Рассказы о металлах - [61]
Более мощный растительный источник тока предложил американский биохимик лауреат Нобелевской премии Мелвин Калвин. Он разработал солнечную батарею, в которой ток создают совместными усилиями оксид цинка и хлорофилл растений. С поверхности зеленой электроплантации размером с небольшую комнату можно собрать "урожай" тока мощностью в 1 киловатт.
Видимо, в недалеком будущем, может быть уже в конце нашего века, мы станем свидетелями новых достижений солнечно-растительной энергетики, но пока вернемся вновь в прошлое столетие, чтобы познакомиться с тремя важными событиями, имеющими прямое отношение к цинку.
Первое из них произошло в 1850 году: француз Жилло предложил оригинальный способ изготовления типографских клише. На цинковую пластину кислотостойкой краской вручную наносили рисунок и затем поверхность металла протравливали азотной кислотой. При этом окрашенные участки оставались целыми и невредимыми, а в местах, где не было краски, кислота "съедала" цинк, образуя углубления. Изображение становилось рельефным и при печати на бумаге появлялся нужный рисунок. В дальнейшем жиллотипия (так поначалу назывался этот способ) заметно усовершенствовалась и превратилась в цинкографию, с помощью которой печатные машины всего мира ежедневно воспроизводят несметное число рисунков и фотографий в книгах, газетах, журналах.
В 1887 году известный немецкий ученый Генрих Рудольф Герц обнаружил явление фотоэффекта — испускание веществом электронов под действием света. Спустя год фотоэффект был тщательно изучен русским физиком А. Г. Столетовым, который провел в лаборатории Московского университета изящный опыт, вошедший в историю науки. К отрицательному полюсу гальванической батареи он присоединил цинковую пластинку, а к положительному — металлическую сетку, расположив ее напротив пластины на некотором от нее расстоянии. Естественно, что по этой разомкнутой цепи ток не шел, и стрелка гальванометра неподвижно стояла на нуле до тех пор, пока ученый не направил на цинковую пластинку яркий луч света — стрелка тотчас же сдвинулась с места. Это означало, что по цепи пошел ток. Столетов еще более усилил освещение пластинки и стрелка переместилась дальше, свидетельствуя об увеличении тока. Как только свет был отключен, ток в цепи исчез и стрелка вновь замерла на нуле. Этот прибор по сути дела был первым фотоэлементом — устройством, без которого немыслима современная техника.
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.
