«Рассказ о самых стойких»

Аркадий Локерман Рассказ о самых стойких

НЕСКОЛЬКО СЛОВ О КНИГЕ

В семейство платиноидов входят шесть элементов — платина, палладий, родий, иридий, осмий и рутений. История их открытия и освоения полна драматических моментов и оставила заметный след в формировании духовной и материальной культуры человеческого общества.

Должен отметить, что я начал чтение «Рассказа…» с некоторым скептицизмом, потому что члены семейства во многом сходны, но и очень специфичны по своей физико-химической, геологической и технико-экономической характеристике. Возможно ли все это отобразить в небольшой книге, не превратив ее в скучный справочник?

Ответ принесло чтение. Оно меня увлекло и убедило в том, что автор отлично справился с поставленной задачей, ярко воссоздав историю платиноидов в природе и обществе.

Книга предназначена широкому кругу читателей, но она интересна и для специалистов, потому что содержит немало сведений, обнаруженных автором при изучении архивных документов.

Нередко в популярной литературе излагаются лишь конечные результаты познания и при этом создается ложное впечатление о его легкости, о безликости научного творчества. Автор пошел по иному пути: он показывает, как происходило накопление знаний и в каких конкретно исторических условиях, не обходит вниманием тех, кто оставил след в решении сложных вопросов теории и практики освоения платиновых металлов.

Не сомневаюсь, что книга А. А. Локермана пробудит у многих читателей интерес и желание продолжить ознакомление с затронутыми в ней проблемами.

Герой Социалистического Труда, лауреат Ленинской премии академик В. И. СМИРНОВ

ПРОШЛОЕ

КУРЬЕЗ ИЗ КОЛУМБИИ

Испанский астроном Антонио де Уллоа в 1737 году вернулся на родину из Южной Америки, где он участвовал в экспедиции по измерению дуги меридиана на экваторе. Был он человек любознательный и интересовался не только астрономией. Об этом свидетельствует опубликованное им двухтомное «Путешествие по Южной Америке».

Шло уже третье столетие, как открыли Новый Свет. Всяких диковин — от картошки до меднокожих людей — навезли много, и удивлять стало нелегко. И все же астроному это удалось. Привез он из Новой Гранады (так называлась тогда Колумбия) всего-навсего серые речные песчинки, а вызвал бурю, стал знаменит.

Сам Филипп V, француз, внук Людовика XIV, всемогущий король Испании,[1] оставив все дела, в увеличительные стекла рассматривал эти песчинки, грозно ждал, что скажут лучшие его алхимики. Король слыл великим их покровителем. Надо лишь добавить, что не от хорошей жизни он им стал.

С открытием Америки несметные богатства поступали в испанскую казну, но она напоминала бездонную бочку. Почти непрерывные войны при отсталом феодальном хозяйстве довели страну до разорения.

Сохранились свидетельства о том, что в конце царствования Карла II «…государственные доходы понизились до того, что, несмотря на самые суровые финансовые меры, король был не в состоянии оплачивать прислугу, а иногда даже и стол свой».

При племяннике дела шли не лучше. Получив после тринадцатилетней войны самое большое в мире наследство — государство, о котором гордо говорилось, что в его пределах никогда не заходит солнце, он оказался банкротом. Отбросив гордость, приходилось выпрашивать займы даже у еретиков. До бумажных денег еще не додумались, и во многих провинциях Испании из-за нехватки звонкой монеты вынуждены были вернуться к меновой торговле. Одного барана меняли на две козы или на три шляпы, и так далее.

Дела шли так плохо, долгов было так много, что Филипп V впал в меланхолию и в 1721 году отрекся от престола в пользу малолетнего сына. Финансового положения это не улучшило, и вскоре придворные заставили короля «отречься от отречения».

А золота и других богатств поступало в казну все меньше. Уже и в Америке сливки были сняты.

Где же выход, как вернуть былой блеск испанской короне?

Никто из советников короля не мог предложить ничего путного.

Тут-то и атаковали короля алхимики — «служители тайной небесной натуральной философии, составляющей единую науку и искусство», как они именовали себя. Только они давали ясный ответ. Клялись, что изготовят для короля золото «квантум сатис» (сколько угодно) и очень скоро, потому что способ уже почти в руках. И напрасно конкистадоры короля разыскивают в Америке страну золота — Эльдорадо. Если король поможет, сама Испания превратится в Эльдорадо. Потому, что только здесь, в испанской земле, найдены богатые залежи крови дракона — киновари, единственного минерала, который содержит гидраргерум — жидкое серебро, называемое также Меркурием и ртутью. В присутствии короля, при строжайшем контроле они нагревали киноварь в замкнутых перегонных аппаратах. И при этом на дне сосуда действительно иногда выпадали крохотные крупицы золота.

От крупиц до «квантум сатис» остался один, последний шаг, утверждали алхимики. Вековые изыскания наконец-то принесли надежные результаты. Неужели король упустит этот единственный, вернейший шанс?

И король поверил, стал великим покровителем, окружил себя энтузиастами и шарлатанами.

Успех, казалось, близок. И вдруг песчинки из Колумбии спутали все карты.

Поначалу королевские алхимики снисходительно улыбались, уверенные в том, что астроном ошибается и утверждает то, чего не может быть «потому, что этого не может быть никогда». (Такой аргумент звучал убедительно во все времена, задолго до того, как был использован героем чеховского «Письма к ученому соседу».)

Уллоа упорно стоял на своем: это может быть. И добился проверки. При его бдительном надзоре, в присутствии короля алхимики снова и снова определяли вес песчинок. Сомнений не оставалось: они были тяжелее золота!

Алхимики умолкли, Уллоа оказался прав.

О том, что события развивались именно так, известно из многих литературных источников, но не повторена ли в них легенда, неизвестно кем созданная?

Мы знаем теперь, что среди песчинок, привезенных астрономом из Колумбии, некоторые действительно были тяжелее золота, но могли ли это установить в середине XVIII века? Была ли тогда техника взвешивания для этого уже достаточно совершенна?

История весов уходит в глубь веков, и не случайно на многих языках слова «взвешивать» и «платить» — синонимы. На египетской пирамиде, построенной в III тысячелетии до н. э., изображены равноплечные весы весьма совершенной, по мнению специалистов, конструкции. Количество тогда уже определяли довольно точно в отличие от качества — о нем судили лишь по внешним признакам, и это не могло защитить от подделок. По-видимому, лишь Архимед (287–212 гг. до н. э.) нашел надежный способ их выявления. Всем известна легенда о том, что он выскочил из ванны с криком «Эврика!», но как он определил, из чего сделана корона сиракузского царя, вероятно, следует напомнить.

На одном коромысле равноплечных весов Архимед нанес деления и укрепил гирьку, которая могла перемещаться. Поместив на чаше весов корону, он уравновесил ее золотом. Затем обе чаши погрузил в воду. Архимед исходил из того, что разные металлы при равенстве их веса должны занимать неодинаковые объемы, а выталкивающая сила воды равна весу вытесненной жидкости. Поэтому равновесие должно быть нарушено, если на чашах лежат разные металлы одинакового веса. Для его восстановления надо было передвинуть гирьку на коромысле. Архимед произвел градуировку плеча коромысла для всех известных тогда металлов и сплавов. Он установил, что в короне больше серебра, чем золота.

В дальнейшем конструкции весов были существенно усовершенствованы римлянами и особенно арабами. При изучении условий равновесия они вместо геометрического метода древних греков применили алгебраический и создали равноплечные коромысловые весы, обладавшие поразительной точностью — 5 миллиграммов.

Еще большей точности достиг в XII веке Алькгацини, изобретатель «весов мудрости». Он использовал гидростатический принцип Архимеда, но внес усовершенствования, которые позволили отличать не только металлы от сплавов, но и драгоценные камни от поддельных. Установленные им значения плотности золота, ртути и других металлов лишь на доли процента отличаются от современных.

Вот на этих-то мудрых весах и было бесспорно установлено, что есть на земле вещество тяжелее золота.

Над алхимиками нависла черная туча. Они пытались объявить эти песчинки ошибкой природы, игрой случая, курьезом. Рождаются же и люди о двух головах!

Курьез этот никого не смешил, тем более что Уллоа утверждал: это не игра случая, на реках Колумбии таких песчинок «квантум сатис»!

Филипп V прогнал алхимиков и снова впал в меланхолию.

Для того чтобы осознать весь трагизм положения, понять, почему серые песчинки, можно сказать, добили алхимиков, надо вспомнить о многом.

В стремлении создать фабрику золота король Испании отнюдь не был первым. Из поколения в поколение сильные мира сего пытались стать еще сильнее с помощью сначала химиков, затем алхимиков и снова химиков.

Название «химия» известно по крайней мере с IV века. Вероятно, произошло оно от египетского слова «хеми» — черный и звучало тогда примерно, как теперь «черная магия».

Приставка «ал», свойственная арабскому языку, добавилась к этому названию лишь в VII веке, после завоевания Египта арабами, нисколько не изменив смысла.

Ко времени возникновения химии практические познания людей уже были и велики и многообразны: умели плавить металлы и стекла, даже окрашенные, похожие на драгоценные камни; изготовлять мыло; во все цвета красить ткани, применяя квасцы и железный купорос в качестве закрепителя; знали много лекарств как природных, так и искусственных; умели использовать процессы брожения, приготовляя хлеб, вино. И так далее, всего не перечесть.

Все эти знания, которые мы теперь называем химическими, совершенствовались, передавались от поколения к поколению, но к тогдашней химии (алхимии) прямого отношения не имели. Она преследовала только такую цель — богатство и бессмертие, стремилась создать золото и эликсир долголетия.

Долгое время обе задачи пытались решить одним ударом, получив «философский камень», обладающий, как отметил Энгельс, «многими богоподобными свойствами».

Для получения «философского камня» по всем рецептам требовался «универсальный растворитель».

Лишь в начале XIII века монаху Бонавентуре удалось получить нечто подобное — смесь соляной и азотной кислоты, в которой растворялись все металлы, даже золото, вечный царь природы (теперь такую смесь называют царской водкой).

Это был крупный успех, но цель заключалась не в растворении, а в получении золота, что оказалось гораздо труднее.

При экспериментах с золотом арабские алхимики без помощи «философского камня» сумели создать эликсир долголетия — панацею от всех болезней. Секрет его тщательно охранялся и был разглашен лишь в 1583 году королевским врачом и алхимиком Давидом де Плани-Кампи, который опубликовал в Париже «Трактат об истинном, непревзойденном, великом и универсальном лекарстве древних, или же о питьевом золоте, несравненной сокровищнице неисчерпаемых богатств».

Тончайше измельченное золото действительно обладает лечебными свойствами, его и поныне применяют в медицине, но отнюдь не как панацею. Теперь все это доказано, а тогда было ясно лишь то, что золото — благо универсальное, что оно обеспечивает и хорошую жизнь и долголетие. Неясным оставалось только, где его взять «квантум сатис»!

Потеряв надежду получить всемогущий «философский камень», алхимики различных школ и стран — арабские, греческие, западноевропейские и другие постепенно сошлись на том, что и без него золото может быть создано. За основу были приняты идеи Аристотеля о естественной природной превращаемости (трансмутации) тел низших в более совершенные.

Подтверждение тому, что в природе один металл постепенно переходит в другой с возрастанием тяжести и ценности, находили не раз при изучении минералов и при плавках руд, обнаруживая, например, в железе примесь меди, в медной и свинцовой руде примесь серебра, а в нем золота.

Вывод напрашивался сам собой: железо в природе превращается в медь, а она, так же как и серебро, самопроизвольно переходит в золото, конечное звено в цепи преобразований, самое тяжелое, вечное вещество природы. И следовательно, задача заключается лишь в том, чтобы найти способ ускорить этот процесс.

Золото, этот «светоч, придающий душу материи», было так желанно, что и отцы церкви, когда-то считавшие всех алхимиков еретиками, постепенно смягчились, признали процессы трансмутации, идущие в природе, угодными богу, и, стало быть, ускорять их не грешно. Подтверждение этому нашли в священных книгах, установили, что алхимиками были евангелист Иоанн и Мариан, сестра Моисея, и другие. Было предписано молиться за успехи сотворяющих золото, а гнев господен обрушивать только на софистов (теперь так называют тех, кто вводит в заблуждение словесными ухищрениями, а тогда софистами называли алхимиков-поддельщиков).

В годы, когда Филипп V пытался поправить дела с помощью алхимии, она уже переживала закат. Широкую известность приобрели иронические слова Парацельса, сына алхимика, ученика алхимиков, переставшего считать себя алхимиком: «Теория, не подтвержденная фактами, подобна святому, не сотворившему чуда». Он провозгласил, что настоящая цель химии заключается в приготовлении не золота, а лекарств, в изучении микрокосмоса (человека) и окружающего его макрокосмоса.

Каноны алхимии подверг уничтожающей критике Роберт Бойль в трактате «Химик-скептик, или Химико-физические сомнения и парадоксы, касающиеся спагерических начал, как их обычно предлагают и защищают большинство алхимиков».

И все же служители «тайной философии, составляющей науку и искусство», идею трансмутации защищали довольно успешно. Немало для этого сделал в середине XVII века немецкий алхимик И. Бехер, получив из глины железо.

Песчинки из Колумбии своим появлением теорию в целом не задели, но подорвали ее практически важнейший тезис о том, что золото — самое тяжелое вещество, конечный и вечный венец преобразований.

Где же гарантия, что в результате всех затрат и усилий будет получено золото, а не эта серая дрянь!

Спасая себя и свою науку, алхимики предложили такое объяснение: эти песчинки состоят из золота, спрессованного самой природой и замаскированного какой-то примесью.

Король Испании приказал: немедля золото из песчинок извлечь!

ГАДКИЙ УТЕНОК СТАНОВИТСЯ ЛЕБЕДЕМ

До выяснения, из чего состоят эти песчинки, за ними сохранилась презрительная кличка, которую им дали в Колумбии на приисках — в связи с полной их бесполезностью. Звучала эта кличка — платина, примерно как «серебришко» (plata-по-испански «серебро»).

Чисто вымытые, при ярком свете песчинки действительно выглядели серебряными, но сходство было только внешним.

Серебро, как и золото, мягко, ковко и легко плавится, а эти зерна были хрупки, их не удавалось расплющить даже молотом на наковальне. В пламени кузнечного горна, где все металлы плачут огненными слезами, они даже не краснели. И растворить их не удавалось ни в кислотах, ни в щелочах.

«Nullis igni, nullis artibus» — «ни огнем, ни искусством» — такой вердикт вынесли алхимики, исчерпав все возможности.

В связи с этим король снова впал в меланхолию. Вывести его из этого состояния сумел Уллоа, убедив, что синица в руке лучше, чем журавль в небе, что и без алхимии можно поправить дела, если сосредоточить все усилия на добыче золота в заокеанских владениях. Король назначил его своим советником и приказал действовать.

После того как платина сыграла роль могильщика в истории алхимии, о ней, вероятно, вспоминали бы редко, будь она только бесполезна. Но она не давала о себе забыть и с каждым годом доставляла все больше хлопот.

Испанская казна тогда пополнялась золотом в основном из россыпей Колумбии и Перу. Утверждая в спорах с алхимиками, что платина там не редкость, Уллоа был прав, но он не предполагал, что ее так много. По мере расширения работ становилось все очевиднее, что платиной заражены все золотые россыпи в долинах рек Каука, Богота, Пинто и других. Она следовала за золотом как тень. Местами при промывке песка платины получали больше, чем золота. Разделить же их не удавалось из-за почти одинакового веса. Они были неразлучны, как сиамские близнецы.

Грабя богатства завоеванной страны, конкистадоры стремились получить металл благородный, без фальши. Подлое серебришко этому мешало. При плавке золота песчинки платины огню не поддавались, но золотой расплав их обволакивал и прочно с ними слипался. Получалось нечто вроде конфеты с шоколадной оболочкой и дрянной начинкой.

Для людей предприимчивых открылись большие возможности, потому что даже на весах мудрости не удавалось отличить сплав с платиной от чистого золота. Лишь значительную примесь выдавало изменение цвета. Мерк червонный блеск, присущий высокопробному золоту, монеты приобретали сероватый, тусклый оттенок.

Дурная слава распространилась быстро по всему просвещенному свету. Золото с примесью платины прозвали гнилым, или «испанским». Дукаты и альфонсиносы самого могущественного государства упали в цене. А в некоторых странах их вовсе перестали принимать. Злые языки утверждали, что монеты померкли, как сама испанская корона!

Все это было так оскорбительно, что Филипп в третий раз заболел меланхолией и вскоре умер. Дельного совета, как избавиться от чертовой платины, не смогли дать ни алхимики, ни их противники. А медлить было нельзя — пришлось пойти на крайнюю меру.

Королевский указ 1748 года строжайше предписал добытое золото тщательно просматривать и отбирать из него все зерна платины, какие глаз видит. На тех месторождениях, где золото и платина так мелки, что чисто их разделить не удается, работы было приказано вовсе прекратить, с добавлением: разумеется, без ущерба для казны.

Все собранное проклятое серебришко уничтожать публично, при свидетелях.

За плохой его отбор, утайку, а тем паче за вывоз из Колумбии рубить головы, тоже публично, в назидание всем.

У королевских чиновников в Колумбии прибавилось забот. Предстояло решить труднейшую задачу, как уничтожить то, что не поддается ни молоту, ни огню, ни искусству?

Выход нашли такой: всю собираемую платину королевские чиновники регулярно при свидетелях сбрасывали в реку Боготу у Сантафе и в реку Кауку близ Папайяна. Места выбирали на совесть, там, где реки глубоки, быстры и бесовским отродьям обеспечена могила вечная.

Год за годом неукоснительно выполнялся королевский указ: и при Фердинанде VI (1746–1759), «слабосильном ипохондрике, управление которого было благодетельно для Испании вследствие его бережливости и миролюбия», и при Карле III (1759–1788), который славен лишь тем, что, «опустошив казну, додумался до выпуска бумажных денежных знаков» (цитаты эти взяты из энциклопедии Брокгауза и Ефрона).

Платина была под запретом ни много ни мало сорок три года! И все же она проникала в Европу, там цена на нее постепенно росла, потому что ювелиры научились маскировать примесь в золотых и серебряных изделиях. На черном рынке платину продавали за полцены серебра. Покупали ее не только для подделок. Нашлись люди, которых не остановили неудачи алхимиков. Как отметил один из первых русских исследователей платины П. Соболевский, они «интересовались ею первоначально из одного лишь любопытства…Преимущественный относительный вес платины и отличные ее свойства, наипатче неразрушаемость в огне, нерастворимость в простых кислотах и нерасплавляемость в сильнейшем жару плавильных печей обратили на минерал, с самого открытия, внимание ученых людей. Левис, Шеффер, Маргграф и другие подвергли платину бесчисленным испытаниям…Стараниям их долгое время препятствовали как многосложность изучения, так и бывшая великая редкость сего минерала, причиненная воспрещениям добычи его испанским правительством… Сему обстоятельству предпочтительно приписать должно медленный успех в познании истинного состава сырой платины. Помянутые знаменитые ученые, истощившие, казалось, все способы, зависящие от тогдашнего состояния химии, не могли преподать надежных средств к обработке сырой платины и не усмотрели в ней ни одного из тех примечательных металлов, которых познанием впоследствии обогатили нас химические изыскания…»

Идея о том, что платина — природный сплав, в котором преобладает золото, продолжала жить. Так, известный ученый Бюффон утверждал, что вторым компонентом в этом сплаве является железо. Но далеко не все исследователи разделяли подобные представления.

