Текст книги "Рассказы о металлах"

Автор книги: Сергей Венецкий

сообщить о нарушении

Текущая страница: 6 (всего у книги 18 страниц)

Не мудрено, что сталью Гадфильда очень заинтересовались фирмы, выпускающие сейфы и замки.

Свойством самоупрочняться обладает и марганцовистый чугун. Так, экскаваторы, на которых были установлены подшипники из этого чугуна, находились в эксплуатации без ремонта вдвое дольше, чем их «собратья» с бронзовыми подшипниками.

В металлургии марганец широко применяют для раскисления и десульфурации стали.

Как легирующий элемент он входит в состав пружинных сталей, сталей для нефте– и газопроводных труб, сталей с немагнитными свойствами... впрочем, вряд ли нужно перечислять стали, содержащие марганец: в том или ином количестве элемент, открытый Ганом, присутствует буквально во всех сталях и чугунах.

Не случайно ведь его называют вечным спутником железа. Да и в Периодической системе элементов они занимают соседние клетки № 25 и 26. (Вместе с железом марганец попадает даже... в зубы акулы, но об этом речь пойдет ниже).

После того, как в 1917 году русские ученые С. Ф. Жемчужный и В. К. Петрашевич обнаружили, что уже незначительные добавки меди (около 3,5%) придают марганцу пластичность, металлурги стали проявлять интерес и к марганцевым сплавам.

В современной технике применяют большое число манганинов – сплавов марганца, меди и никеля, обладающих высоким электрическим сопротивлением, практически не зависящим от температуры. На способности манганина изменять сопротивление в зависимости от давления, которое испытывает сплав, основан принцип действия электрических манометров. В тех случаях, когда нужно измерить давление, например, в несколько десятков тысяч атмосфер, воспользоваться обычным манометром не удается: жидкость или газ под таким напором вырываются сквозь стенки манометрической трубки, как бы прочна она ни была. Электрический же манометр успешно справляется с этой задачей: измеряя электросопротивление манганина, находящегося под определяемым давлением, можно по известной зависимости вычислить давление с любой степенью точности.

Манганины обладают еще одним ценным свойством – демпфированием, т. е. способностью поглощать энергию колебаний. Если бы какомунибудь чудаку пришла мысль отлить из манганина колокол, то с его помощью вряд ли удалось бы собрать вече: вместо набатного звона манганиновый колокол издавал бы лишь короткие глухие звуки.

Но если для колокола «молчание» – явный недостаток, то для железнодорожных или трамвайных колес, рельсовых стыков и многих других «звучащих» деталей умение «держать язык за зубами», не создавая никому не нужный грохот, – очевидное достоинство. В кузнечных, штамповочных металлообрабатывающих цехах с помощью «немых» сплавов можно значительно уменьшить вредные производственные шумы. Наибольшей способностью «не поднимать шум» отличаются сплавы, содержащие 70% марганца и 30% меди. Некоторые из них по прочности не уступают стали.

Интересно, что марганцевая бронза – сплав марганца с медью – может намагничиваться, хотя ни тот, ни другой компонент в отдельности не проявляют магнитных свойств.

В последние годы широкую известность приобрели сплавы с «памятью» (о самом известном из них – нитиноле – рассказано в очерке «Медный дьявол»). Число таких сплавов с каждым годом растет. Не так давно ученые Института металлургии им. А. А. Байкова под руководством члена-корреспондента Академии наук СССР Е. М. Савицкого разработали сплав на основе марганца (с добавкой меди), который по способности «помнить» свою прежнюю форму превосходит даже знаменитый нитинол. Сплав прост в изготовлении, легко подвергается обработке и, несомненно, найдет немало интересных областей применения.

При получении сверхчистого азота долгое время приходилось в качестве катализатора применять такие дорогие металлы, как платина и палладий. В Институте неорганической химии и электрохимии Грузинской Академии наук недавно разработан способ, при котором роль катализатора с успехом выполняет марганец. На Руставском заводе синтетического волокна уже создана уникальная промышленная установка для получения из воздуха идеального азота, который необходим для производства капрона.

С одним из соединений марганца – перманганатом калия, или, попросту говоря, «марганцовкой», – мы познакомились еще в детстве: в качестве дезинфицирующего средства оно служит для промывания ран, полоскания, смазывания ожогов. В химических лабораториях марганцовокислый калий широко применяют при количественном анализе – перманганатометрии.

