"Голубые кладовые" океанов и морей хранят практически неисчерпаемые запасы многих химических элементов. Так, в одном кубическом метре воды Мирового океана содержится в среднем около четырех килограммов магния. Всего же в водах нашей планеты растворено свыше 6·10 16 тонн этого элемента.

Чтобы показать, сколь грандиозна эта величина, приведем следующий пример. С начала нового летоисчисления, человечество прожило лишь немногим более 60 миллиардов (т. е. 6·10 10) секунд. Это значит, что если бы с первых же дней нашей эры люди начали добывать магний из морской воды, то для того, чтобы к настоящему времени исчерпать все водные запасы этого элемента, пришлось бы каждую секунду извлекать по миллиону тонн магния!

Как видите, Нептун может быть спокоен за свои богатства.

В земной коре содержится приблизительно 10 15 тонн никеля. Много ли это? Хватит ли такого количества никеля, чтобы, допустим, никелировать всю нашу планету (включая поверхность Мирового океана)?

Несложный расчет показывает, что не только хватит, но еще и останется примерно на… 20 тысяч таких же "шариков".

Кому не известны шедевры литейного искусства, находящиеся на территории московского Кремля: "царь-колокол" и "царь-пушка". А вот о других литых "царях" знают, должно быть, немногие.

Более тысячи лет назад в Китае был отлит чугунный "царь-лев" высотой около шести метров и весом почти 100 тонн. Между ног этого громадного изваяния могла проехать телега с лошадьми.

Одним из наиболее древних "предков" московского "царь-колокола" считается корейский 48-тонный колокол, отлитый еще в 770 году. Звук его необычайно красив. По преданию, дочь мастера, чтобы избавить отца от многочисленных неудач при выплавке металла, бросилась в расплавленный металл, и в нем застыл ее предсмертный крик.

В музее истории народов Узбекистана недавно появился новый экспонат - огромный чугунный котел, обнаруженный при раскопках кургана вблизи Ташкента. Диаметр этого котла, отлитого древними умельцами, около полутора метров, вес - полтонны. Видимо, "царь-котел" обслуживал в давние времена целое войско: из него можно было накормить сразу почти пять тысяч человек.

Уникальная отливка массой 600 тонн - чугунный шабот (основание) для самого мощного в то время молота - изготовлена в России в 1875 году. Чтобы отлить этот шабот-гигант на Мотовилихинском заводе в Перми построили огромный литейный цех. Двадцать вагранок в течение 120 часов непрерывно плавили металл. Три месяца остывал шабот, затем был вынут из формы и с помощью только одних рычагов и блоков передвинут к месту расположения молота.

В Англии есть город Айронбридж, что в переводе на русский означает "Стальной мост". Своим названием город обязан стальному мосту через реку Северн, который был сооружен двести лет назад. Этот мост - первенец сталелитейной промышленности не только Англии, но и всего мира. В Айронбридже есть и другие достопримечательности британской промышленности прошлого. В специализированном музее собрано немало экспонатов по истории техники, демонстрирующих успехи английской металлургии XVIII и XIX веков.

Согласно современным представлениям, человек познакомился с металлами (медью, золотом, железом) всего несколько тысячелетий назад. А прежде на нашей планете в течение почти двух миллионов лет в качестве основного материала для изготовления орудий труда и оружия безраздельно господствовал камень.

Однако историки сталкиваются иногда с упоминанием об удивительных фактах, которые (если только они достоверны!) говорят о том, что у нашей цивилизации, возможно, были предшественницы, достигшие высокого уровня материальной культуры.

В литературе, например, встречается сообщение, что якобы в XVI веке испанцы, ступившие на земли Южной Америки, нашли в серебряных рудниках Перу железный гвоздь длиной около 20 сантиметров. Эта находка вряд ли вызвала бы интерес, если бы не одно обстоятельство: большая часть гвоздя была плотно зацементирована в куске каменной породы, а это могло означать, что он пролежал в недрах земли много десятков тысячелетий. Одно время необычный гвоздь будто бы хранился в кабинете вице-короля Перу Франциско де Толедо, который обычно показывал его своим гостям.

Известны упоминания и о других подобных находках. Так, в Австралии в угольных пластах, относящихся к третичному периоду, был обнаружен железный метеорит со следами обработки. Но кто обрабатывал его в третичном периоде, удаленном от нашего времени на десятки миллионов лет? Ведь даже такие древние ископаемые предки человека, как питекантропы, жили гораздо позже - всего каких-нибудь 500 тысяч лет назад.

О металлическом предмете, найденном в толще каменного угля в шахтах Шотландии, писал журнал "Сообщения Шотландского общества древней истории". Еще одна подобная находка также имеет "шахтерское" происхождение: речь идет о золотой цепочке, обнаруженной якобы в 1891 году в каменноугольных пластах. "Замуровать" ее в кусок угля способна только сама природа, а произойти это могло в те далекие времена, когда шло образование каменного угля.

Где они, эти предметы - гвоздь, метеорит, цепочка? Ведь современные методы анализа материалов позволили бы хоть в какой-то степени пролить свет на их природу и возраст, а значит, раскрыть их тайну.

К сожалению, этого сегодня никто не знает. Да и были ли они на самом деле?

14 июля 1789 года восставший народ Франции штурмом взял Бастилию - началась Великая французская революция. Наряду со многими декретами и постановлениями, носившими политический, социальный, экономический характер, революционное правительство приняло решение ввести четкую метрическую систему мер. По предложению комиссии, в которую вошли авторитетные ученые, в качестве единицы длины - метра - была принята одна десятимиллионная часть четверти длины парижского географического меридиана. В течение пяти лет крупнейшие французские специалисты в области астрономии и геодезии скрупулезно измеряли дугу меридиана от Дюнкерка до Барселоны. В 1797 году расчеты были завершены, а спустя два года был изготовлен первый эталон метра - платиновая линейка, получившая название "метр архива", или "архивный метр". За единицу массы - килограмм - приняли массу одного кубического дециметра воды (при 4 °C), взятой из Сены. Эталоном килограмма стала платиновая цилиндрическая гиря.

С годами, однако, выяснилось, что естественные прототипы этих эталонов - парижский меридиан и воды из Сены - не очень удобны для воспроизведения, да и к тому же они не отличаются примерным постоянством. Такие "грехи" ученые-метрологи сочли непростительными. В 1872 году Международная метрическая комиссия решила отказаться от услуг природного прототипа длины: эту почетную роль доверили "архивному метру", по которому изготовили 31 эталон в виде брусков, но уже не из чистой платины, а из сплава ее с иридием (10 %). Через 17 лет аналогичная участь постигла и воду из Сены: прототипом килограмма была утверждена гиря, выполненная из того же платиноиридиевого сплава, а международными эталонами стали 40 ее точных копий.

За прошедшее столетие "в царстве мер и весов" произошли некоторые изменения: вынужден был уйти в отставку "архивный метр" (эталоном метра стала длина, равная 1650763,73 длины волны оранжевого излучения изотопа криптона 86 Kr). Но "самый главный в мире" килограмм из сплава платины с иридием по-прежнему остается в строю.

Редкий металл индий сыграл немаловажную роль в… защите Лондона от массированных налетов немецкой авиации во время второй мировой войны. Благодаря чрезвычайно высокой отражательной способности индия изготовленные из него зеркала позволяли прожекторам противовоздушной обороны в поисках воздушных пиратов легко "пробивать" мощными лучами плотный туман, частенько окутывающий британские острова. Поскольку индий принадлежит к легкоплавким металлам, во время работы прожектора зеркало постоянно нуждалось в охлаждении, однако английское военное ведомство охотно шло на дополнительные расходы, с удовлетворением подсчитывая число сбитых вражеских самолетов.

Весной 1942 года из Мурманска в сопровождении конвоя вышел английский крейсер "Эдинбург", на борту которого находилось более пяти тонн золота - плата СССР союзникам за военные поставки.

Однако в порт назначения крейсер не пришел: он был атакован фашистскими подводными лодками и миноносцами, которые нанесли ему серьезные повреждения. И хотя крейсер еще мог оставаться на плаву, командование английского конвоя приняло решение потопить судно, чтобы ценнейший груз не достался врагу.

Спустя несколько лет после окончания войны родилась идея - извлечь золото из чрева затонувшего корабля. Но понадобилось еще не одно десятилетие, прежде чем идея воплотилась в жизнь.

В апреле 1981 года было достигнуто соглашение между СССР и Великобританией о подъеме золотого груза и уже вскоре английская фирма, с которой был заключен соответствующий контракт, приступила к работе. К месту гибели "Эдинбурга" прибыло специально оборудованное спасательное судно "Стефанитурм".

Для борьбы с морской стихией фирма привлекла опытных и отважных водолазов разных стран. Трудности заключались не только в том, что золото покоилось под 260-метровой толщей воды и слоем ила, но и в том, что рядом с ним находился отсек с боеприпасами, готовыми в любой момент взорваться.

Шли дни. Сменяя друг друга, водолазы шаг за шагом расчищали путь к золотым слиткам, и, наконец, поздно вечером 16 сентября водолаз из Зимбабве Джон Розе поднял на поверхность тяжелую черную болванку.

Когда его коллеги оттерли бензином грязь и мазут, покрывавшие поверхность металла, все увидели долгожданный желтый блеск золота. Лиха беда - начало! Подъем продолжался 20 дней, пока разбушевавшееся Баренцево море не заставило водолазов прекратить работу. Всего из пучины удалось извлечь 431 слиток золота высшей пробы (9999) весом почти по 12 килограмм. Каждый из них по современному курсу оценивается в 100 тысяч фунтов стерлингов. Но 34 слитка еще остались на дне ждать своего часа.

Все поднятое с "Эдинбурга" золото было доставлено в Мурманск. Здесь его тщательно взвесили, "оприходовали" и затем поделили в соответствии с соглашением: часть была передана в качестве вознаграждения фирме "добытчице", а остальное золото разделили между советской и британской сторонами в соотношении два к одному.

В конце второй мировой войны в Восточно-Китайском море американская подводная лодка потопила японское судно "Ава мару". Это судно, замаскированное под плавучий госпиталь, на самом деле выполняло ответственную миссию по перевозке ценностей, награбленных в странах Восточной и Юго-Восточной Азии. На его борту, в частности, находилось 12 тонн платины, большое количество золота, в том числе 16 тонн антикварных золотых монет, 150 тысяч каратов необработанных алмазов, около 5 тысяч тонн редких металлов.

Ушедшие в пучину богатства вот уже почти четыре десятилетия не дают покоя многим искателям сокровищ. При поддержке японского правительства недавно была организована экспедиция, которая должна поднять судно, "начиненное" драгоценными металлами. Однако задача осложняется тем, что местонахождение "Ава мару" до сих пор не установлено. Правда, в печати проскальзывают сообщения о том, что японцев опередили китайцы, которые, якобы, обнаружили судно и уже приступили к "очистке" морского дна.

На северо-восточном побережье Каспийского моря есть полуостров Бузачи. Надавно здесь началась промышленная добыча нефти. Само по себе это событие не вызвало бы большого резонанса, если бы не оказалось, что бузачинская нефть характеризуется высоким содержанием… ванадия.

Сейчас ученые Института химии, нефти и природных солей, а также Института металлургии и обогащения АН КазахскойССР разрабатывают эффективную технологию извлечения ценного металла из нефтяной "руды".

Некоторые морские растения и животные - голотурии, асцидий, морские ежи - "коллекционируют" ванадий, извлекая его из воды каким-то неведомым человеку способом. Одни ученые полагают, что ванадий, присутствующий в живых организмах этой группы, выполняет те же функции, что железо в крови человека и высших животных, т. е. помогает впитывать кислород, или, образно говоря, "дышать". Другие ученые считают, что ванадий необходим обитателям морского дна не для дыхания, а для питания. Кто из этих ученых прав, покажут дальнейшие исследования. Пока же удалось установить, что в крови голотурий содержится до 10 % ванадия, а у отдельных разновидностей асцидий концентрация этого элемента в крови в миллиарды раз превышает содержание его в морской воде. Настоящие "копилки" ванадия!

