великі кількості свинцю.

Всі розчинні сполуки цього елемента отруйні. Встановлено, що вода, яка живила Стародавній Рим, була багата вуглекислим газом. Реагуючи зі свинцем, він утворює добре розчинний у воді кислий вуглекислий свинець. Вступник навіть у малих порціях в організм свинець затримується в ньому і поступово заміняє кальцій, який входить в склад кісток. Це призводить до хронічних захворювань.

На "совісті" свинцю лежить не тільки погубленный Рим, але і інші темні справи. У часи розгулу інквізиції єзуїти використовували розплавлений свинець як знаряддя тортур і страти. В Індії ще на початку минулого століття, якщо людина нижчої касти свідомо або ненавмисно підслуховував читання священних книг брахманів, йому вливали у вуха розплав свинцю (щоб зберегти свою владу над народом, жерці Вавилона, Єгипту, Індії здавна тримали свої знання в глибокій таємниці).

У Венеції збереглася середньовічна в'язниця для державних злочинців, поєднана Мостом зітхань з чудовим пам'ятником архітектури - Палацом дожів. На горищі в'язниці були спеціальні камери під свинцевим дахом - для особливо провинилися. Влітку в'язні тут знемагали від спеки, взимку - холонули від холоду. А на Мосту зітхань були чутні крики жаху...

З тих пір як винайшли вогнепальну зброю і свинцю почали відливати смертоносні кулі для рушниць і пістолетів, він став одним з найбільш вагомих аргументів у суперечці ворогуючих сторін. Свинець не раз вирішував результат і грандіозних військових баталій, і дрібних гангстерських бійок.

Може скластися враження, що, крім шкоди, від свинцю нічого не дочекаєшся, і тому найближча і головне завдання людства - повністю позбутися від цього злого металу, що приніс стільки лиха та горя. Але люди чомусь не прагнуть до такого позбавлення, а, навпаки, постійно розширюють виробництво свинцю. З усіх кольорових металів лише алюміній, мідь і цинк виробляються в більшій кількості, ніж свинець. Який же корисною діяльністю займається цей метал?

Історія знає чимало прикладів, коли народи вели справедливі війни за свою свободу і незалежність - і в цій боротьбі їм допомагав свинець. Щоб бути впевненим у надійності своїх кордонів, необхідно мати не тільки порох у порохівницях, але і все той же свинець. Ось чому військове значення цього металу досить велико.

Коли розвиток техніки призвів до створення автомобілів, підводних човнів, літаків, виникнення хімічної і електротехнічної промисловості, у виробництві свинцю стався особливо різкий стрибок.

Ще в 1859 році французький фізик Гастон Планте винайшов хімічний джерело струму - свинцевий акумулятор. За минулі сто з гаком років у світі виготовлено величезна кількість цих простих, але надійних пристроїв для накопичення енергії: приблизно третина всієї світової видобутку свинцю витрачається на "потреби" акумуляторів. Нещодавно англійські водолази, які займалися підйомом підводного човна, затонулої ще на початку нашого століття, знайшли і підняли на поверхню свинцевий акумулятор. Яке ж було їх здивування, коли з'ясувалося, що, пробувши під водою ні мало, ні багато вісімдесят років, він все ще дає струм.

Оригінальний проект розроблений в США: у штаті Мічиган передбачається спорудити величезну за розмірами батареї свинцевих акумуляторів, на яку буде покладена відповідальна місія - задовольняти потребу штату в енергії у години пік. Заряджатися ж ця "батарейка", що важить майже 3 тисячі тонн, буде в ті години, коли в споживанні енергії зазвичай спостерігається помітний спад.

Свинець забруднює навколишнє середовищеВеликий споживач свинцю - паливна промисловість. У бензинових двигунах горючу суміш, перед тим як підпалити, стискають, і чим сильніше це стиснення, тим економічніше працює двигун. Але при значному ступені стиснення горюча суміш вибухає, не чекаючи, коли її підпалять. Природно, така "самодіяльність" неприпустима. На допомогу прийшов тетраетилсвинець. Невеликі добавки до бензинів (менше 1 грама на літр) запобігають вибухи, змушуючи паливо згоряти рівномірно, а головне - в той самий момент, коли це потрібно.

Оскільки тетраетилсвинець дуже отруйний, етилований бензин фарбують у рожевий, зелений, оранжево-червоний та інші (залежно від марки) кольору, щоб відрізнити від звичайного.

