Реферати українською » Биология и химия » Стронций - Таємниця бенгальських жерців


Реферат Стронций - Таємниця бенгальських жерців

Страница 1 из 2 | Следующая страница

С.І. Венецкий

На початку минулого століття козаки, які жили у Забайкаллі, вирішили переселитися на берега Урова (припливу Аргуни) - їх залучили тут хороші орні землі і непоганий клімат. Але біда: через якихось кілька років чимало переселенці занедужали невідомої хворобою, яка скручувала людей, пронизувала болем її. Неодноразово приїжджали сюди лікарі, але ніхто їх не зміг з'ясувати причину масового захворювання. Лише час комплексні биогеохимические експедиції Академії наук СРСР змогли встановити, що винуватцем цього тяжкого недугу був... стронцій, яким виявилися багаті води тих місць.

Що ж являє собою цей підступний хімічний елемент, настільки недружелюбно який зустрів забайкальських козаків?

Стронций було відкрито кінці XVIII століття. Своїм назвою елемент зобов'язаний невеличкий шотландської селі Стронциан (втім, доцільніше сказати, що скромна сільце зобов'язана цьому металу тим, завдяки йому потрапила до історію хімії). У 1787 року у її околицях знайшли рідкісний мінерал, під назвою стронцианитом. Дослідження англійських хіміків А. Кроуфорда і Т. Хопа, німецького хіміка М. Клапрота та інших вчених, зацікавлені новим минералом, свідчили у тому, що він присутній "земля" (оксид) невідомого тоді науці металу.

Лиха біда початок: вже у 1792 року Хопу вдається уявити переконливі докази існування нового елемента, який було названо стронцієм (у російській літературі на початку ХІХ століття зустрічалися та інші назви: стронтий, стронциан, стронтиян).

До першовідкривачів стронцію можна вважати і російського хіміка Т.Е. Ловица. У тому ж 1792 року то побачив "стронциановую землю" в мінералі барите. Але, перебуваючи надзвичайно обережним, учений вирішив не поспішати з висновками, а, сповідуючи принцип "сім разів відміряй", провести ще більше ретельні досліди. Коли ж були закінчено і Ловиц підготував до друку статтю "Про стронциановой землі у важкій шпате", виявилося, що "відрізати" було вже пізно: до Росії дійшли іноземні хімічні журнали з результатами досліджень Хопа, Клапрота й інших зарубіжних учених. Так, іноді, мабуть, не гріх і поквапитися...

Знайомство вчених із чистим стронцієм відбулося через кілька років, в 1808 року, коли англієць Р. Деві зумів вперше виділити цей легкий (легше алюмінію) сріблисто-білий метал у вільному вигляді. З хімічними ж сполуками стронцію людина познайомився набагато раніше подій. Ще у стародавній Індії під час проведення священних обрядів у напівтемряві храмів раптово спалахували таємничі червоні вогні, наводившие забобонний страх на молільників. Зрозуміло, всемогутній Будда був за всього причетний до цієї ілюмінації, зате його вірні служителі - жерці, бачачи перелякані обличчя громади, потирали руки від задоволення. Для такого ефекту, вони змішували солі стронцію з вугіллям, сірою економікою та бертолетової сіллю, пресували суміш в кульки чи піраміди, а потрібну непомітно підпалювали. Мабуть, "патент" ж на таку суміш належав жерцям Бенгалії (одній з індійських провінцій), адже цими вогнями міцно закріпилося назва "бенгальських".

Упродовж багатьох століть властивість летючих сполук стронцію надавати полум'я сліпучо яскравий червоний колір використовувалося в піротехніку. У Росії її, наприклад, у період Петра I і Катерини II без "потішних вогнів" не обходилося жодна більш-менш значне торжество. Та й у наші дні святкові салюти і феєрверки радують погляди букетами червоних, зелених, жовтих вогнів, розквітаючих на чорному оксамиті нічного неба.

