Текст книги "70 богатырей"
Автор книги: Александр Ивич
сообщить о нарушении
Текущая страница: 1 (всего у книги 3 страниц) [доступный отрывок для чтения: 1 страниц]
Ивич Александр
70 богатырей
Александр Ивич
70 богатырей
* О ЧЕМ ЭТА КНИГА *
Девяносто два
Что общего между тобой и солнцем? Или между рыбой и морем, в котором она плавает? Или между кошкой и забором, на котором она сидит? Ты скажешь: смешные вопросы! Конечно, рыба совсем не похожа на море, кошка на забор, а ты на солнце. Не похожи – это верно. Но я ведь спрашивал о другом – что между ними общего. Общее есть. Люди и солнце, кошка и море состоят из одних и тех же веществ.
Странно, правда? И все же это так. Великой волшебнице природе хватило девяноста двух простых веществ, чтобы создать все живое, что есть на земле, и саму землю, на которой мы живем, и воздух, которым дышим, и луну, и солнце, и планеты.
Эти девяносто два простых вещества называют элементами.
А три четверти элементов – металлы. Их около семидесяти.
Опять странность – почему так много? Мы с тобой ведь не металлические и дерево тоже не металлическое?.. Конечно. Но в нашем теле, и в дереве, и в травинке десятки разных металлов. Каждого понемногу, а для жизни все они необходимы.
Элементов – девяносто два. А живых существ – самых разных животных, растений – много миллионов. Неживых веществ – камней, газов, металлов, жидкостей – тоже великое множество. Как же это получилось? Дело в том, что девяносто два вещества по-разному, в разных количествах между собой соединяются и образуют уже не простые, а очень-очень сложные вещества.
Могучие слуги
Я назвал эту книжку про металлы "70 богатырей" потому, что металлов около семидесяти и почти все они могучие помощники, верные слуги людей. Без металлов не было бы у нас ни машин, ни электрического света, ни радио, ни даже простого гвоздя.
Некоторые металлы природа создала богатырями, надо было только их найти, освободить от примесей и понять, в какой работе они себя покажут силачами. Ты увидишь, что и это было непросто – найти металлы, очистить их и приставить к делу.
Многие металлы сами по себе хилые, слабенькие – или мягкие, или хрупкие, – а есть и такие, что их ничего не стоит в порошок растереть. Но люди сумели и такие металлы сделать богатырями. Как это им удалось узнаешь, прочитав книжку.
Попробуй-ка сосчитать, сколько металлических вещей в комнате, где ты живешь, и в кухне. Считая, начнешь пальцы загибать, так их не хватит лучше возьми бумагу, карандаш и записывай. И пусть твой товарищ то же самое сделает. Потом сравните – у кого больше, тот выиграл.
А вот потруднее задача. Металлов разных много – из какого что сделано? В электрической лампочке светится серебристый волосок – какой это металл? Волосок держится на двух стерженьках – они из того же металла, что волосок, или из другого? А цоколь лампочки из какого металла? Как он называется? Или еще вопрос: какие вещи сделаны из одного металла, а сверху покрыты другим? Я вопросов про металл могу тебе хоть тысячу задать, и, могу спорить, на многие ты не ответишь.
Огонь тушат водой. А какие металлы, чуть попадут в воду, вспыхивают ярким пламенем?
Керосин горючий. А какие металлы на воздухе сразу загораются, зато в керосине их можно держать сколько хочешь?
Почему у нас кровь красная? Думаешь, металл тут ни при чем? Вот и неверно. В крови есть железо, оно и окрасило кровь в красный цвет.
Стол деревянный, но в нем тоже есть железо. Когда дерево, из которого сделан стол, росло в лесу, его корни впитывали из земли влагу. А в воде было железо. Конечно, в дерево его попало совсем немного, так же как в наше тело. Если все железо из тела извлечь, то его и на пуговицу не хватит. А жить без этого крохотного количества железа человек не может. И растения тоже не могут.
