Книга по химии для домашнего чтения - Борис Степин

10.7. КРУПНЫЙ АЛМАЗ — ИЗ МЕЛКИХ?

В 1694 г. члены Академии естествоиспытателей во Флоренции (Италия) Дж. Аверани и К.-А. Тарджони решили из нескольких мелких алмазов получить один крупный. Они сильно нагрели тигель с алмазами и были поражены, увидев, что последние загорелись как уголь, оставив после себя лишь маленькую щепотку золы.

В 1772 г. Лавуазье (см. 2.28) с помощью построенной им «зажигательной машины» с двумя линзами, одна из которых имела диаметр более 120 см, также исследовал действие жара на алмаз. Он поместил алмаз в фокус линз в яркий солнечный день и установил, что алмаз сгорает точно так же, как и уголь, образуя диоксид углерода CO2. Другой французский химик, Жан Дарсе (1725–1801), резко выступил против утверждения Лавуазье, обвиняя его в подтасовке фактов. Дарсе доказывал, что алмаз не сгорает, а испаряется.

Тогда еще раз в 1797 г. английский химик Теннант (см. 4.48) сжег алмаз в плотно закрытом золотом тигле и показал, что алмаз горит как чистый углерод.

Алмаз — кристаллическая метастабильная модификация углерода.

Нагретый на воздухе до температуры выше 800°C, он сгорает:

Если же нагревать алмаз без доступа воздуха, то он превращается в графит, давление пара которого даже при 2000°C исчезающе мало, около 0,01 Па, и, следовательно, испаряться в этих условиях он не может.

10.8. ИСТОРИЯ АЛМАЗА «ШАХ»

Алмаз «Шах» массой 90 карат (или 18 г) — желтого цвета, но очень прозрачный, длиной 3 см — был найден в Центральной Индии, вероятно, в 1450 г. Алмаз был доставлен шахскому двору в г. Ахмаднагаре. В 1591 г. шах Низам повелел вырезать на одной из граней алмаза надпись на фарси: «Бурхан-Низам-шах второй. 1000 год».

В этом же 1591 г. властитель Северной Индии Великий Могол Акбар захватил Ахмаднагар и завладел алмазом. Когда на престол династии Моголов взошел внук Акбара шах Джехан («Властитель мира»), то он приказал на другой грани алмаза вырезать еще одну надпись: «Сын Дехангир-шаха Джехан-шах. 1051 год». По нашему летосчислению шел 1641 г. Сын шаха Джехана Ауренг-Зеб подвесил алмаз над своим троном и окружил его изумрудами и рубинами.

До 1738 г. алмаз «Шах» хранился в г. Дели. В 1738 г. на Индию напал шах Надир, захватил алмаз и увез его в Персию. В 1824 г. на третьей грани алмаза появилась надпись «Владыка Каджар-Фатх али-шах Султан. 1242 год».

В 1829 г. в столице Персии Тегеране убивают русского дипломата и писателя А. С. Грибоедова. Правительство России требует наказания виновных. Испуганный шахский двор отправляет в Петербург сына шаха Хосров-Мирзу, который везет в дар царю алмаз «Шах». Так этот камень оказался в Алмазном фонде России.

10.9. ЗОЛОТО НУБИИ

В письме ассирийского царя Ашшурбалита фараону Аменхотепу IV есть такие строчки: «Золота в твоей стране много, оно как пыль… Если добротой лицо твое благостно, пришли мне много золота». Письмо было написано в 1560 г. до н.э.

Первым золотодобывающим государством в мире за 4000 лет до н.э. стал Египет. Золотые рудники Египта находились в гористой местности между Красным морем и Нилом — в Нубии. Многие считают, что само название «Нубия» происходит от древнеегипетского слова «нуб» — золото. Фараоны Египта действительно владели большими запасами золота. Количество золота, добытого в самом Египте и в Нубии с 4200 г. до н.э. до 50 г. до н.э., составило около 3200 т. В частности, при фараоне Тутмосе III (1501–1447 гг. до н.э.) ежегодная добыча золота доходила до 50 т (см. 1.56).

10.10. ИМЕНА ЗОЛОТЫХ САМОРОДКОВ

В XI в. в южной части Афганистана, в провинции Зарубан, был найден самородок золота размером «локоть на локоть»; в переводе на современную меру масса такого самородка составляла 2500 кг.