На жаль, значні кількості отруйних речовин викидаються автомобільними двигунами з вихлопними газами. Вчені Каліфорнійського технологічного інституту (США) підрахували, що над великими містами носяться цілі хмари свинцю (як бачите, літературний епітет "свинцеві хмари" може мати і буквальний зміст): за рік тільки над океанами і морями північного півкулі випадає близько 50 тисяч тонн цього металу, що утворюється головним чином з добавок до бензину. Ось вам і 1 грам на літр! Свинець автомобільного походження було виявлено навіть в снігах Арктики. Фахівці давно підшукують 'заміну тетраэтилсвинцу і вже досягли в цьому дещо-яких успіхів.

Цікаві дані, отримані при аналізі гренландського фірну (щільного снігу). Проби фірну бралися з різних горизонтів, відповідних того чи іншого історичного періоду. У зразках, датованих VIII століттям до н.е., на кожен кілограм фірну виявлено не більше 0,0000004 міліграма свинцю (ця цифра прийнята за рівень природного забруднення, основне джерело якого - вулканічні виверження). Зразки, що відносяться до середини XVIII століття (початок промислової революції), містили свинцю вже в двадцять п'ять разів більше. Надалі ж почалося справжнє "нашестя" цього елемента на Гренландію: вміст його в зразках фірну, взятих у верхніх горизонтах, тобто відповідних нашого часу, у п'ятсот разів перевищує природний рівень.

Ще багатшими свинцем вічні сніги європейських гірських масивів. Так, вміст його в фирне одного з льодовиків Високих Татр за останні сто років зросла приблизно в п'ятнадцять разів. Якщо ж виходити з рівня природної концентрації, то виявляється, що у Високих Татрах, які знаходяться поряд з промисловими районами, цей рівень перевищений майже у двісті тисяч разів!

Порівняно нещодавно об'єктом дослідження шведських учених стали багатовікові дуби, що ростуть в одному з парків у центрі Стокгольма. Виявилося, що вміст свинцю в деревах, налічують чотириста років, останнім часом різко збільшилася разом із зростанням інтенсивності автомобільного руху. Так, якщо в минулому столітті в деревині цих дубів містилося лише 0,000001 % свинцю, то до середини XX століття свинцевий "запас" подвоївся, а до кінця 70-х років зріс приблизно в десять разів. Особливо багата свинцем та сторона дерев, яка звернена до автомобільних дорогах і, отже, більш схильна до впливу вихлопних газів.

На Всесвітній виставці "Експо-75", що проходила в Японії на острові Окінава, увагу відвідувачів привертав незвичайний експонат - тридцятиметровий стовп льоду, випиляний з айсберга, вік якого приблизно три тисячі років. Дослідження, проведені вченими Японії, США і СРСР, показали, що в останні десятиліття айсбергу довелося "прихистити" чималу кількість свинцю - результат бурхливого розвитку автомобільного транспорту.

У сучасній техніці у свинцю чимало й інших занять. В електротехнічній промисловості, наприклад, цей метал служить надійною і досить еластичною оболонкою кабелів. Значні кількості його йдуть на виготовлення припоїв. Хімічні заводи і підприємства кольорової металургії для захисту обладнання від корозії виробляють свинцевание (покриття тонким шаром свинцю) внутрішньої поверхні камер і веж для виробництва сірчаної кислоти, труб, травильних та електролізних ванн. У багатьох машинах і механізмах можна зустріти підшипникові сплави свинцю з іншими елементами.

Про один із свинцевих сплавів варто розповісти докладніше. Разом з сурмою і оловом свинець вже кілька століть входить в склад гарту - типографського сплаву, з якого роблять шрифти та інші елементи набору для книг, газет і журналів. Дуже образно оцінив цю роль свинцю німецький просвітитель XVIII століття Георг Крістоф Ліхтенберг: "Більше, ніж золотом, - писав він, - змінений світ свинцем, притому свинцем не з дула рушниці, а свинцем із складальної каси".

