Юный техник 1959-05, страница 58
АЛМАЗ ГРАФИТ УГОЛЬ Замкнутая шести-звекная цепочка атомов С представляет собой углеродный полимер (см риг.). Как можно представить себе самый идеальный в природе кристалл — алмаз? Взгляните на рисунок: углеродные шестиугольники параллельными слоями строго легли друг под другом. Эта строгость системы и обусловливает алмазу его замечательные механичесние и оптические свойства. Но вот слои сдвинулись друг относительно друга (см. рис. ниже), оставаясь в то же время параллельными, — это графит, серая «жирная» на ощупь масса, которая составляет основу стержней наших карандашей. И, наконец, просто уголь — параллельные слои шестиуголь-нинов перепутались, смешались в разных направлениях. Но в ископаемом угле, как мы уже отметили, немало примесей. Как они связаны с по-лимеризованным углеродом? Механически вкраплены между слоями7 Тогда механическим же путем нетрудно было бы извлечь их, отделить от собственно «угля». Однако на самом деле положение куда сложнее. Элементы, вкрапленные в ископаемый уголь, химически связаны с углеродным полимером. Извлечение германия из угля уперлось в вопрос о структуре угля. Давно уже на раковистом изломе многих углей замечались словно стеклянные блестки — полосочки и линзы. Заинтересовавшись ими, ученые выяснили, что этим блесткам присуща своя, особая структура, которую решили окрестить «витрен» ivitrelts — по-латыни значит «стеклянный»). Просим снова обратить ваше внимание и вкладке. В верхней ее части схематично изображена названная структура. Для нее характерно то, что к полимерным цепочкам углерода «прицепились» квадратики полимера... германия. Вот он, ока зывается, как примостился в угле, этот замечательный металл! Проделаем энскурсию и по другим структурным составляющим угля, не найдем ли мы еще где германия. Вам бросаются в глаза черные пятна. Это битум, твердое образование, в котором углеводородные цепочки то здесь, то там прикрепились к знакомым нам углеродным шестиугольникам. Здесь германия нет. А вот красновато-коричневые разливы. Что они собой представляют? Под микроскопом видно их словно клеточное строение. Исследования показали, что в этой части угля, состоящей преимущественно из одного углерода, к углеродной сетке с шестиугольными ячейками подключились те же отдельные шестиугольники с углеродом в вершинах. Структура эта получила название «фю-зен» (от французского fusain — волокнистый уголь). Вы, наверное, заметили красивые голубые точки. Что бы они значили? Откроем секрет: это пирит, или, как его еще называют, серный колчедан, являющийся сырьем для получения серной кислоты, серы и железного купороса. А золотисто-желтые точки или волокна? Это споры, микроскопические зачатки растений, которым угли обязаны своим происхождением. Итак, мы с вами облазили почти все уголки ископаемого угля. Германий обнаружен только в одном — витрене. Этот Факт уже как-то подсказывает первые шаги извлечения германия: прежде всего нужно отделить витрен от остальных составляющих, а уж потом, когда останется лишь два элемента — углерод и германий, — постараться их разделить. Такое разделение можно провести химическим путем (хлорированием в водной среде, при котором германий переходит в тетрахло-рид германия, кипящий при 83,1 С), электрогидравлическим путем, ультразвуком, действием радиоактивного излучения. Советские ученые работают сейчас над созданием наиболее эффективного промышленного способа извлечения германия из угля — задача, которая поможет решить немало других важных технических проблем, связанных с бурным развитием нашей страны в текущем семилетии. 48 |