Впрочем, давай по порядку. Эта книжка написана про металлы: о том, как их добывают, какие у них свойства и как человек ими пользуется.
Большей частью металлы не только добыть, а даже заметить в земле трудно – для этого нужны специальные знания. Бывает, идешь по металлу и не догадываешься, что он у тебя под ногами. Это ты сейчас увидишь.
* АЛЮМИНИЙ *
Сколько его? Где он?
Ходишь ты по земле – она твердая. И тебе в голову не придет, что половину веса земной коры составляет то, что почти ничего не весит, кислород. Он пронизывает весь верхний слой земли, соединяется почти со всеми веществами, и в том числе с металлами.
Ты знаешь, что кислород – газ. Он входит в состав воздуха. Кислород необходим для дыхания. И огня у нас не было бы без кислорода: для горения обязательно нужен этот газ.
А вот от кислорода в металле нам никакой пользы, одни только неприятности и хлопоты.
Ну, хорошо. Половина веса земной коры – кислород. А остальная половина? Еще четверть веса – кремний. Ты его знаешь – он входит в состав почти всех камней и самого обыкновенного песка.
А на третьем месте по весу в земной коре – легкий металл алюминий. Из него состоит десятая часть земной коры. Нет металла, которого было бы в земной коре так много. Его даже вдвое больше, чем железа.
И не надо алюминий добывать из глубины земли – он у нас под ногами.
Но вот что удивительно: тысячи лет ходили люди по алюминию и, счищая с обуви налипшую глину, даже не догадывались, что в ней ценный металл. Да, алюминий есть в самой обыкновенной глине.
Когда люди научились строить дома из кирпича, в стенах их домов был алюминий. Они любовались драгоценными камнями – синим сапфиром, красным рубином – и не догадывались, что это просто алюминий с кислородом. Узнали об этом металле всего полтораста лет назад. И нашли для него важные дела. Да так много дел, что сейчас без алюминия не знаю, как бы мы жили. Теперь-то он всякому знаком. И ты, наверное, видел вещи, сделанные из этого светлого, серебристого металла. Но, конечно, чистый алюминий, который получается учеными в лаборатории, нигде не применяется. Все изделия делают из сплавов алюминия с магнием, кремнием, медью и другими металлами.
Как его освободили
Наверное, алюминий, когда его нашли, сразу был очень дешевым металлом, коли его так много у нас под ногами?
Он был дороже золота! Так дорог, что из него делали только драгоценные украшения. В Англии – это было около ста лет назад – хотели почтить богатым подарком нашего великого химика Менделеева. Это он, Менделеев, первым определил, что вся природа состоит из девяноста двух простых веществ. Тогда еще многие из этих веществ не были открыты. Менделеев оставил для них свободные места в составленной им таблице элементов и даже предсказал свойства каждого. Теперь уже все клетки таблицы заполнены, и предсказания Менделеева оказались точными.
Так вот, англичане хотели подарить Менделееву что-нибудь очень ценное. И придумали: сделали химические весы, в которых одна чаша была из золота, другая из алюминия. И чаша из алюминия стоила дороже золотой.
Почему же так долго об алюминии не знали, а когда нашли его и сумели добыть, то стали ценить его дороже золота? Все дело в кислороде. Алюминий в земле так прочно соединен с кислородом, так затаился в этом соединении, что его было очень трудно обнаружить, а еще труднее разлучить с кислородом.
Соединение металла с кислородом называют окисью этого металла. Пожалуйста, запомни слово "окись". Оно еще будет встречаться в книжке. Значит, соединение алюминия с кислородом называется окисью алюминия, а соединение железа или меди с кислородом – окисью железа, окисью меди.