Подобно многим элементам, марганец совершенно необходим для нормального развития животных и растительных организмов. Обычно содержание в них марганца не превышает нескольких тысячных долей процента, однако некоторые представители флоры и фауны проявляют к этому элементу повышенный интерес. В организме рыжих муравьев, например, содержится до 0,05% марганца. Еще богаче им ржавчинные грибы, морская трава, водяной орех (до 1 %). В некоторых же видах бактерий содержание марганца доходит до нескольких процентов. В крови человека присутствует 0,002 – 0,003% марганца. Суточная потребность в нем человеческого организма составляет 3 – 5 миллиграммов.

Поскольку речь зашла о растениях и животных, пора вспомнить и о рыбах – точнее, о той самой акуле, о которой уже говорилось выше. Ученые подвергли исследованию зуб этого морского хищника, пролежавший на дне океана несколько тысяч лет. И оказалось: зуб хорошо сохранился, но весь оброс соединениями железа и марганца. Какими путями они попали сюда?

Еще в прошлом веке, а точнее в 1876 году, британский трехмачтовый парусник «Челленджер», в течение трех лет бороздивший с научными целями моря и океаны, среди прочей «добычи» привез в Англию загадочные шишковидные образования темного цвета, поднятые с различных участков морского дна. Поскольку главной составной частью «шишек» был марганец, их стали называть «марганцевыми почками», или, выражаясь более научно, железо-марганцевыми конкрециями. Последующие экспедиции показали, что громадные скопления «марганцевых почек» покоятся во многих местах океанского дна. Однако до середины XX века никто не проявлял к ним особого интереса. И лишь в последние годы в связи с относительным дефицитом марганцевой руды подводные богатства приковали к себе внимание ученых. Районы залегания этих конкреций были тщательно изучены – результаты оказались ошеломляющими. По предварительным (и, можно смело добавить, скромным) подсчетам, только в Тихом океане скопилось примерно 100 миллиардов (!) тонн прекрасной железно-марганцевой руды. Именно руды: ведь содержание марганца в ней доходит до 50%, а железа – до 27%. (Концентраты некоторых конкреций содержат 98% двуокиси марганца и могут быть использованы без дальнейшей переработки, например, в производстве электрических батарей).

Не меньшими богатствами располагает и Атлантический океан. А совсем недавно экспедицией советских ученых на «Витязе» железо-м арганцевые конкреции обнаружены и на дне Индийского океана. Расчеты показывают, что и этот океан не беднее своих «коллег».

Как полагают океанологи, конкреции возникли в результате концентрации минеральных веществ из водных растворов вокруг какого-либо тела. Некоторые ученые считают, что здесь дело не обошлось без участия морских бактерий – «микрообогатителей». Недавно ленинградские биологи обнаружили не известные ранее виды так называемых металлогенических бактерий, способных извлекать из воды и концентрировать марганец. В лабораторных условиях «подводные металлурги» проявили завидную работоспособность: за две-три недели они создавали марганцевые конкреции величиной со спичечную головку. Если учесть, что сами эти «труженики» едва различимы под микроскопом, то такую производительность нельзя не признать весьма высокой.

Своей формой океанские конкреции напоминают клубеньки картофеля. Цвет их – от коричневого до черного – зависит от того, что в них преобладает – железо или марганец. При большом содержании марганца их окраска становится совершенно черной.

Обычно размеры конкреций колеблются от долей миллиметра до 15 сантиметров. Однако встречаются отдельные образования значительно больших размеров. В музее Скриппсовского океанографического института (США) хранится конкреция весом 57 килограммов, найденная в районе Гавайских островов. Еще крупнее оказалась конкреция, случайно запутавшаяся в петлях подводного телеграфного кабеля при подъеме его на ремонт – она весила 136 килограммов. К сожалению, этому уникальному образцу не суждено было стать музейным экспонатом: после изучения и зарисовки он был по недоразумению выброшен за борт. Однако все рекорды побила полутораметровая железо-марганцевая конкреция, поднятая на борт «Витязя» в Тихом океане: глыба весила почти тонну.

