Из чего всё сделано? Рассказы о веществе - Любовь Николаевна Стрельникова

А как вы думаете, из чего делают модные украшения — кристаллы Сваровски, которые выпускает австрийская компания с тем же названием? Из того же хрусталя, то есть, по сути, из стекла! Хрусталь для кристаллов Сваровски на треть состоит из оксида свинца, то есть он ещё твёрже обычного хрусталя.

История с модными кристаллами началась больше ста лет назад, в 1891 году. Тогда Даниэль Сваровски изобрёл автоматическую машину для огранки хрусталя, а через три года основал собственную компанию со своим именем. Интерес Сваровски к гранильному делу вполне объясним. Ведь он родился (1862) в маленькой деревне Георгенталь в Северной Богемии, которая уже тогда славилась своими стекольщиками, хрустальщиками, огранщиками и шлифовальщиками. Азы ремесла Даниэль освоил в мастерской отца, а затем восемнадцатилетним юношей отправился учиться в Париж, где изучил физику, химию, механику и инженерное дело. Побывал он и на Всемирной выставке электричества в Вене (1883), после чего и задумал сделать электрический станок для огранки камней и хрусталя.

Правда, в те времена никто и не думал заменять бриллианты каким-то стеклом. Это было просто неприлично. Твёрдые кристаллы с острыми гранями нужны были для изготовления шлифовальных и режущих материалов.

О кристаллах Сваровски как элементе ювелирных украшений заговорили лишь в последние пятьдесят лет, когда вдруг подскочил спрос на блестящие украшения, похожие на бриллиантовые. Сегодня бум вокруг кристаллов Сваровски настолько велик, что фирменный магазин в Вене, где продают украшения, статуэтки и просто кристаллы, работает круглые сутки. Витрины в нём сверкают так, что глазам больно. И дело здесь не только в игре света на гранях кристаллов. На некоторые свои изделия компания наносит специальные покрытия. Самое популярное — «Северное сияние Авроры», благодаря ему на поверхности кристалла появляются радужные отблески.

Так выглядит вход в музей «Хрустальные миры Сваровски», который находится в Австрии. Кстати, лицо этого великана отделано кристаллами Сваровски. В этом музее много хрустальных чудес, и все они — из стекла. Как, например, вот это голубое хрустальное сердечко, очень похожее на бриллиант

Самая лучшая сковородка

Итак, на примере песка мы убедились, что у земли можно взять готовое вещество, немного поколдовать с ним и получить материалы, которые сильно облегчат и украсят нашу жизнь. «Но ведь есть материалы и вещества, которых нет в природе в чистом виде?» — скажете вы. Спасибо за умное и своевременное замечание. Действительно, железо, алюминий, медь можно найти в земле только в виде соединений с другими элементами. Справедливости ради надо сказать, что самородки чистого железа и меди, порой даже очень крупные, встречаются, но крайне редко. А мы-то без этих металлов жить не можем. Иначе из чего делать сковородки, провода, велосипеды, самолёты и многое другое?

Вам нужно железо? Да, я прекрасно вас понимаю, ведь железо — самый востребованный человечеством металл, на нём держится 95% мирового металлургического производства. Ну что ж, пожалуйста! Берём железную руду, которая состоит из оксидов железа. Откуда берём? Да из месторождений этих минералов, благо геологи точно знают, где они находятся. В нашей стране — в основном на Урале, здесь уже открыто около 50 средних и крупных месторождений и более 200 мелких. Специальные машины снимают верхний слой земли и обнажают пласты с рудой. А дальше к делу подключаются экскаваторы. Они черпают эту руду гигантскими горстями, и она отправляется в переделку — в доменную печь. Кстати, первая доменная печь появилась в России почти 400 лет назад.

Домна — это огромное сооружение высотой с двенадцатиэтажный дом, в чреве которого царит чудовищная жара, температура достигает 2000 градусов. Сюда и загружают измельчённую руду в смеси с измельчённым коксом (углем), то есть углеродом, и другие добавки. А дальше в печи происходит цепочка волшебных превращений, углерод отнимает кислород у железной руды, в результате чего образуется расплавленный металл. Его горячие ручьи стекают вниз печи и выливаются из печки раскалённым, светящимся потоком. Он такой яркий, что может ослепить, поэтому сталевары смотрят на него через специальные затемнённые стекла.

Полученный металл — это ещё не чистое железо. Жидкий расплавленный металл растворяет в себе небольшое количество углерода, как вода растворяет соль. Такой материал называют чугуном. Тем самым, из которого сделана любимая бабушкина сковородка — только на ней получаются самые лучшие блины и самая вкусная жареная картошка. Поэтому бабушка её так бережёт.

Чтобы получить чистое железо, из чугуна надо «выгнать» углерод. Химики умеют это делать, как и многое другое. Они — великие мастера извлекать из природных материалов то, что нам нужно. А нужно нам всего так много!

Всё, хватит теории. Давайте-ка прогуляемся по городу и внимательно посмотрим по сторонам — где ещё используются природные вещества и продукты их переработки. Ну что, готовы? Оделись по погоде?

Тогда — вперед.

Чтобы сделать лучшую в мире сковородку, на которой получается самая вкусная жареная картошка, блины и яичница, надо сначала изготовить чугун — железо, в котором растворено немного углерода. Кстати, чугун при высокой температуре становится жидким и льется, как тесто для блинов. Затем его заливают в форму, чтобы он застыл и превратился в сковородку. Получается, что сковородки пекут, как блины

Печём кирпичи

Только мы вышли из подъезда, как наш взгляд упёрся в соседний дом — высокий, кирпичный, с большими окнами. Про стёкла в окнах мы же знаем, на их изготовление пошёл песок. А что же кирпичи? Из чего их делают? Из глины, которой полным-полно в земле.

По своей химической природе глина — это соединение трёх элементов (алюминия, кремния и кислорода), но в ней много разных примесей. Поэтому глины различаются по цвету и пластичности. Вы не знаете, что такое пластичность? Но пластилин-то вы знаете! Очень похожие слова, не так ли? Из одного сорта глины удобно лепить разные фигурки, тарелки, кирпичи, из другого не очень, в этом суть.

Те, кто делают кирпичи, знают, какая глина подойдёт лучше всего — она должна содержать песок, не меньше четверти по весу. Глину выкапывают в карьерах, привозят на кирпичный завод и замачивают в воде, а на современном производстве — увлажняют паром. Так получают сплошную густую массу, из неё делают длинную глиняную ленту, которую режут на кирпичи, как тесто на буханки хлеба, и отправляют на сушку в печь. Здесь, при температуре