logo
 

НАЧАЛЬНАЯ ШКОЛА

РУССКИЙ ЯЗЫК

 

ИСТОРИЯ РОССИИ

БИОЛОГИЯ

ГЕОГРАФИЯ

МАТЕМАТИКА

Редкоземельные элементы не так уж и редки, о них просто мало говорят. Эта группа элементов, многие из которых открыты были именно в Швеции, заполняет тот ряд периодической таблицы, который как будто висит под основной ее частью, подобно списку «свободных мест» под вывеской мотеля. К ним относятся: скандий, иттрий, лантан, церий, празеодим, неодим, прометий, самарий, европий, гадолиний, тербий, диспрозий, гольмий, эрбий, тулий, иттербий и лютеций. И, хоть, как я уже сказал, не такие уж они и редкие, ничего нет удивительного в том, если вы не слышали ни об одном из них.

В них нет ничего от рыхлой земли, все это металлы среднего веса. И свое название «редкоземельные» они заслужили исключительно за то, что так долго сопротивлялись выделению из окислов, составляющих минеральное сырье. Подобная неподатливость, вероятно, служит основной общей характеристикой редкоземельных элементов. Во всех других отношениях их характеристики довольно различны. Вообще, даже может вызвать некоторое изумление, что некоторые из них, как, например, скандий и иттрий в начале ряда и лютеций в конце, принадлежат к одному списку.

Почти каждый случай выделения редкоземельных элементов – от иттрия в 1794 г. до прометия в 1945 г. – был крайне нудным и утомительным занятием. Все эти открытия (кроме достаточно аномального радиоактивного прометия) тем не менее имеют одну важную отличительную особенность – все они были сделаны серьезными и основательными химиками. Здесь не было никакой зависимости от уникальных технологий, почерпнутых из физики, как в случае с некоторыми другими группами элементов: щелочными металлами, открытыми Дэви электролитическим способом; инертными газами, обнаруженными Рамзаем в сиянии газоразрядных трубок; трансурановыми элементами, полученными на ускорителе элементарных частиц в Беркли. Выделение редкоземельных элементов было результатом обычных традиционных химических процедур. И самая типичная из них состояла в растворении исходного материала в кислоте, в результате получался раствор, содержащий смесь солей. Затем они медленно выпаривались так, что соли каждого элемента кристаллизовались по очереди. Тщательное и многократное повторение этого процесса – иногда по нескольку тысяч раз – позволяла химикам в конечном итоге отделить очень сходные вещества друг от друга и затем выделить из них новые, еще неизвестные элементы. И, как сухо заметил один историк химии, названный процесс был «грандиозным предприятием, которое в настоящее время вряд ли кто-то согласился бы поддерживать грантами».

Каким бы монотонным ни был такой труд, подобные длительные проекты были настоящей находкой для определенного типа исследователей. Швед Карл Мосандер хвастался своим совершенным незнанием химической теории и на практике продемонстрировал, насколько несущественным было оно в такого рода экспериментах, открыв больше редкоземельных элементов, чем кто-либо другой, попросту благодаря упорному сидению за лабораторным столом на протяжении многих и многих часов. В ретроспективе, при наличии имеющихся у нас сегодня знаний в теоретической и практической химии, не так уж и трудно собрать по крупицам истории открытия редкоземельных элементов. По крайней мере, сделать это сейчас словами во много раз легче, чем когда-то собирать по крупицам сами названные элементы, однако, по-видимому, подобное предприятие было бы не менее скучным и однообразным. Поэтому я не стану тратить время, в подробностях разбирая биографию каждого из них, а выберу одного или двух в качестве представителей всего ряда. В любом случае разница между ними незначительна. Они ведут себя сходным образом и применяются примерно в одинаковых областях. В некоторых сферах применения они приносят ощутимую пользу. Редкоземельные элементы широко, хотя и достаточно экономно используются в муравлении керамики, во флуоресцентных лампах, в телеэкранах, лазерах, сплавах и огнеупорных материалах. Но в большинстве случаев не имеет принципиального значения, какой конкретно из них выбрать, и потому выбор, как правило, совершается почти произвольно. Хотя, конечно, не всегда. В ряде случаев какой-то один из них демонстрирует определенные преимущества над всеми остальными.