Ученые заинтересовались возможностью извлекать ванадий из этих "копилок". В Японии, например, целые километры морских берегов занимают плантации асцидий. Эти животные очень плодовиты: с одного квадратного метра голубых плантаций снимают до 150 килограммов асцидий. После сбора урожая живую ванадиевую "руду" отправляют в специальные лаборатории, где из нее получают нужный промышленности металл. В печати было сообщение о том, что японские металлурги уже выплавили сталь, которая легирована ванадием, "добытым" из асцидий.

Биологи все чаще обнаруживают, что в живых организмах могут протекать такие процессы, для которых обычно требуются высокие температуры или давления. Так, недавно внимание ученых обратили на себя морские огурцы - представители древнего рода, существующего уже 50 миллионов лет. Оказалось, что в студенистом теле этих животных длиной до 20 сантиметров, обитающих обычно в иле на дне морей и океанов, прямо под кожей накапливается обыкновенное железо в виде крохотных шариков (диаметром не более 0,002 миллиметра). До сих пор неясно, как морским огурцам удается "добывать" это железо и для чего им нужна такая "начинка". Серия экспериментов с изотопами железа, возможно, даст ответ на эти вопросы.

С тех пор как каменный век сдал свои полномочия эпохе меди и главенствующее положение среди материалов, используемых человеком, занял металл, люди постоянно искали пути повышения его прочности. В середине XX века перед учеными встали проблемы освоения космических пространств, покорения океанских глубин, овладения энергией атомного ядра, и для успешного решения их понадобились новые конструкционные материалы," в том числе сверхпрочные металлы.

Незадолго до этого физики расчетным путем определили максимально возможную прочность веществ: она оказалась в десятки раз больше реально достигнутой. Каким же образом можно приблизить прочностные характеристики металлов к теоретическим пределам?

Ответ, как часто случалось в истории науки, пришел совсем неожиданно. Еще во время второй мировой войны было зафиксировано немало случаев выхода из строя различных электронных устройств, конденсаторов, морских телефонных кабелей. Вскоре удалось установить причину аварий: виновниками их были мельчайшие (диаметром один - два микрона) кристаллики олова или кадмия в форме иголок и волокон, которые вырастали иногда на поверхности стальных деталей, покрытых слоем этих металлов. Чтобы успешно бороться с нитевидными кристаллами, или "усами" (как назвали вредную металлическую "растительность"), нужно было их тщательно изучить. В лабораториях различных стран были выращены нитевидные кристаллы сотен металлов и соединений. Они стали объектом многочисленных исследований, в результате которых выяснилось (поистине, нет худа без добра), что "усы" обладают колоссальной прочностью, близкой к теоретической. Удивительная прочность нитевидных кристаллов объясняется совершенством их структуры, которая, в свою очередь, обусловлена их миниатюрными размерами. Чем меньше кристалл, тем менее вероятно присутствие в нем различных дефектов - внутренних и внешних. Так, если поверхность обычных металлов, даже отполированная, при сильном увеличении напоминает хорошо вспаханное поле, то поверхность нитевидных кристаллов при тех же условиях выглядит практически ровной (у некоторых из них не обнаружена шероховатость даже при увеличении в 40 000 раз).

С точки зрения конструктора, вполне уместно сравнение "усов" с обыкновенной паутиной, которую по отношению прочности к массе или длине можно считать "рекордсменом" среди всех природных и синтетических материалов.

В последние время внимание ученых приковано к проблемам защиты окружающей среды от промышленных загрязнений. Многочисленные исследования свидетельствуют о том, что не только в индустриальных районах, но и вдали от них атмосфера, почва, деревья содержат во много раз больше таких токсичных элементов, как свинец и ртуть.

Любопытны данные, полученные при анализе гренландского фирна (плотного снега). Пробы фирна брались из разных горизонтов, соответствующих тому или иному историческому периоду. В образцах, датированных 800 годом до н. э., на каждый килограмм фирна приходится не более 0,000 000 4 миллиграмма свинца (эта цифра принята за уровень естественного загрязнения, главный источник которого - вулканические извержения). Образцы, относящиеся к середине XVIII века (начало промышленной революции), содержали его уже в 25 раз больше. В дальнейшем же началось настоящее "нашествие" свинца на Гренландию: содержание этого элемента в пробах, взятых с верхних горизонтов, т. е. соответствующих нашему времени, в 500 раз превосходит естественный уровень.

Еще богаче свинцом вечные снега европейских горных массивов. Так, содержание его в фирне одного из ледников Высоких Татр за последние 100 лет возросло примерно в 15 раз. К сожалению, более ранние образцы фирна не были подвергнуты анализу. Если же исходить из уровня естественной концентрации, то оказывается, что в Высоких Татрах, находящихся рядом с промышленными районами, этот уровень превышен почти в 200 тысяч раз!

Сравнительно недавно объектом исследования шведских ученых стали многовековые дубы, растущие в одном из парков в центре Стокгольма. Оказалось, что содержание свинца в деревьях, возраст которых достигает 400 лет, в последние десятилетия резко увеличилось вместе с ростом интенсивности автомобильного движения. Так, если в прошлом веке в древесине дубов содержалось всего 0,000 001 % свинца, то к середине XX века свинцовый "запас" удвоился, а к концу 70-х годов возрос уже примерно в 10 раз. Особенно богата этим элементом та сторона деревьев, которая обращена к автомобильным дорогам и, следовательно, более подвержена воздействию выхлопных газов.

Кое в чем Рейну повезло: он оказался единственной на нашей планете рекой, в честь которой назван химический элемент - рений. Но зато другие химические элементы доставляют этой реке немало бед. Недавно в Дюссельдорфе состоялся международный семинар, или "консилиум по Рейну", как назвала его западная печать. Участники консилиума поставили единодушный диагноз: "Река находится при смерти".

Дело в том, что берега Рейна густо "заселены" заводами и фабриками, в том числе химическими, которые щедро снабжают реку своими сточными водами. Неплохо помогают им в этом многочисленные канализационные "притоки". По данным западногерманских ученых, каждый час в рейнские воды поступает 1250 тонн различных солей - целый железнодорожный состав! Ежегодно река "обогащается" 3150 тоннами хрома, 1520 тоннами меди, 12300 тоннами цинка, 70 тоннами окиси серебра и сотнями тонн других примесей. Стоит ли удивляться, что Рейн часто называют теперь "сточной канавой" и даже "ночным горшком индустриальной Европы". А еще говорят, что Рейну повезло…

Исследования американских физиков показали, что даже в таких районах, где нет промышленных предприятий и оживленного автомобильного движения, а следовательно, источников загрязнения атмосферы, в ней присутствуют микроскопические количества тяжелых цветных металлов.

Откуда же они берутся?

Ученые полагают, что подземный рудный пласт Земли, содержащий эти металлы, постепенно испаряется. Известно, что некоторые вещества в определенных условиях могут превращаться в пар прямо из твердого состояния, минуя жидкое. Хотя процесс протекает чрезвычайно медленно и в очень малых масштабах, какому-то количеству "беглых" атомов все же удается достичь атмосферы. Однако задержаться здесь им не суждено: дожди и снега постоянно очищают воздух, возвращая испарившиеся металлы в покинутую ими землю.

С древних времен медь и бронза пришлись по душе ваятелям и чеканщикам. Уже в V веке до н. э. люди научились отливать бронзовые статуи. Некоторые из них отличались гигантскими размерами. В начале III века до н. э. был создан, например, Колосс Родосский - достопримечательность древнего порта Родоса на побережье Эгейского моря. Статуя бога Солнца Гелиоса, на 32 метра возвышавшаяся у входа во внутреннюю гавань порта, считалась одним из семи чудес света.

К сожалению, грандиозное творение древнего скульптора Хароса просуществовало лишь немногим более полувека: во время землетрясения статуя разрушилась и была затем продана сирийцам как металлолом.

Поговаривают, будто бы власти острова Родос, чтобы привлечь побольше туристов, намерены по сохранившимся чертежам и описаниям восстановить в своей гавани это чудо света. Правда, воскресший Колосс Родосский будет выполнен уже не из бронзы, а из алюминия. По проекту внутри головы возрожденного чуда света намечено разместить… пивной бар.

Не так давно французские ученые, проводя подводные исследования в Красном море, обнаружили недалеко от берегов Судана своеобразную яму глубиной более 2000 метров, причем вода на этой глубине оказалась очень горячей.

Исследователи опустились в провал на батискафе "Сиана", однако вскоре им пришлось возвратиться, поскольку стальные стенки батискафа быстро нагрелись до 43 °C. Пробы воды, взятые учеными, показали, что яма заполнена… горячей жидкой "рудой": содержание в воде хрома, железа, золота, марганца и многих других металлов оказалось необычайно высоким.

С давних пор жители Тувы заметили, что на каменных откосах одной из гор время от времени выступали капельки блестящей жидкости. Не случайно гору назвали Терлиг-Хая, что в переводе с тувинского означает "потная скала". Как установили геологи, "виновата" в этом ртуть, которая содержится в горных породах, слагающих Терлиг-Хая. Теперь у подножья горы работники комбината "Тувакобальт" ведут разведку и добычу "серебряной воды".

На Камчатке есть озеро Ушки. Несколько десятилетий назад на его берегу были найдены четыре металлических кружка - древние монеты. Две монеты плохо сохранились, и ученые-нумизматы ленинградского Эрмитажа смогли лишь установить их восточное происхождение. Зато два других медных кружка рассказали специалистам многое. Они были отчеканены в древнегреческом городе Пантикапее, стоявшем на берегу пролива, который назывался Боспором Киммерийским (в районе теперешней Керчи).

Любопытно, что одну из этих монет можно с полным основанием считать современницей Архимеда и Ганнибала: ученые датировали ее III веком до нашей эры. Вторая монета оказалась "помоложе" - она изготовлена в 17 году нашей эры, когда Пантикапей стал столицей Боспорского царства. На ее лицевой стороне отчеканено изображение царя Рискупорида Первого, а на оборотной - профиль римского императора, вероятнее всего Тиберия, правившего в 14–37 годах нашей эры. Совместное "проживание" на монете сразу двух царственных особ объяснялось тем, что боспорские цари носили титул "Друг цезарей и друг римлян", и поэтому на своих деньгах помещали изображения римских императоров.

Когда и какими путями добрались маленькие медные странницы от берегов Черного моря до глубинки Камчатского полуострова? Но древние монеты хранят молчание.

Успенский собор - красивейшее сооружение Московского Кремля. Интерьер собора освещают несколько люстр, самая большая из которых изготовлена из чистого серебра. Во время войны 1812 года этот драгоценный металл был награблен наполеоновскими солдатами, но "по техническим причинам" вывезти его из России не удалось. Серебро отбили у врага, и в память о победе русские мастера изготовили эту уникальную люстру, состоящую из нескольких сот деталей, украшенных разнообразным орнаментом.

Во время путешествия на яхте по рекам Европы летом 1905 года великий французский композитор Морис Равель посетил крупный завод, расположенный на берегу Рейна. Увиденное там буквально потрясло композитора. В одном из своих писем он рассказывает: "То, что я видел вчера, врезалось мне в память и сохранится навсегда. Это гигантский литейный завод, на котором круглые сутки работает 24 000 человек. Как передать Вам впечатление от этого царства металла, этих пылающих храмов огня, от этой чудесной симфонии свистков, шума приводных ремней, грохота молотов, которые обрушиваются на вас со всех сторон… Как все это музыкально! Непременно использую!.." Свой замысел композитор воплотил в жизнь лишь спустя почти четверть века. В 1928 году он написал музыку для небольшого балета "Болеро", ставшего самым значительным произведением Равеля. В музыке явственно слышатся индустриальные ритмы - более четырех тысяч ударов барабана за 17 минут звучания. Поистине симфония металла!

