В том же году, когда Столетов осуществил свой исторический опыт, цинковая пластинка стала, "соучастницей" интересного изобретения: немецкий инженер Берлинер, работавший в США, создал свой аппарат для воспроизведения звука — граммофон, предложив использовать в качестве звуконосителя цинковый диск, покрытый тонким слоем воска. С диска можно было снять металлическую копию — матрицу для массового производства граммофонных пластинок. Первая в мире граммпластинка, изготовленная самим Берлинером, хранится в Национальном музее США в Вашингтоне. В 1907 году в Париже граммпластинки с записями Энрико Карузо, Франческо Таманьо, Аделины Патти и других выдающихся певцов были торжественно помещены в оцинкованные герметические футляры для длительного хранения. Вскрыть футляры намечено через 100 лет, т. е. в 2007 году.
В современной технике применяется не только монолитный цинк, но и цинковая пыль. Так, пиротехникам она помогает окрашивать пламя в голубой цвет. Металлурги используют ее для извлечения из цианистых растворов золота и серебра. Даже при получении самого цинка не обходятся без этой пыли: с ее помощью раствор сульфата цинка очищают от меди и кадмия при гидрометаллургическом (электролитическом) способе производства. Металлические мосты, конструкции промышленных зданий, крупные машины и механизмы часто окрашивают серой краской, предохраняющей металл от коррозии; в состав краски тоже входит цинковая пыль.
Уж коли мы упомянули коррозию, пора сказать о важнейшем "амплуа" цинка: почти половина всего мирового производства этого металла идет на защиту стали от злейшего врага — ржавчины, пожирающей ежегодно десятки миллионов тонн железа. Оцинкованные ведра и корыта, кровля домов и водосточные трубы служат долгие годы, в то время как на обычной листовой стали первый же дождик может нарисовать рыжие разводы.
Почему же именно цинку доверяется нелегкая и почетная служба по охране стальных "границ?" Ведь он отнюдь не слывет стойким борцом против химических агрессоров, как, допустим, хром, никель или кобальт? Оказывается, именно в этом и кроется ответ на вопрос. Подобно тому как женщина, по выражению кого-то из мудрецов, сильна своей слабостью, цинк надежно защищает железо от коррозии, потому что сам… бессилен ей противостоять. Цинк характеризуется большей химической активностью, чем железо, и при возникновении угрозы окисления он тут же подставляет себя под удар: жертвуя собой, спасает от гибели железо. Не случайно такой способ защиты иногда называют "жертвенным".
Даже когда на цинковом панцире появляется царапина, коррозия не может делать свое ржавое дело: пока на поверхности стального изделия есть хоть крупица цинка, железо не будет разрушаться. В этом смысле никелевые или хромовые покрытия, обладающие высокой коррозионной стойкостью, на практике порой оказываются не столь надежными: они отлично служат лишь до первого повреждения, но малейшая, буквально точечная, брешь, возникшая на них, открывает агрессивным компонентам доступ к железу, и оно начинает ржаветь "на глазах" у никеля или хрома, пользующихся своей химической неприкосновенностью.
Если учесть, что цинк к тому же значительно дешевле, чем другие защитники стали от коррозии, станет понятно, почему цинковые покрытия уверенно занимают первое место — как по масштабам, так и по важности — среди всех металлопокрытий.
В последнее время цинковые покрытия расширили сферу защитной деятельности: их начали наносить на поверхность металлических конструкций, испытывающих большие тепловые нагрузки. Так, прежде конструкции стартовых комплексов для запуска космических ракет из-за перегревов со временем теряли прочность. Во избежание этого металл теперь покрывают слоем цинка. Благодаря низкой температуре кипения, он во время стартовой "горячки" быстро испаряется, поглощая большое количество тепла и тем самым защищая металлоконструкции от перегрева.
Технология цинкования довольно проста. Чаще всего для этой цели стальные листы, трубы или детали погружают непосредственно в расплавленный цинк. Но попробуй погрузи в расплав, например, мачту линии электропередачи: потребуется "ванночка" размером с огромный плавательный бассейн. В таких случаях пользуются методом напыления с помощью различных устройств. Разработан специальный пистолет, заряжаемый металлической проволокой и стреляющий струей жидкого металла, который, застывая, покрывает поверхность обрабатываемого металла равномерным защитным слоем. А чтобы покрытие было блестящим, применяют электролитический метод цинкования.
Многогранна сфера деятельности. не только самого цинка, но и его соединений. Еще в средние века арабские и западноевропейские медики применяли в лечебных целях '"белый снег" — пушистый порошок оксида цинка, который алхимики именовали "философской шерстью". Мази, детские присыпки, глазные капли, содержащие в том или ином виде этот элемент, вы можете встретить и сегодня в любой аптеке. Редкая женщина не пользуется оксидом цинка, может быть, и не подозревая об этом: а ведь пудра — не что иное, как мельчайший порошок этого цинкового соединения с добавкой ароматических, красящих и других веществ. При очень сильном увеличении крупицы пудры напоминают мохнатого паука с растопыренными во все стороны лапками.