В 1750 году в английском журнале «Философические труды» появилась статья У. Браунриджа и У. Уотсона «О полуметалле, именуемом платиной дель Пинто», где на основании исследований Вуда и других авторов отмечалась своеобразная металлическая природа этого тела.

Вскоре, в 1752 году, в актах Стокгольмской академии наук появилось сообщение «О белом золоте, или Седьмом металле, называемом в Испании „серебришко из Пинто“». Автор этого сообщения, директор Шведского монетного двора Шеффер утверждал, что платина отнюдь не курьез, не сплав и не полуметалл, а новый элемент, полноправный металл. Для него он предложил название Aurum album — белое золото. Его утверждение, что платина новый элемент, особых волнений не вызвало. В те времена элементами называли «простые» вещества, которые при любых реакциях не удавалось разложить. Конечно, при таком подходе многое зависело от совершенства опытов. Поэтому элементы то «открывали», то «закрывали». За историю химии их было обнаружено куда больше, чем есть на самом деле. «Несомненно настанет день, когда эти вещества, являющиеся для нас простыми, будут в свою очередь разложены… Но наше воображение не должно опережать фактов…» Когда Лавуазье высказал это, среди «настоящих» элементов числилась, например, известь, разложить которую лишь в 1808 году сумел Хемфри Дэви.

(Только с появлением спектрального и рентгеноструктурного анализов определение элементов стало более точным, основанным на изучении самого строения вещества, а не отдельных его внешних признаков.)

Песчинки из Колумбии полностью отвечали предъявляемым тогда к элементам требованиям: они действительно казались «простыми телами», и никакие воздействия не могли их изменить.

А вот то, что платина металл, — это прозвучало для властителей христианского мира как сущая ересь, потому что в Библии названо только шесть металлов — железо, медь, золото, серебро, олово, свинец и, следовательно, седьмого быть не может! Отцам церкви было ясно: «лишний» металл — бесовская выдумка, за которую следует очистить от греха бескровно, на костре инквизиции. Такая участь едва не постигла одного испанского алхимика, который по поводу платины дерзко заметил, что собаки упомянуты в Библии 18 раз, а кошки ни разу, что не мешает им существовать!

Некоторые алхимики склонялись к тому, что и ртуть по многим признакам должна быть причислена к металлам, но об этом было лучше молчать.

Вне христианского мира ртуть давно уже заняла свое место среди металлов, однако и там места для платины не осталось, комплект считался полным вот на каком основании: в небе семь светил: Солнце, Луна и пять планет (остальных тогда еще не разглядели), и каждая из них имеет на Земле своего посланца — их семь этих великих символов. Поэтому число «семь» от века священно.

Вот как со времен Аристотеля были прописаны металлы в небе: золото Солнце, серебро — Луна, медь — Венера, железо — Марс, олово — Юпитер, свинец — Сатурн, ртуть — Меркурий. Тем, кто произвел такую «прописку» металлов, никак нельзя отказать в наблюдательности и поэтичности.

Догмы о семи (или о шести) металлах вошли в сознание так прочно, что все им противоречащее отметалось. Поэтому во всем мире мышьяк считали «незаконнорожденным полуметаллом», а известные с древности минералы сурьмы и висмута рассматривали как разновидности серебра и не стремились отделить. Вследствие этого многие старинные монеты содержат значительную их примесь, являются в определенной мере фальшивыми (что выявлено уже в наше время спектральным анализом).

Довольно расплывчатый термин «полуметалл» получил распространение после того, как швед Г. Бранд в 1730 году открыл кобальт.

Противоречить церковным канонам он, по-видимому, не хотел и, подметив, что ковкость, плавкость и некоторые другие свойства у металлоподобных веществ выражены неодинаково, выдвинул такую гипотезу: так же, как есть шесть видов металлов, есть шесть видов полуметаллов. К ним, кроме кобальта, он отнес мышьяк, сурьму, висмут, цинк и ртуть.

Стройность этой схемы сохранялась недолго. В 1741 году ученик Бранда А. Кронштедт обнаружил еще один полуметалл — никель, а в дальнейшем и для платины не нашлось «законного» места.

Как отметил академик Вернадский, платине в научной литературе середины XVIII века уделено внимания больше, чем любому другому веществу. Это отражает заботы и волнения, которые она доставила, выскочив на арену жизни, словно джинн, спутав все карты алхимии и религии.

Но и для тех немногих, кто ушел из-под власти догматических представлений, утверждение Шеффера не выглядело убедительным.

Металлы плавки, ковки. Что общего у них с этими зернами, равнодушными к самому сильному жару?

Вероятно, все было бы по-другому, если бы Шеффер продемонстрировал полученный им металл и способ его получения в Париже, Лондоне и других научных центрах, но он имел для опытов так мало вещества, что был вынужден ограничиться лишь публикацией в малораспространенном журнале Академии наук. Предложенное им название не привилось, да и само открытие практических последствий не имело.

Серебришко оставалось серебришком, навечно приговоренным к утоплению, бесовским соблазном, нарушившим веру в самое святое — чистоту и неподдельность золота.

Но французская энциклопедия, изданная в 1758 году, уже содержит серьезную статью о платине. В ней сказано, что расплавить песчинки из Колумбии по-прежнему не удается даже в фокусе огромного зажигательного зеркала с применением различных флюсов, не говоря уж о других более старых методах. Спор о составе руды тоже не завершен, имеются различные мнения: новый металл (Шеффер), природный сплав железа и золота (Бюффон) и т. д. Лишь в практическом использовании загадочного вещества отмечены некоторые достижения, основанные на способности его частиц прочно слипаться с золотом, серебром и некоторыми другими металлами при остывании расплава.

В результате дальнейшей обработки таких «сплавов» — при резком преобладании тонкоизмельченной платины в их составе — некоторым исследователям удалось получить почти однородное вещество со свойствами металла благородного.

В этой и более поздних публикациях упомянуто много исследователей (Льюис, Уотсон, Браунридж, Вотсон, Вуд, Маргграф, Болс и др.), и почти всегда заметно стремление авторов статей (английских, немецких, французских) подчеркнуть особую роль своих соотечественников. Поэтому нелегко восстановить истинную последовательность в накоплении знаний. По-видимому, наиболее существенные события произошли в начале 70-х годов XVIII века.

Известно, что в 1773 году французский химик Делиль получил так называемую губчатую платину. Измельченные в пыль песчинки из Колумбии он кипятил в царской водке несколько суток, а затем, добавив нашатырь, получал красноватый осадок (это был хлорплатинат аммония). Прокалив его в восстановительном пламени (хлор и аммоний при этом улетучились), Делиль получил вещество, похожее на губку, состоящее из мелких, слабо слипшихся между собой серых зерен, металлических по виду, но не обладающих важнейшим свойством металла — ковкостью. Делиль поставил много опытов, но ни в одном из них не достиг цели: сплавы упорно не желали приобретать этого свойства. Пытался он придать губчатой платине ковкость, уплотняя ее при нагреве, и, как теперь очевидно, был близок к великому открытию, о котором еще будет речь.

В те же годы изучением платины занялся Луи Бернар Гитон де Морво, довольно известный поэт и адвокат, который на четвертом десятке жизни увлекся химией и быстро достиг в ней выдающихся успехов.

Прославленный Бюффон, создавая свою 36-томную «Естественную историю», привлек Гитона к подготовке раздела «Царство минералов» н посоветовал обратить особое внимание на песчинки из Колумбии.

Парижский ювелир Жанетти, который то ли использовал эти песчинки для подделок, то ли был так дальновиден, что скупал их впрок, предоставил все необходимое для опытов.

Изучая платиновую руду, Гитон установил, что в ее составе много железа, подтвердив таким образом одну часть предположения Бюффона и полностью опроверг другую, касающуюся золота. Для этого потребовалось определить состав губчатой платины. Успех принесло изучение сплавов, в состав которых входил «незаконнорожденный» полуметалл мышьяк. С давних пор его применяли для изготовления ядов и подделок под золото (некоторым сплавам он придает золотистую окраску). Гитон тоже получил такие «золотистые» сплавы, комбинируя в различных пропорциях губчатую платину, мышьяк и «черный флюс», но в отличие от поддельщиков на этом не остановился. Разными способами он разрушал свои творения. Наиболее перспективным оказалось выжигание мышьяка — ядовитые его пары улетучиваются при температуре, немногим превышающей 600 °C. При очень медленном протекании процесса Гитону удалось получить однородный остаток светло-серый металл тяжелее золота, очень ковкий, не боящийся ни кислот, ни щелочей.

Почему прибавление мышьяка, а затем его удаление обусловили такой метаморфоз губчатой платины, оставалось загадкой; зато другое было ясно, что Шеффер прав и для получения нового металла преграды нет!

Мир нескоро узнал об этом открытии, оно сразу же было засекречено. Приобретатель оттеснил изобретателя, и мышьяковый способ получения платины вошел в историю как… способ Жанетти.

В 1776 году в витринах магазинов Парижа-мирового законодателя мод появились первые изделия из платины: ювелирные (кольца, серьги, ожерелья) и технические (сосуды и змеевики для очистки крепких кислот, сахара, металлов).

Реклама нового, самого благородного металла была организована умело. Фирма сулила барыши тем, кто будет применять на заводах платиновую посуду, демонстрировала одинаковые бриллианты в разной оправе, и каждый мог убедиться, что золотая придает им стандартный желтоватый оттенок, тогда как платиновая лишь усиливает их собственную окраску. Бриллианты в платине выглядят более крупными еще и потому, что она очень прочна и тонкое обрамление обеспечивает надежность.

Скоро платина, а не золото станет олицетворять богатство и принадлежность к высшим слоям общества: золото есть у многих, а платина это уникум, загадочный и труднодоступный, ведь способ его получения секрет! И только профаны считают, что платина похожа на серебро, глаз эстета безошибочно отличает ее скромное благородство от вульгарного серебряного блеска.

Реклама сделала свое дело, и платина начала входить в моду.

В Испании узнали об этом, и в конце 1778 года последовало в Новую Гранаду распоряжение — утопление платины прекратить, ее собирать и ждать дальнейших распоряжений. Чиновники, специалисты по утоплению, остались при деле — ждали и собирали.

Фирма Жанетти надежно хранила свой секрет, но к одинаковому результату нередко приводят разные пути, и вскоре фирме, чтобы сохранить монополию, пришлось купить у химика Рошона способ, который мало отличался от уже используемого.

Немецкому химику Ф. Ахарду для лабораторных исследований нового продукта — сахара, получаемого из свеклы, понадобилась жаростойкая чаша тигель. Он испробовал для этой цели различные вещества, в том числе и сплав «сырой» платины с мышьяком. При нагреве мышьяк постепенно выгорал, Ахард снова и снова перековывал изделие и в 1784 году продемонстрировал новый металл в виде тигля уникальной стойкости. Предложенный им способ получения платины был слишком медленный, чтобы иметь практическое значение, но о самом платиновом тигле уже этого не скажешь; благодаря ему накопление химических знаний (в том числе и о платине) пошло гораздо быстрее.

В «Новой номенклатуре и классификации химических веществ», разработанной Гитоном де Морво в 1787 году, платина уже прочно заняла место среди металлов. Бывшая презрительная кличка стала узаконенным названием нового элемента.

Важным событием в истории изучения платины стал доклад, с которым в 1790 году корифей французских химиков Антуан Лавуазье выступил в Париже. Он охарактеризовал свойства нового металла и на изделиях фирмы Жанетти — от крохотных ювелирных до гигантских технических вроде 10-ведерного сосуда для обработки крепких кислот и зажигательного зеркала весом 7 фунтов — показал его возможности.

Жанетти и тут не упустил случая: в рекламных целях он пожертвовал Академии наук все эти изделия, свидетельствующие о высокой технике изготовления.

К словам Лавуазье прислушивались всюду, и это в известной степени сказалось на росте спроса и цен. Тут уж и в Испании окончательно спохватились. Карл IV, «человек, — по мнению энциклопедического словаря Брокгауза и Ефрона, — добродушный, находившийся под влиянием своей умной, но безнравственной супруги Марии Луизы Пармской, которая фаворитизмом и расточительностью привела в глубокое расстройство государственные дела», в 1791 году издал строжайший указ: платину добывать всюду, где только можно, скупать, беречь за семью замками и везти в Испанию с такой же охраной, как золото. А если кто нарушит — рубить головы!

К этому времени за 12 лет после распоряжения — не уничтожать! — в Колумбии накопили около 2000 килограммов «сырой» платины. Чиновники рьяно взялись за новое дело и быстро убедились, что добывать платину труднее, чем уничтожать. Оказалось, что многие россыпи, богатые ею, уже в основном отработаны, а добытый металл утоплен так надежно, что извлечь его вновь невозможно. Установленная королевским указом цена — 2 песо за фунт — была раз в десять ниже, чем на тайном рынке, где энергично действовали агенты Жанетти и многие другие скупщики новоявленного соперника золота. Поэтому никто не спешил пополнять королевскую казну, и успехи были достигнуты главным образом в рубке голов за утайку платины.

Преимущество платины над всеми другими металлами по таким качествам, как стойкость, неизменность, стало так очевидно, что в 1794 году, когда революционное правительство Франции приняло постановление о новых мерах длины и веса, без споров решено было из нее изготовить эталоны метра и килограмма.

Заказ на эталоны был выполнен Жанетти в сентябре 1795 года — ушло на них около 60 килограммов чистой платины. Для обеспечения единства измерений потребовалось снабдить дубликатами эталонов большие города Франции, а затем и другие страны. Увеличивался спрос и на другие изделия из платины. Для фирмы Жанетти настал «золотой век».

Но он оказался недолгим.

СЕМЕЙСТВО ПЛАТИНОИДОВ

То, что платиной владеет одна фирма, диктует свои условия, понравиться, конечно, не могло, особенно за пределами Франции, по ту сторону Ла-Манша, в стране врагов и конкурентов.

Там не дремали, об этом свидетельствуют действия, предпринятые научным центром Великобритании — лондонским Королевским обществом.

Вскоре после сенсационного доклада Лавуазье Королевское общество объявило, что будет бесплатно обеспечивать платиновой рудой тех ученых, кто хочет заниматься ее изучением.

Где и как обществу удалось, несмотря на все запреты, приобрести колумбийскую руду, остается неизвестным. Один из тех, кто взялся за изучение платиновой руды, был молодой лондонский врач Уильям Волластон, с увлечением занимавшийся многими науками — химией, физикой, минералогией, кристаллографией, ботаникой. Двоякопреломляющая линза Волластона, гальванический элемент Волластона — эти названия (их перечень можно продолжить) хранят и поныне память о его научных достижениях. Они быстро принесли Волластону некоторую известность, открыли дорогу в Королевское общество. Он стал его членом в 1793 году, но это не избавило от необходимости зарабатывать на жизнь врачебной практикой, которая проходила в бедном районе Лондона и приносила ему очень мало дохода.

Стремясь найти выход, Волластон, по-видимому, решил, что наиболее реальную перспективу совместить занятие наукой и заработок сулит изучение платины. На этом он сосредоточил усилия, превратил свою маленькую квартиру на Сессиль-стрит в лабораторию и мастерскую.

Записные книжки Волластона сохранились, и скупые короткие пометки позволяют представить огромную работу, проделанную им в полном одиночестве. Некоторую помощь ему — советами, а главное деньгами — оказывал лишь химик Теннант, который тоже интересовался платиной.

Свои секреты Волластон хранить умел. В этом убеждает сенсация, какой он ознаменовал начало нового столетия, продемонстрировав в Королевском обществе платиновые изделия, изготовленные не в Париже, а в Лондоне.

И сразу же, в начале 1800 года, его изделия-тигли, кольца, реторты появились в продаже в деловом центре Лондона у Форстера, известного торговца металлами и минералами.

Монополии Жанетти пришел конец.

Волластон заявил, что металл, полученный по его способу, гораздо чище, чем французский, который, по сути, лишь лигатура, платиново-мышьяковый сплав, недолговечный в трудных условиях работы.

Проверки подтвердили высокое качество изделия Волластона. Спрос на них стал быстро расти. К тому же Волластон нашел для платины новое важное применение.

В те годы и на войне и на охоте успех во многом зависел от качества кремневых ружей и пистолетов (лишь спустя четверть века началась история капсулей и патронов).

У кремневого оружия самым слабым местом было запальное отверстие. При спуске курка кремень высекал искру, она поджигала затравку, и пламя, сквозь это отверстие проникая в ствол, поджигало заряд. С каждым выстрелом пороховые газы разрушали железо, расширяли отверстие, и все большая доля энергии взрыва тратилась впустую.

Волластон придумал, как продлить срок службы оружия и сохранить его дальнобойность. Он зачеканил в ствол платиновую втулку, которой не страшны горячие газы. Преимущества этого были так очевидны, что заказы посыпались. В 1802 году Волластон изготовил уже более 200 килограммов различных изделий, и почти треть из них — это ружейные втулки. Его записные книжки показывают, что он обладал талантом не только ученого, но и коммерсанта сумел организовать в большом масштабе скупку платиновой руды и вел ее обработку так рационально, что унция платины обходилась ему в 3–4 шиллинга, а продавалась примерно в 5 раз дороже. И свой секрет он умудрился сохранить, несмотря на попытки его выведать, предпринимавшиеся журналистами, агентами Жанетти и многими другими. Они атаковали не только Волластона, но и всех, кто был к нему близок.

Друг Волластона Смитсон Теннант говорил, что знаком только с первой стадией обработки руды, которая заканчивается получением губчатой платины, а дальше — «дружба врозь».

И ювелир Джонсон повторял одно и то же: с первого дня, как Волластон привлек его к работе, он участвует только в ее конечной стадии, получая для выработки изделий уже вполне готовый металл.

И видимо, это было действительно так.

Русский академик Б. С. Якоби, который собирал сведения о Волластоне что называется по свежему следу, в своей книге «О платине и употреблении ее в виде монеты» (1860) отметил, что «Волластон работал в своей лаборатории всегда один; он не пускал туда никого, даже самых коротких друзей своих. Говорят, что один из них нарушил запрещение и пробрался в его мастерскую: знаменитый химик взял его за руку, вводя в святилище лаборатории, и поставил перед печью, служащей для опытов.

— Видите ли вы эту печь? — спросил он его.

— Да.

