Юный техник 1980-09, страница 18

Возьмем, например, производство хлора. Получают его, как известно, электролизом растворов поваренной соли — он выделяется на акоде устройства. Аноды делали из графита. Но графитовые электроды нужно очень часто заменять — они не выдерживают агрессивного хлора. Здесь невыгоден даже электрод из титана, который к тому же не так хорошо проводит электрический ток. Но если покрыть титановый электрод тонкой пленкой смешанного окисла платинового металла, он станет практически вечным! Его только нужно время от времени вынимать и подновлять покрытие. А благодаря высокой электропроводности - такой электрод снизит расход электроэнергии на производство хлора на 10%! Это в то время, когда даже за доли процента экономии идет борьба. Теперь такие электроды находят все более широкое применение.

Что и говорить, исследователь всегда рад и горд практическому использованию своего труда. Но работал-то Игорь Сергеевич ■ академическом институте, где ке менее важная цель — открытие самых потаенных свойств вещества. А портреты окислов ложились на рабочий стол, и не было в них никакой загадки...

Она появилась, когда из десятков отдельных портретов попробовали сложить один общий. Необыкновенное обстоятельство, которое заставило склониться над сводным портретом, а потом еще многие месяцы думать, заключалось в следующем. Оказалось, что все смешанные окислы делятся на две большие группы по характеру электропроводимости. Одни — типичные полупроводники, проводимость других точно такая же, как у металлов. Но ученых поразил другой факт. Природа неблагородного металла на характер электропроводимости совершенно не влияет! Этот характер совершенно одинаков и для

простых и для смешанных окислов, в которых платиновый металл имеет одну и ту же валентность. Пусть у нас есть какой-нибудь простой окисел, например РЮ₂. Сам он полупроводник, платина в нем четырехвалентна. Так вот, и все смешанные окислы, в которых платина четырехвалентна, тоже будут полупроводниками. Второй металл здесь может быть каким угодно — натрий, кальций, висмут, лантан или любой другой, на характере проводимости его природа никак не сказывается.

Так перед учеными неожиданно приоткрылась неизвестная ранее закономерность зависимости свойств сложного вещества от свойств вещества простого.

Чем она определена! Первое, что приходило на ум, это валентность. Но, вновь и вновь анализируя результаты исследований, ученые убеждались: дело тут даже не в валентности. Точнее, валентность — это только проявление более общей закономерности.

Разгадку стали искать глубже, для чего понадобились пристальный анализ и сопоставление ионных фигур платиновых металлов.

Вспомним кое-что, дабы понять суть дальнейших рассуждений. Электроны, как известно, расположены вокруг ядра на строго определенных «этажах», которые называют энергетическими уровнями. Эти электронные «этажи» сильно отличны друг от друга. Во-первых, они по-разному связаны с ядром. Чем ниже, иначе говоря, чем ближе к ядру уровень, тем сильнее держатся на нем электроны и тем труднее оторвать их от атома. Во-вторых, на каждом «этаже» может быть строго определенное число электронов. При этом на каждом верхнем их больше, чем на нижнем: на первом всего два электрона, на втором — восемь и так далее. Кроме того, начиная со второго, уровни делятся на подуровни, которые по энергии свя

16