Примерно два столетия назад во Франции и Англии появились цинковые белила, которые, в отличие от применявшихся издавна свинцовых, были безвредны для человеческого организма и поэтому быстро вошли в обиход. Вскоре новую краску стали изготовлять и в других странах. Так, в 1807 году один из журналов, издававшихся в России, поместил статью "О приготовлении белил из цинкового оксида, которые могут заменить обыкновенные белила". Цинк может служить веской уликой против художников, промышляющих подделкой работ под знаменитых мастеров прошлого. Если на экспертизу попадает картина, якобы принадлежащая кисти Брейгеля Старшего, Рубенса или Эль Греко, а анализ красок указывает на присутствие в них цинковых белил, можно не сомневаться: перед вами явная фальшивка.
Без оксида цинка не обходятся предприятия, выпускающие резину и линолеум. С давних пор знаком цинк и со стеклом: еще в 1851 году на Всемирной выставке в Лондоне огромный интерес вызвала новинка стекольной промышленности — цинковый хрусталь, обладавший особой гладкостью и блеском. В наше время художники-стеклоделы взяли на вооружение сульфид цинка, позволяющий окрашивать декоративное стекло богатой палитрой цветов и оттенков, превращать его в яшму или мрамор, агат или лазурит.
В 20-х годах нашего века кристалл оксида цинка успешно дебютировал в радиосвязи: с его помощью удалось установить тогда рекорд дальности приема радиосигналов. Нашлась работа для соединений этого элемента и в телевизионной технике: три основных цвета на телеэкране — синий, зеленый и красный — возникают благодаря люминесцентным свойствам сульфида, селенида и фосфата цинка, активированных серебром, марганцем или другими добавками. Искусственному кристаллу селенида цинка отводится ответственная роль в создании в перспективе лазерного телевидения: площадь экрана цветного лазерного телевизора будет достигать нескольких квадратных метров — яркое красочное изображение займет всю стену в квартире будущего. Соединения цинка обладают и полупроводниковыми свойствами, что также сулит им отличные перспективы.
В цинке нуждается не только техника — в малых дозах он необходим живым и растительным организмам. Суточная потребность человека в этом микроэлементе колеблется от 5 до 20 миллиграммов. Особенно большую потребность в нем испытывают люди, часто заглядывающие в рюмку: алкоголь как бы вытесняет цинк из организма. Обследования людей-карликов, проведенные в Иране и Египте, показали, что задержка роста вызвана, в частности, низким содержанием цинка в потребляемой ими пище. А вот крысы-самки, из рациона которых он был полностью исключен, вскоре стали злыми драчуньями. Приобретенная черта характера передалась затем потомству, причем наиболее преуспел в этом отношении "слабый пол".
У некоторых беспозвоночных морских животных цинк выполняет те же функции, что железо в крови человека: в золе моллюсков иногда оказывалось до 12 % цинка. В заметных количествах он содержится в яде змей, особенно гадюк и кобр. Ученые предполагают, что этот элемент защищает змею от собственного яда.
Важную роль играет цинк и в мире растений. Пшеница, например, может погибнуть, если его не окажется в почве. Довольно много цинка в винограде, апельсинах, грушах, есть он в помидорах, луке, салате, богаты им грибы — маслята, лисички, подберезовики.
Давным-давно было подмечено, что многие растения предпочитают селиться вблизи тех или иных рудных месторождений. Так, лесная фиалка и полевые анютины глазки тяготеют к землям, содержащим цинк. Об этом влечении знали древние рудознатцы, используют его при поиске спрятанных в недрах полезных ископаемых и современные геологи.
Наиболее распространенный минерал цинка — сфалерит, который называют также цинковой обманкой. За какие же грехи получил камень такое обидное прозвище? По-видимому, это связано с тем, что примеси различных элементов окрашивают минерал во всевозможные цвета — в них немудрено запутаться и принять сфалерит за что-нибудь другое. В горах Алтая часто попадается так называемая "бурундучная" руда, представляющая собой смесь цинковой обманки и бурого шпата. Эти полосатые камни и впрямь похожи на лесного зверька.
Как правило, в природе цинк находится в виде полиметаллических руд, содержащих также свинец, медь, железо, многие редкие металлы. Одно из европейских месторождений цинка и свинца послужило причиной образования целого государства. Произошло это в прошлом столетии, когда после разгрома наполеоновской империи часть входивших в нее земель должна была отойти к странам-победительницам. При разделе "земельного имущества" между Нидерландами и Пруссией возник спор из-за округа Моренэ, находившегося на границе этих государств. В конце концов в 1816 году было принято компромиссное решение: часть округа вошла в состав Нидерландов, часть — в состав Пруссии, а часть, на которой располагались богатые цинковые и свинцовые рудники (из-за них-то и разгорелся сыр-бор), была объявлена нейтральной. Так возникла карликовая республика Моренэ, занимавшая территорию всего в 3,3 квадратных километра и насчитывавшая лишь несколько сот жителей. Но ведь суверенитет страны и ее минеральные ресурсы нужно охра