— Ну и поклонитесь ей пониже, — продолжал Волластон, — вы видите ее в первый и последний раз».

Имеются и другие сведения, подтверждающие, что Волластон до конца своих дней осуществлял обработку губчатой платины один, без свидетелей.

На это обстоятельство надо обратить внимание — о нем придется вспомнить, когда будет речь о событиях, произошедших в России спустя четверть века.

Повторить достижения Волластона или создать иной, лучший способ получения платины пытались многие. О своих успехах объявил Нант в 1800 году, Кук-в 1807-м и т. д.

Занялась совершенствованием технологии и фирма Жанетти, привлекая для этого видных химиков. Все они шли по одному пути: создавали сплавы, из которых надеялись более полно извлечь платину. Никто из них существенных успехов не достиг. Фирме Жанетти удалось сохранить свои позиции лишь в отношении ювелирных изделий, для иных — более ответственных целей английский металл был вне конкуренции.

К Волластону пришла большая слава и большие деньги. Перед ним открылась реальная возможность стать крупным предпринимателем. Казалось, что только на этом сосредоточил он свои усилия и бизнесмен вытеснил в нем ученого.

Вскоре, однако, стало ясно, что это не так.

В апреле 1803 года внимание лондонцев привлекло крупное объявление у магазина Форстера, которое звучало примерно так:

Палладий, или новое серебро, обладает свойствами, которые показывают, что это новый благородный металл.

1. Он окрашивает спиртовый раствор селитры в темно-красный цвет.

2. Зеленый купорос выделяет его в виде неочищенной сурьмы, как это происходит с золотом в Aqva Regia.

3. Если выпаривать раствор — выпадает осадок этого металла.

4. Он может быть выделен с помощью ртути или всех иных металлов, кроме золота, платины и серебра.

5. Его объемный вес около 11,3, а в уплотнении достигает 11,8.

6. При обычном нагреве металл приобретает голубой оттенок, а затем опять светлеет, подобно другим металлам в процессе сильного нагревания.

7. Он не плавится даже при максимальном нагреве в блексмитовской горелке.

8. Но если вы дотронетесь до него в нагретом состоянии небольшим кусочком серы, он расплавится, как цинк. Продается только у мистера Форстера, Джеральдо-стрит, 26, в кусочках ценой 5 шиллингов, 1/2 гинеи и 1 гинея каждый…

Не трудно было догадаться, что этот текст абракадабра, но тоненькие пластинки палладия-их охотно показывали и продавали всем-придали делу реальность.

Внешне рекламируемый металл походил и на платину и на серебро, но отличался от них по плотности, температуре плавления и другим признакам, находился как бы в промежутке между ними, но ближе к серебру.

Владелец магазина пояснял любопытным, что джентльмен, доставивший палладий и пожелавший пока остаться неизвестным, будет признателен всем, кто выскажет свое суждение о новом металле.

В те годы, на рубеже XVIII и XIX столетий, химия, освободившаяся от оков теории флогистона, развивалась ошеломляюще быстро. Анализу подвергалось все и вся (потому и период этот в истории химии именуют обычно аналитическим). Каждый год приносил важные открытия, в том числе новые элементы, и это привлекало всеобщее внимание. В газетах научные новости стали таким же постоянным разделом, как новости светские.

В магазине Форстера стало тесно от посетителей. Желающих проверить, что представляет собой палладий, несмотря на весьма высокую цену, было немало.

Наиболее решительно высказал свое мнение довольно известный тогда химик Ричард Ченевикс. В Королевском обществе и в печати он заявил, что это не новый элемент, как постыдно утверждалось, а всего-навсего мошенническая подделка-сплав платины, ртути и других металлов.

С ним не согласились многие коллеги. Некоторые подтверждали, правда, что это сплав, но по-иному определяли его компоненты, другие возражали, утверждая, что при всем старании не смогли обнаружить в палладии уже известных элементов.

В дискуссии принимал участие и Уильям Волластон, ставший к этому времени секретарем Королевского общества. Определенного мнения он не высказал, но своими остроумными репликами весьма оживлял и поддерживал споры.

Когда они все же утихли, так и не установив истины, в магазине Форстера и в «Журнале Никольсона» появилось объявление о том, что премия в 20 фунтов стерлингов будет выплачена тому, кто в течение года изготовит палладий.

Торговля таинственным веществом в магазине Форстера вновь оживилась, но, судя по тому, что претендентов на получение награды так и не оказалось, попытки раскрыть секрет никому не принесли успеха.

Тайное стало явным, когда истек установленный срок. В конце 1804 года на заседании Королевского общества, а затем в том же «Журнале Никольсона» Волластон объявил, что палладий — это действительно новый, обнаруженный им элемент, и в шутливой форме принес извинение за то, что избрал не совсем обычный способ оповещения о научном открытии. Он охарактеризовал основные свойства палладия и пояснил, что название ему дано не столько в память о богине, охранявшей Афины, сколько в честь выдающегося астрономического открытия. (В 1802 году немецкий астроном Г. Ольберс между орбитами Марса и Юпитера обнаружил крупный астероид, названный Палладой. До этого события Волластон, судя по его записным книжкам, называл вещество терезием).

Почва для признания палладия элементом была хорошо подготовлена, его к этому времени изучили многие, и розыгрыш в этом отношении принес пользу. К славе Волластона-исследователя, изобретателя, бизнесмена прибавилась еще и слава шутника, от которого можно ждать любой мистификации. Поэтому нетрудно представить реакцию членов Королевского общества, когда Волластон словно о сущей безделице заявил об открытии в платиновой руде нового элемента. На этот раз он продемонстрировал красновато-желтый тяжелый порошок, и уважаемые коллеги вынуждены были признать, что такого не видели никогда.

Прокалив порошок в сосуде, заполненном водородом, Волластон получил металл, серебристый, с красивым голубоватым оттенком. Такого тоже не видел никто: он был тяжелее палладия, но легче платины и приобретал ковкость лишь при нагреве выше 800 °C. Температуру плавления установить не удалось: было лишь высказано предположение, что она даже выше, чем у платины.

Волластон дал новому элементу название родий, от древнегреческого «родон», обозначающего розу (и вообще все розовое).[2] Это название не отвечало цвету полученного металла, но, как увидим, возникло не беспричинно.

Даже ярый спорщик Ченевикс признал новый металл без споров.

Волластон был первый, кому удалось совершить своего рода «дубль» в науке — открыть сразу два элемента, и слава его быстро стала международной.

Конечно, всем хотелось знать, как удалось обнаружить эти элементы в руде, которую до него тщательно изучало немало исследователей.

Волластон сообщил подробности. Достигнутый им результат обычно приводят как поучительный пример пользы, какую приносит сочетание науки и практики. Долгое время Волластон осуществлял обработку руды своими руками, никому не передоверяя даже начальную, самую «грязную» стадию — растворение ее в царской водке, и это помогло ему заметить, что после осаждения платины раствор иногда приобретал розоватую окраску.

Для решения практической задачи — извлечения платины — розовение уже ненужного раствора значения не имело, но Волластон оставался исследователем, даже выполняя ремесленную работу.

И до него некоторые исследователи, по-видимому, замечали изменение окраски раствора, но считали, что это обусловлено случайными примесями и не заслуживает внимания. Для такого заключения были основания: поступавшая по тайным каналам руда была очень неоднородна, содержала много посторонних примесей, легких и тяжелых. Даже в хорошо отмытой руде постоянными спутниками платины были самородное золото, киноварь, вольфрамит и другие тяжелые минералы. Поди определи, кто из них придает раствору розоватую окраску!

Когда получение платины Волластоном было налажено, он оставил за собой только секретную стадию обработки и, став материально обеспеченным, получил возможность заняться «чистой» наукой. Вместо этого он вернулся к тому, с чего начинал, к самой грязной работе, потому что появление розоватой окраски не было им забыто и причина, ее обусловливающая, оставалась тайной.

Для того чтобы ее раскрыть, Волластон, не жалея зрения, надев лупу, как часовщик, отделял все посторонние минералы от платиновых, а так как они были неоднородны, то он и их подразделял на светлые и темные. Параллельно с этим он занимался другим не менее кропотливым делом: готовил особо чистые реактивы, снова и снова перегонял в платиновой реторте кислоты, очищал нашатырь.

Чисто отобранные минералы он сутками кипятил в чистейшей царской водке, пока не убедился, что минералы-спутники изменения цвета раствора не вызывают, розовая окраска появляется лишь после осаждения аммонием платиновых минералов. Вывод был ясен: они (или, точнее, кто-то из них) содержат что-то заставляющее раствор розоветь. Началась долгая стадия накопления розового раствора. Много пришлось его израсходовать, прежде чем удалось подобрать к нему ключ — им оказался чистый цинк. При добавлении его из розового раствора выпадал красновато-черный осадок.

Когда удалось накопить этого осадка в количестве, достаточном для опытов, Волластон проделал их много, самых различных. Интересный результат дало возвращение к началу: растворяя осадок в царской водке, Волластон заметил, что это удается осуществить лишь частично. Следовательно, черный порошок содержит по меньшей мере два вещества — растворимое и нерастворимое.

Снова началась мучительно долгая стадия накопления этих веществ, попытки выделить их методом «проб и ошибок».

Первым сдался раствор. Вот что рассказал об этом Волластон: «После разбавления этого раствора водой, чтобы избежать осаждения незначительных количеств платины, оставшейся в растворе, я добавил в него цианид калия образовался обильный осадок оранжевого цвета, который при нагревании приобрел серый цвет… Затем этот осадок сплавился в капельку по удельному весу меньше ртути… которая имела все свойства пущенного в продажу палладия».

Еще более трудным орешком для изучения оказалась нерастворимая часть осадка. Теперь известно, что родий образует в нем комплексное соединение, выделить из которого металл удается лишь последовательной обработкой едким натром, аммиаком, аммонием, соляной кислотой. В результате образуется новое комплексное соединение — ярко-желтый триаминтрихлорид родия, из которого при длительном прокаливании удается извлечь металл.

И в наше время технологи считают получение родия одной из самых сложных задач. Поэтому нельзя не восхищаться талантом Волластона: действуя, по существу, вслепую, он быстро преодолел все трудности, получил столько металла, что его хватило для тщательной проверки всем, кто этого желал. Это надо особо подчеркнуть, потому что содержание родия в руде составляло лишь доли процента.

Не успели завершиться проверки, утихнуть страсти, как Волластон, уже в качестве секретаря Королевского общества, объявил о новой сенсации, пригласил всех ученых джентльменов заслушать доклад Смитсона Теннанта о еще двух новых элементах, открытых в платиновой руде.

Это было похоже на шутку: не могут же новые элементы выскакивать из этой руды, как из рога изобилия!

Было известно, что Теннант-приятель Волластона, но считать его таким же шутником оснований не имелось. Смитсон Теннант состоял в Королевском обществе с 1785 года, слыл эрудитом и солидным исследователем: доказал в 1797 году, что равное количество алмаза, графита и древесного угля при окислении образуют равное количество углекислого газа и, следовательно, имеют одинаковую химическую природу. Теннант, начав изучение платиновой руды, объединился для этой цели с Волластоном и сосредоточил свои усилия на решении лишь одной задачи, которая на первый взгляд не имела практического значения.

Песчинки, содержащие платину, растворялись в царской водке при длительном кипячении, но обычно что-то оставалось в осадке, и никакие хитрости не помогали перевести это «что-то» в раствор.

Понять, какой минерал порождает нерастворимый осадок, было невозможно: чтобы ускорить реакцию растворения, руду тщательно измельчали, и осадок выглядел безликим.

Вознамерившись выявить его происхождение, Теннант действовал по той же схеме, что Волластон. Он тщательно сортировал руду, собирал однородные песчинки и проверял их на растворимость.

Подозрение, что в осадке остаются «попутные» минералы, вскоре отпало. Оказалось, что даже самый сильный растворитель бессилен против песчинок, серых, с металлическим блеском, очень тяжелых, почти неотличимых от других, содержащих платину и растворимых.

Между собой нерастворимые песчинки тоже слегка различались: одни имели стально-серый, другие оловянно-серый оттенок.

Каким только способом не пытался Теннант выявить их отличия от растворимых платиновых и между собой! Успех принесла паяльная трубка. В ее пламени все песчинки чернели, утрачивали металлический блеск, но нерастворимые в отличие от растворимых становились пахучими. Резкий, раздражающий запах напоминал о чесноке, хлоре, но и отличался от них.

Терпеливо нюхая песчинки, Теннант установил, что стально-серые издают сильный запах, а оловянно-серые пахнут еле-еле, а некоторые вообще становились пахучими лишь при сплавлении с селитрой.

Поскольку запах («осмий» по-древнегречески) явился специфическим признаком и указывал на существование какого-то неизвестного вещества, Теннант решил его так и назвать — осмий.

Резонно предположив, что в песчинках, издающих сильный запах, много осмия, он начал за ним погоню все тем же методом «проб и ошибок». И проб было сделано немало, и ошибок тоже, прежде чем удалось нащупать верный путь: измельченные песчинки удалось сплавить с цинком, а затем с перекисью бария и с помощью царской водки отделить в перегонном аппарате четырехокись осмия. А из нее был восстановлен оловянно-белый металл, который (как бы удивились алхимики!) оказался тяжелее не только золота, но и платины!

Все попытки расплавить осмий остались бесплодны, и Теннанту пришлось лишь повторить-«nullis igni, nullis artibus»! Он оставил другим решение этой проблемы, а сам занялся песчинками, какие пахли еле-еле, в них осмий, так же как железо и платина, оказался лишь примесью, а что же было главным — этого не знал никто!

Снова сотни проб и ошибок, и наконец получен хлорид неизвестного вещества, а из него металл, который по физическим свойствам — цвету, твердости, плотности — похож на осмий, но отличается от него хрупкостью, а главное, своей химической характеристикой. Наиболее приметным было то, что соли этого металла имеют разнообразную многоцветную окраску. Это и определило выбор названия — иридий (от древнегреческого «радуга», «радужный»).

Теннант очень убедительно продемонстрировал новые металлы и процессы их получения, но все же, вероятно, споры продолжались бы еще долго, если бы в его поддержку не выступили видные французские химики А. Фуркруа и Л. Вокелен. Они сообщили, что тоже изучали нерастворимый остаток платиновой руды и пришли к выводу О СОдержании в нем неизвестного элемента. Ему даже дали имя птен — крылатый, но до конца исследование не довели из-за странностей в поведении птена. Теперь ясно, что птен в этих странностях не виноват, потому что его вообще нет, французские исследователи самокритично признали, что приняли за птен смесь двух элементов — иридия и осмия.

Еще один «дубль» в науке, совершенный Смитсоном Теннантом, стал фактом. Лишь незадолго до этого, не без споров, платина была признана членом семейства благородных металлов, а теперь стало очевидным, что она и сама мать целого семейства платиноидов.

В связи с этим в одной из газет вспомнили шутливую истину: у разбогатевшего всегда обнаруживается много бедных родственников.

Подтвердится ли эта истина на примере платиноидов?

Что сулит их открытие?

МРАЧНЫЙ ПРОГНОЗ

С той поры как платиновая руда приобрела ценность, умение отличать ее стало необходимым. И все же еще по меньшей мере полвека она оставалась таинственным незнакомцем.

По сравнению со сверкающими алмазами, яркими рубинами, золотом, которое от всех отлично, по словам Ломоносова, «через свой изрядно желтый цвет и блестящую светлость», у природной платины нет надежных примет или, можно сказать, приметна она только своей неприметностью! Ни один из признаков, по которым обычно отличали минералы, у нее не выражен надежно. Она бывает серой различных оттенков, желтоватой, черной, серебристо-белой. В одних россыпях ее зерна окрашены одинаково, в других разнообразно, и нередко по-разному окрашенные зерна находятся рядом. Различен и блеск зерен, он меняется от яркого до тусклого. Их форма тоже особых примет не имеет, они бывают округлые и угловатые, пластинчатые, крючкообразные, чешуйчатые. У одних зерен поверхность гладкая, блестящая, у других ямчатая, невзрачная.

Не только внешние признаки, но и некоторые свойства природной платины тоже изменчивы. Например, она бывает и сильно магнитной и вовсе не магнитной. Значительно изменяется ее удельный вес — для большинства зерен характерен интервал 15–20 г/см3, но попадались более легкие и более тяжелые. И все же тяжесть долгое время оставалась единственным надежным критерием. Платиновыми считали все зерна, какие оставались при промывке вместе с золотом, но были на него непохожи.

Для тех, кто добывал руду, такое определение было удобно и даже выгодно, оно давало возможность «подсаливать» концентрат трудноотличимыми тяжелыми минералами, такими, как хромит или вольфрамит.

То, что платиновая руда неоднородна, замечали, конечно, многие, но уровень познания был слишком низок, чтобы разобраться в причинах. Да и не выглядела проблема актуальной, пока существовала уверенность в том, что все эти разнообразные зерна содержат только один металл.

Доказав ошибочность этого, Волластон сосредоточил усилия на минералогическом изучении руд. Собрав коллекцию из россыпей Колумбии и Бразилии, он систематизировал зерна по их форме, строению, окраске, блеску, излому, твердости, хрупкости, тяжести, магнитности и определил химический состав всех разновидностей.

Какой потребовался титанический труд, станет понятным, если вспомнить, что каждый химический анализ на платиновые металлы продолжался тогда примерно месяц, а таких анализов он выполнил множество. Судя по последовательности, в какой были опубликованы результаты, Волластон начал минералогические исследования с зерен малораспространенных, имеющих, так сказать, особые приметы. В 1803 году он установил, что в составе природной, или, как ее обычно называли, самородной платины подлинно самородная, то есть почти химически чистая, платина — большая редкость. Только в некоторых золотых россыпях Бразилии попадались ее зерна и даже мелкие самородки, характерные серебристо-белым цветом, ярким, нетускнеющим блеском, неровным изломом, а иногда и радиально-лучистым строением. Плотность такой самородной платины несколько ниже, чем у получаемой на заводах, как оказалось, из-за многочисленных мельчайших включений газа.

Следующий минерал, охарактеризованный Волластоном, отличался от самородной платины желтовато-серым оттенком, меньшим удельным весом, а главное — значительным содержанием палладия (от 7 до 40 процентов), что и определило его название — палладистая платина.

Во многом эти минералы оказались сходны: оба они ковки, хорошо полируются, не магнитны и имеют одинаковую невысокую твердость — 4 по 10-балльной шкале Мооса, в которой за единицу принят тальк, а десяти соответствует алмаз.

В 1805 году Волластон объявил, что в платиновой руде есть минерал, платины вовсе не содержащий. Оловянно-серые зерна, из которых Теннант впервые извлек иридий и осмий, представляют собой природный сплав этих элементов, никаких других в заметных количествах не содержит. Твердость осмистого иридия — 7, удельный вес — 21 г/см3.