Многие страны уже всерьез заинтересовались проблемой разработки океанских складов. Разумеется, при этом ученым и инженерам придется решить немало сложнейших технических задач. Уже сейчас создаются специальные подводные лодки, тракторы-амфибии, экскаваторы на поплавках и другое оборудование для добычи сокровищ с океанского дна. «Океанорудная» промышленность будет иметь неоспоримое преимущество перед горнорудной: не нужно прокладывать дороги и коммуникации, как на суше. Суда доставят людей и оборудование в любую точку океана и смогут транспортировать добытые полезные ископаемые по какому угодно нужному маршруту. Голландские конструкторы, например, разработали проект подводного гусеничного экскаватора-автомата, предназначенного для добычи на морском дне марганцевых и других руд, причем этот автоматический «горняк» способен трудиться на глубине до 5 километров. Все его механизмы будут приводиться в действие электричеством. В роли «машиниста» предполагается использовать телевизионную камеру, которая позволит оператору, находящемуся на борту океанского рудовоза, добывать из пучины полезные ископаемые. Спиральный ротор экскаватора будет захватывать порцию руды и направлять ее в корпус машины.

Проект батискафа, предназначенного для разведки подводных месторождений нефти и газа, залежей марганцевого сырья на морском дне и для других поисковых целей, создается в Японии. Батискаф водоизмещением 30 тонн, рассчитанный на трех человек, будет способен погружаться на глубину до двух километров и перемещаться в воде с довольно большой скоростью и маневренностью. Аппарат сможет находиться в океанских пучинах, не поднимаясь на поверхность, более трех суток. В начале 80-х годов японские ученые и конструкторы намерены приступить к созданию исследовательского подводного судна, которое будет проводить разведку полезных ископаемых и изучение рыбных ресурсов океана на глубинах до шести километров.

Большие работы, направленные на освоение подводных богатств, проводятся и в нашей стране. Сотни экспедиций выходят ежегодно в океаны и моря, покрывающие свыше 70% поверхности Земли. Не за горами то время, когда начнется промышленное освоение ресурсов Мирового океана, а пока геологи и горняки заняты разработкой земных недр.

По содержанию в земной коре (0,09%) марганец занимает 15-е место. Геологи определили, что почти все его месторождения имеют примерно одинаковый «возраст». По мнению ряда ученых, это свидетельствует о космическом происхождении марганцевых скоплений. Выдвинута гипотеза, что около двух миллиардов лет назад на поверхность Земли выпала богатая марганцем метеоритная пыль, которая образовала месторождения марганца на суше и на дне морей и океанов.

Руды этого элемента встречаются в Индии, Гане, Южно-Африканской Республике, Марокко, Бразилии, но ни одна из стран не может конкурировать по запасам марганца с Советским Союзом. В нашей стране расположено и крупнейшее в мире месторождение – Чиатурское. Характерный факт: вместе с водами небольшой реки Риони, протекающей в этих краях, Черное море ежегодно «приобретает» свыше ста тысяч тонн марганца.

Добыча чиатурских руд началась еще в 1879 году. Несколько позднее, в 1886 году, в России стали разрабатывать еще одно крупное месторождение – в районе Никополя. Как это ни печально, но царская Россия «не нуждалась» в марганце: из 1245 тысяч тонн марганцевой руды, добытой в 1913 году, 1195 тысяч тонн было вывезено за границу. В годы Великой Отечественной войны начали усиленно разрабатывать месторождения марганца на Урале, в Казахстане, Сибири.

В настоящее время Советский Союз по добыче этой ценной руды прочно занимает ведущее место в мире.

Основной потребитель марганцевой руды – ферросплавные заводы. Здесь в результате различных технологических процессов получают сплавы марганца (с железом, кремнием) или металл в чистом виде. Дальше путь марганца лежит в сталеплавильный цех.

N

O

F

Ne

P

S

Cl

Ar

V

Cr

Mn

Fe

ВЕЛИКИЙ ТРУЖЕНИК

Грозит ли железный голод? – Любовь требует жертв. – Ешьте опилки. – В золотой оправе. – Хрустальная мечта туземцев. – Пир царя Соломона. – «Небесный камень». – Факты – упрямая вещь. – Воронка в Аризонской пустыне. – Бронзовый век сдает полномочия. – «Волшебная» палочка. – Гнев и милость Петра I. – Проверьте качество кольчуги. – «Фрола Фукса бить кнутом...» – Демидов высылает погоню. – Чудо-корабль. – Эйфель и скептики. – Дворцы Солнца. – Загадай желание. – «Деревянная» сталь. – Не вините железо. – Пора ли на пенсию? – Атомиум в Брюсселе.

