В СТРАНЕ ХИМИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ.

АЛЮМИНИЙ
Пробиркин и мечта Наполеона Третьего
Номер тринадцать. Пробиркин не суеверен и не боится войти. Дверь металлическая, но очень лёгкая. А внутри что?
– Это цех авиационного завода? Вот крыло самолета, а это хвост. Рядом груда посуды – кастрюль, мисок, ложек и кружек, и еще рулоны фольги. Ой, а проводов–то сколько висит! Очень много всяких железяк! Наверное, здесь пункт по приёму металлолома. Тут горы этого металла, видимо, он дешёвый, ведь никто не станет делать серебряные самолёты, дорого!
– Здравствуй, человечек! Я Алюминий! И это вовсе не железяки, они будут, когда дойдёшь до Железа. А это скорее алюминяки. Да, сейчас я относительно дёшев, только давай вернёмся века на полтора назад. Императором Франции в то время был Наполеон III, его называли «маленький племянник великого дяди». Он любил произвести впечатление на своих подданных и устроил однажды банкет. Члены императорской семьи и наиболее почётные персоны были удостоены великой чести кушать алюминиевыми ложками и вилками! Гости же попроще не могли позволить себе такую роскошь, им пришлось смириться с самыми привычными для монарших банкетов золотыми и серебряными приборами. Обидно было до слёз, даже аппетит пропал. Но ничего не поделаешь, ведь и сам Наполеон не мог обеспечить каждого гостя Алюминием, который тогда был дороже Золота!
– Такого не может быть! У моих алюминиевых санок отломилась спинка, и я собираюсь её просто выкинуть! Алюминиевую фольгу из шоколадок я тоже всегда выбрасываю.
– Ты не смог бы сломать алюминиевые санки в середине девятнадцатого века, даже если бы захотел. Тогда Алюминий производился в очень небольших количествах, ни у обыкновенного мальчишки, ни у императорских детей не могло быть алюминиевых санок! Когда один из европейских монархов приобрел камзол с драгоценными алюминиевыми пуговицами, он стал свысока посматривать на других правителей, которым такая роскошь была не по карману. Пуговицы эти были редчайшим ювелирным изделием, а сам металл – волшебным и необыкновенным.
Хотя впервые Алюминий был получен в 1825 году, очень долго его не могли производить в больших количествах. Представь себе, вокруг, в почве, этого элемента было очень много, особенно в глине, ведь глинозём – это соединение алюминия. Люди буквально топтали меня ногами. Но все способы извлечения Алюминия из руды были энергоёмкими и дорогими, удавалось получать лишь крупинки этого металла. Его так и называли «Серебро из глины».
Притягивали людей необыкновенные качества этого «глиняного Серебра» – лёгкость, стойкость, красивый блеск. Он был самым лёгким из всех известных металлов, устойчивых к действию воздуха. Но как ни старались именитые инженеры, Алюминий продолжал оставаться очень дорогим, пока не был разработан электролитический способ его получения.
Знаешь, Пробиркин, что такое электролиз? Это химическая реакция, которая происходит под действием электрического тока (например, если опустить в раствор проводки, соединенные с разными полюсами батарейки). Видишь ли, Алюминий очень крепко держится за свои соединения, и чтобы вырвать его оттуда в виде элемента, нужно затратить много энергии, это может быть и электроэнергия. Теперь понятно, что пока не было электростанций, о дешёвом способе получения Алюминия не могло быть и речи?
Но вот появилась первая гидроэлектростанция – источник электроэнергии. Вода падает сверху на турбину, раскручивает её, и вырабатывается электрический ток. Это похоже на водяную мельницу, но только посложнее. Вблизи этого водопада и был построен первый алюминиевый завод!
Тогда, наверное, ток от электростанции до завода проходил по медным проводам. А сейчас и провода предпочитают делать из Алюминия, ведь он намного легче Меди, а по электропроводности, способности пропускать электроны, уступает ей совсем немного. Алюминий – четвертый по электропроводности металл после Серебра, Золота и Меди.
И сейчас без электролиза получение Алюминия в больших количествах невозможно, алюминиевые заводы всегда находятся около мощных электростанций. Без них не видать бы тебе, Пробиркин, твоих алюминиевых санок! Но это не самое страшное, поездил бы и на деревянных салазках.
Только вот деревянные самолеты-этажерки, которые существовали на заре авиации – проблема посерьёзнее. Дерево не так прочно, как металл, легко загорается, промокает под дождем. А уж в космос оно бы никогда не взлетело, вспыхнуло бы на старте!
Сейчас-то до 75% массы самолётов и до 50% массы космических кораблей и спутников приходится на Алюминий. Это самый лётный металл, он лёгкий и очень стойкий к внешним воздействиям.
Эта стойкость – еще одно неожиданное свойство Алюминия, потому что по своей природе он как раз должен быть химически активен. Лётный металл вытесняет Водород из воды и на воздухе мог бы сразу загораться. Но оксид Алюминия, который мгновенно образуется на его поверхности на воздухе, – это очень тонкая (толщина в десятки тысяч раз меньше миллиметра), твёрдая и прочная защитная броня.
Помнишь, Пробиркин, у Бериллия и Магния были защитные кольчуги? У Алюминия же это не кольчуга, а настоящая непробиваемая для окислителей броня. Оксид Алюминия, в природе минерал корунд, Al2O3, второе после алмаза вещество по твёрдости. Кстати, авиация авиацией, но сейчас 80% всего получаемого алюминия идет на производство банок, в которых моя замечательная плёнка защищает продукты от действия воздуха! Видишь, какой я теперь стал дешёвый материал! Когда газировку из банки выпили, её спокойно выкидывают! Наверное, Наполеон III упал бы в обморок, если бы ему рассказали о моём будущем и таком расточительстве! Но мне ни капельки не обидно, ведь теперь меня используют куда больше, и моя жизнь стала очень интересной!
– Знаешь, что, Алюминий, когда я вернусь домой, я найду спинку от санок и приделаю её на место! Даже Наполеон не ездил в алюминиевых санях! А алюминиевые ложки буду беречь, а то они всегда у меня гнутся. Но когда я химичил в кухне и размешивал свои растворчики алюминиевой вилкой, она совершенно не изменилась.
– Это только подтверждает мой рассказ о стойкости брони на поверхности Алюминия, правда, немного разоблачает мою мягкость. Но металлурги нашли способы бороться с ней, существуют разные присадки к Алюминию и разные способы закалки.
Еще важно то, что в природе меня очень много, я первый среди металлов по распространённости на Земле, даже опережаю Железо! Поэтому как доступный лётный металл я непревзойдён. В завершение нашей беседы я предлагаю тебе пролететь на самолёте над всей нашей таблицей и посмотреть на общий дом всех элементов с высоты птичьего полета.
– С удовольствием, Алюминий, гордость Наполеона Третьего, только на обратном пути, пожалуйста, высади меня около клетки твоего соседа, Кремния!
– Это легко! Будет мягкая посадочка прямо на песочек! Не забудь пристегнуть ремни!
Стихи про Алюминий
Алюминий вы найдете
В ложке, кружке, самолете.
Нужен легонький металл,
Чтобы самолет летал!
Самолет парит легко,
Небосвод пронзает синий,
А взлететь так высоко
Помогает Алюминий!
Химические вопросы
1) Алмаз и оксид алюминия (корунд) соревновались, кто из них тверже. Ты сможешь расставить их на пьедестале почета, написав названия «алмаз» или «корунд» над первой или второй ступенькой?
2) Как ты думаешь, что бы современники Наполеона III сделали с алюминиевыми санками?
#поксклин #ветрянка