Але піротехнічні здібності "металу червоних вогнів", як кажуть стронцій, потрібні як для розваг: чи можна підрахувати, скільки людей була врятована завдяки сигнальним ракет, які за кораблекрушениях, вспыхивая в темряві над океаном, вказували судам, що поспішає допоможе, місцезнаходження тих. хто зазнав лихо.

Окрашивание полум'я довгий час залишалося єдиним заняттям стронцію. І ось межі XIX і XX століть хіміки виявили, що він може продемонструвати себе іншій ниві - в цукровому виробництві: з її допомогою вдалося помітно підвищити вилучення цукру із буряковій меляси - меляси. Але через кілька років знайшовся дешевший виконавець цій ролі - кальцій, і стронцій змушений був поступитися йому "солодке містечко". Цікаво, що у останнім часом ставиться питання відродження стронциевого методу обессахаривания меляси, оскільки вихід цукру на цьому випадку приблизно 20% вище.

Можна назвати ще багато областей, у яких стронцій з перемінним успіхом пробував свої сили. Металургам, наприклад, він допомагав очищати сталь від газів і шкідливих домішок. У виробництві поливи цей елемент дозволив уникнути отруйних сполук свинцю, який при цьому і більше дефицитен. У скляної промисловості стронцій (точніше, його окисел) став відомим як замінник дорогих матеріалів під час виготовлення скловолокна і шибок різного призначення. Синтетичні кристали титаната стронцію по гри й блиску граней здатні з діамантами.

Присутність стронцію в портландцементе підвищило б його влагоустойчивость, що особливо важливо для будівництва гідроспоруд. У радіотехніці і електроніці цей метал застосовують для оксидирования катодів електронних ламп і як газонаполнителя у вакуумній техніці, зокрема за виготовленні діелектриків і сегнетоелектриків. Стронциевые сполуки входять до складу люмінофорів, малярних фарб, консистентних мастил, відмінних високої стійкістю. "Дует" рубідій - стронцій дозволяє ученим з великою точністю визначати вік найдавніших гірських порід (Докладніше звідси розказано в нарисі про рубидии "Злим джин"). Як бачите, роботи з елемента № 38 вистачає. І все-таки те, що окреслили, можна лише епізодами із цивілізованого життя стронцію. Але як можливість перейти до найважливішою боці своєї діяльності, пригадаємо про один порівняно недавню подію, повідомлення про яку так важко сходили з центральних смуг газет усього світу.

У тому 1954 року над атолом Бікіні, розміщеним у південній частині моря, піднялося гігантське грибоподібне хмару - результат випробувань американської водневої бомби. Через кілька годин на палубу японського риболовецького судна "Фукурю-Мару", що у відкритому ж морі більш ніж 150 кілометрах від епіцентру вибуху, почали падати білий-білу-біле-біла-грязно-білі пластівці радіоактивних опадів. Рибалки припинили промисел й узяли курс - на Японію, але було пізно: невдовзі після повернення із членів екіпажу помер, інші ж виявилися ураженими на важку форму променевої хвороби. Майже головним "вірусом" цієї хвороби був стронцій-90, одне із численних радіоактивних ізотопів, які виникають при ядерному розпаді.

Таке вибуху атмосферу викидаються мільйони тонн землі і народу гірських порід, буквально начинених продуктами розподілу атомних ядер, самий токсичний, отже, і небезпечний серед яких - стронцій-90. Адже рано чи пізно вони повертаються на грішну землю, осідаючи на поверхню материків і океанів. Тепер радіоактивного стронцію залишається крок до організму людини. Разом з фруктами і овочами, усвоившими його з грунту, з питною водою, з м'ясом чи молоком свійських тварин, "полакомившихся" травою, зараженої стронцієм-90, він проникає у організм людей, накопичується то й створює небезпечні радіоактивні осередки, згубно які впливають на кісткові тканини, мозок, кров.