Если бы древним грекам был известен металл титан, то вполне вероятно, что они использовали бы его в качестве строительного материала при сооружении зданий знаменитого афинского Акрополя. Но, к сожалению, зодчие древности не располагали этим "вечным металлом". Их замечательные творения оказались подвержены губительному воздействию столетий. Время безжалостно разрушало памятники Эллинской культуры.

В начале нашего века заметно состарившийся афинский Акрополь реконструировали: отдельные элементы зданий были скреплены стальной арматурой. Но прошли десятилетия, сталь кое-где оказалась съедена ржавчиной, многие мраморные плиты осели и потрескались. Чтобы приостановить разрушение Акрополя, решено было заменить стальные крепления титановыми, которым коррозия не страшна, поскольку титан на воздухе практически не окисляется. Для этого Греция недавно закупила в Японии крупную партию "вечного металла".

Вряд ли найдется хоть один человек, который за свою жизнь ничего не потерял. По данным британского казначейства, англичане ежегодно теряют одних только золотых и серебряных украшений на два миллиона фунтов стерлингов, да примерно 150 миллионов монет общей стоимостью почти три миллиона фунтов стерлингов. Раз так много теряется, значит, можно много и найти. Вот почему в последнее время на британских островах появилось немало "искателей счастья". На помощь им пришла современная техника: в продажу поступили специальные устройства типа миноискателя, предназначенные для поиска мелких металлических предметов в густой траве, в зарослях кустарника и даже под слоем грунта. За право "прощупать почву" Министерство внутренних дел Англии взимает с каждого желающего (а таковых в стране около 100 тысяч) налог в размере 1,2 фунта стерлингов. Кое-кому удалось, видимо, оправдать эти расходы; несколько раз в печати появлялись сообщения о том, что найдены древние золотые монеты, стоимость которых на нумизматическом рынке весьма велика.

В последние годы вошли в моду всевозможные тесты для определения интеллектуальных способностей человека. Однако, как полагает некий американский профессор, можно вполне обойтись без тестов, заменив их анализом волос обследуемого индивидуума. Проанализировав более 800 разномастных локонов и прядей, ученый выявил четкую, по его мнению, взаимосвязь между умственным развитием и химическим составом волос. В частности, он утверждает, что в волосах мыслящих людей содержится больше цинка и меди, чем в растительности на головах их умственно отсталых собратьев.

Заслуживает ли внимание эта гипотеза? Видимо, утвердительный ответ можно будет дать лишь в том случае, если содержание указанных элементов в шевелюре автора гипотезы окажется на достаточно высоком уровне.

Как известно, многие химические элементы необходимы для нормального функционирования живых и растительных организмов. Обычно микроэлементы (их называют так, поскольку требуются они в микродозах) поступают в организм с овощами, фруктами и другой пищей. Недавно Киевская кондитерская фабрика начала выпускать необычный вид сладкой продукции - сахар, в который добавлены нужные человеку микроэлементы. Новый сахар содержит марганец, медь, кобальт, хром, ванадий, титан, цинк, алюминий, литий, молибден, разумеется, в микроскопических количествах.

Вы еще не пробовали сахар с молибденом?

Как известно, бронза никогда не считалась драгоценным металлом. Однако фирма "Паркер" намеревается изготовить из этого широко распространенного сплава перья небольшой партии сувенирных авторучек (всего пять тысяч штук), которые будут продаваться по баснословной цене - 100 фунтов стерлингов. Какие же основания у руководителей фирмы надеяться на успешную реализацию столь дорогих сувениров?

Дело в том, что материалом для перьев послужит бронза, из которой были сделаны части корабельной оснастки знаменитого английского трансатлантического суперлайнера "Куин Элизабет", построенного в 1940 году. Летом 1944 года "Куин Элизабет", ставшая в годы войны транспортным судном, установила своеобразный рекорд, переправив через океан за один рейс 15 200 военнослужащих - самое большое количество людей за всю историю мореплавания. Судьба не была благосклонной к этому крупнейшему в истории мирового флота пассажирскому судну. Бурное развитие авиации после второй мировой войны привело к тому, что в 60-х годах "Куин Элизабет" осталась практически без пассажиров: большинство отдало предпочтение стремительному полету над Атлантическим океаном. Роскошный лайнер стал приносить убытки и был продан в США, где его предполагали поставить на прикол, оборудовав на нем фешенебельные рестораны, экзотические бары, игорные залы. Но из этой затеи ничего не вышло, и "Куин Элизабет", проданная с аукциона, оказалась в Гонконге. Здесь были дописаны последние печальные страницы биографии уникального судна-гиганта. В 1972 году на нем возник пожар, и гордость английских судостроителей превратилась в груду металлолома.

Тогда-то у фирмы "Паркер" и родилась заманчивая идея.

Громадные участки океанского дна покрыты железо-марганцевыми конкрециями. Как полагают специалисты, не за горами уже то время, когда начнется промышленная добыча подводных руд. Пока же ведутся эксперименты по разработке технологии получения железа и марганца из конкреций. Уже есть и первые результаты. Ряду ученых, внесших весомый вклад в освоение мирового океана, была вручена необычная памятная медаль: материалом для нее послужило железо, выплавленное из железо-марганцевых конкреций, которые были подняты с океанского дна на глубине около пяти километров.

Топонимика (от греческих слов "топос" - место, местность, и "онома" - имя) - наука о происхождении и развитии географических названий. Часто местность получала имя благодаря каким-то характерным для нее признакам. Вот почему незадолго до войны геологи заинтересовались названиями некоторых участков одного из Кавказских хребтов: Маднеули, Поладеури и Саркинети. Ведь по-грузински "мадани" означает руда, "полади" - сталь, "ркина" - железо. И действительно, геологическая разведка подтвердила наличие в недрах этих мест железных руд, а вскоре в результате раскопок были обнаружены и древние штольни.

…Быть может, когда-нибудь в пятом или десятом тысячелетии, ученые обратят внимание на название древнего города Магнитогорска. Засучат геологи и археологи рукава, и закипит работа там, где когда-то кипела сталь.

В наши дни, когда пытливый взгляд ученых все дальше проникает в глубины Вселенной, не ослабевает интерес науки и к микромиру, полному тайн и любопытных фактов. Несколько лет назад, например, одному из сотрудников Вудсхолского океанографического института (США, штат Массачусетс) удалось обнаружить бактерии, способные ориентироваться в магнитном поле Земли и перемещаться строго в северном направлении. Как выяснилось, у этих микроорганизмов имеются две цепочки из кристаллического железа, которые, видимо, играют роль своеобразного "компаса". Дальнейшие исследования должны показать, для каких "путешествий" природа снабдила бактерии этим "компасом".

Один из наиболее интересных экспонатов Нижнетагильского краеведческого музея - массивный стол-памятник, изготовленный целиком из меди. Чем же он примечателен? Ответ на этот вопрос дает надпись на крышке стола: "Сия первая в России медь, отысканная в Сибири бывшим комиссаром Никитой Демидовым по грамотам Петра I в 1702, 1705 и 1709 годах, а из сей первоначальной меди сделан оный стол в 1715 году". Весит стол около 420 килограммов.

Каких только коллекций не знает мир! Почтовые марки и открытки, старинные монеты и часы, зажигалки и кактусы, спичечные и винные этикетки - этим сегодня уже никого не удивишь. А вот у З. Романова - мастера литейного цеха из болгарского города Видин - конкурентов найдется немного. Он собирает фигурки из чугуна, но не художественные изделия, как, например, знаменитое каслинское литье, а те "произведения искусства", автором которых является. расплавленный чугун. Во время разливки брызги металла, застывая, обретают порой причудливые формы. В коллекции литейщика, которую он назвал "Шутки чугуна", есть фигурки животных и людей, сказочные цветы и многие другие любопытные предметы, которые создал чугун и подметил острый взгляд коллекционера.

Несколько более громоздки и, пожалуй, менее эстетичны экспонаты из коллекции одного из жителей США: он собирает чугунные крышки от канализационных колодцев. Как говорится, "чем бы дитя не тешилось…" Однако супруга счастливого владельца многочисленных крышек, видимо, рассуждала иначе: когда в доме уже не оставалось свободного места, она поняла, что семейному очагу пришла крышка, и подала на развод.

Монеты из серебра впервые были отчеканены в Древнем Риме еще в III веке до нашей эры. Более двух тысячелетий серебро прекрасно справлялось с одной из своих функций - служить деньгами. И сегодня серебряные монеты имеют хождение во многих странах. Но вот беда: инфляция и рост цен на благородные металлы, в том числе на серебро, на мировом рынке привели к тому, что между покупательной способностью серебряной монеты и стоимостью заключенного в ней серебра образовался заметный разрыв, который растет с каждым годом. Так, например, стоимость серебра, содержащегося в шведской кроне, выпущенной в период с 1942 по 1967 год, в наши дни фактически оказалась в 17 раз выше официального курса этой монеты.

Таким несоответствием решили воспользоваться некоторые предприимчивые лица. Несложные подсчеты показали, что гораздо выгоднее извлекать серебро из однокроновых монет, чем использовать их по прямому назначению в магазинах. Переплавляя кроны в серебро, дельцы за несколько лет "заработали" около 15 миллионов крон. Они переплавляли бы серебро и дальше, но стокгольмская полиция пресекла их финансово-металлургическую деятельность, и бизнесмены-плавильщики предстали перед судом.

Долгие годы в отделе оружия Государственного исторического музея экспонировался эфес шпаги, изготовленной тульскими мастерами в конце XVIII столетия и подаренной ими Екатерине II. Разумеется, предназначавшийся в дар императрице эфес был не простым и даже не золотым, а бриллиантовым. Точнее говоря, он был усыпан тысячами стальных бусинок, которым умельцы Тульского оружейного завода с помощью специальной огранки придали вид бриллиантов.

Искусство гранения стали возникло, по-видимому, в начале XVIII века. Среди многочисленных подарков, полученных Петром I от туляков, обращала на себя внимание изящная шкатулка-сейф с гранеными стальными шариками на крышке. И хотя граней было немного, металлические "драгоценные камни" играли, притягивали к себе взгляд. С годами на смену алмазной огранке (16–18 граней) приходит бриллиантовая, где число граней может достигать сотни. Но для превращения стали в бриллианты требовалось много времени и труда, поэтому зачастую стальные драгоценности оказывались дороже настоящих. В начале прошлого века секреты этого замечательного искусства постепенно были утеряны. Приложил к этому руку и Александр I, категорически запретивший мастерам-оружейникам заниматься на заводе подобными "безделушками".

Но вернемся к эфесу. Во время ремонта музея эфес был похищен жуликами, которые прельстились множеством бриллиантов: грабителям и в голову не пришло, что эти "камни" сделаны из стали. Когда же "подделка" обнаружилась, раздосадованные похитители, пытаясь замести следы, совершили еще одно преступление: разломали бесценное творение русских умельцев и закопали его в землю.

Все же эфес удалось найти, но коррозия безжалостно расправилась с рукотворными бриллиантами: подавляющее большинство их (около 8,5 тысяч) было покрыто слоем ржавчины, а многие полностью разрушены. Почти все специалисты считали, что восстановить эфес невозможно. Но все же нашелся человек, взявшийся за это труднейшее дело: им стал московский художник-реставратор Е. В. Буторов, на счету которого было уже немало возрожденных шедевров русского и западного искусства.

"Я прекрасно сознавал ответственность и сложность предстоящей работы", - говорит Буторов. - "Все было неясно и неизвестно. Был непонятен принцип сборки рукояти, неизвестна технология изготовления бриллиантовой грани, не было инструментов, необходимых для реставрации. Прежде чем приступить к работе, я долго изучал эпоху создания эфеса, технологию оружейного производства того времени".

