 |
сделать стартовой |  |
в избранное |
 |
||||||||||
|
| №23июль 2008Элемент |
| Из чего получаются стойкие солдатики |
| epps.ru / Архив номеров / №23 июль 2008 / Из чего получаются стойкие солдатики |
| Помню, было время молодое, когда олово встречалось на каждом шагу. В песочницах расставляли по окопам оловянную пехоту. Читали или слушали не по-детски грустную сказку о стойком оловянном солдатике. Все поголовно ходили в радиокружки, которые были тогда почти в каждом дворе, и самозабвенно тыкали паяльником в податливые серебристые брусочки. Сейчас все как-то изменилось. Дети играют пластиковыми уродцами — трансформерами, вместо сказок Андерсена у них Смешарики, а про дворовые клубы уже никто и не вспоминает. Казалось, исчезло олово из нашего бытия. Но нет! И тысячу лет назад было олово, и через тысячу лет будет, и сейчас оно окружает нас незримо. Возьмите магнитолу или, к примеру, сотовый телефон и ударьте покрепче об асфальт. Приглядитесь внимательно к тому, что получилось. Видите — серебристые дорожки такие и пупырышки. Это и есть оно. Олово. Везде. Олово относят к одному из семи металлов древности. Об олове говорится в Библии, об олове упоминает Гомер. Столь ранняя известность олова человечеству объясняется тем, что его довольно легко получить, технологически процесс добычи олова был даже проще добычи меди. Оловянную руду просто смешивали с углем, все это дело поджигали, нагнетали побольше воздуха мехами и получали чистое олово. Интересно, что существуют руды, содержащие и олово и медь, и при их выплавке получали как раз ту самую бронзу, которая была царицей металлов долгие столетия до тех пор, пока не уступила место железу. Возможно, древние металлурги даже расстраивались от такого результата, хотели олова наплавить, а тут нате вам, бронза какая-то. Уже потом человечество озарил свет истины и бронзу стали изготовлять «искусственно», намеренно сплавляя медь с оловом. Латинское название олова — stannum происходит от санскритского «ста», что значит «твердый». Это дает нам возможность предположить, что на Востоке олово было известно уже за 4?000 лет до нашей эры. Египтяне начали пользоваться оловом тысячелетием позже, а за ними оловянную эстафету подхватили древние финикийцы и греки. Добывать олово из руды легко, а вот отыскать эту руду довольно не просто. Сейчас уже нет таких руд, которые можно просто бросить в топку и получить струю расплавленного олова — все выгребли наши предки. Но даже в те отдаленные эпохи, когда оловянная руда, обогащенная выветриванием и вымыванием, лежала прямо под ногами, даже в то благословенное время за оловянной рудой надо было ехать за тридевять земель. Египтяне везли руду из Персии, финикийцы и греки ездили за рудой в Британию, которую некоторые современники называли Оловянными островами. От другого названия британских островов — Касситериды, пошло название самого важного из минералов олова — касситерита. Понятно, что дорогое олово использовали бережливо, среди античных вещей, доживших до наших дней, редко встретится оловянное блюдо или кубок. Главным его предназначением было получение бронзы. Выглядит олово как серебристо-белый, мягкий и пластичный металл. Температура плавления его невелика, потому-то олово так легко выплавить из руды. Механическая прочность олова при комнатной температуре мала, оловянную палочку можно согнуть руками, причем раздастся так называемый «оловянный крик» — треск трущихся друг о друга отдельных кристаллов олова. Из такого металла не сделаешь, скажем, сковородку или ножик. Главная ценность олова в том, что оно химически инертно к кислороду, воде и органическим кислотам. К тому же на воздухе олово покрывается оксидной пленкой, которая делает его коррозийную стойкость еще сильнее. Не трудно догадаться, что одним из основных промышленных применений олова, наряду с получением бронзы, стало создание антикоррозийных покрытий для предметов из железа и стали. Благо, что расплавленное олово буквально прилипает к железной поверхности, если ее предварительно почистить и обезжирить. Но настоящий бум олово пережило после изобретения консервной банки. Первоначально пищу консервировали в стеклянных банках. В то же время замечали, что еда, хранимая в оловянной, или покрытой оловом посуде, не приобретает неприятный металлический привкус. Соединив идеи консервации и оловянного лужения, человечество пришло к эпохальному открытию — жестяной консервной банке. Для изготовления таких банок используется «белая жесть», тонкий лист стали, покрытый еще более тонким слоем олова. Олово практически безвредно для человеческого организма, и килька или тушенка в жестяной «консерве» может не портиться годами. До сих пор не придумано лучшего способа хранения продуктов, и половина всего добываемого в мире олова идет на нужды консервной промышленности. С другой стороны, отслужившие свой срок «жестянки» идут на нужды оловодобывающей промышленности. Вот такой вот хитрый выверт. Ободрав