Прогрессивное людство боролося і продовжує виборювати повну заборону атомних і водневих вибухів. Мільйони людей в усьому світі палко вітали підписання Москві 1963 року міжнародної Договору заборону випробувань ядерної зброї у атмосфері, осіб у космічному просторі й під водою. Проте це зовсім значить, що радіоактивний стронцій зійде зі сцени: розвиток ядерної енергетики створює необмежені змогу мирного використання у науці й техніці. Тут йому роботи - хоч греблю гати.

Широкі перспективи відкриваються перед радіоізотопами стронцію у виробництві атомних електричних батарей для космічних ракет і штучних супутників Землі. Принцип дії таких батарей грунтується на здібності стронцію-90 випромінювати електрони, які мають досить енергії, преобразуемой потім у електричну. Радиостронциевые елементи, з'єднані в мініатюрну батарейку (розміром із сірникову коробку), здатні безвідмовно служити без перезарядження 15-25 років.

Атомні батарейки безсумнівно знайдуть використання у телефонії і радіотехніці. І це швейцарські годинникарі успішно використовували крихітні стронциевые батарейки для харчування электрочасов.

Невибагливі та практично вічні джерела струму незамінні на автоматичних метеостанціях, розміщених у пустельних, полярних і високогірних районах нашої планети. У Канаді, наприклад, на далекому північному острові Аксель-Хейберг в важкодоступному місці діє атомна метеорологічну станцію, розрахована працювати без обслуговування протягом двох-трьох років. Джерелом енергії для апаратури станції служить ізотоп стронцію (всього 400 грамів), поміщений у спеціальний тришаровий сплав і захищений свинцевим екраном. Теплота, що настає при радіоактивному розпаді стронцію, перетворюється на електричний струм, який живить прилади для виміру температури, атмосферного тиску, швидкості та напрями вітру. Отримані дані фіксуються самопишущими приладами й передаються на радіо з допомогою двох транзисторних передавачів на відстань понад 1500 кілометрів. Уся апаратура змонтована в сталевому циліндрі заввишки 2,5 метри, діаметром 0,65 метри й загальної масою близько тонни. Душею цього складного технічного комплексу можна не перебільшуючи назвати маленькі стронциевые батареї.

Безсумнівний інтерес представляє термоелектрична стронциевая батарея "Трістан", розроблена вченими фірми "Сіменс" (ФРН) щодо підводних досліджень. Высокоэффективные термоелектричні елементи перетворять енергію розпаду стронцію-90 в електричний струм. Розміри батареї невеликі, але важить вона 1,4 тонни, оскільки оснащена товстим свинцевим екраном, який надійно захищає мешканців морських безодень і звісно, передусім від радіації - її поблизу "Трістана" вп'ятеро менше припустимого.

Радянськими вченими створено ізотопний генератор електричної енергії для харчування автоматичних метеостанцій. Головна дійова особа у ньому - той самий ізотоп стронцію. Гарантійний термін їхньої служби "Бета-С" (так названо генератор) - 10 років, протягом що їх здатний постачати електричним струмом що потребують ньому прилади. Але смільчаків як обслуговування своєчасно лише в профілактичних оглядах - разів у двох років. На Лейпцизької ярмарку цей генератор удостоївся золоту медаль. Перші зразки його прописані у Забайкаллі й у верхів'ях тайговій річки Кручини.

Кількість приладів різного призначення, у яких використовується радіоактивний стронцій, зростає за дням, як на дріжджах. Успішно діють, наприклад, толщиномеры контролю та управління процесом виробництва папери, тканин, тонких металевих стрічок, пластмасових плівок, лакофарбових покриттів. Изотоп стронцію "трудиться" в приладах для виміру щільності, в'язкості та інших характеристик речовини, в дефектоскопах, дозиметрах, сигнализаторах.