Художник вынужден был пробовать различные способы огранки, сочетая реставрационные работы с исследовательским поиском. Работа осложнялась тем, что "бриллианты" заметно различались как по форме (овальные, "маркиз", "фантазийные" и т. д.), так и по размерам (от 0,5 до 5 миллиметров), "простая" огранка (12–16 граней) чередовалась с" королевской" (86 граней).

И вот позади десять лет напряженного ювелирного труда, увенчавшегося большим успехом талантливого реставратора. Родившийся вновь эфес экспонируется в Государственном историческом музее.

Одной из красивейших станций Московского метрополитена по праву считается "Маяковская". Удивительной легкостью форм и изяществом линий очаровывает она москвичей и гостей столицы. Но, видимо, немногим известно, что эта парящая ажурность подземного вестибюля достигнута благодаря тому, что при его сооружении впервые в практике отечественного метростроения были применены стальные конструкции, сумевшие воспринять чудовищную нагрузку многометровой толщи грунта.

Строители станции использовали сталь и как отделочный материал. По проекту для облицовки арочных конструкций требовалась гофрированная нержавеющая сталь. Большую помощь метростроевцам оказали специалисты "Дирижаблестроя". Дело в том, что это предприятие располагало новейшей для того времени техникой, в том числе единственным в стране широкополосовым профилировочным станом. На этом предприятии как раз монтировали тогда цельнометаллический складывающийся дирижабль конструкции К. Э. Циолковского. Оболочка этого дирижабля состояла из металлических "скорлуп", соединяемых в подвижной "замок". Для прокатки таких деталей и был сооружен специальный стан.

Почетный заказ метростроевцев "Дирижабле строй" выполнил в срок; для надежности эта организация направила на станцию метро своих монтажников, которые и глубоко под землей оказались на высоте.

В 1958 году в Брюсселе над территорией Всемирной промышленной выставки величественно возвышалось необычное здание - Атомиум. Девять громадных (диаметром 18 метров) металлических шаров как бы висели в воздухе: восемь - по вершинам куба, девятый - в центре. Это была модель кристаллической решетки железа, увеличенной в 165 миллиардов раз. Атомиум символизировал величие железа - металла-труженика, главного металла промышленности.

Когда выставка закрылась, в шарах Атомиума разместили небольшие рестораны и смотровые площадки, которые ежегодно посещало около полумиллиона человек. Предполагалось, что уникальное здание будет демонтировано в 1979 году. Однако, учитывая хорошее состояние металлоконструкций и немалые доходы, приносимые Атомиумом, его владельцы и власти Брюсселя подписали соглашение, продлевающее жизнь этого "памятника" железу по крайней мере еще на 30 лет, т. е. до 2009 года.

18 августа 1964 года в предрассветный час на проспекте Мира в Москве стартовала космическая ракета. Этому звездному кораблю не суждено было достичь Луны или Венеры, однако судьба, уготованная ему, не менее почетна: навеки застыв в московском небе, серебристый обелиск пронесет через столетия память о первом пути, проложенном человеком в космических далях.

Авторы проекта долго не могли выбрать облицовочный материал для этого величественного монумента. Сначала обелиск запроектировали в стекле, потом в пластмассе, затем в нержавеющей стали. Но все эти варианты были забракованы самими авторами. После долгих раздумий и экспериментов архитекторы решили остановиться на отполированных до блеска титановых листах. Из титана была изготовлена и сама ракета, венчавшая обелиск.

Этому "вечному металлу", как часто называют титан, отдали предпочтение и авторы еще одного монументального сооружения. На конкурсе проектов памятников в честь столетия Международного союза электросвязи, организованном ЮНЕСКО, первое место (из 213 представленных проектов) заняла работа советских архитекторов. Монумент, который предполагалось установить на площади Наций в Женеве, должен был представлять собой две бетонные раковины высотой 10,5 метра, облицованные пластинами полированного титана. Человек, проходящий между этими раковинами по специальной дорожке, мог бы услышать свой голос, шаги, ШУМ города, увидеть свое изображение в центре кругов, уходящих в бесконечность. К сожалению, этот интересный проект так и не был осуществлен.

А недавно в Москве был воздвигнут памятник Юрию Гагарину: двенадцатиметровая фигура космонавта № 1 на высокой колонне-постаменте и модель космического корабля "Восток", на котором был совершен исторический полет, выполнены из титана.

Несколько лет назад французская фирма "Интерфорж" объявила о желании приобрести сверхмощный пресс для штамповки сложных крупногабаритных деталей авиационной и космической техники. В своеобразном конкурсе приняли участие ведущие фирмы многих стран. Предпочтение было отдано советскому проекту. Вскоре был заключен договор, и в начале 1975 года при въезде в старинный французский город Иссуар возник огромный производственный корпус, сооруженный для одной машины - уникального по мощности гидравлического пресса усилием 65 тысяч тонн. Контракт предусматривал не просто поставку оборудования, а сдачу пресса "под ключ", т. е. монтаж и пуск силами советских специалистов.

Точно в срок, установленный контрактом, 18 ноября 1976 года, пресс отштамповал первую партию деталей. Французские газеты называли его "машиной века" и приводили любопытные цифры. Масса этого гиганта - 17 тысяч тонн - в два раза превышает массу Эйфелевой башни, а высота цеха, где он установлен, равна высоте собора Парижской богоматери.

Несмотря на огромные размеры, процесс характеризуется большой скоростью штамповки, необычно высокой точностью. Накануне пуска агрегата французское телевидение показывало, как двух тысячетонная траверса пресса аккуратно раскалывает грецкие орехи, не повреждая их сердцевину, или задвигает поставленный "на попа" спичечный коробок, не оставляя при этом на нем ни малейших повреждений.

На церемонии, посвященной передаче пресса, выступил В. Жискар д"Эстен, в то время президент Франции. Заключительные слова своей речи он произнес по-русски: "Спасибо за это отличное достижение, которое делает честь советской промышленности".

Несколько лет назад в Кливленде (США) был создан новый научно-исследовательский институт легких металлов. На церемонии открытия традиционная ленточка, натянутая перед входом в институт, была из… титана. Чтобы ее перерезать, мэр города вместо ножниц вынужден был воспользоваться газовой горелкой и защитными очками.

Несколько лет назад в Музее истории и реконструкции Москвы появился новый экспонат - железное кольцо. И хотя это скромное колечко не шло ни в какое сравнение с роскошными перстнями из благородных металлов и драгоценных камней, работники музея отвели ему почетное место в своей экспозиции. Чем же привлекло это колечко их внимание?

Дело в том, что материалом для кольца послужило железо кандалов, которые долго носил в Сибири приговоренный к вечной каторге декабрист Евгений Петрович Оболенский, начальник штаба восстания на Сенатской площади. В 1828 году пришло высочайшее разрешение снять с декабристов кандалы. Отбывавшие наказание на Нерчинских рудниках вместе с Оболенским братья Николай и Михаил Бестужевы изготовили из его оков памятные железные кольца.

Более ста лет после смерти Оболенского хранилось кольцо вместе с другими реликвиями в его семье, переходя из поколения в поколение. И вот в наши дни потомки декабриста передали это необычное железное кольцо в музей.

Уже больше века люди пользуются лезвиями для бритья - тонкими заточенными пластинками из разных металлов. Всезнающая статистика утверждает, что в наши дни в мире ежегодно выпускается около 30 миллиардов лезвий.

Первое время их изготовляли главным образом из углеродистой стали, затем ей на смену пришла "нержавейка". В последние годы режущие кромки лезвий покрывают тончайшим слоем высокомолекулярных полимерных материалов, служащих сухой смазкой в процессе срезания волос, а для повышения стойкости режущих кромок на них иногда наносят атомарные пленки хрома, золота или платины.

В 1974 году в СССР было зарегистрировано открытие, в основе которого лежат сложные биохимические процессы, совершаемые. бактериями. Многолетнее изучение сурьмяных месторождений показало, что сурьма в них постепенно окисляется, хотя при обычных условиях такой процесс не может протекать: для этого нужны высокие температуры - более 300 °C. Какие же причины заставляют сурьму нарушать химические законы?

Исследование образцов окисленной руды показало, что они густо заселены неизвестными прежде микроорганизмами, которые и были виновниками окислительных "событий" на рудниках. Но, окислив сурьму, бактерии не успокаивались на достигнутом: энергию окисления они тут же пускали в ход для осуществления другого химического процесса - хемосинтеза, т. е. для превращения углекислоты в органические вещества.

Явление хемосинтеза впервые обнаружено и описано еще в 1887 году русским ученым С. Н. Виноградским. Однако до сих пор науке было известно всего четыре элемента, при бактериальном окислении которых выделяется энергия для хемосинтеза: азот, сера, железо и водород. Теперь к ним прибавилась сурьма.

Кто из москвичей или гостей столицы не бывал в Государственном универсальном магазине - ГУМе? Построенное почти сто лет назад здание торговых рядов переживает свою вторую молодость. Специалисты Всесоюзного производственного научно-реставрационного комбината выполнили большие работы по реконструкции ГУМа. В частности, износившаяся за долгие годы крыша из оцинкованного железа заменена современным кровельным материалом - "черепицей" из листовой меди.

Долгие годы ученые вели спор по поводу уникального творения древнеегипетских мастеров - золотой маски фараона Тутанхамона. Одни утверждали, что она сделана из целого слитка золота. Другие считали, что ее собрали из отдельных частей. Для установления истины решено было воспользоваться кобальтовой пушкой. С помощью изотопа кобальта, точнее излучаемых им гамма-лучей, удалось установить, что маска действительно состоит из нескольких деталей, но настолько тщательно подогнанных одна к другой, что заметить линии стыка невооруженным глазом было невозможно.

В 1980 году знаменитая коллекция произведений искусства Древнего Египта демонстрировалась в Западном Берлине. В центре внимания, как всегда, находилась знаменитая маска Тутанхамона. Неожиданно в один из дней работы выставки специалисты заметили на маске три глубокие трещины. Вероятно, по каким-то причинам "швы", т. е. линии стыка отдельных частей маски, начали расходиться. Встревоженные не на шутку представители комиссии по делам культуры и туризма АРЕ поспешили вернуть коллекцию в Египет. Теперь слово за экспертизой, которая должна ответить на вопрос, что же стряслось с ценнейшим произведением искусства древности?

Как и на Земле, металлы в чистом виде сравнительно редко встречаются на Луне. Тем не менее уже удалось найти частички таких металлов, как железо, медь, никель, цинк. В пробе лунного грунта, взятой автоматической станцией "Луна-20" в континентальной части нашего спутника - между Морем Кризисов и Морем Изобилия - впервые был обнаружен самородный алюминий. При исследовании лунной фракции массой 33 миллиграмма в Институте геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии АН СССР были выявлены три крохотные частицы чистого алюминия. Это плоские слегка удлиненные крупицы размером 0,22, 0,15 и 0,1 миллиметра с матовой поверхностью и серебристо-серые в свежем изломе.

Параметры кристаллической решетки самородного лунного алюминия оказались такими же, как у образцов чистого алюминия, полученного в земных лабораториях. В природе же на нашей планете самородный алюминий был найден учеными лишь один-единственный раз в Сибири. По мнению специалистов, на Луне этот металл должен чаще встречаться в чистом виде. Объясняется это тем, что лунный грунт постоянно "обстреливается" потоками протонов и других частиц космического излучения. Такая бомбардировка может привести к нарушению кристаллической решетки и к разрыву связей алюминия с другими химическими элементами в минералах, составляющих лунную породу. В результате "разрыва отношений" и появляются в грунте частицы чистого алюминия.

