Книга Таблица Менделеева. Элементы уже близко - Аркадий Искандерович Курамшин
Шрифт:
Интервал:
Закладка:
Висмут не обладает высокой реакционной способностью и часто встречается в самородном состоянии. Удивительно, что нет никаких свидетельств в пользу того, что этот металл был знаком людям в Античности или Средневековье (хотя, с другой стороны, современники Аристотеля и Агриколы часто путали свинец с оловом и, наоборот, могли принимать за золото сульфидные минералы-обманки). Европейские трактаты молчат – про висмут ничего не говорится ни в перечислении семи металлов Аристотелем, ни в более поздних трудах. Вместе с тем представители мезоамериканской культуры, скорее всего, знали о висмуте больше европейцев – обнаруженный при раскопках в Мачу-Пикчу инкский нож в форме ламы изготовлен из медного сплава, содержащего 18% висмута, что вряд ли при сравнительно малой распространённости висмута в земной коре может быть случайностью. В Европе достоверное описание висмута появляется только в XV веке – в 1460-е годы его начинают добывать в саксонском Шнеберге, и вскоре металл начинают применять для изготовления серебристых чернил или пигментов для живописи. Живописцы Италии, включая Рафаэля Санти, делают краски как на основе металлического висмута, так и трисульфида висмута. Однако этот элемент опять умело притворялся, и алхимик Василий Валентин назвал его «висмут» (белая масса, белый свинец). Другие считали висмут разновидностью олова – «ледяным оловом». В конечном итоге статус самостоятельного элемента висмут получил в 1739 году, в начале XIX века Джон Дальтон предложил в качестве символа висмута латинскую литеру В в кружочке, а современный символ висмута, Bi, ввёл Берцелиус. Он же более подробно изучил химические свойства висмута.
Некоторые соединения висмута применялись в косметике и медицине. Так, основный нитрат – кристалльно-белый осадок, образующийся при взаимодействии висмута с азотной кислотой, использовался как пудра для маскировки загара теми, кто не хотел выглядеть как человек, работающий на солнце, хотя в городах пудра с нитратом висмута темнела в результате взаимодействия с производными серы. Нитрат висмута (часто вместе с молоком или магнезией) использовался для лечения повышенной кислотности желудка; сейчас висмут продолжает работать как антацид, только, конечно, не в форме нитрата, а в форме соли с лимонной кислотой. В наших аптеках этот препарат можно найти под названием «Де-Нол».
И ещё одно применение висмута – его введение в сплав значительно понижает температуру плавления сплава, что и позволило использовать его в розыгрыше эпохи королевы Виктории – ложке, плавящейся в горячей воде. Ложку делали из сплава, изобретённого в 1860 году американским стоматологом Барнабасом Вудом, с температурой плавления 68,5 °C, который содержит олово (12,5%), свинец (50%), висмут (25%) и кадмий (12,5%). Сплав Вуда, так называется этот легкоплавкий сплав, действительно может расплавиться в горячей (даже не кипящей воде), однако воду эту пить не стоит – свинец и особенно кадмий, которые могут попасть в воду после такого «розыгрыша», ничего хорошего почкам и печени не сулят. Однако сплав Вуда и его аналоги могут применяться и для серьезных вещей – легкоплавких предохранителей, защищающих электронные устройства от перегрузки напряжения.
84. Полоний
Полоний, элемент №84, был открыт супругами Пьером Кюри и Марией Склодовской-Кюри. Об открытии они впервые сообщили 18 июля 1898 года на заседании Парижской академии наук. Элемент был назван в честь родины Марии Склодовской-Кюри – Польши, что в определённой степени можно было считать фрондой: на момент открытия Царство Польское входило в состав Российской Империи, с 1887 года в официальных имперских документах и газетах Польшу предпочитают называть «губернии Привислинского края», а с 1897 года топоним «Польша» или «Царство Польское» разрешается применять только в особых случаях, главным образом при полном именовании титула Императора Российской Империи.
Открытию полония предшествовало открытие рентгеновских лучей (ноябрь 1895 года) и излучения, испускаемого урановыми рудами (это открытие в феврале 1896 года сделал Антуан Анри Беккерель). Во время совместной работы супругов Кюри с Беккерелем в Париже Мари предлагает термин «радиоактивность», и исследователи начинают изучать этот феномен. Со временем Кюри и Беккерель приходят к выводу о том, что радиация указывает на разрушение атомов (кстати, именно этот аспект радиации практически и не принял Дмитрий Иванович, считавший атомы нерушимыми). Изучение радиации и того, как разрушаются атомы, в конечном итоге позволило понять то, из чего атомы состоят, в конечном итоге приблизив объяснение периодического закона. Именно за открытие и изучение радиации Кюри и Беккерель получили Нобелевскую премию по физике в 1903 году.
Открытие полония не было тривиальной задачей – Кюри и Беккерель вообще были первыми, кто работал с радиоактивными материалами, и советов спрашивать им было не у кого. Им показалось, что интенсивность радиации урановой смолки нельзя было приписать только урану (интенсивность радиации была слишком большая), и исследователи решили найти в руде дополнительные источники радиации. Исследователи работали с рудой, из которой был отделен весь уран, из нескольких тонн вручную были выделены крошечные количества полония. Даже после удаления полония радиоактивность породы сохранилась, и уже в декабре 1898 года был выделен еще один радиоактивный элемент – радий. Первый образец полония, содержащий 0,1 мг этого элемента, был выделен в 1910 году, а в 1911 году Мария Кюри получила вторую Нобелевскую премию по химии – за открытие полония и радия (Пьер Кюри в 1906 году погиб в результате дорожно-транспортного происшествия). Мария Склодовская Кюри стала первым учёным, получившим две Нобелевские премии, и до сих пор остается единственной женщиной – дважды Нобелевским лауреатом.
Радионуклиды полония входят в состав естественных радиоактивных рядов. Встречающийся в урановых рудах 210Ро (самый долгоживущий из изотопов полония, его период полураспада составляет 138 суток) и сейчас входит в состав урановых руд в крайне незначительных количествах – на тонну урановой руды содержится в среднем 100 микрограмм. Этот радионуклид, как и другие изотопы с массовыми числами 211, 212, 214, 215, 216 и 218, распадаются с образованием нуклида свинца 208Pb, существуя крайне недолго – их период полураспада исчисляется секундами или даже наносекундами. Из-за этого применяемый на практике полоний 210Ро не извлекают из руд, а синтезируют из висмута. Почти нерадиоактивный висмут 209Bi (см. предыдущую статью) в результате облучения нейтронами превращают в 210Bi, который затем самопроизвольно