Охарактеризовав эти «приметные» минералы, Волластон занялся изучением невзрачных, разноликих зерен, преобладающих в составе руды. Год за годом он упорно изучал их разновидности, но четких границ установить между ними не удалось. Удельный вес зерен в пределах 14–19 г/см3 твердость от 4 до 6, магнитность от сильной до слабой. Изменчивым и многокомпонентным оказался химический состав: содержание платины составляло 85–90 процентов, железа 7-11 процентов, а все остальное приходилось на долю палладия, иридия, родия, меди, свинца, никеля и других металлов (содержание каждого из них «плясало» от 0,1 до 2 процентов).

Удалось подметить, что с увеличением содержания железа окраска зерен темнеет, усиливается их магнитность, возрастает твердость и уменьшается удельный вес — все это без резких скачков.

Волластон в 1807 году опубликовал эти данные и смелый вывод: несмотря на многочисленные различия, все изученные разновидности характеризуют всего лишь один минерал — природный сплав платины и железа с множеством примесей, состав и свойства которого изменчивы, так сказать, от природы.

Доказательства Волластона были признаны, и в 1813 году главный минерал платиновой руды занял место в минералогическом справочнике, получив по наиболее характерной своей особенности название поликсен, что значит в переводе с древнегреческого «многопримесный».

Установленный Волластоном состав платиновой руды — пять элементов, пять минералов — получил общее признание, и никому из исследователей дополнить его не удалось.

Изучение минералогии помогло Волластону усовершенствовать переработку руды, повысить извлечение платиноидов. В магазине Форстера началась бойкая торговля ими. Многие стремились выяснить свойства и возможности практического использования новых металлов, но угнаться в этом за Волластоном не сумел никто.

Установив, что минерал осмистый иридий, как и получаемые из него металлы, не только тверд, но и очень стоек на истирание, он изобрел «вечные» перья — золотые и платиновые с кончиком из «осмиридия». Такие перья гораздо долговечнее всех иных, писать ими быстрее, и рука не устает.

Эти перья быстро получили широкое распространение. (Имеются сведения о том, что Гёте послал в подарок Пушкину золотое перо, возможно, из категории «вечных».)

Волластон установил также, что иридий и осмий не только тверды сами по себе, но и передают это свойство некоторым сплавам. При добавлении 10 процентов иридия была получена «твердая платина», неизменная во всех отношениях, незаменимая для изготовления эталонов и деталей, несущих значительную нагрузку, в том числе и для «вечных» зубов. (Нержавеющая сталь тогда не была известна, и платиновые зубы, превосходя все иные по прочности, выглядели очень престижно, особенно украшенные бриллиантами была и такая мода.) Все это определило высокий спрос на иридий и осмий. Вскоре они не только догнали, но и превзошли по цене платину.

Родий тоже быстро пошел в дело, оказалось, что небольшая его добавка делает платиновые тигли огнестойкими, они перестают «худеть» под воздействием пламени.

По содержанию в руде из платиноидов на первом месте стоит палладий, и попутное его извлечение обходится недорого. Этот серебристый металл красив, хорошо полируется и не тускнеет.

Фирма Жанетти, отстав от Волластона лет на пять, все же освоила извлечение платиноидов по методу, разработанному Вокеленом, и достигла успехов в применении палладия для ювелирных изделий, в частности, ввела в моду «палладиевые столовые и чайные сервизы, приборы и вазы отменно искусной отделки, украшенные резьбой», как было указано в рекламах.

За какие-нибудь десять лет стало очевидным, что все платиноиды «родственники» богатые! Цена на платиновую руду быстро возрастала, а ее поступало все меньше. В 1810 году в Колумбии началась война за независимость, и работы на приисках почти прекратились.

Европа стала ощущать платиновый голод, и это побуждало совершенствовать технологию, более экономно расходовать металл, перерабатывать толстостенные изделия.

В 1813 году Волластон разработал способ получения тончайших пластин и проволоки. Его рекорд — платиновая нить толщиной 0,001 миллиметра для визира телескопа. (Подсчитано: чтобы опоясать такой нитью земной шар, достаточно куска платины размером с кулак!)

Это было последней сенсацией Волластона, связанной с платиной. Вскоре он, сохранив за собой секретную стадию получения металла, передал руководство делами своему помощнику, ювелиру Джонсону, который впоследствии основал фирму, продолжающую и в наши дни играть важную роль на международном платиновом рынке, под названием «Джонсон, Маттей и K°» — о ее делах еще не раз предстоит напомнить.

И Волластон и Теннант, по-видимому, пришли к выводу, что платиновая тема для них исчерпана. Теннант посвятил себя преподаванию химии в Кембриджском университете, а Волластон в своей «платиновой» лаборатории занялся совсем иными проблемами: он доказал, что электрический ток разлагает химические соединения, на основе изучения солей ввел в науку понятие эквивалентного веса, открыл явление плеохраизма,[3] обнаружил темные полосы в солнечном спектре и т. д. После того как он отошел от практических платиновых дел, для фирмы Джонсона настали трудные времена. Руды из Колумбии поступало все меньше, а возрастающий спрос на изделия из платины способствовал появлению конкурентов — возникли новые фирмы «Бреан», «Демутис», «Малет» и др. Все они стремились заполучить руду, посылали своих агентов в колонии, обещали награды тому, кто ее найдет. Успеха не достиг никто. Лишь на острове Гаити удалось организовать незначительное извлечение платины при разработке золотых россыпей.

Платиновый голод становился все сильнее, и в 1815 году лондонская биржа отметила небывалое: вчерашнее «презренное серебришко» стало стоить дороже золота!

Впервые за всю историю «кумир священный», он же и «желтый дьявол», уступил первенство другому металлу.

Ювелирам, которые наловчились добавлять платину в золото, пришлось переучиваться. Покупатели теперь уже остерегались иной подделки, чтобы золото не было добавлено к платине!

Вскоре для заводских нужд начали изготовлять котлы «второго» сорта, из сплава золота и платины. В них царю металлов отводилась жалкая роль эрзаца, снижающего качество и стоимость изделия! Юмористы утверждали, что вслед за этим произошло изменение и в арсенале ласковых слов, на первое место вышла «моя платинка», потеснив извечное «мое золотко».

Шутка эта вряд ли могла развеселить тех, кто бесплодно финансировал поиски платины.

Прогноз был мрачен — мир обречен на платиновый голод.

«ПЛАТИНЫ НЕТ В РОССИИ…»

Блистательное возвышение платины имело свои последствия и для России. Здесь тоже не пожелали отстать от моды, начали выписывать платиновые сервизы. И уж подавно не могли русские аристократы допустить, чтобы их жены и дочери выглядели провинциально из-за устаревшей желтой оправы бриллиантов. Пришлось отправлять фамильные драгоценности в Париж на переделку. Английское оружие «с платиновым усовершенствованием» стало нужно всем военным, охотникам, дуэлянтам.

Пришлось раскошелиться и казне, за платиновый эталон метра в 1820 году уплатили французам 20 000 рублей, сумму по тем временам громадную. Еще больше пришлось затратить на изготовление эталонов для отечественных мер длины и веса. С ростом промышленности и торговли путаница в измерениях становилась все большей и опасней. Чтобы ее уменьшить, учредили в крупных городах «пробирные палатки» (прославленные тем, что в одной из них работал бессмертный философ Козьма Прутков), и надо было каждую палатку обеспечить дубликатом эталонов аршина, фунта и других мер.

Предпринимателям тоже было над чем задуматься, читая, например, такие сообщения:

«Ныне известно, что во Франции фабрики серной кислоты употребляют предпочтительно платиновые сосуды. Подобный сосуд… может служить для приготовления в сутки в семь оборотов шестидесяти трех пудов кислоты. Из сего видеть можно, какое множество стеклянной посуды заменяет один платиновый сосуд, избавляя от всякого опасения потери кислоты, от разбития стекла и сокращая вчетверо время выпаривания. Посему неудивительно, что фабриканты серной кислоты не щадят иждивения на приобретение платинового котла. Издержка сия скоро окупается, и при том платиновый котел цены своей не теряет. Польза платиновой посуды во многих фабриках весьма ощутительная: в платиновом сосуде очищают за одни сутки такое количество сахарной кислоты, какой в фарфоровых чашах едва успеть бы обработать за две недели. В Париже употребляют платиновые сосуды и при разделении золота и серебра серной кислотой».

Вывод был ясен: отстанешь — задавят конкуренты! И приходилось владельцам заводов, «не щадя иждивения», приобретать платиновую посуду технологическую и лабораторную.

Конечно, платить втридорога не нравилось никому. Сознавали, что улучшить положение может только своя, «домашняя» платина.

Какими же представлялись возможности ее найти?

Напомним, что освоение недр страны началось со строительных материалов, соли и железа (болотных руд), залегающих на поверхности, а позднее и бурых железняков, образующих слои среди осадочных пород в среднерусской полосе.

Перечень открытых и используемых полезных ископаемых пополнялся медленно, трудно.

В Карелии обнаружили богатые залежи минерала, который назвали слюдой по сходству со слудом — тонким слоем льда. Без слюдяных окошек невозможно и представить облик Московской Руси, и это «московитское стекло» стало первым продуктом русского минерального экспорта в другие страны.

В начале XVIII века в Поволжье нашли крупные скопления серы, необходимой для изготовления «огневого зелья», то есть пороха.

А металлы (за исключением железа) на протяжении первого тысячелетия русской истории приходилось покупать. И это не было результатом неумения их отыскивать. Границы государства не выходили тогда из пределов равнины, где изверженные породы, перспективные в отношении рудных месторождений, перекрыты чехлом осадочных, бедных полезными ископаемыми.

Положение существенно изменилось, лишь когда границы государства расширились и в его состав вошли Урал и Сибирь, где в верхней, доступной для освоения зоне представлены все геологические формации и полезные ископаемые.

Энергичное освоение новых регионов началось при Петре 1. Всех открытий «про мед, олово, свинец, серебро и железо и камень» не перечесть. Пожалуй, из наиболее необходимых тогда государству полезных ископаемых не удалось обнаружить только золото, хотя усилий и затрат не жалели, приглашали лучших специалистов из европейских стран и посылали туда на обучение отечественных рудознатцев.

Было известно, что природное золото подразделяется на рудное (оно же коренное, «ломовое») и россыпное (оно же «песошное», промывное).

В тех странах, с которыми была у России связь, тогда добывали только рудное золото — из кварцевых жил (в которых ему обычно сопутствуют другие рудные минералы).

О россыпном золоте было известно значительно меньше. В пределах Старого Света его месторождения были опустошены еще в начале новой эры, и с тех пор основательно подзабыли, как их искать и как разрабатывать.

Знали только, что вымывать золото из песков куда легче, чем «выгрызать» его из крепчайшего кварца, но надежд найти россыпи в России не было. Вот что об этом сказано в «Общем географическом описании России», составленном в 1737 году Василием Татищевым, одним из образованнейших людей своего времени, руководившим горными делами при Петре 1: «Чтоб в Сибири так студеном климате золотая руда могла, об этом сумнение немалое, если токмо рассудить, какого великого жара солнечного… потребно».

Отметим, что Татищев говорил только о песчаной руде. В понятие «Сибирь» тогда входил и Урал, а следовательно, бесперспективной в отношении россыпей Татищев считал всю территорию, где горное дело развивалось успешно. Не он придумал, что для возникновения россыпей нужен жар солнечный. Алхимиками всех школ и народов была признана «двуликость» золота. Только рудное, жильное золото считали они результатом трансмутации, перерождения «простых» металлов, происходящего в недрах. Золотые песчинки в наносном слое, там где их находили вблизи золотоносных жил, отличались не только своей формой, но и цветом, более высокой пробой и другими признаками. Если золото в жилах обычно сопровождалось другими рудными минералами, то в россыпях оно само по себе. Золотые песчинки находили в самых разнообразных условиях: в долинах рек, на склонах и возвышенностях, под густой растительностью и в безводных пустынях, общим было только одно: они там где касаются земли солнечные лучи, и не всякие, а самые жаркие. И это не было выдумкой. Россыпи тогда действительно были известны только в жарких странах.

Связь между обилием «солнечного жара» и местоположением россыпей казалась настолько очевидной, что лучшие умы того времени всерьез утверждали: золотые россыпи могут быть только там, где живут негры, почерневшие под палящими лучами солнца.

Позднее, когда были обнаружены россыпи в Южной Америке, европейцы усмотрели такую же связь и там. Доказательством служил красный цвет кожи индейцев.

В Колумбии, на Гаити, в Эфиопии — словом, везде где обнаружили платину, она была в россыпях, сопутствовала золоту солнечного происхождения, а следовательно, и сама возникла таким же способом. «Недозревшим» золотом считали ее алхимики.

В 1745 году на Урале крестьянин Ерофей Марков случайно нашел обломок кварца с золотом. После двух лет разведочных работ удалось выявить золотоносную жилу, и не одну. Так после двух веков бесплодных поисков, было открыто первое коренное месторождение — Березовское, а за ним другие. И везде золотоносными были только кварцевые жилы, а в наносах, их перекрывающих, золота не находили. Это послужило косвенным доказательством того, что россыпи в северных странах искать бесполезно.

С критикой таких представлений выступил М. В. Ломоносов. Относительно трактата Бехера «О неубывающей и беспрестанной песчаной руде» он иронически заметил, что «все это больше до алхимии, нежели до горных дел надлежит», и, развенчав вековое заблуждение, обосновал теорию возникновения россыпей при разрушении коренных пород, вне зависимости от солнечных лучей. Сделал Ломоносов из этого и практические выводы: в 1761 году он представил в сенат проект — «для государственной пользы и славы… пески промывать», «Уповательно, — писал он, — что в толиком множестве рек, протекающих в различных местах по России, сыщется песчаная золотая руда».

Ломоносов вскоре умер, его проект не был осуществлен, оказался забытым.

Утратив свои позиции в химии, алхимические представления еще долго господствовали на стыке наук, учение о золотых россыпях — один из примеров этому.

Начался XIX век. Освоение золоторудных месторождений Урала шло мучительно трудно, особенно из-за сильного притока подземных вод. Убедились, что найти золото отнюдь не значит разбогатеть.

Дела удавалось поправить, когда находили новые жилы, обдирали их «головы», по условиям разработки сходные с россыпями. Но подлинных россыпей за более чем полвека работы на золотых месторождениях нигде обнаружить не удалось. Оставалось согласиться, что им здесь «не климат».

А коль нет золотых россыпей, нет и платины! Поэтому осведомленные люди относились к возможности обнаружить платину скептически. Искатели-практики в теории не были сильны, они старательно искали все, что видел глаз.

Несколько раз проносилась весть: нашли на Алтае! Нашли в Забайкалье! Но всякий раз оказывалось: ошиблись, приняли за платину что-то совсем иное.

Далеко за рубежами страны Сибирь уже была прославлена рудами железными, медными, оловянными свинцовыми, серебряными, золотыми, а также многими другими полезными ископаемыми. Не удивительно, что в странах, охваченных «платиновым бумом», на бескрайние ее просторы в отношении этого металла возлагали некоторые надежды. Это получило отображение даже в таком солидном издании, как немецкая энциклопедия Крюница (часть 97, 1805), где твердо заявлено о русской платине. Осторожность была проявлена лишь в отношении количества — «время должно показать, больше ли она будет встречаема в России, нежели в Америке».

В следующем году журнал французской академии тоже «открыл» платину в Сибири, правда с оговоркой, что требуется подтверждение. Его не последовало. Оказалось, что опять желаемое приняли за действительное!

Черту под всеми слухами подвел академик Василий Севергин, крупнейший знаток недр страны, автор «Опыта минералогического землеописания Российского государства».

В обзоре минеральных богатств страны на 1814 год он заявил коротко и ясно: «Платины нет в России». И это было действительно так. Надо только отметить, с уважением вспоминая этого выдающегося минералога и химика, что слово «нет» в его тексте звучит как «неизвестно, не найдено», отражая реальное положение. На будущее Севергин свое заключение не распространял.

По случайному совпадению как раз в том же 1814 году, когда академик Севергин подвел печальный итог, произошло событие, которое быстро все изменило.

В связи с Отечественной войной 1812 года нужда в металлах крайне обострилась, и на Урал из столицы шли строжайшие предписания.

Горный начальник Екатеринбургских заводов и города Екатеринбурга Н. А. Шленев, недавно занявший эту должность, принимал энергичные меры. В числе их было и назначение на Первопавловскую рудотолчейную фабрику смотрителем по всему золотому производству мастерового Льва Брусницына. Должность смотрителя до этого занимал чиновник IX класса, дела при нем шли плохо, и все же замена горного офицера на мастерового была событием по тем временам необычайным. Брусницын начал работать с 11 лет, в 1795 году, был промывальщиком, крепильщиком, дробильщиком, пробщиком, плавильщиком, рудоищиком. Безусловно, он обладал выдающимися способностями, коль не сломил его воистину каторжный «денно-нощный» труд. Сумел он хорошо овладеть грамотой и практически освоить весь курс горных наук.

К тому же ему еще и повезло. На разведке уфалейского золота он работал под непосредственным руководством Шленева и проявил себя так, что генерал о нем не забыл и в дальнейшем предпочел его офицеру.

Можно представить себе, как в такой обстановке старался новый смотритель, как помогали ему рабочие, для которых он был свой.

Война пробудила патриотизм, и, вероятно, впервые уральские «трудники» работали не по принуждению, связывая с победой надежды на лучшую жизнь. При их участии Брусницын быстро навел на фабрике порядок, сумел подобрать режим обработки, заметно повысивший извлечение золота. Но успех сводили на нет частые простои. Первопавловский рудник работал с 1764 года и уже давно пережил лучшую пору — руды поступало мало. И все же Брусницын не сложил руки. Он начал искать руду сам, но не в недрах — это было на территории фабрики бесполезно, — а в ее отвалах. За полвека работы в пойме реки Березовки накопились горы «мертвых» кварцевых песков. Несмотря на все «извлекательные хитрости», полностью уловить полезные компоненты руды не удается. Зернышки золота и других тяжелых, химически инертных минералов попадают в отвалы, продолжают там жить своей жизнью. Они ни с чем не вступают в соединение и, лишь сталкиваясь с себе подобными, слипаются, погружаются все ниже, становятся крупнее. Поэтому у основания отвала или там, где продвижению тяжелых частиц помешал какой-нибудь плотный слой, происходит их накопление, возникает как бы «вторичное» месторождение. Его промывка стоит дешево и не раз оправдывала себя, но выявить такие обогащенные участки нелегко.

На Урале и до Брусницына пытались перерабатывать отвалы, но в его действиях, как увидим, был элемент новизны. Обычно опробование рыхлых отложений производили так же, как и рудных жил. Многопудовые пробы отвозили на фабрику и пропускали по всей технологической цепочке — просев, промывка на качающихся желобах (вашгердах), и наконец полученный «черный шлих» тщательно домывали вручную, в деревянных корытцах-лотках, чтобы отделить золотины от других тяжелых минералов.