Три четверти века назад произошло Цусимское сражение. В этом неравном бою с японской эскадрой морская пучина поглотила несколько русских кораблей и среди них - крейсер "Адмирал Нахимов".

Недавно японская фирма "Ниппон Марин" решила поднять крейсер со дна моря. Разумеется, операция по подъему "Адмирала Нахимова" объясняется не любовью к русской истории и ее реликвиям, а самыми что ни на есть корыстными соображениями: есть сведения, что на борту затонувшего судна находились слитки золота, стоимость которого в нынешних ценах может составить от 1 до 4,5 миллиарда долларов.

Уже удалось определить место, где на глубине около 100 метров лежит крейсер, и фирма готова приступить к его подъему. По расчетам специалистов, эта операция продлится несколько месяцев и обойдется компании примерно в полтора миллиона долларов. Что же, ради миллиардов можно рискнуть миллионами.

Изготовленные сотни, а порой и тысячи лет назад изделия из дерева или камня, керамики или металла украшают стенды крупнейших музеев мира, занимают почетное место в многочисленных частных коллекциях. Любители старины готовы платить за произведения древних мастеров баснословные деньги, а некоторые предприимчивые любители денег, в свою очередь, готовы создавать в широком ассортименте и выгодно сбывать "предметы старины глубокой".

Как отличить подлинные раритеты от тонко выполненных подделок? Прежде единственным "прибором" для этой цели служил опытный глаз специалиста. Но, увы, на него не всегда можно положиться. Сегодня наука позволяет довольно точно определять возраст различных изделий из любых материалов.

Пожалуй, основным объектом фальсификации являются золотые украшения, статуэтки, монеты древних народов - этрусков и византийцев, инков и египтян, римлян и греков. Методы установления подлинности предметов из золота базируются на технологическом обследовании и анализе металла. По тем или иным примесям старое золото без труда удается отличить от нового, а методы обработки металла, которым пользовались античные мастера, и характер их творчества настолько оригинальны и неповторимы, что шансы фальсификаторов на успех сводятся к нулю.

Медные и бронзовые подделки эксперты узнают по особенностям поверхности металла, но главным образом по его химическому составу. Поскольку он неоднократно менялся на протяжении столетий, для каждого периода характерно определенное содержание основных компонентов. Так, в 1965 году коллекция берлинского музея Кунстхандель пополнилась ценным экспонатом - бронзовой позднеантичной лейкой в форме коня. Считалось, что эта лейка, или ритон, представляет собой "коптскую работу IX–X веков". Точно такой же бронзовый ритон, подлинность которого не вызывала сомнений, хранится в Эрмитаже. Тщательное сравнение экспонатов навело ученых на мысль о том, что берлинский конь не что иное, как искусно изготовленная подделка. И действительно, анализ подтвердил опасения: бронза содержала 37–38 % цинка - многовато для X века. Вероятнее всего, полагают эксперты, этот ритон появился на свет лишь за несколько лет до того, как он попал в Кунстхандель, т. е. примерно в 1960 году - в "час пик" моды на коптские изделия.

Для определения подлинности древних керамических изделий ученые успешно применяют метод археомагнетизма. В чем же он заключается? При охлаждении керамической массы содержащиеся в ней частицы железа имеют "привычку" выстраиваться вдоль силовых линий магнитного поля Земли. А так как оно со временем меняется, то меняется и характер расположения железных частиц, благодаря чему путем несложных исследований можно определить возраст "подозреваемого" изделия из керамики. Даже если фальсификатору удалось подобрать состав керамической массы, сходный с древними составами, и искусно скопировать форму изделия, то расположить соответствующим образом частицы железа он, разумеется, не в силах. Это-то его и выдаст с головой.

Как известно, у металлов довольно высокий коэффициент теплового расширения.

По этой причине стальные сооружения в зависимости от времени года, а следовательно, от температуры окружающего воздуха, становятся то длиннее, то короче. Так, знаменитая Эйфелева башня - "железная мадам", как часто называют ее парижане, - летом на 15 сантиметров выше, чем зимой.

Наша планета не очень гостеприимно встречает небесных странников: при входе в плотные слои ее атмосферы крупные метеориты обычно взрываются и падают на земную поверхность в виде так называемых "метеоритных дождей".

Самый обильный такой "дождь" выпал 12 февраля 1947 года над западными отрогами Сихотэ-Алиня. Он сопровождался грохотом взрывов, в радиусе 400 километров был виден болид - яркий огненный шар с огромным светящимся дымным хвостом.

Для изучения столь необычных "атмосферных осадков" в зону падения космического пришельца вскоре прибыла экспедиция Комитета по метеоритам АН СССР. В таежных дебрях ученые нашли 24 кратера диаметром от 9 до 24 метров, а также более 170 воронок и лунок, образованных частицами "железного дождя". Всего экспедиция собрала свыше 3500 железных осколков общей массой 27 тонн. По мнению специалистов, до встречи с Землей этот метеорит, получивший название Сихотэ-Алинского, весил около 70 тонн.

Геологи нередко пользуются "услугами" многих растений, которые служат своеобразными индикаторами определенных химических элементов и благодаря этому помогают обнаружить в почве залежи соответствующих полезных ископаемых. А горный инженер из Зимбабве Уильям Уэст решил привлечь в качестве помощников при геологических поисках представителей не флоры, а фауны, точнее говоря, обыкновенных африканских термитов. При постройке своих конусообразных "общежитий" - термитников (их высота достигает иногда 15 метров) эти насекомые проникают глубоко в землю. Возвращаясь на поверхность, они выносят с собой строительный материал - "пробы" грунта с различной глубины. Вот почему исследование термитников - определение их химического и минерального состава - позволяет судить о наличии в почве данной местности тех или иных полезных ископаемых.

Уэст провел множество экспериментов, которые затем легли в основу его "термитного" метода. Уже получены и первые практические результаты: благодаря методу инженера Уэста открыты богатые золотоносные пласты.

Открытая в 1820 году Антарктида до сих пор остается континентом загадок: ведь практически вся ее территория (кстати почти в полтора раза превышающая площадь Европы) закована в ледовый панцирь. Толщина льда составляет в среднем 1,5–2 километра, а в некоторых местах достигает 4,5 километра.

Заглянуть под эту "скорлупку" непросто, и хоть уже более четверти века ученые ряда стран ведут здесь интенсивные исследования, Антарктида раскрыла далеко не все свои тайны. В частности, ученых интересуют природные ресурсы этого материка. Многие факты говорят о том, что Антарктида имеет общее геологическое прошлое с Южной Америкой, Африкой, Австралией и, следовательно, у этих регионов должны быть примерно сходными спектры полезных ископаемых. Так, антарктические горные породы, по-видимому, содержат алмазы, уран, титан, золото, серебро, олово. Кое-где уже обнаружены пласты каменного угля, залежи железных и медномолибденовых руд. Преградой на пути к ним стоят пока горы льда, но рано или поздно эти богатства поступят в распоряжение людей.

Б. Г. Андреев

Когда незнакомый со стенографией человек наблюдает на собрании за быстро скользящей по бумаге рукой стенографистки, ему кажется в высшей степени удивительной возможность дословно восстановить речь оратора с помощью возникающих на бумаге «таинственных» крючков и закорючек. И он невольно поражается тому, какие удобства, какие возможности и какую огромную экономию времени дает эта условная система стенографических знаков.

Рис. 1. Химические символы, применявшиеся в александрийских книгах по химии.

Рис. 2. Алхимические символы 1609 г.

Символы Дальтона.

Рис. 3. Снимок с таблицы Дальтона, изображающей атомы и молекулы. Внизу дано строение некоторых «сложных атомов» по современным Дальтону данным.

На лекции английского алхимика.

Джон Дальтон (1766-1844).

Якоб Берцелиус, создатель современного химического языка (1779-1848).

Антуан Лоран Лавуазье (1743-1794).

Не менее таинственной кажется незнакомому с химией человеку химическая символика - латинские буквы разной величины, цифры, стрелки, плюсы, точки, запятые, сложные фигуры и сочетания из букв и черточек... А знающему химию хорошо известно, какие возможности, какие удобства и какую экономию времени дает умелое пользование современным химическим языком, одинаково понятным химику любой национальности.

Не нужно, однако, думать, что этот в высшей степени удобный язык появился сразу в своей современной совершенной форме. Нет, он, как и все на свете, имеет свою историю, и историю длинную, которая тянется уже свыше двух тысячелетий.

Перенесемся мысленно на солнечные берега Средиземного моря - в египетский порт Александрию. Это один из древнейших городов мира, он был основан еще Александром Македонским за триста с лишним лет до нашей эры. Вскоре после своего основания этот город сделался важнейшим культурным центром Средиземного моря. Достаточно сказать, что знаменитая александрийская библиотека, сожженная религиозными изуверами-христианами в 47 году н. э., содержала 700 тыс. томов сочинений по различным отраслям знания, в том числе и по химии.

Металлургия, выделка стекла, окраска тканей и другие химические производства, развитые в древнем Египте, дали много эмпирического материала, который пытались обобщить и систематизировать греческие и арабские ученые, привлекавшиеся в Александрию ее культурными ценностями. По счастью, некоторые памятники этой культуры уцелели от варварского разгрома христианами, в том числе и некоторые сочинения по химии. Уцелели, несмотря на то, что в 296 г. н, э. римский император Диоклетиан в специальном указе, где, кстати сказать, впервые официально упоминается слово «химиям», предписал сжечь в Александрии все книги по химии.

И вот, в сочинениях александрийских авторов мы встречаем уже химическую символику. Взглянув на рис. 1, читатель увидит, насколько проще для запоминания наши современные химические знаки, чем эта символика. Однако здесь уже применяется иногда тот же прием, которым пользуемся и мы: символы уксуса, соли, мышьяка получились путем сокращения соответствующих греческих слов.

Сложнее обстоит дело с металлами. Известные тогда металлы были посвящены небесным светилам: золото - Солнцу, серебро - Луне, медь - Венере, ртуть - Меркурию, железо - Марсу, олово - Юпитеру и свинец - Сатурну. Поэтому металлы обозначаются здесь знаками соответствующих планет. Из этого ассоциирования металлов с планетами следовало, между прочим, что раньше, чем предпринимать с данным металлом какие-нибудь химические операции, нужно было справиться о расположении на небе соответствующей «планеты-покровительницы».

Преемниками химиков древнего мира сделались алхимики, которые переняли и сопоставление металлов с планетами. Интересно отметить, что следы этого остались даже в некоторых современных химических названиях: так, ртуть на английском, французском и испанском языках называется меркурием (mercurg, mercure, mercurio). Однако накопление химических фактов и открытие многих новых веществ вызвало развитие особой алхимической символики (рис. 2). Эта символика, державшаяся много веков, была не более удобной для запоминания, чем александрийская; кроме того, она не отличалась ни выдержанностью ни единообразием.

Попытка создания рациональной химической символики была сделана лишь в конце XVIII столетия знаменитым Джоном Дальтоном, основателем химической атомистики. Он ввел особые знаки для каждого известного в то время химического элемента (рис. 3). При этом он сделал очень важное уточнение, которое легло в основу современной химической символики: определенным знаком Дальтон обозначал не данный элемент вообще, а один атом этого элемента. Химические соединения Дальтон обозначал (как это делается и теперь) комбинацией значков, входящих в данное соединение элементов; при этом число значков соответствовало числу атомов того или иного элемента в «сложном атоме», т. е. о молекуле соединения.

Приведенные рисунки показывают, однако, что и значки Дальтона не представляли особенных удобств для запоминания, не говоря уже о том, что формулы более сложных соединений делаются при этой системе очень громоздкими. Но, рассматривая значки Дальтона, можно заметить одну интересную подробность: некоторые элементы Дальтон обозначал поставленными в кружках начальными буквами их английских названий - железо (iron), медь (copper) и др. Вот на эту-то подробность и обратил внимание создатель современного химического языка Якоб Берцелиус, тот самый Берцелиус, которому гимназическое начальство в выпускном аттестате написало, что он «оправдал лишь сомнительные надежды», и который впоследствии сделался известнейшим химиком своего времени.