Я уже говорил: впервые о том, что в глине есть неизвестный металл, догадались около полутораста лет назад. И еще больше двадцати лет труда понадобилось ученым, чтобы получить несколько крупинок алюминия величиной с булавочную головку. Вот как цепко держал кислород этот металл, как надежно его прятал! Неудивительно, что когда удалось, наконец, выплавить куски алюминия побольше, то и ценились они дороже золота. И делали из алюминия украшения, как из золота и серебра.
А на что он еще годен, тогда и придумать не могли.
Какие у алюминия свойства
Алюминий – легкий металл. Он почти в три раза легче стали.
Алюминий – прочный металл. Возьмешь стальную и алюминиевую проволоки одинаковой длины и одинакового веса – и окажется, что на алюминиевую проволоку можно подвесить груз больший, чем на стальную. Стальная оборвется, алюминиевая выдержит.
Тебя не обманешь шутливой загадкой: что больше весит – килограмм железа или килограмм пуха? Ты сразу ответишь, что весят они одинаково, только килограмм пуха занимает гораздо больше места, чем килограмм железа.
А чем отличается алюминиевая проволока от стальной, если их вес и длина одинаковы? Догадался? Конечно! Алюминиевая проволока будет втрое толще стальной: ведь алюминий втрое легче стали.
Значит, алюминий легкий и прочный металл. Это главные его качества.
К тому же он податлив в обработке. Можно из него сделать и проволоку, и тончайшие листы, можно на станках обрабатывать, можно и ковать молотом.
Ко всему этому еще надо прибавить, что алюминий хорошо проводит электрический ток. Поэтому провода высоковольтных линий передач, конденсаторы, кабели и другие изделия делают из алюминия.
Почему алюминию долго не находили дела
Получили ученые металл с такими замечательными свойствами – и не нашли ему применения. Удивительно?
Если разобраться, то не очень удивительно. Что, кроме мелких украшений, можно было делать из металла, пока он стоил дороже золота? Представь себе: в магазине продается кастрюля, а цена ей тысяча рублей. Кто же ее купит? Только смеяться будут.
Но пора тебе сказать, почему так дорог был алюминий. Для того чтобы разлучить алюминий с кислородом, нужно было очень много электрического тока. А в то время еще не существовало сильных машин, вырабатывающих электрический ток. Вот почему так трудно было получать алюминий.
Впрочем, и нужды большой тогда в этом металле не было. Кастрюли ведь можно из других металлов делать. Легкий и прочный алюминий – металл для больших скоростей. А большие скорости появились в нашем, двадцатом столетии. Самолет, реактивный самолет, космическая ракета – вот завоевания нашего века.
К тому времени, как люди научились строить самолеты, уже появились мощные электростанции, которые давали дешевый ток.
И алюминий стал металлом не очень дорогим и очень нужным.
Как получают алюминий
Алюминий повсюду – двести пятьдесят минералов содержат его. Но не из всякого минерала, не из всякой глины выгодно его добывать. Если одна десятая часть глины – алюминий, то возиться не стоит. Слишком дорого его освобождать. А вот если из двух килограммов глины можно добыть килограмм соединенного с кислородом алюминия – это другое дело. Такие глины (иногда и камни), богатые алюминием, есть. И у нас в стране их много. Они называются
БОКСИТЫ
Из бокситов надо прежде всего извлечь окись алюминия. У окиси алюминия есть еще и другое название – глинозем.
Некоторые виды глинозема ты знаешь. Например, наждак, которым чистят ножи. Это крупинки на редкость твердого камня – корунда. Им пользуются, чтобы натачивать стальные инструменты, ножи. А корунд – это глинозем, окись алюминия.
Добывать из бокситов глинозем – сложный и долгий труд. Его выполняют в химических цехах алюминиевых заводов. Но добыть глинозем – это только полдела. Чтобы получить алюминий, надо еще выгнать из глинозема кислород. Для этого высыпают в сделанные из графита ванны расплав глинозема и пропускают сквозь него сильный электрический ток. Тока нужно очень много. Поэтому заводы для получения алюминия строят всегда около мощных электростанций.