Применение лотков в России началось при Петре I, об этом говорит запись, сделанная им при посещении рудников в Англии: «Всякую руду перво истолочь и потом положа в лоток и налить воды и толкать в один конец, чтобы руда села на дно, и потом воду слить, а материю высушить». Под «материей» подразумевались ценные минералы.

Петр хорошо знал, что делалось на горных предприятиях страны, и не стал бы этого записывать, если бы лотки там уже применялись. В его заметке следует подчеркнуть слова «перво истолочь»: уже тогда в сознание вошло, что так надо поступать со всякой рудой, и это, как увидим, имело далеко идущие последствия.

Все детство Брусницына прошло с лотком в руках, он был искусный, опытный промывальщик, и накопленный опыт ему очень пригодился. Он не стал кому-то перепоручать опробование отвалов, а занялся промывкой проб сам и при этом нарушил привычную схему: не возил пробы на фабрику, значительно уменьшил их вес и упростил обработку, ограничил ее промывкой на лотке в речке, протекавшей возле отвалов. И стало очевидным, что множество мелких проб быстрее и надежнее характеризует распределение золота в отвале, чем редкие крупные пробы. Богатые участки были выявлены быстро и надежно. Брусницын начал питать фабрику собственной рудой, увеличил добычу металла. Все это заслужило одобрение начальства, но было событием значительным лишь в масштабе фабрики.

Закончив изучение отвалов, Брусницын по-прежнему проводил возле них, у речки, больше времени, чем на фабрике. Теперь он промывал на лотке пробы уже не из отвалов, а из того, что лежало ниже — из речных песчано-галечных наносов. Это уже вовсе было ни на что не похоже! Когда он промывал отвалы, порядок, строжайше оговоренный во всех инструкциях — «перво истолочь», еще не был нарушен, потому что там материал уже был истолчен. А теперь смотритель явно чудил: вместо того чтобы отправить «речник» на фабрику, тщательно раздробить перед промывкой, он промывал сразу на месте, отбрасывая прочь крупную гальку.

Вскоре удивляться пришлось уже не странным действиям Брусницына, а совсем иному-тому, что на его лотке засверкало золото!

Так была открыта первая в России (и вообще в северных странах) золотая россыпь.

Рухнули привычные представления. Оказалось, если песчаную руду не дробить, ее выгодно разрабатывать даже при содержании золота раз в десять ниже, чем в коренных жилах. Столь же важным был и другой вывод Брусницына: если пробы из рыхлых отложений не дробить, а сразу промывать, удается обнаружить золотинки там, где их прежде не замечали. Применяя промывку в лотке, можно быстро и надежно вести поиски. Действуя так, Брусницын и его помощники за три года выявили много россыпей в долинах Березовки и Пышмы.

Брусницына командировали по всему Уралу «…для показания лучших способов вымывки золота из песков» — так было сказано в приказе, но на самом деле задача его была куда шире. Прежде всего надо было научить искать россыпи. За века освоения Урала накопили большой опыт визуального изучения: осматривали каждый камень, вскрывали все «сумнительные» зоны на водоразделах и склонах, а долины оставляли без внимания, считая, что на заболоченных их пространствах, в «наносных» землях, ничего полезного не найти. Теперь надо было поднимать эту целину.

Спустя 10 лет после открытия Брусницына там уже действовало более 200 приисков, казенных и частных. И было ясно, что это лишь начало…

Открытие золотых россыпей сняло «запрет» и на платину, появилась реальная надежда ее найти при промывке песков.

ЛИКОВАНИЕ И УНЫНИЕ

Для поисков россыпей не требовалось больших затрат и сложного оборудования. Кайло да лопата, ковш или деревянный лоток — вот и все что нужно, плюс упорный, тяжелый труд. Рой ямы, промывай грунт слой за слоем, старайся, терпи и, может быть, поймаешь жар-птицу.

Простота дела определила то, что старателями (тогда, по-видимому, и возник этот термин) становились в основном люди «подлого» звания, как именовали в отличие от благородных тех, кто платил подати.

Поэтому мало сохранилось имен первооткрывателей, слава, как и доходы, почти всегда доставались не им, а владельцам земель.

Относительно россыпи, открытой в долине Верхней Нейвы — притока Исети (примерно в 50 километрах к западу от Свердловска), некоторые подробности сохранил известный историк Урала Н. К. Чупин.

Летом 1813 года «…малолетняя дочь заводского жителя Катерина Богданова нашла в этой долине тяжелый, блестящий камень и принесла его заводскому приказчику Ив. Ефтеф. Полузадову». Впоследствии в связи с этим она получила известность и даже была представлена Александру Гумбольту, когда он в 1829 году посетил Урал, но тот день, когда она нашла тяжелый камень, закончился для нее печально: была она «…высечена со строгим приказом молчать о своей находке». Как отметил историк Ключевский, «донос тогда служил главным агентом контроля», поэтому утаить самородок Полузадову не удалось, и владелец завода корнет Яковлев поступил с ним примерно так же, как он сам с девочкой Катей. А относительно происхождения самородка решили, что он выпал из расположенной в борту долины золотоносной жилы, работы на которой были прекращены «за убогостью руд».

Когда же существование россыпей на Урале стало очевидным, об этом самородке вспомнили и в 1819 году начали разведку долины, которая завершилась большим успехом. При изучении россыпи заметили, что местами золоту сопутствуют какие-то серые металлические зерна. Осенью 1821 года около фунта[4] зерен переправили горному начальству в Екатеринбург (ныне Свердловск), где было установлено, что у этого металла «…относительный вес такой же или почти такой же, как и золота, ибо он получается на вашгердах вместе с сим последним, и иначе не мог быть от него отделен, как механическим разбором.

Хотя по наружному виду, а более по относительному весу и по нерастворимости в сильных минеральных кислотах можно бы почитать сей металл платиной, но поелику при ближайшем рассмотрении зерна оного оказались различного вида и блеска, иные цвета почти серого, чугунного или свинцового с малым блеском, другие цветом похожие на серебро, ярко блестящие, как бы полированные; притом иные были неправильно угловаты, другие казались окристаллизованными, то назвали его просто белым металлом, пока химическое розыскание точно не покажет, что металл сей есть действительно платина».

Осторожное это заключение свидетельствует о хорошей наблюдательности и осведомленности уральских специалистов.

Розыскание было поручено аптекарю Гельму и казенной химической лаборатории, которая в Екатеринбурге еще только создавалась. И все же единственный сотрудник двадцатипятилетний Иов Игнатович Варвинский — «из воспитанников Горного корпуса, выпущенных практикантами и отличивших себя перед прочими отменными способностями, хорошими познаниями, похвальным поведением и усердием» — преодолел все трудности и опередил аптекаря.

Интерес к находке был так велик, что известие «об особливых металлических веществах, открытых близ Екатеринбурга», «Новый магазин Естественной истории, Физики, Химии и Сведений Экономических, издаваемый Иваном Двугубским в Москве, в Университетской типографии» опубликовал еще до окончания исследования в конце 1822 года.

В этом известии Варвинский дал подробную и очень точную характеристику физических и химических свойств металлических зерен, «сообщенных ему для исследования». Свойства явно указывали на то, что на Урале открыты металлы платиновой группы. И все же Варвинский воздержался от окончательного заключения, сославшись на «недостаток орудий и реагенций», необходимых для точного определения. Он заверил, что все относящееся до познания сих металлов сообщено будет по мере производства опытов.

В примечании к статье издатель, профессор Двугубский усерднейше поблагодарил автора и сообщил, что вместе со всеми любителями минералогии нетерпеливо ожидает открытия, которое прославит и обогатит Россию.

Пока любители ожидали, а Варвинский и независимо от него аптекарь Гельм изучали, уральские горняки обнаружили белый металл во многих местах по долинам притоков Нейвы.

Вынужденные кропотливо отбирать белые зерна от золота, они придумали им хорошее применение — в качестве дроби для охотничьих ружей. Свинец-то в магазинах денег стоил!

Сохранился след и еще одного применения. Как сообщил «Горный журнал», какой-то «Невьянец» (вероятно, житель поселка Невьянский завод) скупал белый металл «по 5 коп. за золотник». Он научился его золотить и сбывал «воровское» золото. «Невьянца» ловили, но не поймали, и осталось неизвестным имя этого изобретательного человека, по-видимому самостоятельно открывшего секрет.

Много истратить белого металла на такие применения не успели.

Было опубликовано «Заключение о химическом испытании металлических зерен, кои были отделены при промывке золотоносного песка Хребто-Уральских россыпей, учиненном аптекарем Гельмом», в котором он подтвердил выводы Варвинского.

Вскоре данные уральских специалистов проверили в столице профессор университета Д. Соколов и управляющий лабораторией Горного корпуса В. Любарский, В марте 1823 года «Магазин» Двугубского, а вслед за ним и другие издания сообщили «об открытии платины, иридия, осмия в России».

Сомнений не осталось. Началось ликование!

Подсчитали, что выстрел белым металлом стоит гораздо больше, чем самая крупная дичь!

О важной находке министр финансов доложил царю. Последовало высочайшее повеление всем горным начальникам «стараться о приобретении платины и извлечении оной из песков в казенную и частную выгоду» и срочно специальными курьерами доставлять платину в столицу.

Тут уже рьяно взялись за дело, стали подбирать каждую серебристую крупинку и на казенных, и на частных приисках.

И все же в 1823 году с ранней весны до поздней осени, пока была возможна промывка песков, получили всего два фунта белого металла. Какие уж тут курьеры! К тому же выяснилось, что платины в «белом металле» из россыпей долин Исети, Пышмы, Нейвы значительно меньше, чем осмия и иридия, в которых нужды в России еще не было.

И пришлось главному уральскому горному начальнику уведомить министра, что ликование началось преждевременно, что во всех известных россыпях «белый металл содержится в столь малом количестве, что заслуживал внимания только по своей новости».

Получилось, что платина вроде бы и есть в России и нет ее.

Было отчего прийти в уныние! И не только тем, кто ожидал от платины доходов. Выявление платины в золотых россыпях Урала, как станет ясно из дальнейшего, очень затруднило решение вопроса, одинаково важного как для теории, так и для практики: как попали в наносный слой драгоценные металлы?

Пока же со всей определенностью стало ясно, что догма о принадлежности россыпей только солнечным странам несправедлива. Скептицизм, привитый веками неудачных поисков, растаял, и многие впали в иную крайность. Например, журнал «Сын отечества» напечатал статью под названием «Где нет золота?», в которой доказывалось, что оно в песках имеется почти везде, надо лишь уметь найти. Внушительно звучала при этом ссылка на известного немецкого профессора Вернера и его последователей-«нептунистов», утверждавших, что зерна драгоценных металлов попали в наносный слой из «минерально-геогностического раствора» первозданного моря. Споры между нептунистами («все из воды!») и плутонистами («все из огненных недр!») к этому времени уже почти завершились и отнюдь не в пользу нептунистов, но открытие россыпей в России неожиданно содействовало восстановлению их популярности, и вот почему. Россыпи на Урале были найдены в Березовском золоторудном районе, вблизи коренных месторождений, и это, казалось бы, должно было укрепить представление о их взаимосвязи, подтвердить слова Ломоносова о том, что россыпи возникают там, «где золотые зерна из рудной жилы каким-нибудь насильством натуры оторвали и меж песком рассеяны».

Однако этого не произошло. Более того, в печати утверждалось, что «представление о происхождении россыпей в результате разрушения окрестных гор, вместе с жилами в оных заключенными, вызывает недоверие, которое у многих горных специалистов по мере накопления данных обратилось уже в совершенное отвержение».

К этому добавлялось, что коль не верна «разрушительная теория», значит, верна противостоящая ей, морская, «созидательная». В качестве важного аргумента указывалось, что ее сторонниками выступают как раз те, кто лучше всего знает дело, рудоискатели-практики. И один из важнейших их аргументов — присутствие платины в золотых россыпях.

В Петербургском минералогическом обществе в начале 1823 года состоялась дискуссия о происхождении россыпей.

Тех, кто разделял представления Ломоносова, возглавил Дмитрий Иванович Соколов — один из самых ярких геологов той поры. Ему, сыну слесаря, повезло: его отец работал в Горном училище. Там обратили внимание на выдающиеся способности мальчика и после внезапной смерти отца помогли допустили к экзаменам в восемь лет вместо установленных двенадцати, а затем зачислили «на полное казенное обеспечение».

Училище Соколов закончил с большой золотой медалью, был оставлен в нем преподавателем — в то время ему было всего-то 17 лет! В дальнейшем он стал профессором Горного института, а с 1822 года и университета. Человек широкого круга интересов, он был близко знаком с Пушкиным и за заслуги в создании словаря русского языка избран почетным членом отделения словесности Академии наук.

Соколов начинал как нептунист, но оставался им недолго и, глубоко проанализировав накопленные данные, стал последователем Ломоносова, Севергина и Геттона — главы школы плутонистов.

В ходе дискуссии Соколов отметил, что замечания его противников конкретны и свидетельствуют о хорошей наблюдательности. Так, их утверждение о том, что золото уральских россыпей пробой и цветом несколько отличается от расположенных поблизости рудных жил, верно. Такая особенность уже давно была подмечена и в других странах. Но еще Кай Плиний Старший в своей 37-томной «Истории природы» отметал, что это не может служить доказательством различного их происхождения и более вероятно, что золото «от влечения и обтирания в реках пресветлый получает облик». (Лишь в наше время точнейшими анализами доказано, что золотые песчинки, постепенно теряя серебро и другие примеси, становятся высокопробными).

Следующий тезис противников обломочного происхождения россыпей выглядел более доказательно. На коренных месторождениях Березовского района за долгие годы их разработки значительные самородки ни разу не были найдены, в то время как в россыпях они нередки и, что особенно интересно, некоторые из них встречаются в форме правильных многогранников. Разве могли бы они сохранить такую форму при перемещениях? Следовательно, они образовались на месте. И это относится не только к золоту. В Бразилии найдены платиновые самородки, похожие на сталактиты с их натечным, радиально-лучистым строением — о каком перемещении тут можно говорить!

Соколов согласился с этим, добавив лишь, что такие неокатанные самородки большая редкость, а все остальные, как и более мелкие частицы золота и платины, несут ясные следы истирания и ударов о камни.

На его контрвопрос — как же образовались самородки? нептунисты-теоретики объяснили, что при случайных пожарах, например при возгорании прослоек угля, золотые песчинки плавятся и слипаются воедино.

Соколов посоветовал «сим умствователям» побывать на россыпях, убедиться, что глина, окружающая самородки, мягкая, не спекшаяся.

Возразить на это было нечего, и нептунисты-практики поспешили изменить тему, предъявили эффектный аргумент: в некоторых уральских россыпях, так же как и в колумбийских, золоту сопутствует платина и осмистый иридий, а между тем в расположенных поблизости золотоносных жилах никто не обнаружил даже единичных зерен этих металлов. Следовательно, они, а вместе с ними и золото россыпей к этим жилам отношения не имеют.

Соколов ответил: «Пока платиновые металлы не будут открыты в наших уральских жилах или горных породах, наука не может удовлетворительно решить сей задачи».

Признавая, что «настоящие познания наши не позволяют толковать многие дела природы», Соколов утверждал, что даже если источник платины или происхождение некоторых самородков навсегда останутся для нас загадкой, то и в таком случае теория обломочного образования россыпей будет справедливой: «…ибо многие явления доказывают оную положительно». Обосновал это Соколов результатами тщательного изучения геологии района, показавшими, что в россыпях представлены «те же породы и минералы, из которых состоят уральские золотоносные горы». Особенно доказательным было присутствие в россыпях характерных кубов и двенадцатигранников пирита, а также их сростков с золотом и кварцем, «точно таких же, какие встречаются во всех жилах и служат для них весьма отличительным признаком».

Утверждая, что «главное вещество россыпей произошло от разрушения гор», Соколов допускал, что некоторые минералы «могли и должны были образоваться иными путями, уже в самом веществе россыпи».

В первую очередь он имел в виду уникальные, неокатанные самородки. (Возможность их роста на месте, переотложение золота и платины под воздействием галогенов и органических соединений с образованием и распадом коллоидальных растворов теперь доказана экспериментально.)

С большой объективностью рассмотрев все данные, Соколов показал, что его оппоненты, как говорится, «за деревьями не видят леса», что верно понять происхождение россыпей можно только в комплексе геологических процессов, начиная с внедрения рудоносных магматических расплавов и воздымания горных хребтов и кончая их разрушением, перемещением обломков с континентов в моря, образованием осадочных пород. И в этом непрерывном потоке «металлоносный песок есть шлих, отмытый природой от великого запаса руды, ею же измельченной».

В наши дни, когда все это известно каждому, кто осилил «Природоведение» в 6-м классе, нелегко понять, почему такие, казалось бы, очевидные истины встречали яростное сопротивление. Для этого надо вспомнить, что по святому писанию все сущее было создано в семь дней творения и с той поры остается неизменным. Поэтому даже непосредственно наблюдаемые процессы изменений — такие, как наводнения или извержения вулканов, — считали божьей карой за грехи местных жителей, ничего в природе существенно не меняющей. В ее неизменности были тогда убеждены не только те, для кого каноны религии были высшим авторитетом. Даже в философской системе Гегеля, оказавшей большое влияние на передовых людей начала XIX века, принцип диалектического развития не распространялся на природу, она признавалась застывшей, чуждой преобразованиям во времени.

Само понятие о геологическом времени и его миллионнолетних масштабах тогда еще не вошло в обиход, и всякое отступление от библейской хронологии грозило суровой карой. Вероятно, поэтому даже такой передовой человек, как Д. И. Соколов, в своих рассуждениях о скорости накопления уральских россыпей исходил из установленного богословами «существования нашей земли в устроенном состоянии в течение 7733 лет».

Признание того, что россыпи образуются при постепенном разрушении коренных пород, вело к перестройке мышления, к отказу от привычного представления, что руда в недрах лежит неподвижно.

Быстрому распространению новых идей содействовали многочисленные лекции Д. И. Соколова, его «Курс геогнозии» и «Руководство по минералогии», статьи «О металлоносных сибирских песках» («Отечественные записки», № 2, 3, 1823), «Мысли об уральских золотоносных россыпях», «О месторождениях платины» («Горный журнал», № II, 12, 1826) и другие работы. Значительно содействовали этому же видные уральские специалисты, такие, как В.Ю. Соймонов, Н. Р. Мамышев и П. П. Аносов, который оставил в науке след не только как металлург — его «Геогностические наблюдения над уральскими горами», как и предложенные им способы промывки песков, обогатили теорию и практику новой отрасли горного дела.

«Наука выполнила свой долг, установив происхождение россыпей, — сказал Соколов завершая дискуссию, — но это лишь путеводная нить, а дальше допрашивайте землю сами».

Эти «допросы» привели с необычайной для тех лет быстротой к открытию на восточном склоне Урала все новых и новых россыпей, бедных платиной (или вовсе ее не содержащих), но богатых золотом.

