Подорож № 8 зоопарком елементів

Кріптон (Kr)

У клітці № 36 «живе» криптон. Інертний, або благородний, газ криптон відкрив знаменитий шотландський хімік Вільям Рамзай. Забавно, що назву «криптон» Рамзай придумав трьома роками раніше. Тоді Рамзай виділив з мінералу наклепу невідомий газ і запідозрив, що це гелій. До цього гелій спостерігали тільки на Сонці за допомогою спектроскопа. У Рамзая не було точних приладів, щоб перевірити свою здогадку, і він послав колбу з газом фахівцеві зі спектроскопії Вільму Круксу, з обережності давши газу назву «криптон». Крукс швидко встановив, що «криптон» — це гелій. По-справжньому Рамзай відкрив криптон в 1898 році і присвоїв йому те ж ім’я — криптон, від грецького плеча, «прихований».

Більшість сучасних ламп розжарювання заповнені інертним газом, а найякісніші — криптоном або його сумішшю з ксеноном. В інертній атмосфері розпечена вольфрамова нитка повільніше розпорошується і довше не рветься. Криптон краще, ніж аргон, уповільнює розпорошення нитки і зберігає тепло. Використовують криптон і в газорозрядних лампах.

Довелося побувати криптону і всесвітнім еталоном метра. Першим такий еталон — платинову лінійку — виготовили 1799 року в Парижі. Але коли вимоги до точності вимірювань зросли, 1960 року уклали міжнародну угоду, що визначає метр як 1650763,73 довжини хвилі помаранчевої лінії стабільного ізотопу ⁸⁶Kr. Але криптон тріумфував недовго. У 1983 році XVII Генеральна конференція із заходів і терезів прийняла нове визначення метра: 1 метр — це одиниця довжини, рівна шляху, що проходить у вакуумі світлом за 1/299792458 частку секунди.

Рубідій (Rb)

Рубідій займає клітку № 37. У 1861 році Густав Кірхгоф і Роберт Бунзен за допомогою спектрального аналізу виявили новий елемент і назвали його рубідій за кольором найбільш характерних червоних ліній спектру. По латині rubidus — «червоний».

Рубідій — лужний метал сріблястого кольору. Має надзвичайно низьку температуру плавлення — всього 39 ° С. Він хімічно неймовірно активний, вступає в реакції з чим завгодно і коли завгодно. На повітрі відразу займається. Не менш активно і теж із займанням з’єднується він з хлором та іншими галогенами, а з сірою і фосфором — навіть з вибухом. При звичайній температурі рубідій реагує з водою настільки бурхливо, що водень тут же займається.

Рубідій, як і багато металів, має фотоелектричні властивості. Світло, що потрапляє на катод, виготовлений з такого металу, збуджує в ланцюгу електричний струм. Але якщо у випадку платини, наприклад, для цього потрібні промені з дуже малою довжиною хвилі, то у рубідія, навпаки, фотоефект настає під дією хвиль майже всього видимого спектра аж до жовтого кольору. Це означає, що для збудження струму в рубідієвому фотоелементі потрібні менші витрати енергії.

Деякі сполуки рубідію належать до групи психотропних препаратів, основною властивістю яких є здатність стабілізувати настрій у хворих з психічними розладами. Вони також пом’якшують характер, знижують дратівливість, невуживливість, запальність.

Стронцій (Sr)

У клітці № 38 знаходиться стронцій. Назвали його за мінералом стронціаніту, а той отримав ім’я за назвою шотландського села Стронціан, поруч з яким був виявлений у свинцевій копальні.

5 серпня 1963 року в Москві представники США, Великобританії і СРСР підписали договір про заборону випробувань ядерної зброї в атмосфері, в космічному просторі і під водою. Крім миттєвого впливу ударною хвилею, світловим випромінюванням і проникаючою радіацією, ядерний вибух ще й заражає місцевість радіоактивними відходами. Одним з найнебезпечніших для людей є радіоактивний ізотоп стронцію ⁹⁰Sr.