Алюминий сегодня и завтра
Первые самолеты строили из фанеры. Они были легкие, но тихоходные. Их автомобиль мог обогнать. И сильный мотор нельзя было ставить – он слишком тяжел для фанерного самолета.
Все понимали, что металлический самолет надежнее. И скорость у него была бы гораздо больше, если найти металл легкий и прочный. Сталь не годилась она была тяжела для самолетов.
Тут и выручил алюминий. Он стал главным материалом для постройки самолетов. Чем больше становятся самолеты, чем быстрее они летают, тем больше нужно для них алюминия.
Но не только над землей летает алюминий. Он забирается и в космос: многие детали и оболочки корпусов космических кораблей и ракет сделаны из алюминия, его сплавов.
Было время, когда за год во всем мире выплавляли тридцать тонн алюминия, и те не знали, куда девать. Теперь алюминия во всем мире выплавляют больше трех миллионов тонн в год, а заводы требуют еще и еще...
Он не только над землей и в космосе летает. Он и по воде плавает: алюминий применяют для постройки кораблей.
И, конечно, алюминий не только в небе да на воде – он и на земле работает. Да еще сколько дел для него нашли на земле! Начали строить железнодорожные вагоны из алюминия – и скорость поездов возросла. Попробовали из него делать части для самых разных машин – и машины стали легче, чем из стали, а качество их ничуть не пострадало.
Алюминий рожден электрическим током, а теперь сам становится главным проводником тока. Все чаще медные провода заменяют алюминиевыми: они легче.
Из алюминия делают кухонную и столовую посуду. Зеркало прожектора, который бросает яркий луч в ночное небо, сделано из алюминия. Я говорил, что драгоценные камни – рубин и сапфир – это глинозем, соединение алюминия с кислородом. А теперь научились из алюминия делать искусственные рубины и сапфиры. Их очень трудно отличить от настоящих.
С каждым годом находят для алюминия новые дела. Он все чаще вытесняет сталь и медь. И завтра работы для него будет еще больше, чем сегодня. Недаром алюминий часто называют металлом двадцатого века.
* БЛАГОРОДНЫЕ МЕТАЛЛЫ *
Почему же они благородные, какие хорошие поступки совершили, чтобы их так называть? Конечно, никаких. Ведь металлы неживые, они не могут совершать поступков – ни дурных, ни хороших. Но в старину слово "благородный" имело другое значение – знатный. И знатные люди на незнатных смотрели свысока, не общались с ними.
Почти все металлы соединены в земле с камнями, глиной и кислородом. А благородные металлы сами по себе, они с простыми минералами, с камнями не знаются – только в соседстве живут, не соединяясь с ними. И самое важное – благородные металлы не соединяются с кислородом. Поэтому они не ржавеют, не тускнеют и веками сохраняют свою красоту. А красота их в том, что они блестят.
Среди благородных металлов главные – золото, серебро и платина.
Золото
Отыскать золото нелегко. Иногда его находят в речном песке. Оно там само как песок – мелкими крупинками. Поэтому его заметить трудно. Такое золото называют рассыпным. Если нашли в песке одну золотинку, значит, есть еще. Тогда начинают промывать песок в воде – взбалтывать его в миске или в корыте. Золото тяжелее песка, оно оседает на дне. Есть большие машины драги. Они сами промывают песок и отделяют от него золото.
А бывает, что золото вкраплено в камни, иногда даже и большими кусками. Их называют самородками. Но чаще золото в камнях находят крупинками. Тогда, чтобы его добыть, камни дробят и размалывают.
Тут тоже как с рассыпным золотом, которое находят в речном песке: где одну крупинку нашли или один самородок, там и другие поблизости. Обычно десятки, а то и сотни лет золото добывают в одних и тех же местах.
У нас, например, золото издавна добывали на Урале, там иногда и большие самородки попадаются. А позже нашли богатые россыпи золота в песках сибирских рек Лены и Алдана.