Все яснее становилась возможность поправить дела с помощью этого словно с неба свалившегося богатства, выскочить, говоря пословицей того времени, «из грязи в князи». И царское правительство с несвойственной ему энергией начало действовать.

ПЛАТИНА ЕСТЬ В РОССИИ!

В сатирической поэме А. К. Толстого, когда советник Попов явился на именины без панталон, министр пришел в ярость, заподозрив, что тот хотел «…боже упаси, собой бюджет представить на Руси!».

В годы, когда были открыты золотые россыпи, для такого предположения имелись все основания. Страна, победившая в великой войне 1812 года, находилась на грани банкротства, государственный долг достиг огромной суммы, «твердой» валюты не хватало даже для зарубежных платежей. Возможность покрыть дефицит бюджета за счет добычи драгоценных металлов из россыпей выглядела спасительной, но осуществление этого требовало решительных мер. Начавшаяся на Урале «золотая лихорадка» сопровождалась всем, что для таких лихорадок типично — хищнической добычей, утаиванием золота, дезорганизацией других отраслей промышленности.

Министром финансов в те годы был Гурьев. В том, что бюджет страны выглядел, как советник Попов на именинах, была и его немалая личная «заслуга». Тогдашний канцлер (высший гражданский чин России, что-то вроде премьер-министра) В. П. Кочубей так охарактеризовал своего коллегу Гурьева: «…он обладал умом неповоротливым, и ему трудно было удерживать равновесие рассуждений».

Но при всем этом у Гурьева хватило «поворотливости», чтобы жениться на графине Строгановой, войти в аристократический круг, к которому он не принадлежал, стать министром и любимцем всесильного Аракчеева.

(Нельзя отказать ему и в недюжинных способностях, правда, не по финансовой, а по кулинарной части, он оставил след в истории как изобретатель «гурьевских» каш).

Горный департамент входил тогда в состав министерства финансов, стало быть, ему и надлежало разобраться в уральских делах, навести там порядок, освоить открывшиеся богатства. Но для этого требовалось, чтобы министерство возглавил человек с умом очень поворотливым. Это осознал даже царь. Поэтому Гурьева «отставили», а министром, неожиданно для всех, был назначен Егор Канкрин, который среди особ сановных во многом выглядел белой вороной. Сын горного инженера, выходца из Германии, он получил хорошее образование и прошел суровую практическую школу бухгалтера, управляющего шахтой, сумев при этом опубликовать несколько книг по истории техники, философии и даже роман «Дагоберт». Отечественную войну он начал интендантом в первой армии у Барклая де Толли. К концу войны он уже генерал-интендант, руководящий снабжением всех действующих армий.

После победы ему было поручено трудное дело — произвести расчеты со всеми странами, союзниками в войне. Он справился с этим так выгодно для России, что сомнений о его финансовых талантах не осталось.

Наиболее разумные из царского окружения настаивали уже тогда на его назначении министром. Вместе этого Канкрина ждала опала, вызванная тем, что он в 1815 году представил царю записку «об ужасающем положении крестьян» и проект постепенной отмены крепостного права (вероятно, не без влияния будущих декабристов. Он был женат на племяннице одного из их лидеров-С. И. Муравьева-Апостола).

В современных справочниках о Канкрине обычно упоминают кратко «реакционный деятель». Конечно, в императорском окружении иных вообще не было, но по сравнению со многими другими, о которых в справочниках вообще не упоминают, Канкрин был прогрессивен и сделал очень много для развития экономики страны и, в частности, Урала.

Сразу же царским указом была создана временная горная комиссия для всемирного содействия добычи золота и платины. Ее наделили совершенно необычным для бюрократических порядков того времени правом немедленно приводить в исполнение свои решения, а о тех, какие требуют «высочайшего утверждения», делать представления министру для доклада царю.

Председателем комиссии, тоже неожиданно для всех, был назначен В. Ю. Соймонов, опытный горный инженер. В 1804 году, будучи вице-президентом Берг-коллегии, он представил царю смелый проект реформы горнозаводской промышленности, после чего был «сослан»… в сенат. Канкрин добился его назначения и в своем выборе не ошибся: в мае 1823 года уже приступили к работе 19 геогностических партий и 12 групп рудоискателей, сформированные из лучших специалистов.

Эти работы положили начало систематическому изучению россыпей, они проводились по единому плану, на основе разработанной Соймоновым инструкции, вскоре опубликованной под названием «Геогностическое описание хребта Уральского для приискания руд и золотосодержащих россыпей».

Соймонов сразу же упростил выдачу разрешений на поиски и разработку россыпей и ввел систему премий не только за их открытие, но и за технические усовершенствования.

Особые премии были установлены за платину и объявлен указ, поощряющий ее поиски и добычу частными лицами: лишь 10 процентов отходило казне, а все остальное разрешалось продавать кому угодно и вывозить за границу, «доколе правительство не встретит надобности требовать и сие количество на какое-либо полезное для казны употребление и не определит постоянной цены на платину».

Все это выглядело поначалу как дележ шкуры неубитого медведя, но вскоре обстоятельства изменились.

«Кто будет писать историю открытия платины в Старом Свете… тот, может быть, удостоит упомянуть и мое имя и почтенных моих в сем деле сотрудников. Это одна из лучших наград для тех, которых служба приводит в сии дикие и пустынные края…»

Эти слова принадлежат Николаю Родионовичу Мамышеву, автору статьи «Краткое описание обретения платины в Сибири» (Горный журнал, № 1, 1827), а «дикие и пустынные края», упоминаемые им, это район Нижнего Тагила, который теперь диким трудно даже представить.

Мамышев работал на Урале с 1795 года, закончив «за казенный кошт» горное училище шихтмейстером XIII класса, что указывало на особые успехи (обычно выпускникам присваивали XIV класс). Дальнейшей работой он доказал, что высокая оценка его способностей не была ошибкой.

Когда Брусницын нашел первую золотую россыпь, Мамышев уже руководил Гороблагодатскими заводами, целым горным округом, сердцем которого были железные руды горы Благодать. Три задачи определяли в основном круг его обязанностей: искать, добывать и плавить железо. Открытие золотых россыпей к нему непосредственного отношения не имело. По понятиям того времени он уже был в преклонном возрасте, когда избегают лишних забот. И тем не менее Мамышев первым из начальников уральских заводов заинтересовался открытием Брусницына, приехал к нему. Быстро оценив перспективы нового дела, Мамышев не только изучил строение россыпей и методы их поиска, но и помог Брусницыну. Они вместе создали промывальный шлюз, специально предназначенный для каменистых песков. Тогда же Мамышев придумал конструкцию разборного бура для разведки наносов, который впоследствии получил широкое применение.

Вернувшись в свой «железный» округ, он провел обучение новой методе, создал специальную партию для изучения наносов. «Поиски мои почитали химерическими», — пишет он.

Основания для такой оценки, казалось бы, имелись. К тому времени золоторудные месторождения были выявлены во многих районах Урала, но только на водоразделе и восточном склоне, там, где развиты гранитоиды-светлые магматические породы, содержащие много кварца и в своем составе, и в жильных обособлениях. Открытие россыпей тоже началось в таких районах.

А для западного склона хребта характерны темноцветные магматические породы, кварцевых жил не содержащие. Этот склон был признан бесперспективным в отношении золотых руд. Такие породы в Гороблагодатском округе распространены не только на западном, но и на восточном склоне, поэтому золотоискатели обычно обходили этот округ стороной.

Поиски россыпей, предпринятые там в первые годы, принесли лишь убытки казне да неприятности Мамышеву, но он и в этом деле проявил свойственную ему настойчивость и смелость. В одном из его рапортов есть такие слова: «… в необходимости нахожусь противупоставить твердость, свойственную одной справедливости… лучше желаю на себя перенести неприятности…» Обосновывал Мамышев свое упорство тем, что кое-где в пробах попадались отдельные золотинки.

Успех пришел летом 1821 года. В долине реки Серебрянки, притоке Чусовой, в 60 километрах к западу от Нижнего Тагила поисковый отряд, посланный Мамышевым, обнаружил богатую золотую россыпь.

В следующем году там начал работать первый на европейском склоне Николаевский прииск.

Мамышева удостоили «лестного благоволения», назначили членом «временной комиссии», и в его лице Соймонов получил наиболее энергичного и умного помощника.

Мамышев добился выделения значительных средств для поисков россыпей в своем «темноцветном» округе и взял на себя руководство этими работами.

По притокам Чусовой удалось выявить десятки россыпей.

«Я всегда буду почитать себя весьма счастливым, — писал Мамышев, — что в мое управление открыто золото, коего в сих местах никто не предполагал… Но счастье мое усугубилось открытием настоящей платиновой руды, сей новой дани от богатого Урала, бывшей дотоле чуждой не только России, но и вообще Старому Свету… В исходе августа месяца 1824 г…маркшейдером Н. Волковым с нарядчиком, мастеровым Андреевым (его имя равномерно заслуживает сохранения в памяти)… посреди березового и соснового леса в некрутоберегом логу, по которому протекает речка Уралиха или Орулиха, впадающая в реку Баранчу, к юго-западу от Баранчинского завода на 12 верст, недалеко от дороги, ведущей из сего завода в Нижнетагильский» при промывке проб, взятых из пласта «обыкновенной желтой горшечной глины, смешанной с песком и отторженцами змеевика, роговой обманки, зеленого камня, яшмы разных видов и малой частью железного блеска и кварца», обнаружили не только золото, но и угловатые мелкие зерна серого металлического цвета.

Накопленный к этому времени опыт — Мамышев и его помощники бывали на Невьянских приисках — позволил уверенно определить — это платина! Осмистый иридий составлял в ней лишь малую примесь.

«Преследование» пласта показало, что он имеет мощность около одного метра и протягивается более чем на 2 километра по долине при ширине 50 метров. Среднее содержание платины составило 15 граммов на тонну породы (в Колумбии на самых богатых россыпях она была раза в три ниже!).

Подсчеты показывали, и каждодневная добыча это подтверждала, что в «некрутоберегом логу» хранится платины не меньше, чем ее добыли в Колумбии за столетие.

Как раз в те дни, в конце сентября 1824 года, царь Александр I совершил поездку по Уралу, чтобы разрешить спор между его сановниками и Соймоновым о дальнейших мерах, необходимых для развития горной промышленности. Уральские начальники поспешили смягчить безрадостные впечатления о ее состоянии приятной вестью об открытии платины, попросили позволения, «учитывая видимое богатство, доказанную благонадежность и торжественность дня открытия первого в Старом Свете платинового прииска… наименовать его Царево-Александровским».

Это было милостиво разрешено и «усугубило усердие». Результат превзошел все ожидания.

«Не прошло и двух недель после обретения Царево-Александровского рудника, — пишет Мамышев, — как партией, руководимой гитенфервальтером Голляховским, найдена была новая золото-платиновая россыпь, отстоящая от первой на 50 верст к северо-востоку, между Туринским и Нижне-Туринским заводами».

По своему строению — «бурая глинистая масса с обломками известковистого камня, яшмы, кварца», залегающая на трещиноватых скальных породах, — эта россыпь была сходна с первой.

А в ноябре К. Голляховский выявил еще одну богатую россыпь возле Нижней Туры, в долине реки Мельничной.

«Итак, существование в уральских горах платины, сей американской редкости, ныне доказано несомненно… и нет причин сомневаться чтобы нахождение оной пресеклось». Это заключение Мамышева было подтверждено летом 1825 года. Партия Голляховского обнаружила десять россыпей в долинах рек Иса, Тура и на их притоках. Впоследствии было установлено, что они, по существу, участки единого месторождения, величайшей в мире русловой россыпи, протянувшейся почти на 150 километров. Общая длина россыпей по боковым притокам Исы и Туры составила свыше 70 километров.

«Все они, — писал Мамышев, — богаты и благонадежны, платина в них почти не сопровождается золотом». Привычное представление о том, что эти два металла, как сиамские близнецы, всегда вместе, оказалось ошибочным.

Обратил Мамышев внимание и на то, что платиновые россыпи бедны кварцем, который «показывает в уральских наносах золотое богатство». Он первым сделал вывод, существенный для дальнейших поисков, о том, что «платина не сродна с золотом».

Открытие платины на казенных землях пробудило инициативу предпринимателей; первым успеха добился Демидов — его владения вблизи Тагила оказались очень богаты «белым золотом».

За лето 1825 года добыто было около 200 килограммов платины. Если вспомнить, что в Колумбии добыча за этот год не превышала 20 килограммов, станет ясным значение уральских открытий.

Метод Брусницына — отбор множества мелких проб от низин до водораздела, по всем элементам рельефа, и промывка их без предварительного измельчения-обеспечивал выявление не только россыпей, но и коренных месторождений. Так, в Миасском районе в «голове» нескольких золотых россыпей обнаружили золотоносные жилы, убедились в тесной их взаимосвязи. Поиски приносили все новые доказательства правильности обломочной теории происхождения золота. По-иному обстояло дело с платиной. Наблюдения показывали, что она имеет свой, отдельный от золота, коренной источник. В россыпях не раз находили платиновые самородки, и это, конечно, порождало надежду, что коренные залежи где-то близко и очень богаты, но обнаружить их не удавалось.

Естественно, что все это пробудило повышенный интерес к минералогии, ее стали изучать. Выяснилось, что колумбийская и уральская руды не полностью схожи между собой. Волластон, как мы помним, показал, что колумбийская руда состоит из пяти минералов, из которых три — платиновые (самородная, палладистая платина и поликсен), а два платины не содержащие (самородный палладий и осмистый иридий).

В 1827 году И. Варвинский и П. Соболевский выявили в россыпях Нижнетагильского района минерал, похожий на поликсен, но более темный, отличающийся повышенной магнитностью, несколько меньшей твердостью, а главное — значительно большим содержанием железа (до 24 процентов) и палладия (до 10 процентов) при бедности иными примесями. Относительно этого минерала названного ферроплатиной, долго шел спор: «самостоятельный» он или разновидность поликсена? Лишь в наш век удалось доказать, что это разные минералы и по структуре и по условиям формирования.

Дальнейшее изучение россыпей Урала привело ко многим минералогическим открытиям. Серебряно-белые, очень твердые и тяжелые кристаллы (кубы, октаэдры), лучше других сохраняющие в россыпях свои очертания, назвали платинистым иридием, установив, что его состав примерно отвечает формуле Ir4Pt. Этот минерал привлек к себе особое внимание потому, что оказался самым тяжелым из всех известных в природе — его плотность 22,8 г/см3.

Тогда же в россыпях нашли похожие, но более легкие кристаллики (плотность 16–19 г/см3) и менее твердые (5 против 7), этот минерал назвали иридистой платиной, установив, что в его составе платина преобладает над иридием и всегда есть железо, примерно в таком соотношении — Pt4Ir2Fe. Оба эти минерала большая редкость, реальным же источником для извлечения иридия оказался осмистый иридий, уже охарактеризованный Волластоном под этим названием, но в дальнейшем получивший имя невьянскит Ir2Os, благодаря широкому распространению вблизи г. Невьянска. Позднее там был обнаружен родиевый невьянскит — блестящие, черные пластинчатые кристаллики, содержащие, кроме осмия и иридия, еще и родий (до 25 процентов); попадались также изредка светлые, с кремовым отливом, блестящие кристаллики с хорошей спайностью, в которых, помимо осмия и родия, было еще «нечто» (см. главу «Русский член платинового семейства»).

В районе Сысертского завода при промывке песков довольно часто находили минерал, похожий на невьянскит — стально-серый с металлическим блеском и хороши спайностью, но менее твердый и более тяжелый (плотность до 22,5 г/см3). В пламени паяльной трубки и лишь чернел и выделял удушающие пары осмистого ангидрида. В отличие от невьянскита в его составе осмий резко преобладает над иридием. Этот минерал назвали сысерскитом — IrOs3.

Выяснилось, что уральская руда минералогически разнообразнее колумбийской. Но нужны ведь были не минералы, а металлы, и встала задача, как их извлечь.

ТРУДНЫЙ БАРЬЕР

В 1825 году газеты многих стран поместили сенсационные сообщения об открытии платины в России, и на этот раз весть была подкреплена вескими доказательствами — образцами руды, которые министерство финансов России послало в Англию Королевскому обществу — 1 фунт и персонально Волластону-полфунта; во Франции, в Академию наук и в Общество одобрения народной промышленности, — по 1 фунту; в Швецию, Берцеллиусу, — полфунта; в Пруссию, Гумбольдту, — полтора фунта.

Одновременно с этим официально было объявлено, что руда может быть продана всем желающим по сходной цене.

Англичане и французы, властители мирового платинового рынка, хранили молчание. Покупать русскую платину они не спешили. Обстановка им благоприятствовала: к этому времени добыча в Колумбии возросла, а усовершенствования в заводской технологии сократили потребности. Платина опять стала дешевле золота.

А главное, было ясно, что у русских есть не платина, а лишь ее руда, та самая, что не поддается ни огню, ни искусству. После открытия ее в Колумбии прошло почти сорок лет, пока научились превращать «сырую» платину в ковкий металл. Секрет его получения берегли за семью замками. Те, кто им владел, были убеждены, что такой орешек русским долго не раскусить: нет у них ни квалифицированных химиков, ни лабораторий, начинать придется с нуля. А пока на многие годы их удел продавать сырье. И чем больше они его накопят, тем уступчивей станут. Можно спокойно ждать.

Все в этом высокомерном расчете выглядело логично, но только выглядело!

В России уже знали о платине, и немало. Первым начал изучать ее «из одного лишь любопытства» Аполлос Аполлосович Мусин-Пушкин. Он был из рода тех, кому противопоставил себя поэт в «Моей родословной»:

Я грамотей и стихотворец, Я Пушкин просто, не Мусин, Я не богач, не царедворец. Я сам большой: я мещанин.

Но и среди этих богачей и царедворцев был грамотей, который отказался от придворной карьеры и превратил барский дом в лабораторию.

В «Горе от ума» княгиня Тугоуховская возмущается:

От женщин бегает и даже от меня! Чинов не хочет знать! Он химик, он ботаник Князь Федор, мой племянник!

Предполагают, что прототипом этого князя был или А. А. Яковлев, сын обер-прокурора синода, или А. А. Мусин-Пушкин, столь же преданный науке, но достигший более значительных результатов.

Мусин-Пушкин прожил лишь 45 лет, но успел сделать очень много. Он составил описание минералов и горных пород Кавказа, первым изучил содержание хрома в различных рудах России и открыл новые окислы этого элемента. Широкую известность приобрели его исследования фосфора и селитры.

За научные заслуги он был избран не только в Санкт-Петербургскую академию наук, но и в лондонское Королевское общество. В связи с этим ему в 1796 году прислали из Англии немножко колумбийской платиновой руды. Она очень заинтересовала Мусина-Пушкина, и последние десять лет своей жизни он посвятил в основном ее изучению, опубликовав в «Технологическом журнале» Академии наук около 20 статей, не забытых и поныне.