Берцелиус предложил обозначать химические элементы первой латинской буквой их названий, взятых обычно из латинского или греческого языка. Если с одной и той же буквы начинаются названия нескольких элементов, то один из них обозначается одной буквой (например углерод С), а остальные двумя (кальций Са, кадмий Cd, церий Се, цезий Cs, кобальт Со и т. д.). При этом, как и у Дальтона, символ элемента имеет строго количественное значение: он обозначает один атом данного элемента и в то же время столько весовых единиц этого элемента, сколько единиц содержит его атомный вес. Например, знак О обозначает один атом кислорода и 16 вес. ед. кислорода, знак N- один атом азота и 14,008 вес. ед. азота и т. д.

Нет ничего проще, чем написать формулу химического соединения по системе Берцелиуса. Для этого не нужно громоздить один возле другого большое число кружков, как у Дальтона, а следует лишь написать рядом символы элементов, входящих в состав данного соединения, справа же внизу, около каждого символа маленькой цифрой отметить число атомов этого элемента в молекуле (единица опускается): вода - Н 2 О, серная кислота - H 2 SO 4 , бертолетовая соль - КСIO 3 и т. п. Такая формула сразу показывает, из каких элементов состоит молекула данного соединения, сколько атомов каждого элемента входит в ее состав и каковы весовые соотношения элементов в молекуле.

С помощью таких формул просто и наглядно изображаются особыми уравнениями химические реакции. Принцип составления таких уравнений установил еще знаменитый Лавуазье, который писал:

«Если я дестиллирую неизвестную соль с серной кислотой и нахожу азотную кислоту в приемнике и в остатке купоросный камень, я заключаю, что первоначальная соль была селитра. Я прихожу к этому выводу путем мысленного записывания следующего уравнения, основанного на том предположении, что общий вес всего остается одинаковым до и после операции.

Если х - кислота неизвестной соли и у - неизвестное основание, я записываю: х [+] у [+] серная кислота = азотная кислота [+] купоросный камень = азотная кислота [+] серная кислота [+] едкий поташ.

Отсюда я заключаю: х = азотной кислоте, у = едкому поташу, а первоначальная соль была селитра».

Теперь мы запишем эту химическую реакцию по системе Берцелиуса просто:

2KNO 3 + H 2 SO 4 = 2HNO 3 + K 2 SO 4 .

И как много говорит эта маленькая строчка знаков и: цифр химику любой национальности. Он сразу видит, какие вещества являются исходными в реакции, какие вещества представляют ее продукты, каков качественный и количественный состав этих веществ; с помощью таблички атомных весов и несложных вычислений он быстро определит, сколько исходных веществ необходимо взять, чтобы получить определенное количество нужного ему вещества, и т. д.

Система химической символики, разработанная Берцелиусом, сказалась настолько целесообразной, что она сохраняется вплоть до настоящего времени. Однако химия не стоит на месте, она бурно развивается, в ней постоянно появляются новые факты и понятия, которые, естественно, находят свое отражение к в химической символике.

Расцвет органической химии вызвал появление формул строения химических соединений, формул, часто сложных по виду, но в то же время удивительно стройных и наглядных, говорящих умеющему в них разобраться человеку гораздо больше, чем многие строки и даже страницы текста. Например, символ бензола , кажущийся на первый взгляд искусственным и как будто напоминающим алхимического дракона, пожирающего собственный хвост, оказался настолько верно отражающим основные свойства этого соединения и его производных, что новейшие кристаллографические исследования блестяще подтвердили фактическое существование представленной этим символом комбинации атомов.

Еще во времена Берцелиуса в химии появились было знаки вроде Са, Fe" и т. п., но они вскоре исчезли и воскресли снова лишь после утверждения в химии теории Аррениуса об электролитической диссоциации. Берцелиус первоначально обозначал точками количество кислородных атомов, связанных с данным элементом, а запятыми - количество атомов серы; таким образом символ Са обозначал окись кальция (CaO), а символ Fe" - двусернистое железо (FeS 2). Дольше всего эти знаки держалась в минералогии, но в конце концов и там точки и запятые были заменены современными символами кислорода и серы. Теперь точки и запятые около символа атомов (или трупп атомов) имеют совсем другое значение: они обозначают положительно или отрицательно заряженные ионы, т. е, потерявшие шли присоединившие один или несколько электронов атомы (или группы атомов). Ионные уравнения еще более упрощают изображение сущности ряда химических реакций; например, любая реакция образования из растворов различных солей осадка хлористого серебра изобразится простым: и наглядным ионным уравнением:

Ag ˙ + Cl’ ˙ = AgCl

На наших глазах появился и завоевал себе права гражданства новый вид химической символики, отражающий удивительные достижения последних лет в области раскрытия тайн структуры атомов и превращения элементов. Еще совсем недавно любого химика привели бы в полнейшее недоумение формулы вроде следующих:

Теперь мы знаем, что здесь маленькие цифры внизу у символа элемента попрежнему обозначают число атомов данного элемента в молекуле, а маленькие цифры вверху - атомный вес соответствующего изотопа (изотопами называются элементы, одинаковые по химическим свойствам, т. е. по заряду ядра, но обладающие различными атомными весами). А уравнение

говорит нам, что при бомбардировке азота альфа-частицами (ядрами атомов гелия) некоторые его атомы превращаются в изотоп кислорода с атомным весом 17; цифры внизу здесь уже обозначают порядковые числа или, другими словами, величину положительного заряда ядра атома соответствующего элемента.

В некоторых из этих уравнений встречаются символы, которых не было ни в одной книге по химии всего несколько лет тому назад:

Первый из них обозначает протон [+] (положительно заряженное ядро атома протия, т. е. водорода с атомным весом 1), второй - нейтрон (нейтральная частица с массой протона), третий - позитрон (частица, сходная по массе с электроном, но имеющая положительный заряд).

Приведенные в последних примерах значки и цифры символизируют удивительнейшие достижения современной науки, о которых едва ли мог и мечтать талантливый создатель основ принятого теперь интернационального химического языка.