 

* * *

 

Если вы возьмете банкноту в 5 евро и подержите ее под ультрафиолетовым светом, тусклые желтые звезды, которые проступают сквозь классическую арку на лицевой стороне банкноты, внезапно начнут излучать ярко-красное свечение. А на обратной стороне римский трехъярусный мост как будто зависает в призрачно зеленоватом свете над рекой цвета индиго. Специальные чернила, используемые в банкнотах с целью предотвращения подделок, начинают светиться под мощным воздействием ультрафиолета.

Точный состав используемых в данном случае веществ, конечно, хранится в строгой тайне европейскими банками. Тем не менее в 2002 г., буквально через несколько месяцев после того, как евро вошли в оборот, двое голландских химиков решили поразвлечься и провести необычное спектроскопическое исследование. Фреек Суйджвер и Андриес Мейджеринк из Утрехтского университета направили ультрафиолетовый свет на банкноты евро и затем в точности описали те оттенки видимого света, который банкноты стали в результате излучать. На основании проведенного эксперимента ученые заявили, что излучавшийся банкнотами красный свет вызван наличием ионов редкоземельного элемента европия, связанного в комплекс с двумя молекулами ацетоноподобного вещества. Относительно других излучавшихся цветов у них не было такой уверенности, но они предположили, что зеленый цвет может быть вызван присутствием еще более сложных ионов, в которых европий соединен со стронцием, галлием и серой, а голубой – результат соединения европия с окислами бария и алюминия. На этой стадии ученые приостановили свои эксперименты, предупредив других коллег, у которых мог возникнуть соблазн последовать их примеру, что «любые исследования причин, вызывающих свечение банкнот евро, могут рассматриваться как нарушение закона».

Однако раскрытие такого, в общем, незначительного секрета не приближает нас к сути. Ведь на самом деле реальный интерес представляет то, почему из множества различных чернил с подобными характеристиками были выбраны именно чернила, основанные на европии. В конце концов, за всем этим стоит политическое решение: банкнота, выпущенная от имени Европейского союза, должна содержать в себе химический элемент, получивший свое название в честь той же самой идеи.

 

* * *

 

Металл европий по мягкости сравним со свинцом, и его приходится хранить в масле, поскольку на воздухе он самовозгорается. Европий – самый химически активный из всех редкоземельных элементов, и из-за его тенденции вступать в достаточно устойчивые связи с другими элементами он был открыт одним из последних во всей группе.

В Париже эпохи модерна Эжен Анатоль Демарсе заподозрил, что имеющиеся у него образцы самария и гадолиния – ближайших соседей европия по периодической таблице, открытых примерно за десятилетие до того, – могут содержать некие примеси. Демарсе был сухопарым мрачного вида человеком, самой привлекательной чертой во внешности которого были роскошные усы. Он начинал карьеру у известного французского парфюмера, но вскоре ушел от него и прославился как специалист в спектроскопическом анализе. По свидетельству одного современника, он мог «читать» спектр вещества, как «партитуру оперы». (Некоторое время спустя после описываемых событий его посещала чета Кюри с целью подтвердить свое открытие полония и радия.) Начиная с 1896 г., Демарсе начал получать соли из образцов самария и гадолиния, и в дальнейшем посредством утомительного изматывающего процесса кристаллизации он смог выделить новую соль, в которой с каждым новым экспериментом обнаруживалось все больше нового вещества. К 1901 г. он собрал достаточно сведений для подтверждения своего подозрения об открытии нового элемента.

Демарсе назвал открытый им элемент в честь всего континента Европы, но, по-видимому, не оставил никаких объяснений своего выбора. Его решение шло наперекор тогдашней тенденции называть новооткрытые элементы в честь отдельных государств. Незадолго до того Мосандер в Стокгольме и ряд сотрудников Уппсальского университета сделали все, что в их силах, чтобы новые элементы получали названия в честь различных местностей на территории Швеции. Галлий был назван в 1875 г. в честь Франции, германий – в честь Германии в 1886 г. Самым близким по времени к открытию Демарсе было открытие супругами Кюри полония в 1898 г., в котором он принимал определенное участие. Возможно, именно этот националистический пыл и заставил Демарсе принять совершенно иное решение.