Ізотоп ⁹⁰Sr утворюється при ланцюговій реакції урану або плутона. Взагалі-то, там виходить багато ізотопів різних елементів, але майже всі вони короткоживучі, а ⁹⁰Sr має період напіврозпаду 28 років. Потрапивши в навколишнє середовище, він буде довго впливати на нас. При розпаді ⁹⁰Sr випускає потоки швидких електронів, які завдають непоправної шкоди всьому живому, особливо якщо потрапляють всередину організму.

Якщо кинути трохи стронцію у вогонь, то полум’я пофарбується в яскраво-червоний колір. Ця властивість летючих солей стронція зробила їх незамінними компонентами різних піротехнічних складів. Червоні фігури феєрверків, червоні вогні сигнальних і освітлювальних ракет — все це «справа рук» стронція.

Ітрій (Y)

Іттрій займає клітку № 39. У 1787 році в покинутій шахті поблизу селища Іттербю на острові Ресарьо Стокгольмського архіпелагу геолог-любитель, а за сумісництвом офіцер шведської армії Карл Арреніус знайшов дивовижно важкий невідомий мінерал, який він назвав іттербітом. У 1794 році Юхан Гадолін, як він думав, виділив з іттербіту з «єднання нового елемента. Насправді, як з’ясувалося півстоліття потому, це була суміш оксидів хімічно дуже близьких один одному елементів.

Зараз у таблиці Менделєєва 118 елементів. Країн на нашій планеті 256, міст більше 2,5 мільйонів. Так що країні або місту виявляється велика честь, якщо назва хімічного елемента пов’язана з їх ім’ям. А скільки на Землі єзидків, навряд чи хтось коли-небудь зможе порахувати. А на честь маленького зйомка Іттербю названо цілих чотири елементи! Це знайдені в іттербіті іттрій (Y), тербій (Tb), ербій (Er) і іттербій (Yb). Щоб не було плутанини, іттербіт перейменували на гадолініт. Згодом у гадолініті знайшли ще шість нових елементів, але про них пізніше.

В інституті ми вивчали хімію за підручником Б. В. Некрасова видання 1962 року. Про іттерій і його з’єднання там сказано, що вони не знайшли промислового застосування. Але саме в цей час вченим вдалося отримати хороші і відносно дешеві світячі покриття екранів кольорових телевізорів, до складу яких входили і з’єднання іттрію. І тільки наприкінці XX століття з’явилися монітори на рідких кристалах.

Цирконій (Zr)

У клітці № 40 «проживає» цирконій. Наприкінці XVIII століття Мартіну Клапроту подарували дорогоцінний камінь, здобутий на Цейлоні. Клапрот був справжнім хіміком, тому відразу приступив до дослідження подарунка. В результаті він виділив двоокис невідомого елемента, якою він дав назву цирконова земля. За однією з версій, метал цирконій отримав ім’я від перської zargun через золотисте забарвлення (у перекладі «цар» — «золото», «гун» — «колір»).

Мінерал циркон дуже вогнетривкий. Цегла, що містить добавку двоокису цирконію ZrO₂, дозволяє провести понад 1000 плавок сталі без ремонту печі. Такі цеглини особливо хороші при плавці алюмінію, тому що вони, на відміну від глиняних цеглин, розплавленим алюмінієм не змочуються. Це дозволяє печам з цеглин на основі цирконію безперервно працювати протягом цілого року.

Багато цирконію потрібно ядерній енергетиці. Справа в тому, що для активної зони реактора потрібні матеріали, які не затримують нейтрони. Саме таким матеріалом є цирконій.

Цирконій, як і багато металів, на повітрі швидко окислюється, виділяючи тепло. Але якщо брусок цирконію просто покривається тонкою захисною плівкою своєї двоокису, то порошок або стружка цирконію, миттєво нагріваючись, легко самозаймаються на повітрі навіть при кімнатній температурі. Цирконієвий пил у суміші з повітрям здатен навіть вибухати.

Тепер згадаймо, як нам рекламою нав’язували цирконієві браслети як засіб мало не від усіх хвороб. Але це не що інше як «плацебо». Так називають ліки без явних лікувальних властивостей — вони можуть давати лікувальний ефект просто завдяки вірі пацієнта в цей препарат. Адже насправді цирконій, покритий захисною плівкою своєї двоокису, не взаємодіє з тканинами і рідинами організму (його, як і титан, навіть використовують у протезах).

Художник Марія Усеїнова