г» 1910 году в Стокгольме проходил Международный геологический конгресс. Одной из важнейших проблем, стоявших перед учеными, была проблема борьбы с железным голодом. Специальная комиссия, которой было поручено подсчитать мировые запасы железа, представила конгрессу баланс железных ресурсов Земли. По заключению авторитетной комиссии, полное истощение залежей железа должно было наступить через 60 лет, т. е. к 1970 году.

К счастью, ученые мужи оказались плохими оракулами, и сегодня перед человечеством не стоит необходимость ограничивать себя в потреблении железа. Ну, а что было бы, если бы их пророчество сбылось и железные руды иссякли? Что было бы, если бы вообще железо исчезло и на земле не осталось ни единого грамма этого элемента?

«...На улицах стоял бы ужас разрушения: ни рельсов, ни вагонов, ни паровозов, ни автомобилей... не оказалось бы, даже камни мостовой превратились бы в глинистую труху, а растения начали бы чахнуть и гибнуть без живительного металла.

Разрушение ураганом прошло бы по всей Земле, и гибель человечества сделалась бы неминуемой.

Впрочем – человек не дожил бы до этого момента, ибо, лишившись трех граммов железа в своем теле и в крови, он бы прекратил свое существование раньше, чем развернулись бы нарисованные события. Потерять все железо – пять тысячных процента своего веса – было бы для него смертью!»

Что и говорить, «веселенькую» картину нарисовал замечательный советский минералог академик А. Е. Ферсман, желая показать ту громадную роль, которую играет в нашей жизни железо. Не будь его, на Земле не смогло бы существовать ничто живое: ведь этот химический элемент входит в кровь всех представителей животного мира нашей планеты. Двухвалентное железо содержится в гемоглобине – веществе, обеспечивающем кислородом ткани живых организмов. Именно железу кровь обязана своим красным цветом. Впрочем, кровь некоторых червей, в состав которой также входит железо, имеет зеленую окраску. А сравнительно недавно участники советской антарктической экспедиции обнаружили в Индийском океане редкую щуку: кровь ее оказалась прозрачной, как вода.

Как выяснилось, содержание железа в крови этой рыбы было в десять раз меньше, чем у рыб с красной кровью.

Впервые железо в крови человека обнаружил в прошлом веке француз Мери. Рассказывают, что один влюбленный студент-химик, узнав об этом, решил подарить избраннице своего сердца кольцо, сделанное из железа собственной крови. Периодически выпуская кровь, юноша получал соединение, из которого затем химическим путем он выделял железо. Бедняга погиб от малокровия, так и не собрав железа, нужного для изготовления кольца: ведь общее количество этого элемента в крови человека – всего несколько граммов.

При недостатке железа человек начинает быстро утомляться, возникают головные боли, появляется плохое настроение. Еще в старину были известны рецепты различных «железных» лекарств. В 1783 году «Экономический журнал» писал: «В некоторых случаях и самое железо составляет весьма хорошее лекарство, и принимаются с пользой наимёльчайшие оного опилки, либо просто, либо обсахаренные». В той же статье рекомендуются и другие лекарства того времени: «железный снег», «железная вода», «стальное вино» («виноградное кислое вино, как, например, рейнвейн, настоять с железными опилками, то получится железное или стальное вино и вкупе весьма хорошее лекарство»).

Разумеется, во второй половине XX века больным не приходится глотать железные опилки, но многочисленные соединения железа широко используют и в современной медицине. Богаты железом и некоторые минеральные воды. История рассказывает о том, как был открыт первый в России источник железистых вод. В 1714 году рабочий Кончезерского медеплавильного завода (в Карелии) Иван Ребоев, «болевший сердечной болью и едва волочивший ноги», увидел однажды на железистом болоте неподалеку от Ладожского озера источник и стал пить из него воду. «Пил три дня кряду и исцелился». Об этом стало известно Петру I, и вскоре по его указанию были обнародованы «Объявления о Марциальных водах на Олонце», названные так в честь бога войны и железа Марса. Царь вместе с семьей не раз приезжал в эти края и пил целительную воду. Но после его смерти этот источник был надолго забыт.