Москва
14/IX 1936

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение «Средняя общеобразовательная школа № 4» г. Сафоново Смоленской области Проект Работу выполнили: Писарева Ксения, 10 класс Стрелюгина Анастасия, 10 класс Курировала работу: Соколова Наталья Ивановна, учитель биологии и химии 2015/2016 учебный год Проект Тема «Химические вещества, используемые в архитектуре» Типология проекта: реферативный индивидуальный краткосрочный Цель: интеграция по теме «Памятники архитектуры» предмета «Мировая художественная культура» и сведения о химических веществах, используемых в архитектуре. Химия - это наука, связанная со многими областями деятельности, а также с другими науками: физикой, геологией, биологией. Не обошла она стороной и один из наиболее интересных видов деятельности - архитектуру. Человеку, работающему в данной области, поневоле приходиться сталкиваться с разными видами строительных материалов и каким-то образом уметь их комбинировать, что-либо к ним добавлять для большей прочности, стойкости или, чтобы придать наиболее красивый внешний облик зданию. Для этого архитектуру необходимо знать состав и свойства строительных материалов, необходимо знать поведение их в обычных и экстремальных условиях внешней среды той местности, в которой ведется строительство. Задача этой работ - познакомить с наиболее интересными по своему архитектурному замыслу строениями и рассказать об используемых при их строительстве материалов. № п/п 1. 2. 3. 4. 5. 6. Раздел проекта Успенский собор Исаакиевский собор Покровский собор Смоленский Успенский собор Святот-Владимировский храм Презентация Используемые объекты Фото Фото Фото Фото Фото Владимирский Успенский собор Находится он во Владимире. «Золотой век» строительства древнего Владимира - вторая половина XII века. Успенский собор города является самым ранним архитектурным памятником этого периода. Выстроенный в 1158-1160 годах при князе Андрее Боголюбском, собор позднее подвергся значительной перестройке. Во время пожара 1185 года старый Успенский собор был сильно поврежден. Князь Всеволод III, «не искавший мастеров от немец», приступает тотчас к его восстановлению силами местных мастеров. Здание сложено из тесаного белого камня, составлявшего мощную «коробку» стены, которая заполнялась бутом на прочном известковом растворе. К сведению, бутовый камень- это крупные куски неправильной формы размером 150-500 мм, массой 20-40 кг, получаемые при разработке известняков, доломитов и песчаников (реже), гранитов и других изверженных пород. Камень, получаемый при взрывных работах, носит общее название «рваного». Бутовый камень должен быть однородным, не иметь следов выветривания, расслоения и трещин и не содержать рыхлых и глинистых включений. Предел прочности при сжатии камня из осадочных пород не менее 10 МПа(100кгс/см), коэффициент размягчения не ниже 0,75, морозостойкость не менее 15 циклов. Бутовый камень широко применяют для бутовой и бутобетонной кладки фундаментов, стен неотапливаемых зданий, подпорных стен, ледорезов и резервуаров. Новый Успенский собор был создан в эпоху Всеволода, о котором автор «Слова о полку Игореве» писал, что воины князя могут «расплескать веслами Волгу». Собор из одноглавого становится пятиглавым. На его фасадах относительно мало скульптурного декора. Его пластическое богатство- в профилированных откосах щелевидных окон и широких перспективных порталах с орнаментированным верхом. Как его внешний облик, так и интерьер приобретает новый характер. Внутреннее убранство собора поражало современников праздничной народностью, которую создавали обилие позолоты, майоликовые полы, драгоценная утварь и особенно фресковая стенопись. Исаакиевский собор Одним из не менее красивых зданий является Исаакиевский собор, находящийся в Санкт-Петербурге. В 1707 году церковь, получившую название Исаакиевской, освятили. 19 февраля 1712 года в ней состоялся публичный обряд венчания Петра I с Екатериной Алексеевной. 6 августа 1717 года на берегу Невы закладывается вторая Исаакиевская церковь, построенная на проекту архитектора Г.И. Маттарнови. Строительные работы продолжались до 1727 года, но уже в 1722 году церковь упоминается среди действующих. Однако место для ее строительства было выбрано неудачно: еще не были укреплены берега Невы, и начавшееся оползание грунта вызвало трещины в стенах и сводах зданий. В мае 1735 году от удара молнии возник пожар, довершивший начавшиеся разрушения. 15 июля 1761 года указом Сената проектирование и строительство новой Исаакиевской церкви было поручено С.И. Чевакинскому-автору Никольского собора. Но ему не пришлось осуществить свой замысел. Сроки строительства были перенесены. Вступив в 1762 году на престол, Екатерина II проектирование и строительство поручила архитектору Антонио Ринальди. Собор был задуман с пятью сложными по рисунку куполами и высокой колокольней. Мраморная облицовка должна придумать изысканность цветовому решению фасадов. Свое название эта горная порода получила от греческого «мраморос» - блестящий. Эта карбонатная порода состоит, в основном, из кальцита и доломита, а иногда включает и другие минералы. Она возникает в процессе глубинного преобразования обычных, то есть осадочных известняков и доломитов. При процессах метаморфизма, идущих в условиях высокой температуры и большого давления, осадочные известняки и доломиты перекристаллизовываются и уплотняются; в них нередко образовываются многие новые минералы. Например, кварц, халцедон, графиты, гематит, пирит, гидроксиды железа, хлорит, брусит, тремолит, гранат. Большинство из перечисленных минералов наблюдается в мраморах лишь в виде единичных зерен, но, подчас, некоторые из них содержатся в значительных количествах, определяя важные физикомеханические, технические и иные свойства породы. Мрамор имеет хорошо выраженную зернистость: на поверхности скола камня видны отблески, возникающие при отражении света от так называемых плоскостей спайности кристаллов кальцита и доломита. Зерна бывают мелкими (менее 1 мм), средними и крупными (несколько миллиметров). От величины зерен зависит прозрачность камня. Так у Каррарского белого мрамора прочность при сжатии составляет 70 мегапаскалей и он быстрее разрушается при нагрузке. Предел прочности мелкозернистого мрамора достигает 150-200 мегапаскалей и этот мрамор более стоек. Но строительство велось крайне медленно. Ринальди вынужден был уехать из Петербурга, не завершив работы. После смерти Екатерины II Павел I поручил придворному архитектору Винченцо Бренна спешно завершить его. Бренна вынужден был исказить проект Ринальди: уменьшить размеры верхней части собора, вместо пяти куполов возвести один; мраморная облицовка была доведена лишь до карниза, верхняя часть оставалась кирпичной. Сырьем для силикатного кирпича служит известь и кварцевый песок. При приготовлении массы известь составляет 5,56,5% по массе, а вода 6-8%. Подготовленную массу прессуют, а затем подвергают нагреванию. Химическая сущность процесса твердения силикатного кирпича совершенно иная, чем при связующего материала на основе извести и песка. При высокой температуре значительно ускоряется кислотно-основное взаимодействие гидроксида кальция Ca(OH)2 с диоксидом кремния SiO2 с образованием соли-силиката кальция CaSiО3. Образование последнего и обеспечивает связку между зернами песка, а, следовательно,прочность и долговечность изделия. В результате было создано приземистое кирпичное здание, не гармонировавшее с парадным обликом столицы. 9 апреля 1816 года во время пасхального богослужения отсыревшая штукатурка упала со сводов на правый клирос. Вскоре собор закрыли. В 1809 году объявили конкурс на создание проекта перестройки Исаакиевского собора. Из конкурсов ничего не вышло. В 1816 году Александр I поручает А. Бетанкуру подготовить положение по перестройке собора и подобрать для этого архитектора. Бетанкур предложил доверить эту работу молодому архитектору, приехавшему из Франции, Огюсту Рикару де Монферрану. Альбом с его рисунками А. Бетанкур представил царю. Работы настолько понравились Александру I, что последовал указ о назначении Монферрана «императорским архитектором». Только 26 июля 1819 года состоялся торжественный акт обновление Исаакиевской церкви. На сваи был положен первый гранитный камень с бронзовой позолоченной доской. Граниты относятся к числу наиболее распространенных строительных, декоративных и облицовочных материалов и в этой роли выступают с древнейших времен. Он прочен, его относительно легко обрабатывать, придавая изделиям разную форму, он хорошо держит полировку и очень медленно выветривается. Обычно гранит имеет зернистое однородное строение и, хотя он состоит из разноцветных зерен разных минералов, общий тон его окраски ровный розовый или серый. Специалист-геолог назовер гранитом кристаллическую горную породу глубинного магматического или горного происхождения состоящую из трех главных минералов: полевого шпата (его обычно около 30-50% объема породы), кварца (около 30-40%) и слюды (до 10-15%). Это то розовый микроклин или ортоклаз, то белый альбит или онигоклаз, то сразу два полевых шпата. Аналогично и слюды бывают предоставлены то мусковитом (светлая слюда), то биотитом (черная слюда). Иногда вместо них в граните присутствуют другие минералы. Например, красный гранат или зеленороговая обманка. Все минералы, слагающие гранит, по химической природе являются силикатами, порой весьма сложного строения. 3 апреля 1825 года был учрежден перерабатывающий проект Монферрана. При возведении стен и опорных пилонов тщательно готовили известковый раствор. В кадки попеременно сыпали просеянную известь и песок так, чтобы один слой ложился на другой, затем их смешивали, и этот состав выдерживали не менее трех суток, после чего использовали для кирпичной кладки. Интересно, что известь - древнейший связующий материал. Археологические раскопки показали, что во дворцах древнейшего Китая имелись росписи стен пигментами, закрепленными гашеной известью. Негашеную известь - оксид кальция CaO -получали обжигом различных природных карбонатов кальция. CaCO₃ CaO +CO₂ Содержание в негашеной извести небольших количеств неразложившегося карбоната кальция улучшает связующие свойства. Гашение извести сводится к переводу оксида кальция в гидроксид. CaO + H₂O Ca (OH)2 + 65 кДЖ Твердение извести связано с физическими и химическими процессами. Во-первых, происходит испарение механически перемешанной воды. Во-вторых, гидроксид кальция кристализуется, образуя известковый каркас из сросшихся кристаллов Ca(OH)₂. Кроме того, идет взаимодействие Са(ОН)₂ с СО₂ с образованием карбоната кальция (карбонизация). Плохо или «ложно» высохшая штукатурка может привести к отслаиванию пленки масляной краски вследствие образования мыла в результате взаимодействия кальциевой щелочи с жирами олифы. Добавление песка к известковому тесту необходимо потому, что в ином случае при затвердении оно дает сильную усадку и растрескивается. Песок служит как бы арматурой. Стены из кирпича возводились толщиной от двух с половиной до пяти метров. Вместе с мраморной облицовкой это в 4 раза превышает обычную толщину стен гражданских сооружений. Мраморная облицовка наружная, толщиной 5-6 см, и внутренняя, толщиной 1,5 см, выполнялась вместе с кирпичной кладкой стен и связывалась с ней железными крючьямипиронами. Перекрытия создавались из кирпича. Тротуар предполагалось устроить из сердобольского гранита, а пространство за оградой вымостить лещадками красного мрамора и бордюром из красного гранита. В природе встречаются белые, серые, черные и цветные мраморы. Цветные мраморы распространены очень широко. Нет другого декоративного камне, за исключением, пожалуй, яшмы, которому были бы свойственны очень разнообразные окраска и узор, как цветному мрамору. Цвет мрамора обычно вызван тонкокристаллической, чаще пылевидной, примесью яркоокрашенных минералов. Красный, фиолетовый, пурпурный цвета обычно объясняются присутствием красного оксида железа - минерала сематита. Покровский собор Покровский собор (1555-1561 гг.) (г. Москва) Построенный XVI в. гениальными русскими зодчими Бармой и Постником, Покровский собор - жемчужина русской национальной архитектуры - логически завершает ансамбль Красной площади. Собор представляет собой живописное сооружение из девяти высоких башен, украшенных причудливыми куполами, разнообразными по форме и окраске. Еще одна небольшая фигурная (десятая) главка венчает церковь Василия Блаженного. В центре этой группы возвышается резко отличающаяся по своим размерам, форме и убранству главная башня - церковь Покрова. Она состоит из трех частей: четырехгранника с квадратным основанием, восьмигранного яруса и шатра, заканчивающегося восьмигранным световым барабаном с золоченой главкой. Переход от восьмигранной части центральной части башни к шатру осуществляется с помощью целой системы кокошников. Основание шатра покоится на широком белокаменном карнизе, имеющем форму восьмиконечной звезды. Центральная башня окружена четырьмя большими башнями, расположенными по странам света, и четырьмя малыми, разместившимися по диагоналям. Нижний ярус опирается гранями на сложный по форме и красивый по рисунку цоколь из красного кирпича и белого камня. Красный глиняный кирпич изготавливают из замешанной с водой глины с последующим формованием, сушкой и обжигом. Сформированный кирпич (сырец) недолжен давать трещин при сушке. Красная окраска кирпича обусловлена наличием в глине Fe₂O₃. Эта окраска получается, если обжиг ведут в окислительной атмосфере, то есть при избытке кислорода. При наличии восстановителей на кирпиче появляются серовато-сиреневые тона. В настоящее время используют пустотелый кирпич, то есть имеющий внутри полости определенной формы. Для облицовки зданий изготавливают двухслойный кирпич. При его формовании на обычный кирпич наносится слой из светложгущейся глины. Сушку и обжиг двухслойного облицовочного кирпича проводят по обычной технологии. Важными характеристиками кирпича являются влагопоглощение и морозостойкость. Для предотвращения разрушения от атмосферных воздействий кирпичную кладку обычно защищают штукатуркой, облицовыванием плиткой. Особым видом глиняного обожженного кирпича является клинкерный. Его применяют в архитектуре для облицовки цоколей зданий. Клинкерный кирпич производят из специальной глины с большой вязкостью и малой деформируемостью при обжиге. Он характеризуется сравнительно низким водопоглощением, большой прочностью на сжатие и большой износостойкостью. Смоленский Успенский собор С какой бы стороны вы ни подъезжали к Смоленску, отовсюду издалека видны купола Успенского собора — одного из самых больших храмов России. Храм увенчивает высокую, расположенную между двумя глубоко врезанными в береговой откос оврагами, гору. Увенчанный пятью главами (вместо семи по первоначальному варианту), праздничный и торжественный, с пышным барочным декором на фасадах, он высоко возносится над городской застройкой. Грандиозность здания ощущается и снаружи, когда стоишь у его подножия, и внутри, где среди наполненного светом и воздухом пространства уходит ввысь, мерцая золотом, гигантский, необыкновенно торжественный и пышный позолоченный иконостас — чудо резьбы по дереву, одно из выдающихся произведений декоративного искусства XVIII века, созданное в 1730— 1739 годах украинским мастером Силой Михайловичем Тру-сицким и его учениками П. Дурницким, Ф. Олицким, А. Мастицким и С. Яковлевым. Рядом с Успенским собором, почти вплотную к нему, стоит двухъярусная соборная колокольня. Маленькая, она несколько теряется на фоне огромного храма. Колокольня построена в 1767 году в формах петербургского барокко по проекту архитектора Петра Обухова, ученика известного мастера барокко Д. В. Ухтомского. В нижней части колокольни сохраняются фрагменты предыдущей постройки 1667 года. Успенский собор в Смоленске был построен в 1677-1740гг. Первый собор на этом месте заложил еще в 1101 году сам Владимир Мономах. Собор стал первым каменным зданием в Смоленске, не раз перестраивался - в том числе Успенский кафедральный собор в Смоленске внуком Мономаха князем Ростиславом, пока в 1611 году уцелевшие защитники Смоленска, целых 20 месяцев оборонявшиеся от войск польского короля Сигизмунда III, напоследок, когда поляки все же ворвались в город, взорвали пороховой погреб. К сожалению, погреб располагался прямо на Соборной горе, и взрыв практически разрушил древний храм, похоронив под его обломками многих смолян и древние усыпальницы смоленских князей и святых. В 1654 году Смоленск был возвращен России, и набожный царь Алексей Михайлович выделил из казны целых 2 тысячи рублей серебром на возведение нового главного храма в Смоленске. Остатки древних стен под руководством московского зодчего Алексея Королькова разбирали больше года, а в 1677 году началось строительство нового собора. Однако из-за того, что архитектор нарушил заданные пропорции, строительство приостановилось до 1712 года. Успенский кафедральный собор в Смоленске. В 1740 году под руководством архитектора А.И.Шеделя работы закончились, и храм был освящен. В первоначальном виде он простоял всего лет двадцать, - сказалось наличие разных архитекторов и постоянные перемены в проекте. Кончилось это обрушением центральной и западной глав собора (всего их было тогда семь). Верх восстановили в 1767-1772гг., но уже с простым традиционным пятиглавием, которое мы теперь и видим. Этот собор не просто виден отовсюду, он еще и по-настоящему огромен - вдвое больше Успенского собора в Московском Кремле: 70 метров высотой, 56,2 метра в длину и 40,5 - в ширину. Отделка собора выполнена в стиле барокко как снаружи, так и внутри. Интерьер собора поражает своей пышностью и роскошью. Работы по росписи храма длились 10 лет под руководством С.М.Трусицкого. Успенский кафедральный собор в Смоленске. Великолепный иконостас 28 метров в высоту сохранился до наших дней, а вот главная святыня - икона Божией Матери Одигитрии - пропала в 1941 году. Успенский кафедральный собор в Смоленске Соборная колокольня, меркнущая на фоне громадного храма, построена в 1763-1772 гг. с северо-запада от собора. Она поставлена на месте прежней колокольни, и в основании сохранились старинные фундаменты. В то же время была выстроена ограда собора с тремя высокими воротами, по форме напоминающими триумфальные арки. От центральной улицы наверх, на Соборную гору, ведет широкая гранитная лестница того же времени, завершающаяся гульбищем. Собор пощадило и время, и войны, прошедшие через Смоленск. Наполеон после взятия города даже приказал выставить охрану, поразившись великолепию и красоте собора. Сейчас собор действующий, в нем ведутся службы. Свято-Владимирский храм г. Сафоново, Смоленская область В мае 2006 года город Сафоново отметил знаменательный юбилей - сто лет назад состоялось открытие первого церковного прихода на территории будущего города. В то время на месте нынешних городских кварталов был ряд деревень, селец и хуторов, окружавших железнодорожную станцию, которая по близлежащему уездному городу называлась “Дорогобуж”. Ближе всех к станции находились сельцо Дворянское (нынешняя улица Красногвардейская) и через речку Величку от него - помещичья усадьба Толстое (сейчас на ее месте небольшой парк). Толстое, получившее свое название от дворян Толстых, известно с начала XVII века. К началу XX века это была небольшая владельческая усадьба с одним двором. Ее владельцем был выдающийся общественный деятель Смоленской губернии Александр Михайлович Тухачевский - родственник известного советского маршала. Александр Тухачевский в 1902-1908 гг. возглавлял Дорогобужское местное самоуправление - земское собрание, а в 1909-1917 гг. руководил губернской земской управой. Дворянским владели дворянские семьи Лесли и Бегичевых. Строительство в 1870 г. железнодорожной станции на берегу речки Велички превратило это захолустное местечко в один из важнейших экономических центров Дорогобужского уезда. Здесь появились склады леса, постоялые дворы, лавки, почтовая станция, аптека, пекарни... Начало расти население пристанционного поселка. Здесь появилась пожарная дружина, а при ней в 1906 г. была организована общественная библиотека - первое учреждение культуры будущего города. Вероятно, не случайно, что в этом же году организационное оформление получила и духовная жизнь округи. В 1904 г. рядом с Толстым был возведен каменный храм во имя архистратига Михаила, тем самым владельческая усадьба превратилась в село. Вероятно, Архангельский храм был некоторое время приписным к одному из ближайших сел. Однако уже 4 мая (17 мая - по н. ст.) 1906 года вышел указ Святейшего Правительственного Синода №5650, в котором говорилось: “При новоустроенной церкви села Толстого Дорогобужского уезда открыть самостоятельный приход с причтом из священника и псаломщика с тем, чтобы содержание причта новооткрываемого прихода относилось исключительно на изысканные местные средства”. Так началась жизнь прихода села Толстого и станции “Дорогобуж”. Ныне наследником церкви села Толстого является расположенный на его месте Свято-Владимирский храм. К счастью, история сохранила нам имя строителя Михайло- Архангельского храма. Им был один из известнейших российских архитекторов и инженеров профессор Василий Герасимович Залесский. Он был дворянином, однако изначально его род принадлежал к духовенству и был известен на Смоленщине с XVIII века. Выходцы из этого рода поступали на гражданскую и военную службу и, достигнув высоких чинов и рангов, жаловались дворянским достоинством. Василий Герасимович Залесский с 1876 г. служил в должности городового архитектора при Московской городовой управе и большинство своих построек возвел именно в Москве. Он строил и фабричные здания, и общественные дома, и частные особняки. Наверное, больше всего из его построек известен дом сахарозаводчика П.И.Харитоненко на Софийской набережной, где ныне размещается резиденция английского посла. Интерьеры этого здания отделаны Федором Шехтелем в стиле эклектики. Василий Герасимович был ведущим специалистом в России по вентиляции и отоплению. Он имел собственную контору, занимавшуюся работами именно в этой сфере. Залесский вел большую преподавательскую деятельность, издал популярный учебник по строительной архитектуре. Он состоял членомкорреспондентом Петербургского общества архитекторов, членом Московского архитектурного общества, возглавлял Московское отделение Общества гражданских инженеров. В конце XIX века В.Г.Залесский приобрел в Дорогобужском уезде небольшое имение в 127 десятин с сельцом Шишкиным. Оно живописно располагалось на берегу речки Вопец. Ныне Шишкино является северной окраиной города Сафонова. Имение было куплено Залесским в качестве дачи. Несмотря на то, что Шишкино являлось для Василия Герасимовича местом отдыха от его обширной профессиональной деятельности, он не оставался в стороне от жизни местной округи. По просьбе председателя Дорогобужского уездного собрания князя В.М.Урусова Залесский бесплатно составил планы и сметы для строительства земских начальных школ с одной и двумя классными комнатами. В двух верстах от Шишкина в деревне Алешине дорогобужское земство стало создавать большую больницу. В 1909 г. Василий Залесский принял на себя обязательства быть попечителем этой строящейся больницы, а в 1911 г. предложил оборудовать в ней центральное отопление за свой счет. Тогда же земство просило его “принять участие в надзоре за устройством больницы в Алешине”. В.Г.Залесский был почетным попечителем пожарной дружины станции “Дорогобуж” и жертвователем книг для ее общественной библиотеки. Любопытно, что помимо Михаило-Архангельского храма села Толстого В.Г.Залесский имеет отношение и к Смоленскому Успенскому собору. По свидетельству его родных, он устраивал там центральное отопление. Вскоре после открытия прихода в селе Толстом появилась и церковно-приходская школа, которая имела собственное здание. Первое упоминание о ней относится к 1909 г. Нынешний Свято-Владимирский храм Сафонова славится своим прекрасным церковным хором. Примечательным фактом является то, что век назад такой же славный хор был и в храме села Толстого. В 1909 г. в заметке “Смоленских епархиальных ведомостей”, посвященной освящению вновь построенного большого девятиглавого храма села Неелова, сообщалось, что при торжественном богослужении прекрасно пел певческий хор со станции “Дорогобуж”. Михаило-Архангельский храм, как любая вновь построенная церковь, не имел древних икон и был, вероятно, достаточно скромен по своему внутреннему убранству. Во всяком случае, настоятель храма в 1924 г. отмечал, что какой-либо художественной ценностью обладают лишь две иконы - Божией Матери и Спасителя. В настоящее время известно имя только одного настоятеля храма. С 1 декабря 1915 г. и, по крайней мере, до 1924 г. им был отец Николай Морозов. Вероятно, он служил в Толстовской церкви и в последующие годы. В 1934 г. храм села Толстого был закрыт постановлением Смоленского облисполкома №2339 и использовался под склад сортового зерна. В годы Великой Отечественной войны здание церкви было разрушено и лишь в 1991 г. по единственной сохранившейся фотографии порушенный храм был заново отстроен стараниями своего настоятеля отца Антония Мезенцева, который ныне в чине архимандрита возглавляет общину Болдинского монастыря. Так первый храм Сафонова завершил круг своей жизни, в чем-то повторив путь Спасителя: от распятия и гибели за веру до воскресения Божественным провидением. Пусть же это чудо возрождения из пепла порушенной сафоновской святыни станет для жителей города ярким примером созидательной силы человеческого духа и веры Христовой.