Золото – первый металл, который нашли люди в глубокой древности. Понятно, почему так получилось: другие металлы не так легко обнаружить они ведь запрятаны в земле. И мало найти металл – его еще надо освободить от всего, с чем он соединен. Прошло много тысячелетий, пока люди научились добывать и обрабатывать самые обыкновенные для нас металлы – медь, железо. А золотой самородок иногда можно было просто на земле найти.
На что оно нужно, золото? Топора из него не сделаешь. Золото – мягкий металл. Ударишь молотком по куску золота – он сплющится.
Очень долго из золота делали только украшения и дорогую посуду. Золото очень красиво, по цвету и блеску его всегда сравнивали с солнцем. Делать украшения из золота было нетрудно, потому что оно мягкое, ему легко придать какую хочешь форму. А если его нагреть, тогда оно еще мягче.
Больше трех тысяч лет назад, когда люди уже знали и другие металлы, во многих странах придумали, как использовать золото не только для украшений. Из него не стали изготовлять полезные вещи – для этого оно почти не пригодно. Использовали не свойства самого золота, а то, что оно дорого стоит. Стоило же оно дорого потому, что его мало находили. Но в небольших количествах золото имелось во многих странах. И вот решили им определять цену вещей, продовольствия, домашних животных.
Первобытные люди все делали для себя сами. Нужен был хлеб – они его выращивали. Нужно было оружие для охоты – они его изготовляли. Потом те, у кого было много зерна, стали менять его, например на мясо. Или мясо на топор.
А еще позже, но все же это было в очень, очень давние времена, люди стали торговать. Они уже не меняли зерно на овцу, а продавали зерно и покупали овцу или посуду. Вот тут и понадобились деньги, чтобы определить, сколько стоит и овца, и мешок зерна, и вещи, которые изготовляли мастера, – посуда, оружие, кирпичи для постройки дома.
Условились мерить стоимость всего, что продается и покупается, золотом. Уже не говорили: овца стоит два мешка зерна, а за топор надо отдать пол-овцы. Стали говорить, сколько золота надо отдать за овцу и сколько за топор.
Так золото стало деньгами и осталось ими до сих пор.
Само-то золото лежит в подвалах за крепкими засовами, а на его стоимость уже давно государства стали выпускать бумажные деньги. Ими обыкновенно и расплачиваются за покупки.
Вот как получилось: из железа, алюминия и десятков других металлов делают нужные вещи, а главное занятие золота – лежать в подвалах.
Не счесть, сколько горя этот красивый металл принес людям, сколько из-за него совершено преступлений! Не за красотой его гнались люди, а за ценой. Добыть или скопить много золота – значило быть богатым. У нас, в социалистических странах, за золото не получить ни чести, ни славы – их дает честный труд. А в капиталистических странах больше почета богачам, чем хорошим труженикам.
Ради золота не только грабили и убивали людей, случалось, что истребляли и целые народы. Так было, например, когда испанцы и португальцы открыли Южную Америку и узнали, что там много золота.
Было много и других войн, начатых ради того, чтобы захватить чужое золото и перенести его в свои подвалы.
Знаешь, что еще интересно? Некоторые растения высасывают золото из земли. Особенно любит сосать с водой золото из земли кукуруза – металл собирается в ее зернах.
Серебро
Они братья – серебро и золото. Их и находят иногда рядом.
Серебро, как и золото, – мягкий металл. И тоже не ржавеет. Находят серебро чаще золота, поэтому оно стоит дешевле. Но все же во многих странах серебро служило деньгами, да и сейчас из серебра часто делают монеты. В Древней Руси деньгами служили небольшие бруски серебра. С ними и ходили за покупками. Если заплатить надо было меньше, чем целый брусок серебра, то от него отрубали топором кусочек. Называли такое рубленое серебро "рубль". Вот откуда взялось это знакомое тебе слово.