Целебные качества с давних пор приписывались железу и благодаря его замечательным магнитным свойствам. Древние египтяне, например, были убеждены, что с помощью магнита можно достичь бессмертия, и рекомендовали железные опилки больным для приема внутрь. Теоретик античной медицины Гален утверждал, что магнит является слабительным средством, а Авиценна лечил им ипохондриков.

В железе нуждаются не только живые организмы, но и представители растительного мира. Еще в самом начале XVIII века французский химик и врач Лемери обнаружил железо в пепле сожженных травинок. Впоследствии выяснилось, что этот элемент входит в состав всех растений, так как он совершенно необходим для образования хлорофилла. Железо содержится в дыхательных ферментах и в значительной степени влияет на интенсивность дыхания растений. Любопытно, что морской планктон, например, потребляет в год полмиллиарда тонн железа, т. е. приблизительно столько, сколько производят ежегодно все металлургические заводы нашей планеты.

В таблице элементов Менделеева трудно найти другой металл, с которым была бы так неразрывно связана история цивилизации. Через века и тысячелетия человек пронес уважение к железу и людям, добывающим и обрабатывающим его. В древности у некоторых народов железо ценилось дороже золота. Лишь представители знати могли украшать себя изделиями из железа, причем нередко в золотой оправе. В Древнем Риме из железа изготовляли даже обручальные кольца. Постепенно, по мере развития металлургии, этот металл становился доступнее и дешевле. И все же еще сравнительно недавно многие отсталые народы, испытывая огромную нужду в железе, готовы были платить за него баснословную цену. Известный английский мореплаватель XVIII века Джеймс Кук рассказывал об отношении к железу туземцев Полинезийских островов: «...Ничто так не манило к себе посетителей наших судов, как этот металл; железо всегда было для них самым желанным, самым драгоценным товаром». Однажды его матросам удалось за ржавый гвоздь получить целую свинью.

В другой раз за несколько старых ненужных ножей островитяне дали матросам столько рыбы, что ее хватило на много дней для всей судовой команды.

Одной из самых почетных профессий во все времена считалась профессия кузнеца. Старинная легенда, насчитывающая около трех тысячелетий, повествует о таком событии.

Когда закончилось строительство Иерусалимского храма, царь Соломон устроил пиршество, на которое пригласил и мастеровых, принимавших участие в грандиозной стройке. Собравшиеся гости приготовились было отведать угощения, как вдруг царь спросил:

– Ну, а кто же из строителей самый главный? Кто внес самый большой вклад в создание этого чудо-храма?

Поднялся каменщик:

– Разумеется, храм – это наших рук дело, и двух мнений тут быть не может. Мы, каменщики, выложили его кирпич к кирпичу. Взгляните, какие прочные стены, арки, своды. Века простоит он во славу царя Соломона.

– Спору нет, основа храма каменная, – вмешался плотник, – но судите сами, дорогие гости, хорош был бы этот храм, если бы я и мои товарищи не потрудились в поте лица. Приятно было бы вам смотреть на голые стены, не отделай мы их красным деревом да ливанским кедром? А наш паркет из лучших пород самшита – как радует он взор! Мы, плотники, по праву можем считать себя подлинными творцами этого сказочного дворца.

– Смотрите в корень, – прервал его землекоп, – хотел бы я знать, как эти хвастуны (он кивнул в сторону каменщика и плотника) возвели бы храм, если бы мы не вырыли котлован для его фундамента. Да ваши стены вместе с отделкой рассыпались бы от первого порыва ветра, как карточный домик!

Но царь Соломон недаром был прозван мудрым. Подозвав к себе каменщика, он спросил:

– Кто делал твой инструмент?

– Конечно, кузнец, – ответил удивленный каменщик.

– Ну, а твой? – обратился царь к плотнику.

– Кто же, как не кузнец, – не раздумывая, сказал тот.

– А твои лопату и кирку? – поинтересовался Соломой у землекопа.

– Ты же знаешь, царь, что их мог сделать только кузнец, – был ответ.

Тогда царь Соломон встал, подошел к скромному закопченному чело-, веку – это и был кузнец. Царь вывел его на середину зала.

– Вот кто главный строитель храма, – воскликнул мудрейший из царей. С этими словами он усадил кузнеца рядом с собой на парчовые подушки и поднес ему чарку доброго вина.

Такова легенда. Мы не можем ручаться за достоверность описанных событий, но, как бы то ни было, в легенде отразилось огромное значение, которое издревле придавал железу человек.

