Аннотация: Четвёртый рассказ из уст "крылатого металла" - алюминия.
Не так и плохо быть посередине...
(со слов Алюминия Борова)
Кто скажет, что не видел меня, тому я не поверю. Неужто тот, кто смог услышать эту историю, ни разу не видел ни самолёта, ни покрытой плёнкой окислов кастрюли? Я там, где нужна лёгкость. Ведь я - один из самый лёгких металлов: алюминий.
Увы, я не могу нигде работать сам. Куда б меня ни направляли - везде есть воздух. Иногда даже жаль, что у меня всего три электрона: уж очень ловко Кислород их забирает. Хорошо хоть, сцепившись с ним, мы оседаем на поверхности, не пропускаем к товарищам - но если станет совсем плохо, то плёнка улетит, и мы будем беззащитны... Кусок металла попросту разрушится на воздухе, окислится, как превращается железо в ржавчину.
Спокойно! Не всё так плохо! В мире атомов часто всё решают миллиграммы, миллилитры и доли процента. И к нам порой достаточно добавить лишь немного атомов других металлов, которые смогут защитить нас и от воздуха, и от нагрузок - ведь под сильным давлением мы друг за друга не удержимся... а вот за цинк, магний или медь - вполне! Лёгкие, прочные детали - кому нужно желать иного?
Алюминий не выносит жара - если уж на воздухе мы сразу окисляемся, то в огне тем более... И холод тоже нам опасен - кусок становится настолько хрупким, что разрушается от каждого удара... Но - будьте уверены, при дружеской поддержке марганца или магния мы и в таких условиях будем на высоте!
Эх... расхвастался я... Простите, товарищи! Стоит сказать, наверное, как получают нас... Ведь тут есть своя хитрость, своя история...
Думаю, все слышали - хоть краем уха - об электролизе. Берут соединение, пускают в него ток - на одном электроде летят катионы, на другом - анионы. Так вот, нас никак не могли получить таким способом: ведь электролиз идёт лишь в жидкости, а расплавить или растворить нашу окись - ту, которая всегда под ногами, где есть глина, - никак не удавалось. Сначала-то химией всё, вытесняли, расщепляли, но, конечно, так в промышленность не пустишь... И кто пришёл на помощь? Фтор, тот, кто всегда рад заполучить себе лишний электрон! Что обнаружилось? Что помогло?
Есть один минерал - криолит. Если просто, то это - сцепленные фториды натрия и алюминия. Его самого-то в природе не так много, добывать алюминий оттуда - напрасная трата энергии и минералов. Но учёные искали, искали и нашли: оказалось, что его расплав - отличный растворитель окиси, которой, как вы понимаете, на земле полно, да что там - прямо в самой земле! Жидкий криолит, твёрдый окисел, пускают ток - и вот вам расплавленный металл...
Хватает ли на всех криолита? Нет, не хватает, но это тот случай, когда минерал можно сделать руками химиков. Он уже давно не берётся из природы - он создаётся в таком же потоке, как и тот, в котором отделяются от кислорода наши атомы.
Да, с таким набором интересных - без лишнего хвастовства - свойств трудно ожидать, что мы ещё в чём-то будем особенными. Но, чтобы доказать, что это не так, расскажу вам один красивый опыт, в котором мне довелось поучаствовать, когда занесло нашу команду в школьную лабораторию.
Итак, мы болтаемся в воде, рядом - нитрогруппы: один азот, три кислорода. Нитрат алюминия - одна из солей, которые в воде растворяются на раз-два. Плаваем, расслабляемся, а снаружи готовят другой реагент: Натрии кружатся в воде, и гидроксогруппы - рядом с ними; щёлочь, гидроксид активного металла. Их добавляют в нашу смесь, но не всех сразу, а понемногу - по каплям.
Несколько капель - и мы все лежим на дне, скованные каждый тремя группами. Гидроксид алюминия - слабое основание, нерастворимое в воде, выпало в осадок. Казалось бы, можно заканчивать опыт, но... капли продолжают падать в раствор! Что же это значит? Что нам делать?
Оказалось, нам ничего делать и не надо. Просто Кислороды, прицепившиеся к нам, держались за нас сильнее, чем за Водородов. Группировки, попадавшие к нам с щёлочью, хватали их, отрывали, обращая в воду. А мы... мы оставались с минусом на Кислородах, и что нам делать? Разумеется, плыть в воду и цепляться за Натриев. Образовалась соль - алюминат натрия. Что ж, металл - и вдруг в анионе?
А теперь - финальный аккорд! Отфильтровать осадок, чтоб не мешался, и добавить туда уже не щёлочи, а кислоты - к примеру, соляной, как к нам. И что тогда? С первыми каплями, конечно, выпал осадок - ортоалюминиевая кислота. А затем добавляем кислоту дальше - и он растворяется, как самое обычное основание! Что же это за металл такой - то ли основание даёт, то ли кислоту?
Есть группа металлов - маргиналов. По-научному - амфотерных: от греческого "амфотерос" - "и тот, и другой"; как бы сразу и металл, и не металл. Не стоит думать, что мы плохи - ведь у каждого свои недостатки... Наши оксиды и гидроксиды способны реагировать и с кислотами, и со щелочами. В первом случае получается обычная соль. А во втором - соль, где анион включает в себя металл.
Вот такие мы, Алюминии - сами по себе мало что значим, но если с кем-то ещё - то сразу важнее, ценнее и интереснее!