Люди сделали золото лентяем – лежит без дела в подвалах. А младший его брат – серебро – работяга. Ты, вероятно, даже не догадываешься, как часто тебе приходится иметь дело с серебром.
Подошел ты к зеркалу повязать пионерский галстук или причесаться, а что такое зеркало, знаешь? Стекло, с задней стороны покрытое составом, который не пропускает лучей света, отбрасывает их. Поэтому зеркало и отражает предметы. А в состав, которым покрывают стекло, чтобы оно стало зеркалом, до недавнего времени входило серебро.
Сидишь ты в кинотеатре, смотришь фильм. И, пожалуй, не знаешь, что не было бы этого фильма, да и всякого другого, – вообще не существовало бы кинематографа без серебра. Ученые открыли, что в соединении с некоторыми другими веществами серебро чувствительно к свету. И это его свойство дало возможность создать сперва фотографию, а потом и кинематограф. Да, да, самой обыкновенной фотографии не было бы без серебра. Составом, в который входит серебро, покрывают пленку. И она становится светочувствительной. Можно фотографировать, можно и фильм снимать.
Из серебра и посуду делают – вилки, ложки, а в старину у богатых людей и блюда и бокалы для питья были серебряные.
А вот какая история случилась в древности. Жил на Балканском полуострове, в стране Македонии, царь Александр. Александр Македонский был великим полководцем. Он покорил все соседние страны и пошел с огромным войском в Индию. Дошло войско до берегов большой реки, и тут вдруг почти все солдаты почувствовали сильные боли в желудке. От этого они так ослабли, что не могли идти дальше. Пришлось Александру повернуть вспять, не завоевав Индию. В этой истории была одна тайна, которую никто не мог разгадать: почему в армии Александра болели только солдаты, а командиры были здоровы.
Чем же объяснить такую странность? Поняли это ученые только через две тысячи лет, и разгадка была еще удивительнее загадки. Оказалось, все дело в том, что солдаты пили воду из оловянных кружек, а офицеры из серебряных. Это поняли, когда ученые дознались, что серебро убивает микробы, которые могут вызвать болезни. Серебряная посуда предохраняла людей от некоторых болезней. И теперь болезни кожи, иногда и раны лечат лекарствами, в которые входит серебро.
Это еще не вся работа, которую люди поручили серебру. Оно очень нужно для многих электрических приборов, потому что хорошо проводит тепло и электрический ток. Нужно серебро и химикам: из него делают посуду, которая не боится сильных кислот.
Серебро не только мягкое, оно очень тягучее. Взять всего один грамм серебра – кусочек величиной с копеечную монету, – из него можно вытянуть тончайшую проволоку, вдоль которой тебе придется идти полчаса. Ее длина будет почти два километра. Это свойство в технике тоже пригодилось, чтобы мастерить хитрые электрические приборы.
В общем, как видишь, серебро очень важный металл.
Но кое в чем незаменим еще один благородный металл. Он называется
Платина
Из всех благородных металлов платина самая дорогая. Дороже золота. Платину находят иногда в тех же песках, где золото, но гораздо реже. Во всем мире ее добывают всего около пятнадцати тонн в год. Для сравнения скажу тебе, что золота, хоть оно и не часто попадается, все же добывают в последнее время больше тысячи тонн в год.
Но вот что забавно. Лет четыреста тому назад впервые в Южной Америке нашли сразу довольно много платины. И решили, что если здесь богатые россыпи этого металла, то и в других местах найдутся. А что с платиной делать, на что она нужна, не знали. Поэтому платина сперва была дешевой. В переводе с испанского "платина" означает "серебришко" – негодное, бросовое серебро. Люди, которым поручили в Испании изготовлять золотые монеты, стали в них прибавлять платину. Испанское правительство обнаружило обман и приказало все запасы платины, привезенной из Южной Америки, утопить в море. И никто тогда не знал, что через несколько лет платина будет стоить гораздо дороже золота, потому что этот металл оказался редким.