Химические вещества широко используются не только для проведения химических экспериментов, но и для изготовления различных поделок, а также в качестве строительных материалов.

Химические вещества, как строительные материалы

Рассмотрим ряд химических элементов, которые применяются в строительстве и не только. Например, глина - мелкозернистая осадочная горная порода. Она состоит из минералов группы каолинита, монтмориллонита или других слоистых алюмосиликатов. Она содержит песчаные и карбонатные частицы. Глина является хорошим гидроизолятором. Данный материал применяют для изготовления кирпичей и в качестве сырья для гончарного дела.

Мрамор также является химическим материалом, который состоит из рекристализованного кальцита или доломита. Окраска мрамора зависит от примесей в него входящих и может иметь полосчатый или пестрый оттенок. Благодаря оксиду железа мрамор окрашивается в красный цвет. С помощью сульфида железа он приобретает сине-черный оттенок. Другие цвета также обусловлены примесями битумов и графита. В строительстве под мрамором понимают собственно мрамор, мраморизованный известняк, плотный доломит, карбонатные брекчии и карбонатные конгломераты. Его широко используют в качестве отделочного материала в строительстве, для создания памятников и скульптур.

Мел также является осадочной горной породой белого цвета, которая не растворяется в воде и имеет органическое происхождение. В основном, он состоит из карбоната кальция и карбоната магния и оксидов металла. Мел используется в:

• медицине;
• сахарной промышленности, для очистки стекловидного сока;
• производства спичек;
• производства мелованной бумаги;
• для вулканизации резины;
• для изготовления комбикормов;
• для побелки.

Область применения данного химического материала весьма разнообразна.

Эти и еще многие другие вещества можно использовать в строительных целях.

Химические свойства строительных материалов

Поскольку строительные материалы - это тоже вещества, они имеют свои химические свойства.

К основным из них относятся:

1. Химическая стойкость - это свойство показывает, насколько материал устойчив к воздействию других веществ: кислот, щелочей, солей и газов. Например, мрамор и цемент могут разрушаться под воздействием кислоты, однако к щелочи они устойчивы. Строительные материалы из силиката наоборот устойчивы к кислотам, но не к щелочи.
2. Коррозионная устойчивость - свойство материала противостоять воздействиям окружающей среды. Чаще всего это относится к способности не пропускать влагу. Но есть еще и газы, способные вызвать коррозию: азот и хлор. Биологические факторы тоже могут быть причиной коррозии: воздействие грибов, растений или насекомых.
3. Растворимость - свойство, при котором материал имеет способность растворяться в различных жидкостях. Данную характеристику следует учитывать при подборе строительных материалов и их взаимодействии.
4. Адгезия - свойство, которое характеризует способность соединяться с другими материалами и поверхностями.
5. Кристаллизация - характеристика, при которой материал может в состоянии пара, раствора или расплава образовывать кристаллы.

Химические свойства материалов необходимо учитывать при проведении строительных работ, чтобы не допустить несовместимости или нежелательной совместимости некоторых строительных веществ.

Композитные материалы химического отверждения

Что такое композитные материалы химического отвержения и для чего они применяются?

Это такие материалы, которые представляют собой систему из двух компонентов, например, «порошок-паста» или «паста-паста». В данной системе один из компонентов содержит химический катализатор, обычно это пероксид бензола или другой химический активатор полимеризации. При смешивании компонентов начинается реакция полимеризации. Данные композитные материалы чаще используют в стоматологии для изготовления пломб.

Нанодисперсные материалы в химической технологии

Нанодисперсные вещества применяются в промышленном производстве. Их используют в качестве промежуточной фазы при получении материалов с высокой степенью активности. А именно при изготовлении цемента, создании резины из каучука, а также для изготовления пластмасс, красок и эмалей.

При создании резины из каучука, к нему добавляют тонкодисперсную сажу, что повышает прочность изделия. При этом частицы наполнителя должны быть достаточно мелкими, чтобы обеспечить однородность материала и иметь большую поверхностную энергию.

Химическая технология текстильных материалов

Химическая технология текстильных материалов описывает процессы подготовки и обработки текстильных изделий с помощью химических веществ. Знание данной технологии нужно для текстильных производств. Данная технология базируется на неорганической, органической, аналитической и коллоидной химии. Суть ее заключается в освещении технологических особенностей процессов подготовки, колорирования и заключительной отделки текстильных материалов различного волокнистого состава.

Об этих и других химических технологиях, например, такой, как химическая организация генетического материала можно узнать на выставке «Химия». Она пройдет в Москве, на территории «Экспоцентра».