Первое железо, попавшее еще в глубокой древности в руки человека, было, по-видимому, не земного, а космического происхождения: железо входило в состав метеоритов, падавших на нашу планету. Не случайно на некоторых древних языках железо именуется «небесным камнем». В то же время многие крупные ученые еще в конце XVIII века не допускали и мысли о том, что Вселенная может «снабжать» Землю железом. В 1751 году вблизи немецкого города Ваграма упал метеорит. Спустя сорок лет венский профессор Штютц писал об этом событии: «Можно себе представить, что в 1751 году даже самые просвещенные люди в Германии могли поверить в падение куска железа с неба, – насколько слабы были тогда их познания в естественных науках... Но в наше время непростительно считать возможным подобные сказки».

Такой же точки зрения придерживался и известный французский химик Лавуазье, который в 1772 году соглашался с мнением ряда своих коллег, что «падение камней с неба физически невозможно». В 1790 году французская Академия наук даже приняла специальное решение: впредь вообще не рассматривать сообщений о падении камней на Землю, поскольку ученым мужам была совершенно очевидна нелепость «россказней» о небесных пришельцах. Но ничего не подозревавшие о грозном решении французских академиков метеориты продолжали частенько посещать нашу планету и тем самым смущать покой светил науки.

Фактов, подтверждающих это, накапливалось все больше и больше, а факты, как известно, вещь упрямая, и в 1803 году французская Академия наук (ничего не попишешь!) вынуждена была признать «небесные камни» – отныне им разрешалось падать на Землю.

На поверхность Земного шара ежегодно выпадают сотни тысяч тонн метеоритного вещества, содержащего до 90% железа. Самый крупный железный метеорит найден в 1920 году в юго-западной части Африки. Это метеорит «Гоба», весящий около 60 тонн. В 1896 году известный американский полярный исследователь Роберт Пири нашел во льдах Гренландии железный метеорит весом 33 тонны. С колоссальными трудностями находка была доставлена в Нью-Йорк, где и хранится до сих пор.

Но истории известны случаи, когда вес космических странников, встретивших на своем пути Землю, был неизмеримо больше. В 1891 году в Аризонской пустыне была обнаружена громадная воронка диаметром 1200 метров и глубиной 175 метров. Ее образовал гигантский железный метеорит, упавший здесь в доисторические времена.

Американцы проявляли к метеориту большой интерес, который к тому же еще подогревался слухами, будто бы в осколках метеорита найдена платина. Было даже создано акционерное общество по использованию метеорита в промышленных целях. Однако поживиться на «небесном подарке» оказалось нелегко: алмазный бур сломался, как только дошел до основной массы метеорита, лежащей на глубине 420 метров, и метеоритные бизнесмены, не найдя в образцах пробуренной породы платины, свернули свои работы. По мнению ученых, Аризонский метеорит весил несколько десятков тысяч тонн. Возможно, когда-нибудь металлурги вновь заинтересуются им.

Метеоритное железо сравнительно легко подвергалось обработке, и человек начал изготовлять из него простейшие орудия. Но, увы, метеориты не падали по заказу, а нужда в железе была постоянной, поэтому люди стремились научиться извлекать его из руд. И вот настало время, когда человек уже мог использовать не только небесное железо, но и свое, земное. На смену бронзовому веку пришел век железный.

Железо – один из наиболее распространенных на Земле элементов: земная кора содержит около 5% железа, или 755 000 000 000 000 000 тонн. Однако лишь примерно сороковая часть этого количества сконцентрирована в виде месторождений, пригодных для разработки. Основные рудные минералы железа – магнетит, гематит, бурый железняк, сидерит. Магнетит содержит до 72% железа и, как показывает его название, обладает магнитными свойствами. Гематит, или красный железняк, содержит до 70% железа; название минерала происходит от греческого слова «гема» – кровь. Само же слово «железо» произошло, как полагают одни ученые, от санскритского слова «джальжа» – металл, руда. Другие считают, что в основе русского названия элемента лежит санскритский корень «жель», означающий «блестеть», «пылать».