Істини заради зауважимо, що свинець мав досить пряме відношення до писемності ще задовго до того, як великий німецький винахідник Йоганн Гутенберг використовував цей метал для відливання типографських літер. Не так давно радянські археологи знайшли на острові Березань, розташованому в Чорному морі при вході у Дніпровський лиман, давньогрецьке лист на тонкій свинцевій пластинці, згорнутої в трубочку. Настільки ж важке послання було виявлено при розкопках руїн стародавнього міста Ольвії на березі Бугу. Такий спосіб спілкування був широко поширений у Стародавній Греції, але до сучасних вчених "дійшло" лише п'ять свинцевих листів. Чому ж ці металеві сувої - велика рідкість? Та тому що, абсолютно ігноруючи інтереси своїх допитливих нащадків, адресат, прочитавши лист, використовував його потім для виготовлення разновесов і грузил, для ремонту даху та інших утилітарних цілей.

Лист, знайдений на Березані, датується VI століттям до н.е. В ньому якийсь Ахиллодор оповідає Анаксагору про сварці з-за рабів. В іншому листі, що відноситься до IV століття до н.е., хтось Батикон ділиться зі своїм другом Дифилом переживаннями з приводу невдалого судового процесу. Так через два з половиною тисячоліття свинець повідав історикам про деякі штрихи життя і суспільних відносин давньогрецьких колоністів, освоювали тоді Причорномор'я.

У наші дні багатогранне застосування знаходять сполуки свинцю. Ось уже кілька століть світу відомий кришталь - скло, прозоре, як ранкова роса, радує веселою грою світла і чистим мелодійним дзвоном. А своєю появою кришталь зобов'язаний... нагоди і свинцю. На початку XVII століття англійські склороби перейшли з дров'яного опалення на вугільне. Все було б добре, якби не кіптяву, якій стало набагато більше: потрапляючи в скляну масу, частинки кіптяви робили скло темним і каламутним. Щоб уникнути цього, скло стали варити в закритих горщиках, але воно часто не проваривалось, і тоді-то, а точніше в 1635 році, майстри скляних справ вирішили додати в масу свинець, понижавший температуру її плавлення. І сталося диво: келих з нового скла сяяв, як алмаз, і народжував чарівний передзвін. За подібністю з красивими природними кристалами гірського кришталю свинцеве скло також стали називати кришталем. Так, завдяки свинцю люди знайшли прекрасний матеріал, з якого виготовляються воістину дивовижні вироби.

Але одному з "любителів" кришталю свинець, навпаки, приніс великі прикрості. Одного разу відповідні органи розслідували справу про пожежу. Будинок згорів дотла, але на щастя для власника, все майно було повністю застраховане і йому належала солідна сума, оскільки, за його словами, серед інших речей у будинку зберігалася найцінніша колекція кришталю - вогонь перетворив його в безформні шматки склоподібних маси. Однак працівники, що проводили розслідування пожежі, засумнівалися в тому, що перед ними "останки" кришталю і відправили їх на експертизу. І ось флюоресцентний аналіз показав, що вміст свинцю в досліджуваній речовині вкрай мало, в той час як в кришталі він повинен бути присутнім у значних кількостях. В результаті кришталь виявився звичайним склом, а справу про пожежу - справою про підпал. Як з'ясувалося, господар будинку попередньо вивіз всі цінності, замінив кришталь склом, а потім підпалив свій будинок і став терпляче чекати великого страхового відшкодування. Але завадив свинець.

З давніх пір відомі і фарби, що містять цей елемент. Свинцеві білила, наприклад, вміли виготовляти ще три тисячі років тому. Найбільшим постачальником білил вважався в ті часи острів Родос. Спосіб, за яким тут виготовляли фарбу, був далеко не досконалим, але досить надійним. У бочку наливали розчин оцту, зверху клали гілки чагарнику, а на них - шматки свинцю, після чого бочки щільно закупорювали. Коли через деякий час їх відкривали, свинець був покритий білим нальотом. Це і були білила. Їх соскабливали з металу, упаковували в тару і вивозили в різні країни.

Одного разу в афінському порту Піреї, де стояв корабель з вантажем свинцевих білил, спалахнула пожежа. Поблизу в цей момент перебував художник Нижчий. Знаючи, що на палаючому кораблі є фарби, він піднявся на нього, в надії врятувати хоч один бочонок: фарби тоді коштували дорого, та й дістати їх часом було нелегко. На подив Нікія, що обвуглилися барилах він побачив не білила, а якусь густу масу яскраво-червоного кольору. Взявши один з діжок, художник залишив корабель і поспішив у свою майстерню. Вміст барильця виявилося відмінною фарбою. Згодом її назвали суриком і стали отримувати пережигая свинцеві білила.

