Элементы: замечательный сон профессора Менделеева - Аркадий Курамшин

Золото стало одним из первых металлов человечества благодаря относительно простому способу его добычи — в природе самородное золото не образует сплавы с другими металлами и, так как это металл плотный, в потоке воды минералы с плотностью меньше золота смываются, и металл концентрируется в тяжёлой фракции. В небольших объёмах такую промывку золота можно проводить вручную с помощью промывочного лотка, что и используется для сбора самородков золота с древности и до нашего времени. Самый крупный золотой самородок назывался «Желанный незнакомец» и был обнаружен в австралийской провинции Виктория в 1869 году, он весил больше 71 килограмма, из которых на чистое золото приходилось 65 килограмм. В ювелирном деле чистое золото обозначается как 24-каратное, сплав, содержащий 75 % золота — 18-каратное золото и сплав, в состав которого входит 50 % чистого золота — 50-каратное золото. В России общепринятыми считаются пять проб золотых ювелирных сплавов: золото 375, 500, 585, 750 и 958, в них проба золота примерно соответствует количеству массовых частей золота на тысячу частей сплава.

Золото очень мягкий металл, в бронзовом веке резать и получать тонкие пластинки золота, расплющивая их, людям удавалось даже с помощью бронзовых и каменных инструментов. Для украшения и в ритуальных целях люди собирали воедино большие количества золота. Так, саркофаг фараона Тутанхамона состоял из 112 килограммов золота. Говорить о том, что на захоронение других фараонов, успевших поцарствовать большие сроки, чем Тутанхамон, умерший в 19 лет, вряд ли уместно — молодой правитель успел провести религиозную реформу, восстановив в Египте культ Амона и старых богов, не преследуя при этом желающих исповедовать культ Атона, остановив религиозные распри.

В настоящее время с помощью орудий, более совершенных, чем доступные современникам Тутанхамона, один грамм золота можно превратить в золотую фольгу площадью 1 квадратный метр и толщиной в 230 атомов. Такая фольга использовалась для нанесения покрытий на стёкла кабины сверхзвукового пассажирского самолёта Конкорд для защиты пилотов от ультрафиолета, а сейчас с помощью этой фольги часто модифицируют стёкла небоскрёбов для защиты как от тепла, так и от ультрафиолета. Из одного грамма золота можно вытянуть 165 метров золотой проволоки толщиной 20 микрометров — она используется в качестве контактов в микроэлектронике. Ещё одно применение золота, которое стало актуальным в 2010-х годах — катализ органических реакций. Из-за того, что долгое время золото так или иначе использовалось для обеспечения национальных финансовых систем, этот металл включился в «каталитическую гонку» позже платины и палладия, однако его соединения тоже могут выступать в качестве эффективных катализаторов.

80. Ртуть

Известные сюжеты башорга про ломы, плавающие в ртути и урановые ломы, тонущие в ртути, увы, не имеют ничего общего с реальностью.

Да, по закону Архимеда стальной лом должен плавать на поверхности ртути (его плотность ниже плотности ртути), а лом из урана — тонуть (кубический сантиметр урана тяжелее кубического сантиметра ртути), однако есть одна деталь — ртуть растворяет в себе металлы, образуя сплавы, которые называются амальгамы. То есть, и стальной, и урановый ломы просто растворятся в чане ртути (можно, конечно их для защиты от амальгамирования предварительно заламинировать, но это уже больше походит на обсуждения с picabu).

Амальгамирование металлов известно и применяется давно — зеркала, изготавливаемые с помощью амальгам серебра, заменили дамам Возрождения отполированные металлические листы. Однако, наиболее яркая и печальная история, связанная с амальгамами — золочение купола Исаакиевского собора.