пару тысяч консервных банок, можно получить килограмм чистого олова. Учитывая, что счет выпускаемых консервов идет на миллионы, можно представить, сколько олова можно вернуть из переработанного вторсырья. Любой, кто хоть раз держал в руках паяльник, кто хоть однажды пытался соединить два проводка, знает что без олова в этом сложном деле не обойтись. Если радиолюбитель довольствуется маленьким кусочком припоя, то электротехнические заводы потребляют его просто в огромных количествах. Чтобы удовлетворить нужды всего паяющего населения планеты, на изготовление припоя уходит треть всего добываемого олова. Правда, чистым оловом паяют редко. Большинство припоев содержит в себе значительную примесь свинца, и чем больше эта примесь, тем более тугоплавок припой. Для сборки телевизора подойдет сплав с содержанием свинца не более 40%, а вот чтобы пропаять, допустим, трубопровод, потребуется припой, где свинца будет не меньше 70%. О бронзе, сплаве олова с медью, мы уже говорили. Если кроме меди в такой сплав добавить сурьму, или другие некоторые элементы, то мы получим баббит, один из самых важнейших сплавов в промышленности. Баббит — антифрикционный сплав, его используют для покрытия трущихся друг о друга деталей в целях повышения их износостойкости. Чаще всего баббиты применяются в подшипниках — в них, кто не знает, трутся по настоящему. Баббит изготавляют и на основе свинца, но оловянные сплавы обладают более высокой коррозийной стойкостью и теплопроводностью, да и покрепче они будут. Вы не знали, что олово может болеть? Оно не кашляет и не чихает, у него не течет из носа, которого нет. «Заболевшее» олово медленно но верно превращается в серый порошок, в ни на что не пригодную оловянную пыль. Заметили это еще в средние века. В северных странах, в холодные зимы, оловянная посуда вдруг начинала покрываться неумолимо разрастающимися язвами. Стоило положить «больную» тарелку к другим оловянным столовым предметам, как они тоже заражались «оловянной чумой», начинали постепенно разваливаться в труху. Темные и невежественные средневековые обыватели объявили странное явление природы ни чем иным, как кознями самого дьявола. Результат — пара десятков сожженных ведьм, обвиненных в преступном сговоре с сатаной, с целью порчи имущества добропорядочных христиан. Да вот беда, ведьм то жгли, но «оловянная чума» с каждой новой суровой зимой возвращалась и отступать не хотела. Пролетели века, люди поумнели, стали добрей, терпимей и вообще, человечество изменилось в лучшую сторону. Но странная болезнь так и продолжала косить оловянные предметы, принося все новые хлопоты и бедствия. В конце XIX века из Голландии в Россию был отправлен состав, груженый оловянными слитками. Дело было зимой. В Москве груз открыли и ахнули — в ящиках, вместо олова, лежали кучки серой пыли. В Сибири, такой же холодной зимой целая экспедиция осталась без посуды. Оловянную утварь съела болезнь, и экспедицию пришлось приостановить, пока ее участники не настругали себе березовых ложек и мисок. Если в этом случае ситуация была скорее анекдотичной, то полярная экспедиция Роберта Скотта, по вине «оловянной чумы», погибла. Продвигаясь к Южному полюсу, Скотт и четыре его товарища оставляли по пути следования небольшие склады с продуктами и керосином — припасы на обратную дорогу. Но возвращаясь назад, полярные исследователи с ужасом обнаружили, что олово, которым были спаяны жестянки с керосином, рассыпалось. Керосин вытек через щели в емкостях, и путешественникам нельзя было ни согреться, ни приготовить горячей еды. Все пятеро были обречены на смерть во льдах от голода и холода. Что же это за напасть такая, «оловянная чума»? Как всегда оказалось, что все довольно просто. Олово может существовать в различных кристаллических формах. При температуре ниже 13°С кристаллическая решетка олова перестраивается, атомы располагаются менее плотно, и получается новое вещество — серое олово, которое уже не обладает свойствами металла. В результате внутренних напряжений, серое олово начинает трескаться и рассыпаться. Присутствие серого олова рядом с обычным, белым, катализирует этот процесс, а превращение идет тем быстрее, чем ниже температура окружающей среды. Вот почему «здоровые» тарелки могли заражаться от «больных», и почему вспышки «оловянной чумы» происходили зимой. Сейчас это явление хорошо изучено и не представляет никакой угрозы. Чтобы олово не «болело», в него придумали добавлять примесь, которая стабилизирует состояние кристаллической решетки, например висмут. И такие «прививки» висмута оказываются гораздо эффективней, чем сожжение ведьм, иначе рассыпались бы все наши телевизоры, компьютеры и телефоны мелкой серой пылью.
Сергей Журавлев. |
|
| © 2006-2017. Все права защищены. «Единый промышленный портал Сибири» Цитирование приветствуется при условии указания ссылки на источник - www.epps.ru © Создание сайта - студия GolDesign.Ru эргономичные информационные стойки |