В Европе 1901 г. многие обладавшие даром предвидения уже начинали подозревать, что национальным государствам рано или поздно придет конец, и во главе названной тенденции стояли французы. Первым о «Соединенных Штатах Европы» заговорил в 1848 г. Виктор Гюго. Бретонский философ Эрнест Ренан осмелился в своей знаменитой лекции, прочитанной в 1882 г. в Сорбонне, задать вопрос: «Что есть нация?» и высказать предположение, что «по всей вероятности, им [нациям] на смену придет Всеевропейская конфедерация». Этот космополитический дух чувствовался и на Всемирной выставке в Париже в 1900 г., которую посетили более 50 миллионов человек, пришедших посмотреть на продукцию, представленную 40 народами со всех континентов. Среди экспонатов выставки были и образцы недавно открытых редкоземельных элементов.

Однако большинство европейцев не разделяло подобных идеалов, и национализм, результатом активизации которого стало появление новых объединенных государств Италии и Германии, продолжал развиваться по нисходящей спирали, основываясь не на либеральных ценностях широкого и свободного взгляда на мир, а на этническом и лингвистическом трайбализме. И вскоре начало складываться впечатление, что любая группа самонадеянных «руритан», если воспользоваться термином историка Эрика Хобсбаума, может в один прекрасный момент решить, что они представляют собой особый народ, и потребовать права на отделение. Демарсе, самоучке, много путешествовавшему и привыкшему всегда и во всем полагаться на собственное мнение, не составило особого труда пойти против основного националистического течения и демонстративно выразить свои убеждения посредством присвоения имени новому химическому элементу. Вне всякого сомнения, он бы приветствовал создание Европейского Союза и порадовался бы тому, что открытый им металл стал частью экономической ткани новой Европы.

Тем не менее Европейский Центральный банк не спешит поделиться этой радостью с окружающими. В банке сделали вид, что не поняли суть моей просьбы назвать имя человека, отстоявшего использование европия в банкнотах, и сухо ответили: «Вы должны понять, что из соображений безопасности мы не можем давать никаких комментариев относительно защитных химических компонентов в банкноте евро». Мне прекрасно известны химические компоненты, которые в нее входят. Я просто хотел узнать, кто из брюссельских бюрократов настоял именно на использовании европия. Банк расходует свои деньги на реализацию защитных характеристик, включая выпуклый шрифт, металлические полоски, водяные знаки и голограммы, но не сам их печатает и таким образом не может указывать, что для люминесцентных чернил должен использоваться именно европий или какой-то другой материал. Поэтому, скорее всего, выбор в пользу европия был сделан не в банке. Как бы то ни было, в организациях, занимающихся печатанием банкнот евро, мне также не смогли помочь.

Я перечитал работу Фреека Суйджвера и Андриеса Мейджеринка и обнаружил, что в ней содержится ключ к разгадке. В поиске подтверждения обнаруженных ими характеристик они связались с Национальным Банком Голландии, и там их познакомили с неким исследователем. В ходе беседы сотрудник банка упомянул о чем-то, что навело утрехтских химиков на некие воспоминания. «За несколько лет до того он с коллегой посетил нашу лабораторию, – вспоминает Мейджеринк. – Во время его визита мы передали ему обширную информацию относительно люминесцентных материалов. Неудивительно, что он со своей стороны не торопился делиться с нами информацией». А не были ли сами утрехтские химики источником идеи об использовании европия в банкнотах? Не разыграли ли он попросту некий спектакль в виде «открытия», чтобы навести любопытных на ложный след, или же они сделали это, потому что не смогли удержаться от намека на собственный приоритет в деле использования красителя из европия в европейских банкнотах? Или же, напротив, идея пришла в голову тем таинственным посетившим их банкирам, которые, услышав, что один из элементов, удовлетворяющий их целям, называется европием, решили, что сама судьба подала им знак? Так или иначе, на сегодняшний день никто не желает претендовать на честь быть автором названного решения.

 

Поиск

 

ФИЗИКА

 

Блок "Поделиться"

 
 
Яндекс.Метрика Top.Mail.Ru

Copyright © 2021 High School Rights Reserved.