Он открыл две новые «тройные» соли платины, разработал способ быстрого получения амальгамы платины, описал ее свойства, установил способность солей платины, в том числе и комплексных, разлагаться и восстанавливаться до металла под влиянием ртути. На использовании этой особенности построены и современные методы отделения платины от иридия. Прокаливание амальгамы привело Мусина-Пушкина к открытию нового способа получения ковкого металла. Он дал описание сплавов платины с серебром и медью, первым получил сернистую платину. Способ, описанный в его работе «Очищение платины от посторонних тел, а особливо от железа», до сих пор находит применение. Он первым получил гремучую платину, описал ее свойства и способ получения.

Здесь перечислены далеко не все результаты его исследовании. Надо отметить, что огромный объем работ был выполнен на малом материале, в трудных условиях. Мусин-Пушкин предполагал продолжить «опыты о сем предмете над большим количеством платины, нежели сколько мог доселе подвергнуть испытаниям, что в непродолжительном времени уповаю сделать обнадежинием возлюбленного монарха нашего, что достаточное количество благороднейшего сего металла будет доставлено мне для продолжения моих исследований». Но в 1805 году он умер, так и не дождавшись помощи от «возлюбленного монарха».

Мусин-Пушкин заложил основы химии платины в России. Начатое им продолжил в Виленском университете профессор А. Снядетский, который в 1808 году даже объявил об открытии в платиновой руде нового элемента — вестия. Подтверждение это открытие не получило, но накоплению знаний содействовало. Поэтому решение задачи превращения руды в металл пришлось начинать далеко не с нуля. Русские специалисты были подготовлены гораздо лучше, чем это представляли на Западе.

Надо отдать должное Мамышеву. Он энергично взялся за труднейшее дело и сумел подобрать способных людей. Среди них — Александр Николаевич Архипов. Он окончил Горный кадетский корпус в 1807 году, служил на алтайских заводах, а в 1820 году был переведен на Урал.

«Он охотно принял предложение мое, — пишет Мамышев, — и начал занятия свои с ревностью, какую только ожидать можно от человека, страстно любящего науки и особенно химию… Сначала приступил он к химическому разложению золото-платинового шлиха… Архипов должен был сам составлять крепкие кислоты, азотную, серную и прочие, которых в Кушвинской лаборатории не было в достаточном количестве и надлежащей чистоте».

Архипов установил, что «сибирская платина не только ни в чем не уступает американской, но чистотой даже превосходит оную». И все же примеси — золото и другие — составляли до 25 процентов. Почти все обнаруженные на Урале россыпи были золото-платиновые. Поэтому опасность производить, как в Колумбии, «гнилое» золото и «грязную» платину была реальна. Ручная разборка не обеспечивала необходимой чистоты, и Архипов начал искать более надежный способ.

Основываясь на данных Мусина-Пушкина о том, что платина поддается амальгамации только после обработки крепкой кислотой, он, по словам Мамышева, «весьма остроумно приспособил теорию сортучивания к механическому отделению золотых зерен и пыли из платинового шлиха. Он производил сие следующим образом: предварительно смачивал разведенною кислотою всю массу платинового шлиха, потом, густо нартучив медную лопаточку, он мешал ею шлих. Золотые зерна, по великому своему сродству с ртутью, скоро прилипали к лопаточке, которую, вынув из массы, он очищал от них; и после, повторяя продолжать мешание и очищение лопаточки, доводил до того, что золота почти нисколько уже в шлихе не оставалось. Этот такой простой, легкий и дешевый способ, что заслуживает полную признательность его изобретателю».

Способ Архипова (в дальнейшем получил применение повсюду) приблизил к решению главной задачи, но ее не решил. Как же получить из чистого шлиха сырой платины металл?

О том, как это удается делать Волластону, ничего не было известно, а о способе Жанетти знали лишь, что руду сплавляют с мышьяком, используя в качестве флюса поташ.

Подробности выяснить не удалось, они, как отмечено в одном из документов, «ревностно охраняются от посторонних взглядов из боязни конкуренции. Даже Академия наук на свои запросы всегда получала ответы, содержащие сведения трафаретные, из начальных учебников, или заведомо искаженные». Оставалось самому искать дорогу. Архипов проделал сотни опытов, подбирая соотношения руды, мышьяка и флюса. Он установил, что одним из секретов успеха является выжигание мышьяка «томлением», каждую плавку приходилось растягивать на несколько суток. Опыты были мучительны, пары мышьяка отравляли все кругом. И все же спустя полгода труды «увенчались совершенным успехом». Секрет Жанетти был раскрыт!

«Если заслуживает памяти услуга того, кто первые открыл в Сибири платину, то не должно забывать и того, кто первый доказал там ее пользу и употребление а сне неотъемлемо принадлежит г. Архипову», — отметил Мамышев и сообщил, что первые изделия из русской платины — кольцо и чайная ложка были отправлены в столицу, преподнесены Александру 1 и «удостоились благоволения». «После сего сделана была под наблюдением г. Архипова чернильница из всех трех металлов Гороблагодатских заводов: чугуна, платины и золота, но преимущественно из платины, и столь же благосклонно принята его Величеством, а работавший оную Кушвинского завода слесарь Сысоев награжден 300 рублями»

Вскоре последовал и первый массовый, к тому же срочный заказ. По иронии судьбы, Мамышеву и Архипову — судя по сохранившимся сведениям, вольнодумцам — пришлось изготавливать из вечного металла памятные жетоны в честь коронации Николая I, палача декабристов.

Эти жетоны вручались высоким гостям коронации, в том числе иностранцам, и они могли воочию убедиться что трудный барьер взят и «европейский» уровень достигнут.

Получив металлическую платину, Архипов сосредоточил усилия на изыскании новых ее применений.

Он установил, что соли платины очень прочно слипаются с фарфором и стеклом, являются лучшей краской для рисования на них и, по словам Мамышева, «русские фарфоровые изделия скоро украсились сим металлом».

Вслед за этим Архипов создал «уральский металл» — сплав платины и меди в соотношении 3:1, который, по словам Мамышева, «имеет большую красоту против чистой платины: выполированные вещи отливают нежным бледно-розовым цветом». Испытания показали, что и этого сплава можно сделать не только «галантерейны вещи», но и «ружейные, пистолетные стволы, полки и затравки»; благодаря плотности и вязкости сплава «стволы будут без раковин, внутренние их стены примут наилучшую политуру, они от разрывов будут безопасны. По упорности, с какой сей сплавок противится ржавчине стволы, из него сделанные, не теряли бы действия, хотя бы заряженные в сырую погоду, долго оставаясь неразряженными».

Были ли осуществлены эти предложения, установить пока не удалось.

«Но самым полезнейшим и важнейшим предприятием г. Архипова считаю, пишет Мамышев, — соединение платины со сталью. Он сделал из сей смеси перочинный ножик, который удобно резал железо, и небольшое зубило, которым рубили жесткий чугун, без повреждения инструмента, и резали стекло… Сия сталь походит на индийскую, под названием вутца известную. На вещах, из нее сделанных, по закалке оных, рисуются такие же бело-блестящие черты, как и на индийской».

Первые изделия Архипова из платинистой стали были «поднесены» Александру I в 1825 году. Это надо отметить потому, что в литературе создание платинистой стали приписывают или Фарадею (его работа была опубликована в 1828 году), или-более часто в нашей литературе — П. Аносову. Прославленный металлург действительно проделал много опытов с платиновыми добавками, но он начал их в 1829 году и никогда не приписывал себе приоритета. (Рекомендация Аносова применять платинистую сталь для изготовления бритв используется и поныне.)

Об А. Н. Архипове сведений осталось очень мало. Известно, что ему было высочайше указано опыты продолжать и выделен для этой цели помощник — химик Г. Иосса, но чем завершились работы, остается неизвестным. Непонятно, почему при таких блистательных результатах он ничего не опубликовал и основным источником сведений осталась статья Н. Р. Мамышева в «Горном журнале» за 1827 год. К этому времени Архипов, по-видимому, от платиновых дел совсем отошел.

За каких-нибудь два года этот талантливый человек сделал невероятно много, но имени его нет в списках тех, кто получал высокие награды…

Днем и ночью дымили на Кушвинском заводе платиноплавильные печи, «парами мышьяка отравляя работающих и живущих в соседстве», как отмечено в одном из рапортов Мамышева и Архипова. Успех не вскружил им головы. Поднявшись на «европейский» уровень обработки платиновой руды, они убедились, что уровень этот отнюдь не высок. Выжигание мышьяка даже из небольших деталей занимало несколько суток, и все же металл оставался нечистым. К тому же вместе с мышьяком улетучивалось очень много платины.

Изыскание более производительного способа обработки стало жизненно необходимым. Некоторую надежду на успех вселял пример Волластона, да и фирма Жанетти как раз тогда объявила, что после многих лет изысканий создан новый способ и теперь она изготовляет платину чище английской.

В связи с этим министр Канкрин обещал содействие всем, кто возьмется за решение трудной задачи, и награду тому, кто «в сем преуспеет».

Сохранились сведения о том, что в конце 1825 года крепостной Н. Н. Демидова Филипп Попов изготовил два платиновых кольца из руды, обнаруженной вблизи Нижнего Тагила. Кольца были отправлены хозяину, в столицу, с пояснением, что Попов «сам дошел до этого».

Демидов, отметив, что «служитель Попов изобрел способ плавить платину, вещь столь мудреную, что даже в просвещенных краях Европы, как-то Франции и Англии, есть мало людей, кои сей секрет знают», приказал выдать изобретателю 500 рублей. Нижнетагильский управитель приказ изменил, выдав только 200, пообещав остальное, «…когда им, Поповым, доведена будет сплавленная платина, без применения других металлов, до ковкости».

Задача, как видим, была поставлена трудная, так как все известные тогда способы (Жанетти, Архипова, Мусина-Пушкина и др.) решали ее с применением «других металлов» (мышьяка, ртути и т. д.).

В дальнейшем к работе Попова, чтобы «довести сплавку в настоящее совершенство», был привлечен еще один талантливый крепостной, изобретатель М. Черепанов. Они не успели довести дело до конца, как поступило известие о том, что их опередили…

ДЕНЬ ТОРЖЕСТВА РОССИЙСКОЙ НАУКИ

По мере развития горной промышленности необходимость тщательного химико-металлургического изучения руд становилась все очевиднее. Новый министр финансов, несмотря на все финансовые трудности, выделил в 1824 году крупные средства для организации в столице научного центра — Соединенной лаборатории Департамента горных дел и Горного кадетского корпуса, на которую возлагалось «испытание и разложение руд, солей и всяких минералов, открываемых в России», а также проведение опытов, касающихся «до усовершенствования проплавки и промывки руд, выварке солей и прочих металлургических операций».

Должность начальника этой лаборатории была высокой, и, естественно, ожидали, что займет ее чиновник высокого ранга, но министр делал ставку на людей способных. Назначен был Петр Григорьевич Соболевский, ни чина и ни ученого звания не имевший. Единственный сын профессора ботаники, он получил хорошее домашнее образование, рано обнаружил большие способности к наукам, живописи, музыке, но почему-то был определен в сухопутный кадетский корпус. Закончив его, он в гренадерском полку дослужился за шесть лет лишь до чина поручика и добился отставки.

Штатскую жизнь Соболевский начал в 23 года помощником переводчика в министерстве коммерции. Тогда очень актуальной была проблема освещения домов и улиц. Традиционные свечи и коптилки доставляли массу неудобства. Министерство коммерции безуспешно попыталось приобрести патент французского инженера Лебона на термоламп — осветительное и отопительное устройство, работающее на светильном газе, получаемом при сухой перегонке дерева.

Занимаясь переводом документов по этому вопросу, Соболевский придумал осветительную установку иной конструкции. Не встретив поддержки начальства, он решил ее построить своими силами, затратив на это небольшие средства, полученные в наследство после смерти отца в 1807 году.

Дело продвигалось медленно отчасти и потому, что круг интересов Соболевского не ограничивался техникой. Как и многие передовые люди, он сознавал необходимость реформ и принял участие в работе комиссии М. М. Сперанского, подготовлявшей проект государственных преобразований. Для этой цели он даже оставил свое спокойное место в министерстве и в 1809 году полностью перешел на службу в комиссию. И все же в 1811 году термолампом был ярко освещен столичный Монетный двор, а Соболевского в январе 1812 года наградили орденом св. Владимира 4-й степени «за попечение и труды, с коими произвел в действие устроение термолампа, доселе в России не существовавшего».

Царь утвердил проект освещения новым способом Адмиралтейского бульвара, и Соболевскому пообещали возместить затраты на изобретение, но началась война и все это осталось невыполненным. На либеральных начинаниях был поставлен крест. Комиссию ликвидировали, Сперанского сослали, а Соболевский вовсе ушел с государственной службы и переехал на Урал. На Пожевском металлургическом заводе, принадлежавшем камергеру Всеволожскому, он создал химическую лабораторию, осуществил много важных усовершенствований первым в России освоил получение чистого железа методом пудлингования, сконструировал для этого «самодувную» печь и «колбасные» прокатные станы. В 1817 году поплыл по Каме первый пароход, спроектированный и построенный Соболевским. Вслед за этим триумфом, «когда уже все было мною кончено и дело пошло к расчету, то он, г. Всеволожский, поступил со мной так неблагородно, что я, получив отказ даже в одной паре лошадей, принужден был с семейством своим вытти из завода его пешком и без копейки денег…» — эти строки взяты из жалобы Соболевского в суд.

Соболевский приобрел к этому времени на Урале такую высокую репутацию, что ему не пришлось бедствовать, ожидая конца тяжбы с камергером (которая так ничем и не кончилась). Его сразу же пригласили на казенный Воткинский завод, где обязались выплачивать «ежегодно четвертую часть той прибыли, которую доставит заводу каждое введение усовершенствования».

Семь лет проработал Соболевский на этом заводе и «многократно удостоился наград», как сказано в бумаге, с которой он вернулся в столицу в августе 1824 года.

Всего за полтора года под руководством Соболевского трехэтажная лаборатория была построена и хорошо оборудована (она и в наши дни действует в составе Ленинградского горного института).

Из ряда первоочередных задач решение самой трудной — платиновой Соболевский взял на себя. В августе 1826 года, получив 20 фунтов руды, он принялся за дело со свойственной ему увлеченностью.

Результат стал известен 21 марта 1827 года. Министр финансов пригласил всех «призванных своим присутствием и благорасположением содействовать прогрессу науки» прибыть в актовый зал Горного корпуса, чтобы заслушать доклад г. Соболевского «О новом способе очищать сырую платину и приводить ее в ковкое состояние».

Было в этом приглашении нечто необычное.

Горный кадетский корпус (задолго до его переименования в институт) царским указом был приравнен к университету «как такое учебное заведение, которое по давности и обширности преподаваемых в нем наук и знаний есть одно из первейших в государстве».

Корпус заслужил такую оценку. Программа обучения, разработанная А. А. Мусиным-Пушкиным, была обширна и разнообразна, преподаватели умелы.

На набережной Невы по проекту А. Н. Воронихина было построено величественное здание в классическом стиле, с двенадцатью мощными дорическими колоннами. Специальное назначение этого здания было подчеркнуто сюжетом монументальных скульптур, установленных при входе: справа Геракл, сын бога, сражается с Антеем, сыном земли, слева владыка земных недр Плутон похищает Прозерпину, олицетворяющую силу земли.

С разработкой недр были тогда связаны столь большие надежды, что корпус приравняли не только к университету, но в некоторых отношениях и к лицею.

Поэтому особы придворные обязаны были присутствовать на выпускных экзаменах, выслушивать ответы будущих горных офицеров «из механики, металлургии, горного, маркшейдерского и пробирного искусства» и оценивать их успехи «по изящным искусствам, коим воспитанники обучались в корпусе, музыке, пению, декламации, танцам и фехтованию». Полагалось присутствовать и на «торжественных прослушиваниях ученых докладов». Однако в весенние месяцы, когда шла напряженная подготовка к выпускным экзаменам, никакие отвлечения не разрешались, и в великолепных залах корпуса, украшенных уникумами — глыбами малахита и яшм, огромными кристаллами горного хрусталя, топаза, турмалина, — царила тишина.

Назначение министром доклада Соболевского на «мертвый период» нарушало традицию, подчеркивало важность события.

Казалось бы, узкоспециальная тема доклада интересов не сулит, но зал был полон: пришли не только обязанные присутствовать, но и те, кто составлял подлинный высший свет столицы, — ученые, писатели, студенты.

Текст доклада П. Г. Соболевского опубликован в «Горном журнале» (т. II. 1827). Приведем его с сокращениями, по возможностям сохраняя авторский стиль.

Соболевский напомнил уважаемым слушателям, что в естественном виде платина представляет собой зернистое смешение девяти и более металлов, с трудом растворимое лишь в царской водке. При добавлении нашатыря происходит отделение от примесей, осаждается тройная соль платины, соляной кислоты и аммиака. Последние улетучиваются при прокаливании и остается порошок губчатая платина, не обладающая ни малейшей ковкостью. Все металлы приобретают ее после плавления, но расплавить губчатую платину не удалось никому. Поэтому ее обработка требует особых приемов. Снижение температуры плавления удается достигнуть, сплавляя губчатую платину с различными веществами. Вместе с товарищем моим Василием Любарским, сообщил Соболевский, мы повторили большую часть испытаний, произведенных над платиной в прежнее время другими химиками. Сплавляли губчатую платину со многими веществами. Ковкий металл был получен из сплава с фосфором после его выжигания, но потери металла при этом были чрезвычайно велики. Более перспективным выглядело сплавление со свинцом в четверном количестве по весу против платины. Полученный сплавок измельчали, смешивали с равным количеством серы и подвергали смесь расплавлению в тигле, нагретом наперед добела. При этом под шлаком образовывался блестящий металлический королек, состоящий из платины, свинца и серы. Его снова расплавляли и прибавлением нового количества свинца отделяли из сплавка серу, получали чистое соединение платины со свинцом. Раскалив оное добела и подвергнув действию горячего молота, нам удалось вытеснить свинец подобно шлаку и получить ковкую платину.

Эти и многие иные опыты показали, что при всех недостатках способ Жанетти, блестяще раскрытый и примененный господином Архиповым, является лучшим, а так как и он плох, то получение металлической платины из ее сплава перспектив не сулит и все сие совокупно заставило нас оставить неверный путь.

В поисках иного пути Соболевский обратил внимание на имеющиеся в литературе указания о том, что зерна губчатой платины, нагретые до белого каления, при сильном сдавливании слипаются и приобретают некоторую ковкость. Это отмечали Сикинген, Неккер, Делиль и другие исследователи, но никто из них не придал практического значения этому наблюдению, видимо полагая, что необходимость нагревать мельчайшие зерна до предельно достижимых температур и прессование их в таких условиях делает обработку крайне утомительной и ненадежной. В этом мы убедились со всей очевидностью, затратив значительное время на проведение опытов при различной температуре и силе сдавления. Старания наши не были тщетны, нам удалось подметить, что при сильном сдавливании слипание зерен губчатой платины происходит и при умеренном жаре.