Это был, видимо, самый большой самородок золота, когда-либо найденный за всю историю золотодобычи. Самородками принято называть природные куски металлов массой более 5–12 г и размером в поперечнике более 4–5 мм. Самые крупные самородки получают имена и хранятся в музеях. Известны стокилограммовый самородок «Плита Хольтермана» (Австралия, 1872 г.), «Желанный незнакомец» массой 71 кг (Австралия, 1869 г.), «Японец» — тоже 71 кг (остров Хоккайдо, Япония, 1901 г.), «Блестящий Баркли» — 54 кг (Австралия, 1857 г.) и другие. В России самый крупный самородок золота массой 36 кг был найден на Урале в 1842 г. и назван «Большим треугольником». После 1917 г. были найдены золотые самородки «Большой Тыелгинский» (14 кг, Челябинская область, 1936 г.), «Золотой великан» (14 кг, Магаданская область, 1961 г.). В 1935 г. бригада старателей нашла в заброшенной шахте в 45 км от Екатеринбурга самородок золота массой около 14 кг. Этот самородок назвали «Походом им. Калинина». В конце 1990 г. в районе печально знаменитого Ленского расстрела был найден самородок массой 12 кг 240 г, названный «Апрельским».

Чаще всего самородки находили в процессе поиска золота, но были и случайные находки. Например, самородок золота массой 36 кг, названный «Оливер Мартин», найден в 1954 г. в США при рытье могилы. Он был продан за 22 700 долларов.

10.11. ЗОЛОТО РОССИИ

Русская золотодобывающая промышленность берет свое начало с 1745 г., когда крестьянин Ерофей Марков нашел рудное золото на Урале. В 1747 г. около места находки начал работать первый золотой рудник России. Вначале его назвали Пышминским, или Первоначальным, а с 1752 г. — Березовским. В 1800 г. на Березовском руднике добыто около 256 кг золота.

Основная часть золота России добывается не из золотых руд, а из россыпных месторождений. Россыпное золото образовалось в результате выветривания золотоносных горных пород и вынесения продуктов выветривания в русла рек. Россыпные месторождения сначала нашли на Урале, а затем в 1827–1830 гг. купец Андрей Попов обнаружил золотые россыпи в Томской губернии, в Красноярском и Минусинском округах. Позднее россыпное золото было найдено в районах рек Верхней Тунгуски, Енисея, Лены и в Забайкалье. В 1869 г. в этих местах уже действовало 529 частных приисков со средней добычей золота на каждом из них около трех пудов в год. В целом же по России в 1869 г. было добыто 23,3 т золота. C 1752 по 1917 г. золотые прииски России выдали свыше 2800 т золота, или более 12% всей мировой добычи за этот период.

Цена золота с 1981 по 1986 г. держалась на уровне 12–14 долларов за один грамм.

10.12. РАЗНОЦВЕТНОЕ ЗОЛОТО

Самородное золото никогда не бывает чистым. Оно всегда содержит примеси серебра, меди и других металлов, изменяющих его цвет от соломенно-желтого до зеленого, яркого розово-красного и белого.

Например, примесь палладия Pd (от 8 до 12%) окрашивает золото в белый цвет («белое золото», «палладистое золото»); примесь меди Cu (от 9 до 20%) придает золоту розоватый оттенок, а при содержании меди в золоте до 25–30% цвет становится красным («медистое золото», «червонное золото», см. 3.42). Зеленый цвет золото имеет при значительном содержании серебра.

Цвет золота зависит также от толщины его куска. Очень тонкая золотая пластинка имеет на просвет зеленый цвет. Когда золото покрыто пленкой оксидов железа, то цвет его буровато-коричневый. Такое золото отличить от пустой породы трудно, поэтому золотоискатели не любят «золото в рубашке».

10.13. ЗОЛОТОЕ РУНО

Мифы Древней Греции утверждали, что сын греческого царя Ясон побывал в далекой Колхиде в поисках золотого руна.

Греческий историк из Александрии Аппиан (100–170 гг. н.э.) писал, что «золото незаметными песчинками несет множество речек с Кавказа, и окрестные жители, расстилая бараньи шкуры глубоко по дну реки, собирают в них задержавшийся песок». Отсюда и пошло выражение «золоторунные шкуры». Позднее козьи и бараньи шкуры стали прибивать на берегу и лить на них воду с песком из реки, содержавшим частички золота. Более тяжелые, чем песок, золотые частицы задерживались в шерсти, а песок смывался водой. Затем шкуры сушили и вытряхивали из них золото. Этот древний способ разделения золота и пустой породы сохранился до наших дней, только сейчас вместо шкур применяют специальные осадочные машины.

В XI в. в Индии стали применять ртуть для извлечения золота из мелкораздробленной золотоносной породы. Ртуть взаимодействует с золотом, образуя амальгаму (см. 5.44). При нагревании амальгама разлагается, ртуть удаляется в виде пара, а золото остается (см. 4.3).

В 1844 г. русский химик Багратион (см. 5.22) разработал новый метод извлечения золота Au из бедных руд. Он предложил обрабатывать их водным раствором цианида натрия NaCN и одновременно продувать воздух:

Полученный раствор дицианоаурата натрия отфильтровывали от пустой породы и перемешивали с цинковой пылью; цинк вытеснял металлическое золото. Метод Багратиона широко используют сейчас при извлечении золота из золотоносных песков (см. 6.36).