Сурик був відкритий завдяки пожежі в афінському порту

Відомо, що картини та ікони, написані свинцевими фарбами, з часом темніють: під дією мікродомішок сірководню, завжди знаходяться в повітрі, утворюється темний сульфід свинцю. Але варто протерти зображення слабким розчином пероксиду водню або оцту, як фарби знову стають світлими, яскравими. Моряки, які плавають поблизу тихоокеанського узбережжя Латинської Америки (зокрема, у берегів Перу, де деякі шари води багаті сірководнем), знайомі з роботами "перуанського художника". Так, жартуючи, вони називають явище, змушує дивуватися і дивуватися непосвячених пасажирів: лайнер, колишній ще вчора ввечері білосніжним, вранці опинявся зовсім чорним. А винен у цьому, як ви вже знаєте, був свинець.

У медицині з'єднання свинцю використовуються як в'яжучі, болезаспокійливі і протизапальні засоби. Оцтовокислий свинець, наприклад, відомий як "свинцева примочка". За солодкуватий смак її іноді називають свинцевим цукром. Але ні в якому разі не можна забувати, що цей "цукор" може викликати сильне отруєння організму.

Не випадково в цехах і лабораторіях, де людина має справу зі свинцем або його сполуками, приймають спеціальні заходи обережності. Лікарі-гігієністи та інженери з охорони праці постійно стежать за тим, щоб вміст свинцю в повітрі не перевищував допустимої норми - 0,00001 міліграма на літр. Якщо в недалекому минулому свинцеві отруєння були професійним захворюванням робочих свинцовоплавильных заводів і друкарень, то в наш час завдяки вдосконаленню технології виробництва, заходів з вентиляції та обеспыливанию про ці хвороби практично забули.

Цікаво, що людина, не тільки захищається від свинцю, але і захищається... свинцем.

Металевий свинець виявився одним з найбільш "непрозорих" матеріалів для всіх видів радіоактивних і рентгенівських променів. Якщо ви візьмете в руки фартух лікаря-рентгенолога або його рукавички, то вас вразить їх тяжкість: гуму, з якої вони виготовлені, введений свинець - він затримує рентгенівські промені, захищаючи тим самим організм від їх згубної дії. В кобальтових гарматах, які використовуються для лікування злоякісних пухлин, крупинка радіоактивного кобальту надійно схована у свинцеву оболонку-грушу.

Свинцеві екрани застосовують в атомній енергетиці, у ядерній техніці. Від радіоактивного випромінювання і захищає скло, до складу якого входять оксиди свинцю. Таке скло дозволяє спостерігати за обробкою радіоактивних матеріалів з допомогою механічних рук - маніпулятора. В атомному центрі в Бухаресті є ілюмінатор з свинцевого скла товщиною 1 метр . Важить він більше півтора тонн.

Можливо, наші предки вперше познайомилися зі свинцем у вигляді самородківВ земній корі міститься порівняно небагато свинцю - в тисячі разів менше, ніж алюмінію або заліза. Але незважаючи на це, він став відомий людині ще в глибокій давнині - приблизно за шість - сім тисяч років до н.е. На відміну від багатьох інших металів, свинець має низьку температуру плавлення (327°С) і знаходиться в природі у вигляді досить неміцних хімічних сполук. Це зумовлювало можливість несподіваного його отримання. Відомий, наприклад, випадок, коли багате свинцеве родовище було виявлено в Америці в результаті... лісової пожежі: на місці згорілого лісу під шаром попелу були знайдені великі злитки свинцю. Пожежа "виплавив" його з руд, що перебували під корінням дерев. Ймовірно, таким шляхом перший свинець і потрапив в руки доісторичних мешканців нашої планети.

Найдавнішим дійшли до нас виробом з свинцю вважають єгипетську фігуру, що зберігається в Британському музеї: її вік більше шести тисяч років. У Іспанії збереглися найдавніші відвали свинцовистых шлаків: тут ще в третьому тисячолітті до н.е. фінікійці розробляли свинцево-срібне родовище Ріо-Тінто. При розкопках царя міста Ашшура була виявлена свинцева брила вагою приблизно 400 кілограмів . Археологи вважають, що вона відноситься приблизно до 1300 році до н.е.

