Интересный эксперимент, в котором деятельное участие принимал вольфрам, был проведен во время совместного полета советских и американских космонавтов по программе "Союз" — "Аполлон". В земных условиях трудно, а зачастую и невозможно получить сплав металлов, значительно различающихся по плотности: в процессе плавки и кристаллизации частицы более тяжелого компонента будут стремиться в нижние "этажи" слитка, а в верхних "поселятся" частицы более легкого металла. Естественно, что пользоваться сплавом с таким разношерстным составом практически нельзя. Иное дело — космическая плавка. Здесь, в условиях невесомости, все металлы равны — и легкие, и тяжелые, поэтому сплав обещает быть равномерным и по составу, и по структуре. Вот и решено было выплавить в космосе сплав легковесного и легкоплавкого алюминия с солидным тяжеловесом — вольфрамом, обладающим к тому же рекордной тугоплавкостью.
Этот эксперимент — только начало освоения космической технологии. "Пройдет немного времени, — говорит один из участников исторического полета Валерий Кубасов, — и в космосе совместными силами мы сможем создать целые заводы. Они займутся совершенно новой металлургией — получением сплавов и материалов, которые невозможно получить в условиях Земли".
…Много веков металлы верно служат человеку, помогая ему создавать удивительный мир техники. И одно из почетных мест среди них по праву принадлежит вольфраму — металлу, стоящему на огненных рубежах.
За тремя замками
Находка конкистадоров. — Указ испанского короля. — Снова в Европе. — Близкие родственники. — Первый в России. — "Алмазная" сталь. — Штурм крепости. — Оплошность министра финансов. — На добрую память. — Клад в отходах. — Лауреат Демидовской премии. — В грамм добыча. — Радушный прием. — Искры гаснут на ветру? — С большой скоростью. — Это было в Донбассе. — В грозный год. — Прозрачные зеркала. — Дар Монтесумы. — Измерьте температуру. — Три ключа. — Равнение на платину. — "Для всех времен, для всех народов". — Оранжевые лучи. — Платина ставит диагноз. — Не чувствуя боли. — Скромный пляжный костюм. — Высокая честь.
В XVI и XVII веках испанские конкистадоры бесцеремонно расхищали богатства древних государств ацтеков и инков. Тонны золота, серебра, изумрудов заполняли трюмы галеонов, которые постоянно курсировали между Америкой и Испанией. Однажды завоеватели, передвигаясь вдоль реки Платино-дель-Пинто (Колумбия), обнаружили на ее берегах золото и крупицы неизвестного им тяжелого серебристого металла. Из-за высокой тугоплавкости он оказался ни на что не пригодным и лишь затруднял очистку золота. Новый металл испанцы решили назвать платиной, что означает "серебрецо" ("серебришко", "плохое серебро"), выразив тем самым свое недоброе к нему отношение.
Все же довольно большие количества платины были вывезены в Испанию, где ее продавали по цене, значительно более низкой, чем серебро. Вскоре испанские ювелиры обнаружили, что платина хорошо сплавляется с золотом, и те из них, кто был не чист на руку, стали примешивать ее к золоту при изготовлении ювелирных изделий и фальшивых монет. Об этих "проделках" ювелиров стало известно королю, и тот не нашел ничего лучшего, как издать указ, требующий прекратить ввоз в страну никчемного металла, а заодно и уничтожить все его запасы, чтобы мошенники-ювелиры не могли больше морочить голову честным людям.
Чиновники королевских монетных дворов собрали всю имевшуюся в Испании и ее колониях платину, получившую к этому времени такие нелестные прозвища, как "гнилое золото", "лягушачье золото", и публично предали этот металл "казни" по причине его "лживой сущности": собранную платину утопили в море и реках — там, где поглубже. В дальнейшем такую операцию повторяли еще не раз. Столь печально завершился первый этап в биографии платины.
В середине XVIII века в Испании вышел в свет двухтомный труд мореплавателя, астронома и математика Антонио де Ульоа "Путешествие по Южной Америке". Находясь там в экспедиции, ученый заинтересовался самородной платиной, привез ее в Европу и подробно описал в своей книге, после чего опальный металл привлек к себе внимание многих европейских ученых.
Обстоятельное изучение платины провел шведский химик Хенрик Шеффер, который доказал, что она является не смесью уже известных металлов (например, золота и железа), как утверждали некоторые ученые, а новым химическим элементом.
Исследование платины привело к открытию нескольких металлов, сопутствующих ей в природе и получивших общее название платиновых: в 1803 году были открыты палладий и родий, в 1804 году — осмий и иридий, а спустя сорок лет химикам стал известен и последний элемент этой группы — рутений.
Работам в этой области в немалой степени способствовал тот факт, что в 1819 году на Урале вблизи Екатеринбурга (ныне Свердловск) геологи обнаружили россыпные месторождения платины. Спустя пять лет в этих краях начал действовать первый в России платиновый рудник. О богатстве уральских россыпей говорит забавный факт: в те времена местные охотники били дичь дробью из платины.