Купол Исаакиевского собора — самый большой позолоченный купол в мире. На него было израсходовано 100 килограмм золота. Золочение выполнялось огневым методом: на медные листы наносили амальгаму золота с ртутью, а затем, нагревая листы, выпаривали ртуть, а золото прочно связывалось с медными листами. Золочение продолжалось с 1835 по 1843 год. Нанесённая таким способом позолота до сих пор украшает купол Исаакия, даже несмотря на то, что во время блокады купол пришлось покрасить серой корабельной краской, чтобы лишить артиллеристов и летчиков врага такого яркого ориентира. Однако золочение купола Исаакиевского собора стоило жизни шестидесяти позолотчикам, отравившимся парами ртути. Поэтому иногда купол Исаакиевского собора называют «амальгамой на крови».

Ставшее международным греческое название ртути — hydrargyrum (жидкое серебро), очень долго обманывало людей, придававших ртути чудесные физические и сверхъестественные свойства. Временами за игры со ртутью приходилось расплачиваться жизнью и здоровьем. Египтяне помещали в гробницы большие сосуды со ртутью, чтобы похороненный мог рассказать богам в посмертии об умениях и могуществе египетских рудокопах. Древние китайцы пили ртуть в поисках вечной жизни и процветания. Первый Император Поднебесной Цинь Ши Хуанди настолько верил в магические свойства ртути, что принимал в качестве эликсира бессмертия смесь ртути с толчёным нефритом (после очередной дозы такого снадобья он и умер). Древние греки и римляне использовали ртуть для очистки золота, и, хотя знали о токсичности самой ртути и её соединений, не брезговали применять ртуть для изготовления косметических препаратов. Много веков алхимики считали ртуть матерью металлов и пытались использовать ртуть для получения золота. То, что ртуть не является матерью металлов, а просто металлом, только жидким, смогли доказать только Михаил Ломоносов и Иосиф Адам Браун, которые в ходе совместного эксперимента заморозили жидкий металл и показали, что в замерзшем состоянии ртуть сохраняет типичные свойства металлов — ковкость и пластичность.

В девятнадцатом веке стала очевидна связь между психическими заболеваниями и воздействием соединений ртути, но ртуть и её производные применялись во многих технологиях, в которых заменить жидкий металл и его производные чем-то было невозможно. Благодаря ртути появился Безумный Шляпник Льюиса Керрола — этот литературный персонаж обязан своим происхождением английской идиоме «безумен, как шляпник». Происхождение же самой идиомы объясняется тем, что в процессе выделки фетра, использовавшегося для изготовления шляп, применялась ртуть, шляпники вынуждены были вдыхать её пары. Шляпники и работники фабрик часто страдали от ртутного отравления, так как пары ртути вредили нервной системе, вызывая такие симптомы, как спутанная речь и искажение зрения — некоторые особенности поведения Шляпника (в книге, конечно, а не в многочисленных экранизациях) похожи на симптомы хронического ртутного отравления. Знал об опасности ртути и главный архитектор Исаакиевского собора — Огюст Монферран. Пытаясь обезопасить золотильщиков купола, он приказал снабдить их стеклянными колпаками со шлангами для подачи чистого воздуха. Однако так как как ртуть могут впитываться и через кожу, это не спасло рабочих.

Ртуть еще можно найти в технологиях, окружающих нас — амальгамные пломбы в стоматологии, соединения ртути применяются для изготовления некоторых косметических препаратов, ртуть можно найти в люминесцентных лампах и, конечно ртутных термометрах (говоря проще, медицинских градусниках). Однако, в скором времени ртуть и её соединения останутся только в лабораториях и в некоторых областях промышленности. С 2020 года Минаматская конвенция о ртути запретит производство, экспорт и импорт различных видов ртутьсодержащих продуктов, применяемых в быту, в том числе электрических батарей, электрических выключателей и некоторых видов люминесцентных ламп, ртутных термометров и приборов измерения давления. Конвенция также ограничит ряд промышленных процессов и отраслей применения ртути и со временем приведет к тому, что ртуть уйдёт на заслуженный отдых и перестанет быть угрозой для нашего психического и физического здоровья (хотя, конечно, есть угрозы и пострашнее).