Свинець - м'який з усіх звичайних металів: він легко дряпається навіть нігтем. Знаменитий німецький зоолог Альфред Едмунд Брем у своєму популярному працю "Життя тварин" наводить цікавий факт: оси, прагнучи опинитися на волі, примудрилися прогризти стінки свинцевого скриньки товщиною 43 міліметра . А деякі жуки зуміли виконати отвори в масивних свинцевих трубах міського водопроводу. Вчені, які зацікавилися цією здатністю жуков, провели експеримент, помістивши їх у скляну пробірку, накриту тонкої свинцевою фольгою. Скло жукам було явно не по зубах, а метал здався їм цілком переборним перешкодою: повільно, але вірно вони почали прокладати шлях до свободи, відгризаючи і викидаючи найдрібніші частинки свинцю, видимі неозброєним оком. Зоологів здивував "бригадний метод роботи комах: всі в'язні по черзі "свердлили" один отвір, немов розуміючи, що і один прохід у загородженні дасть можливість всім вибратися на волю. Для досягнення мети жукам треба було всього шість годин - неповний робочий день, але без "перекурів".

М'якість свинцю не дозволяла йому конкурувати з міддю, бронзою або залізом в якості матеріалу для знарядь праці. Зате виготовляти труби та інші деталі водопроводів з цього пластичного металу виявилося дуже зручно. Ми вже згадували про римському водопроводі. Визнані одним з семи чудес світу-висячі сади Семіраміди зрошувалися водою через складну системи колодязів, труб і інших гідравлічних споруд, також зроблені зі свинцю. У першій половині XVII століття в Свібловою вежі Московського Кремля був споруджений резервуар для води, викладений свинцевими листами. Сюди вода закачувалася з Москви-річки, а звідси по свинцевим трубах вона надходила в царські хороми, сади і на інші важливі об'єкти. З тих пір ця вежа іменується Водовзводной.

У давні часи свинець виконував іншу роботу, пов'язану з водою. Ще стародавні греки помітили, що отруйні оксиди свинцю явно не до смаку молюскам, рачкам і інших мешканців підводного царства, які люблять прилипати до днищах морських і річкових суден. Ось чому античні кораблебудівники охоче використовували свинець як судновий обшивки: "прилипали" обходили її за версту. До того ж свинець надійно захищав залізне днище і корабельні цвяхи від іржі.

XX століття довірив свинцю багато цікавих і важливих справ, але і пред'явив до нього ряд підвищених вимог, зокрема щодо чистоти металу. У нашій країні розроблено метод так званого амальгамний рафінування, який дозволив вперше у світовій практиці отримати надчистий свинець: на частку домішок в ньому припадає лише 0,00001%. Це означає, що в тонні такого свинцю ледве вдалося "нашкребти" десяту частку грама всіх сторонніх елементів, разом узятих!

На цьому можна було б і закінчити розповідь про свинці, але ми ще нічого не сказали про назву цього елемента. Слово "свинець" походить, мабуть, від слова "свинка" - так раніше називали зливки цього металу (та й зараз ще їх називають чушками). Але перш ніж стати свинцем, метал встиг пожити під іншими іменами.

Ви пам'ятаєте чудову казку С.Я. Маршака про те, як кішку назвали спочатку сонцем, потім хмарою, вітром, мишкою, а в кінці кінців назвали кішкою? Щось подібне сталося і зі свинцем.

Загляньте в тлумачний словник Даля і ви дізнаєтеся, що у приказці "слово - олово" мається на увазі не олово, а свинець - метал більш важкий, більш вагомий. А сама приказка і вживається, коли мова йде про слово веском, вірному, надійному. Але навіщо ж така конспірація? Простіше було б сказати прямо: "слово - свинець". Виявляється, в давнину на Русі називали свинець оловом. Справжнє ж олово з'явилося пізніше, причому перший час його помилково приймали за свинець (властивості цих металів, дійсно, в якійсь мірі схожі). Коли, нарешті, їх навчилися розрізняти, то стара назва закріпилася за новим металом, а його попередника назвали свинцем. Ці метали плутали і стародавні римляни. Свинець вони називали "плюмбум нигрум" (свинець темний), а олово - "плюмбум альбум" (свинець білий).

"Фамільні" узи пов'язують свинець ще з одним металом - молібденом. У перекладі з грецької "молібден" означає "свинець". Виявляється, в давнину багато плутали мінерали цих металів - галеніт і молибденит, називаючи і той і інший "молибденой". Коли ж через багато століть з молібдену був отриманий новий елемент, він відібрав у свинцю його давньогрецька назва.

Так кішку назвали кішкою - свинець став свинцем.



  © 2014 Все для дітей