Любопытна техника отыскания железных руд в древности. Для этой цели применяли специальные «волшебные» лозы – легкие ореховые прутья с развилкой на конце. Рудоискатель брал лозу за рожки, сжимал руки в кулаки и пускался в путь. При этом требовалось строжайше соблюдать поисковую «технологическую инструкцию», которая гарантировала успешные поиски лишь в том случае, если пальцы древнего геолога все время были обращены к небу. По-видимому, все неудачи тогдашних рудоискателей (а неудач, к сожалению, было гораздо больше, чем удач) и объяснялись нарушением «технологии» поиска. Если же были соблюдены все необходимые условия, то в тот момент, когда ищущий наступал на железную жилу, лоза тут же опускалась, указывая, где находится руда.

Уже в те времена многие понимали, сколь примитивны подобные способы. Автор первого труда по металлургии известный немецкий ученый XVI века Георг Агрикола писал: «Настоящий горняк, в котором мы хотим видеть основательного и серьезного человека, не станет пользоваться волшебной палочкой, ибо мало-мальски сведущий в природе вещей и рассудительный человек понимает, что эта вилка ему в этом деле никакой пользы не принесет, но что он имеет в своем распоряжении естественные признаки руды, которыми он и должен руководствоваться». Однако еще много лет спустя поиски руды, например, на Урале, нередко велись при помощи лозы. Поклонников этого способа высмеял М. В. Ломоносов. «По моему рассуждению, – писал он, – лучше на такие забобоны или, как прямо сказать, притворство, не смотреть».

Московское государство начало остро нуждаться в железе еще в XVII веке. Царь Алексей Михайлович снаряжал экспедицию за экспедицией для поисков новых залежей железной руды. Рудоискатели должны были узнать, «где какая руда объявится», определить, «сколько ее чаять будет, и как лежит, и чаять ли ей быть прочной». Но поиски оказались безрезультатными.

В первые же годы своего царствования Петр I издал Указ: «Искать всякому литому и кованому железу умножения, стороннего светского (шведского – С. В.) железа пронять было мочно, и стараться, чтобы русские люди тем мастерством были изучены, дабы то дело в Московском государстве было прочно». А для тех, кто пытался бы утаить найденные руды, Указом предусматривались «жестокий гнев, неотложное телесное наказание и смертная казнь».

Вскоре с Урала поступило сообщение о том, что у горы Высокой найдены богатые залежи «магнитного камня»: «...Среди горы пуповина чистого магнита, а кругом леса темные и горы каменные...» Присланные в Москву образцы руды получили высокую оценку специалистов, и царь приказал немедленно приступить к строительству металлургических заводов. Крупнейший из уральских заводов – Невьянский – Петр передал тульскому мастеру и железозаводчику Никите Демидовичу Антуфьеву (впоследствии принявшему фамилию Демидов), поставив перед ним задачу добиться того, чтобы Россия прекратила ввоз железа из-за границы. Завод должен был выпускать «пушки, мортиры, фузеи, шпаги, сабли, тесаки, палаши, копья, латы, шишаки, проволоки».

О знакомстве Петра I с Никитой Антуфьевым-Демидовым сохранилась такая версия. Однажды по дороге на Азов царь остановился в Туле. Он велел прислать к нему искусного оружейного мастера, чтобы тот починил заграничный пистолет. За дело взялся Никита Антуфьев, и к утру уже он принес царю готовый пистолет. Петр удивился, что его заказ так быстро выполнен. «А мы не хуже заграничных», – ответил ему оружейник. Царю же эти слова показались пустым бахвальством. Рассерженный, он ударил Никиту по щеке. Тот, однако, не растерялся и сказал: «А ты, царь, сначала разберись, а потом дерись». С этими словами он вынул из кармана пистолет, который царь давал ему для починки.

Оказалось, что за одну ночь он изготовил новый пистолет, точно такой же, как заграничный, причем сделал это столь искусно, что даже опытный глаз Петра не заметил подмены. Царь был поражен. Сменив гнев на милость, он приблизил тульского оружейника к себе, а вскоре, когда выяснилось, что Невьянский завод не справляется с военными заказами, передал его Антуфьеву-Демидову.

Никита Демидов, а позднее и его сын Акинфий Демидов много сделали для развития отечественной металлургии. Уральское железо высоко ценилось на международном рынке. «Демидовское железо, старый русский соболь, – писала в середине прошлого века английская газета «Морнинг пост», – ...играет важную роль в истории нашей народной промышленности; оно впервые введено было в Великобритании для передела в сталь в начале XVIII столетия, когда сталеделательное производство наше едва начала развиваться. Демидовское железо много способствовало к основанию знаменитости шеффилдских изделий».