З борту судна, прямуючого в Таллинский порт, добре видно як виросла з води висока червона "свіча" - атомний маяк "Таллінна". Головне його особливість - радиоизотопные термоелектричні генератори, яких у результаті розпаду стронцію-90 виникає теплова енергія, преобразуемая потім у світлову. Інакше висловлюючись, надра атомів стронцію з рідним підставою вважати місцем народження потужного променя світла, легко що пробиває нічну імлу Балтики. Зауважимо, що традиційній посади наглядача в штатному розкладі атомного маяка немає: лише кілька разів на року спеціалісти відвідують її огляду апаратури. Нещодавно тут виріс іще одна такий маяк.

На машинобудівних підприємствах часто можна зустріти звані бета-реле. У тому "обов'язки" входить контроль подачі заготовок на обробку, перевірка справності інструмента, правильність становища деталі інші "дрібні клопоти". Принцип дії реле простий. Микрозаряд радіоактивного стронцію, випромінювання що його двісті разів менше санітарним нормам, почиває свинцевій ампулі з крихітним віконцем, прозорим для бета-излучения (потоку електронів). До того часу поки "зору" бета-лучей перебуває деталь чи інструмент, т. е. доки всі гаразд, автоматична система спокійна. І ось, скажімо, свердло раптово сломалось-теперь вже бета-промені, не зустрічаючи своєму шляху перепони, потрапляють на газорозрядний приймач випромінювання. Відразу ж реле спрацьовує, зупиняючи механізми, але в пульті диспетчера спалахує сигнальний вогник, який би, де сталося ушкодження.

За виробництва матеріалів, є ізоляторами (папір, тканини, штучне волокно, пластмаси тощо. буд.), внаслідок тертя виникають електричні заряди, створюють напруги за кілька тисяч вольт, - внаслідок може відбутися іскрової пробою і виникнути пожежа.

Щоб уникнути цього, донедавна застосовували складну, громіздку і дорогу апаратуру, що дозволяє з допомогою ультрафіолетових чи рентгенівських променів іонізуйте навколишній повітря і тим самим знімати электростатические заряди. Зараз цієї мети широко користуються стронциевыми іонізуючими джерелами - вони недорогі, не вимагають установки високовольтної апаратури, прості в експлуатації, компактні і довговічні. Нові прилади дали змоги кілька разів підвищити продуктивність прядильних і ткацьких верстатів, різко скоротити нього й залежить простої через обриву ниток.

Отже, мирний стронцій дедалі впевненіше прокладає собі шлях у промисловість, попит нею невпинно зростає. А зможе природа задовольнити потреби людства у тому металі?

Більшість мінералів стронцію зустрічається нечасто; лише вже знайомий нам стронцианит і целестин (латиною - "небесний") утворюють іноді солідні скупчення. Ось як описує свою зустріч із целестином чудовий радянський геохімік і мінералог академік А. Є. Ферсман: "...раптом у одному разломанном желвачке я побачив якийсь блакитний кристалик: про, це був справжній целестин! Чудова прозора блакитна голочка, як світлий сапфір з острова Цейлон, як світлий, вигорілий сонцем волошка".

Але целестин буває як блакитним - щонайменше чудесні його нежно-фиолетовые, розоватые чи дымчато-черные кристали, які в пустотах гірських порід. Надзвичайно гарні зеленкуваті розсипи його дрібних зерен на друзах янтарно-желтой сірки.

Шляхи освіти у природі целестина (він являє собою сернокислую сіль стронцію) різні, і, аби одного із них, знову надамо слово академіку А. Є. Ферсману, оскільки навряд хтось зможе розповісти звідси цікавіше і поэтичнее, що вона:

"...Давно-давно, кілька десятків мільйонів років тому верхнеюрское море докатывало свої хвилі до потужних, вже існували Кавказьких хребтів... На дні прибережній смуги, на каменях в незліченних кількостях жили маленькі радіолярії; окремі були прозорі, як скло,.. інші виглядали дрібні білі кульки максимум одного міліметра, з маленькою стеблинкою, втричі

Страница 1 из 2 | Следующая страница

Схожі реферати:

Навігація