Примерно тогда же этот металл начали использовать как добавку к стали. "6 фунтов стали расплавлены были с 8 золотниками очищенной платины в огнепостоянном глиняном горшке, охраняя металл от доступа воздуха, — писал в 1825 году "Горный журнал". — Расплавленная масса была вылита в чугунную форму и скоро охлаждена в холодной воде. По разломе стального бруска сталь оказалась весьма однородной сыпи и столь мелкой, что простыми глазами невозможно было усмотреть зернистого ее сложения. Будучи выточена и закалена, без отпуска, она резала стекло, как алмаз, рубила чугун и железо, не притупляясь… Вообще платинистая сталь гораздо тверже всех доселе известных и выдерживает наибольшие удары, не ломаясь". За необыкновенно высокую твердость такая сталь получила название "алмазной". В этой роли платина выступала довольно долго, но затем вынуждена была уступить свое место менее дорогому и к тому же еще более способному вольфраму.
Важную страницу в биографию платины вписал известный русский инженер и ученый П.Г. Соболевский. Возглавив петербургскую Соединенную лабораторию Департамента горных и соляных дел, Горного кадетского корпуса и Главной горной аптеки, он вместе со своим сотрудником металлургом В.В. Любарским приступил к исследованию сырой платины и разработке технологии превращения ее в ковкий металл. Вся загвоздка заключалась в том, что ни одна из существовавших тогда печей не могла нагреть платину до точки ее плавления, равной 1769 °C, или хотя бы до близкой к ней температуры. А это являлось необходимым условием, без которого платина не соглашалась принимать ту или иную нужную форму. Да, было над чем поломать голову.
Если крепостью не удается овладеть штурмом, приходится искать другие пути. Так и поступили исследователи. Они заполнили губчатой платиной (такой пористый металл получался при химической обработке руд) специально изготовленные железные формы, спрессовали ее на винтовом прессе, нагрели до белого каления, затем вновь подвергли большому давлению. И металл сдался: минуя плавление, губчатая платина превратилась в монолитные изделия, которые нельзя было отличить от литых. Так в 1826 году впервые в истории техники был создан и применен на практике оригинальный технологический процесс, сохранивший свое значение и по сей день: он лежит в основе современных методов порошковой металлургии.
Заслуги Соболевского были отмечены министром финансов Е.Ф. Канкриным. Он предложил ежегодно выдавать ученому "в примерное вознаграждение" по 2500 рублей сверх жалованья, "доколе на службе пребывает". Царь утвердил предложение министра.
Тогда же Соболевскому было поручено приступить к чеканке 3-, 6- и 12-рублевых платиновых монет. Уже вскоре петербургский Монетный двор начал полным ходом выпускать такие деньги. За сравнительно короткий срок было выпущено почти полтора миллиона платиновых монет, на которые пошло около 15 тонн платины. Однако цена на этот металл росла, как говорится, не по дням, а по часам, и правительство поняло, что совершило ошибку: платиновые деньги становились все дороже и дороже, в результате чего их истинная стоимость значительно превысила нарицательную и уже вскоре они фактически вышли из обращения. Этому, с одной стороны, способствовали меры, принятые министерством финансов с целью возвращения платины в казну, а с другой стороны, инициатива частных лиц, которые предпочитали расплачиваться другими деньгами, оставляй платиновые себе "на добрую память". Сейчас эти монеты — большая редкость: их можно увидеть лишь в очень немногих крупных нумизматических коллекциях.
Выпуск платиновых монет неожиданно оказал пользу науке. В лаборатории Монетного двора скопилось довольно много остатков платиновых руд — отходов от производства монет. В 1841 году профессор химии Казанского университета Карл Карлович Клаус попросил Монетный двор прислать ему для исследования несколько фунтов этих остатков. Просьба была удовлетворена, и ученый приступил к анализу, казалось бы, ни на что не пригодных отходов. К своему удивлению он обнаружил в них до 10 % платины и небольшие количества осмия, иридия, палладия и родия.
Никого до этого не волновавшие остатки сразу превратились по сути дела в богатейший клад. Клаус немедленно сообщил о полученных результатах в Горное управление. Спустя некоторое время ученый приехал в Петербург, где его принял граф Канкрин. Тот внимательно отнесся к сообщению химика и оказал ему содействие в получении платиновых остатков для дальнейших исследований.
Упорный труд Клауса увенчался успехом: ему удалось доказать, что среди прочих, уже известных элементов платиновые остатки содержат новый металл, которому ученый в честь нашей страны дал имя "рутений" (от латинского названия России). За это открытие Клаус получил полную Демидовскую премию, присуждавшуюся российской Академией наук.
Добыча платины на Урале быстро росла. Показательно, что еще в начале XX века на долю России приходилось около 95 % от общего количества платины, добываемой в мире (остальные 5 % производила Колумбия). В дальнейшем на мировой рынок начала поступать платина из Южной Африки, Канады.