Как выглядит платина, ты знаешь, если тебе пришлось видеть орден Ленина. Портрет Ленина на ордене сделан из платины. Она похожа на серебро, только немного темнее.
Так для чего она все же нужна, платина? В капиталистических странах часть платины идет на цепочки для часов и всякие украшения. И вовсе не потому, что это самый красивый металл, а потому, что он самый дорогой. Такой уж нрав у богачей: пусть золотая или серебряная цепочка красивее, а им нужна платиновая, чтобы все видели – они могут самую дорогую купить.
Вся платина у нас, в социалистической стране, идет в работу. Этот металл очень нужен химикам. Из него делают посуду для самых крепких кислот, которые разъедают даже золото и серебро, и важные части химических аппаратов – ведь платина выдерживает очень высокую температуру.
У платины есть одно интересное свойство. Если покрыть очень тонким слоем этого металла стекло и вставить его в оконную раму, то получится удивительная вещь: смотришь из комнаты на улицу – все видно, как сквозь обыкновенное стекло. А заглянет кто-нибудь с улицы – не комнату видит, а самого себя. Стекло получается с одной стороны прозрачным, а с другой зеркалом.
Есть еще и другие благородные металлы, но их совсем мало в земле и пользуются ими редко. Поэтому давай поговорим не о них, а о самом главном металле.
Какой же самый главный?
* ЖЕЛЕЗО И ЕГО СПУТНИКИ *
Как его добывают
Из всех металлов люди больше всего пользуются железом. Из него делают почти все машины.
Железные вещи тебе чуть не каждую минуту попадаются под руку: то гвоздь, то булавка, то нож или молоток. Только эти вещи называются не железными, а стальными. А другие железные вещи – например, сковородку или кочергу называют чугунными. Почему это так, ты скоро поймешь. Но могу тебе сразу же сказать: ты много железных вещей держал в руках, а чистого железа никогда не видал. Совсем-совсем чистое железо – это большая редкость. Его ученые, как и алюминий, с большим трудом могут получить в лаборатории. А иногда чистое железо прилетает на землю из космоса.
Падающие звезды видел? Это ведь не звезды, а кусочки небесных тел, иногда совсем маленькие, иногда большие. Когда они попадают в воздух, окружающий землю, то раскаляются, начинают светиться, потому и кажется, что звезда летит. Эти кусочки небесных тел, падающие на землю, называют метеоритами. Иногда они бывают из чистого железа. Но чаще и небесное железо соединено с другими веществами. Так что совсем чистое железо только в музее и увидишь. А в земле железо всегда с какими-нибудь примесями, всегда оно с чем-нибудь соединено.
Добывают железо из земли в таких местах, где его много скопилось. Иногда приходится глубоко копать землю, пока доберешься до железа. А иногда оно и близко от поверхности земли.
У нас на Урале есть гора, называется Магнитная. Ты знаешь, вероятно, около нее построен огромный Магнитогорский завод. Так эта гора почти вся из железной руды.
Место, где добывают железо или другие металлы, называется рудник. Только я неправильно сказал, что в руднике добывают железо. В руднике добывают руду. Рудой называют металл вместе с камнями, глиной и кислородом. Ты уже знаешь, прочитав про алюминий, сколько нужно хлопот, чтобы получить из руды металл. С железом это тоже непросто.
Надо восстановить железо – освободить его.
Как восстанавливают железо
Строят огромную круглую печь. Она сложена из кирпича, а снаружи еще обшита стальными листами. Такую печь в дом не поставишь: Она сама высотой с десятиэтажный дом. Называется эта печь доменной или просто домной.
Чтобы выплавить из руды железо, нужен каменный уголь. Не простой каменный уголь, а специально приготовленный для домны. Его размалывают и прогревают в печах без воздуха. Такой прогретый уголь называется коксом. Он не черный, а светло-серый. Кокс трудно загорается, зато уж как разгорится, то дает очень сильный жар, и дыма от него нет.
В домну засыпают железную руду и кокс слоями. Сперва кокс, потом слой руды, потом опять кокс и опять руду. Так до самого верха печи. И еще отправляют в домну камень – известняк. Он нужен, чтобы руда легче и быстрее плавилась.
Домна не снизу загружается, как обыкновенная печь, а сверху. И нужно ей каждый день несколько поездов руды и кокса!
Руду и кокс засыпают в тележки и поднимают на канатах. Как дошла тележка с коксом до самого верха домны, там открывается заслонка. Тележка опрокидывается, и кокс сыплется внутрь печи.
Поползла пустая тележка вниз, а в это время другая наверх едет – с рудой. И тоже опрокидывается в печь. Эта канатная дорога к верхушке домны – электрическая.
А как такую печь затопить? Спросишь на заводе – засмеются. Скажут: домну не затапливают – ее задувают. Когда домну построили, прежде чем сыпать в нее первые тележки кокса, в самый низ печи насыпали дрова. А уже потом кокс. И на кокс – руду. Потом в домну начинают вдувать очень горячий воздух, такой горячий, что дрова загораются и поджигают кокс. Потому и говорят, что домну задувают.
Домну как задуют, так она несколько лет без всякого перерыва работает, днем и ночью.
Горит в домне кокс. И чем глубже опускается руда, тем жарче в печи. В нижней части домны так жарко, что руда плавится. Железо, камень, глина все, из чего руда состоит, становится жидким. А кокс, пока горит в домне, вытягивает из руды кислород.
Тяжелыми каплями падает металл в самый низ печи. А камни и глина легче металла. Поэтому они сверху плавают.
Внизу домны два отверстия: одно повыше, другое пониже. Они накрепко забиты. Каждые два часа верхнее отверстие пробивают. Из него вытекает шлак. Так называют расплавленные камни и глину, в которых уже не осталось железа.
А нижнее отверстие пробивают реже – обычно каждые четыре часа. Из этого отверстия, когда его пробьют, вырывается металл.
Ослепительно яркая струя огня – вот как выглядит металл, когда его выпускают из домны. Во все стороны разлетаются искры. Такой жар идет от расплавленного металла, что близко стоять невозможно.
Какой же это металл выпускают из домны? Чистое железо? Казалось бы, так должно получиться. Ведь кислород из него вытянул кокс, от камней и глины освободились. А все-таки чистого железа не получилось!
Дело в том, что железо вобрало в себя часть вещества, из которого состоит кокс, – углерода. Значит, получилось не чистое железо, а железо с примесью углерода.
Так чего ради трудились? Зря? Не зря! Железо с кислородом ни для какого дела не годится, оно очень непрочное. А из сплава железа с углеродом можно сделать много вещей. Называется это железо с примесью углерода
Чугун
У чугуна есть недостаток – он хрупкий. Конечно, не такой хрупкий, как стекло. Уронишь кусок чугуна на пол – он не разобьется. А вот ударишь его посильнее молотом – разлетится на куски. Поэтому из чугуна делают только такие вещи, по которым не приходится сильно ударять.
Еще раз о домне
Давай-ка сообразим, что нужно для выплавки чугуна в домне. Железная руда, кокс, известняк... Вс?? Нет, не вс?. Еще нужны воздух и вода.
Стоят близ каждой доменной печи четыре круглые башни. В эти башни накачивают воздух и там греют его газом. Горячий воздух идет по трубам из башен в домну. Ведь кокс без притока воздуха не может гореть. А впустишь в домну холодный воздух, она остынет, руда не будет плавиться. Вот и накачивают в печь очень горячий воздух, чтобы жарче горел кокс и печь не остывала.
Воздух нужен, чтобы греть домну, а вода – чтобы охлаждать ее. Не внутри, конечно, а снаружи. Самый стойкий кирпич не выдержит такого сильного жара, как в доменной печи. Если печь не охлаждать снаружи, она развалится.