И все же, откровенно признался Соболевский, не возникало мысли о том, что и в холодном виде твердые металлические зерна могут слипаться, как кусочки глины. Убедиться в этом помог случай.

Однажды из-за внезапного прекращения нагрева начали прессовать почти холодную губчатую платину, и это указало нам средство к достижению цели.

Опыты, произведенные согласно сему наблюдению, продолжал Соболевский, оправдали ожидания и представили нам самый простой и надежный способ. Очищенную платину в губчатом виде набиваем мы, холодную, весьма плотно в толстую железную кольцеобразную форму произвольной величины, сдавливаем ее сильным натиском винтового пресса и, вынув из формы, получаем плотный кружок, имеющий металлический блеск…

В зале был установлен винтовой пресс, и Соболевский с помощью мастера Василия Сысоева, который ранее работал с Архиповым, произвел прессование.

Соболевский пояснил, что в сем состоянии платиновый кружок не имеет еще ковкости, и сила сцепления частиц платины между собой не противостоит в ней сильным ударам, оный ломается и крошится. Для обращения таковых кружков в ковкую платину, надлежит их нагреть и подвергнуть давлению того же пресса. При этом от одного удара кружок платины вовсе изменяет свой вид; зернистое сложение его становится плотным, и оный делается совершенно ковким. Величина кружков не представляет в сем случае никакой разности: большой и малый кружок от одного удара делаются ровно ковки и тягучи. После такого обжатия кружки проковываются в полоски или прутки желаемого вида обыкновенным образом.

Таким способом обращение платины в ковкое состояние производится нами без большого труда и потерь в самое короткое время, малыми издержками.

В этом присутствующие убедились: на виду у всех мастер Василий Сысоев из сыпучего порошка изготовил слитки и полосы.

В заключение Соболевский продемонстрировал ювелирные изделия из платины, полученной новым способом, отметив, «что платина сия ни в чем не уступает обработанной во Франции».

Фраза эта сказана, вероятно, из скромности, вряд ли автор замечательного открытия не сознавал, что отныне роли переменились и Россия не только по запасам руды, но и по достижениям технологии вышла на первое место!

Доклад завершился необычайной для подобных заседаний восторженной овацией. Общее настроение ярко выразил первый профессор физики Петербургского университета Н. П. Щеглов, сказав, что наконец-то «наступил день торжества российской науки… Не даром говорит пословица, что великие открытия оканчиваются большей частью великой простотой. Все почти европейские знаменитые химики в течение семидесяти лет старались найти легкий способ отделять чистую платину и приводить в ковкое состояние, но доселе усилия их были безуспешны.

Слава и честь господину Соболевскому (и его помощникам), они нашли наконец такой способ, при котором, кроме горна, винтового пресса и ничтожного количества углей, ничего не нужно и которым в час получается большой кусок платины, совершенно готовой на изделия и совершенно чистой, тогда как очищаемая иностранцами всегда содержит остаток мышьяку. Многие, может быть, скажут, что это слишком просто, но я опять повторяю, что знаменитые химики Европы семьдесят лет искали простоты сей безуспешно!»

Новый способ обработки платины скрывать не стали, возможно, потому, что не боялись конкурентов, ведь платиновой руды, помимо России, почти не осталось. Ликующие сообщения появились во многих газетах и журналах, даже в тех, какие обычно места науке не уделяли. Необычно большое внимание, какое привлекло в различных слоях русского общества открытие Соболевского, вряд ли можно объяснить только его практическим значением. В те трудные годы, когда достоинство народа было унижено казнями декабристов, свирепым террором, всякое событие, свидетельствующее о духовной силе русских людей, воспринималось особенно остро.

Соболевский получил большую известность. Ему был установлен двойной оклад «доколе на службе пребывает», позднее его избрали членом-корреспондентом Академии наук, а после того как он выступил с докладом и продемонстрировал свой метод в Обществе германских естествоиспытателей, его глава Александр Гумбольдт назвал Соболевского одним из величайших инженеров Европы.

Метод Соболевского до начала 60-х годов прошлого века оставался единственным и незаменимым для получения платины. В дальнейшем достижения техники сделали осуществимой и выгодной непосредственную плавку губчатой платины (при температуре свыше 1770 °C), и метод Соболевского постепенно был забыт. Возрождение его началось на рубеже нашего века с изготовления из порошка тугоплавких металлов нитей накаливания для электрических лампочек. Вслед за этим широкое распространение получило формование изделий из порошков очень тугоплавких металлов и металлоподобных соединений без расплавления основного компонента, путем прессования и спекания при температурах, значительно ниже точки его плавления. Особенно велико теперь значение порошковой металлургии для получения композиций из веществ, не смешивающихся между собой в расплавленном виде (вольфрам — медь, железо пластмасса; железо-висмут; медь-графит и т. д.).

Методы порошковой металлургии позволяют вырабатывать пористые подшипники и фильтры, бронзо-графитовые щетки электрических машин, магнетодиэлектрики, постоянные магниты, твердые сплавы и многие другие изделия. Удалось и выяснить причины явления, впервые выявленного Соболевским: при прессование увеличивается поверхность контактов между частицами, изменяется их форма, переходит из сферической в многогранную, возрастает прочность конгломерата.

После смерти Волластона в1829 году стало известно что он получал металл почти таким же способом, как и Соболевский, но менее совершенным-прессование платины производилось в горячем виде, что очень осложняло работу. Поэтому и хронологически и по достигнутым результатам приоритет Соболевского был признан, и его по праву называют отцом порошковой металлургии.

На основе своего открытия Соболевский очень быстро организовал на Монетном дворе цех по переработке платиновой руды. Добыча ее на Урале возрастала ошеломляющим темпом. Добыли (по официальным данным) в 1826 году 220 килограммов, в 1827-400 килограммов, а в следующем году-1500 килограммов. Было ясно: это далеко не предел. Всю руду успевали переработать, и на Монетном дворе начал накапливаться металл. Дело в том, что спрос на платину внутри страны и за рубежом явно отставал от предложения. Чтобы форсировать сбыт, объявили, что платина продается всем по льготной цене: сырая — 3 р., губчатая — 4 р., очищенная -5 р. за золотник. Но и это не очень помогло. Платина лежала мертвым грузом, ее даже начали использовать не только там, где это было необходимо. Например, для столовой Горного корпуса изготовили посуду из медно-платинового сплава.

Возникла проблема: как же быть? Еще понизить цену или сократить добычу, искусственно затормозить так хорошо начатое дело? А может быть, продолжать работы, копить металл до лучших времен? Но где взять средства для оплаты работ?

Состояние финансов не предвещало лучших времен. Медлить было нельзя. Поэтому министр Канкрин решился на смелый шаг.

БЕЛЫЕ ЧЕРВОНЦЫ

В Государственный совет, высший орган царской России, Канкрин представил «платиновый прожект» и пояснительную записку, в которой напомнил невеселую историю российских финансов, о том, как хроническая нехватка золота и серебра заставляла его предшественников «изобретать» денежные эрзацы, чему свидетельство Медный бунт 1656 года, а также начатый Екатериной II в 1769 году выпуск ассигнаций, «бумажных свидетельств на получение денег». Они, настоящие и фальшивые, завезенные наполеоновской армией, наводнили страну, дезорганизуют денежное обращение.

Угроза «ассигнационного» бунта реальна, и единственный выход, утверждал Канкрин, — выкупить ассигнации и построить финансовую систему на прочной основе благородных металлов. Все добываемое золото и серебро немедленно идет в чеканку, а платина, полноправно благородный металл, остается «втуне лежащей». Мириться с этим нельзя, для осуществления реформы необходимо использовать все возможности. Испанцы пытались применить платину для подделок, добавляли ее в золото, а он предлагает пойти в открытую чеканить платиновую монету!

Реформа, предложенная Канкриным, была осуществлена спустя 15 лет, а тогда, в 1827 году, его идеи лишь всполошили сиятельных старичков из Государственного совета: только платинового бунта еще не хватало!

Ответ Государственного совета прозвучал почти по Некрасову:

Может быть, и доходное дело, Но советую вам подождать. Ново… странно… до дерзости смело, Преждевременно, смею сказать!

Ждать можно было только банкротства. Поэтому министр пошел на конфликт, представил проект в высшую инстанцию — царю. Николай I собственноручно начертал на проекте: «Потребовать заключения компетентных лиц по сему вопросу».

А кого же таким считать в столь новом деле?

Оставалось утешаться тем, что царь «начертывал» резолюции и куда более замысловатые, вроде «три сапога — пара»!

Канкрин все-таки выход нашел. Он обратился к человеку, которого именовали Аристотелем XIX века. Этот век был богат талантами, но с Аристотелем по широте научного кругозора сравнивали только Александра Гумбольдта, имя которого теперь носит Берлинский университет.

Заслуги Гумбольдта в развитии астрономии, географии, геологии, геофизики, ботаники, климатологии и многих других наук огромны. Его многотомный труд «Космос» для своего времени был подлинной энциклопедией естествознания.

Гумбольдт был неутомимый путешественник и зоркий наблюдатель. Ему по праву принадлежит честь научного открытия Южной Америки. Он первым проник в заповедные ее дебри, доказал соединение систем Амазонки и Ориноко, оконтурил вдоль западных берегов континента течение, которое теперь носит его имя. Он собрал свыше четырех тысяч растений Южной Америки, из которых почти половина ранее не была известна. Столь же блестящи были результаты его изучения минерального царства Америки. Гумбольдт посетил и первым описал платиновые месторождения Колумбии и в дальнейшем интересовался новым металлом. Еще в 1825 году он просил прислать ему образцы уральской платины.

Кто же, как не Гумбольдт, знаток истории и нумизматики, мог быть признан «лицом компетентным»?

Когда открыли платину в России, Гумбольдту исполнилось пятьдесят. Он находился в зените славы. К нему за советом по самым различным вопросам обращались даже короли. Его слово значило очень много.

Канкрин попросил поддержки у Гумбольдта. Переписка их продолжалась несколько лет. Она сохранилась и опубликована.

К письму от 15 августа 1827 года Канкрин приложил пробные образцы белых червонцев, сделанные по рисунку художника Эллерса. Министр отчеканил их втайне, поспешно, с явным желанием поставить противников новых денег перед свершившимся фактом. Посылкой этих проб Канкрин как бы намекал Гумбольдту, что вопрос практически решен, но почтительнейше просил «возможно скорее сообщить любезно Ваше столь важное для меня мнение».

Ученый поблагодарил за «прекрасно отчеканенные пробы, которым я обязан любезности Вашего превосходительства и которые по справедливости вызвали восхищение короля и знатоков монетного дела, доказав, что в С. Петербурге, более чем где-либо в другой стране, преодолены технологические трудности по очистке и обработке платины».

К замыслу Канкрина Гумбольдт отнесся с осторожностью, отметил, что такая «провинциальная» монета вряд ли сможет долго существовать. Он справился, достаточны ли запасы платины на Урале, чтобы обеспечить долговременный выпуск белых червонцев? Предостерегал, что увеличение добычи в Колумбии может спутать все карты. И наконец, высказывал опасение, что простолюдины будут новые монеты брать неохотно, опасаясь спутать их с более дешевыми серебряными.

Министр финансов в ответ усиленно благодарил, сообщал, что он с «большим вниманием читал и снова перечитывал письмо Вашего превосходительства, но с тем же свободомыслием и с полным сознанием вескости этих причин я все-таки признаюсь, что еще не совсем убежден…».

Точнее было бы сказать, совсем не убежден, потому что далее Канкрин энергично возражает. Провинциальная монета может существовать и приносить пользу, потому что это будет «монета роскоши с добровольным оборотом» (то есть не хочешь-не бери!). Простолюдина не обмануть, по весу новые монеты будут резко отличаться от серебряных такого же размера.

Не следует беспокоиться и о запасах металла, заверил Канкрин, и тут же послал Гумбольдту официальное приглашение приехать «в интересах науки и страны», самому убедиться в возможностях уральских россыпей, «по сравнению с которыми колумбийские, судя по описанию Вашего превосходительства, ничтожны».

В том же письме, словно забыв о возражениях Гумбольдта, он просит его сообщить свое мнение о выборе соотношения стоимости платины к серебру.

Против намеченного Канкриным соотношения 5:1 Гумбольдт не возражал. Предложение приехать он принял, и весной 1829 года посетил Урал. Его путешествие способствовало изучению края, но для проблемы: быть или не быть платиновым деньгам — уже значения не имело.

Еще за год до этого, 24 апреля 1828 года, был обнародован «именной указ» о чеканке умеренного количества платиновой монеты из казенного металла и приемки ее в платежах на добровольных началах.[5] За подделку новой монеты было обещано то же, что и за подделку всех других.

Вероятно, письма Гумбольдта сыграли роль в невиданно быстром для тогдашней России осуществлении проекта.

Во всяком случае, на другой день после «именного указа» Канкрин отправил Гумбольдту благодарственное письмо, приложив к нему белый червонец, отчеканенный первым.

После смерти Гумбольдта, дожившего до девяноста лет, в 1859 году эта монета была выкуплена, вернулась в Петербург, в Эрмитаж, часть Зимнего дворца, незадолго до этого открытую «для публичного обозрения», хранится она там и теперь.

Среди сверкающих дворцовых коллекций белый червонец выглядит более чем скромно. Монетка по виду очень похожа на нашу двадцатикопеечную, даже чуть меньше, но раза в четыре тяжелее. На лицевой стороне изображен герб Российской империи — двуглавый орел. При очень хорошем зрении можно разглядеть на груди орла московский герб, а на его правом крыле гербы царств Казанского, Астраханского и Сибирского, на левом — Польского, Херсонеса Таврического и Великого княжества Финляндского.

На обратной стороне в середине монеты чеканка в пять строк:

3

рубли на серебро

1828

Спб

Эта надпись окаймлена ободком, а между ним и зубчатым краем монеты по кругу надпись: «2 зол. 41 дол. чистой уральской платины» (что было не совсем точно: монеты содержали около 97 процентов платины, 1, 2 процента иридия, 0,2 процента палладия, 0,5 процента родия, остальное составляли медь и железо).[6]

Рассматривая такие монеты, невольно задумываешься: почему их назвали червонцами?

В нашем сознании червонец — это десять рублей, а никак не три.

Ответ нетрудно найти в любой энциклопедии.

Оказывается, десятирублевые червонцы очень молоды. Лишь при Советской власти, в 1922 году, были выпущены банковские билеты такой стоимости. Они были основной денежной единицей нашего государства до 1947 года, когда после денежной реформы их место занял рубль.

А в XIX веке десятирублевая золотая монета называлась империалом, золотой червонец был трехрублевиком, и Канкрин умышленно принял такую же стоимость для платиновой монеты. Она отличалась не только цветом, но и весом — 10,35 грамма, а золотой червонец весил около 4 граммов.

Дебют белых червонцев прошел успешно. Опасение Гумбольдта, что их будут остерегаться из боязни спутать, не подтвердилось. Их прозвали «платенниками», «уральскими червонцами» и брали охотно, малые размере делали их удобными, а от такого же по размеру серебряного четвертака они хорошо отличались и по весу и до внешнему виду.

К тому времени представление о том, что платина — металл драгоценный, надежный, уже распространилось. «Простолюдины» и не «простолюдины» резонно рассудили, что лучше платина, чем медяки да ассигнации.

Сыграла свою роль и реклама: в праздничные дни царь стал делать подарки приближенным не червонным золотом, а белыми червонцами. Еще в большей мере престиж платины повысило то, что из нее стали изготовлять ордена, медали, памятные жетоны — полная их коллекция хранится в Ленинградском Эрмитаже.

Самая большая платиновая медаль весом 573,5 грамма, диаметром 86 миллиметров была выпущена к празднованию 1000-летия России. Открытие Исаакиевского собора отметили медалью весом 226 граммов, диаметром 65 миллиметров.

В 1843 году медалью с надписью «Первый палладий из уральской платины» был отмечен достигнутый успех. Эта медаль — диаметр 35 миллиметров, вес 47 граммов — отличается от платиновых не только малым весом, но и «блещущей белизной».

Надо отметить, что даты, указанные на некоторых медалях, вызвали предположения о том, что их чеканка производилась задолго до открытия россыпей в России. Так, на медали «Медный всадник» обозначен 1782 год, а на медали в честь взятия Парижа 1814 год.

Удалось установить, что обе эти медали были изготовлены в 1828 году, а указаны на них даты событий, которым они посвящены. Об этом следует помнить коллекционерам.

Принятые меры содействовали успеху белых червонцев. Канкрин рассылал их повсюду. Он сообщил Гумбольдту: «Я стараюсь распространить монету в Азию. Персы находят большое удовольствие в платиновых монетах, и думаю, что мы слишком мало оценили металл».

Гумбольдт отвечал: «Я очень рад слышать со всех сторон, что новая монета имеет успех и приносит много пользы».

Успех был так велик, что в конце 1829 года начали выпускать и более дорогие платиновые монеты — шестирублевики и двенадцатирублевики. Их называли белыми полуимпериалами и империалами, хотя их стоимость не совсем соответствовала золотым монетам с таким названием.

Лицевая сторона всех платиновых монет одинакова — двуглавый орел во все поле. На обороте изменения только в цифрах, указано соответственно 6 и 12 рублей, а в круговой надписи: «4 зол. 2 дол…» и «9 зол. 68 дол. чистой уральской платины».

Платина получила надежный неограниченный сбыт, и уральскому начальству приказано было всемерно форсировать поиски и добычу белого золота.

В газетах тех лет есть сведения и о других важных применениях. Так, московский купец К. Кивер был награжден медалью «За употребление нового способа сгущения серной кислоты в платиновых снарядах». И о платиновых эталонах отечественного изготовления сообщалось с ликованием.

Получила платина в России и совсем новое применение в мощной тогда «колокольной индустрии». Давно уже было известно, что добавка в колокольную бронзу серебра порождает звонкий, открытый тон, золото увеличивает резкость и громкость звучания, а платина, как оказалось, придает несравненную «малиновую» нежность. В колокольную гамму было внесено важное дополнение. В какой пропорции добавляли платину, не сообщалось, но известно, что на колокола с малиновым звоном спрос был велик.

ПЛАТИНОВАЯ ЛИХОРАДКА

Белые червонцы сразу же завезли на Урал, и они воочию показали, что платина теперь металл денежный. Одновременно казна объявила, что покупает «сырую» платину от всех, без ограничений…

Благодаря этому золотая лихорадка, охватившая Урал после открытия россыпей, превратилась в золото-платиновую.

К этому времени золотые россыпи уже были выявлены в зоне длиной более 2000 километров, охватывающей Южный, Средний и Северный Урал. При промывке проб повсюду зорко присматривались не только к желтым, но и к серым тяжелым минералам и во многих местах их обнаружили. Однако значительные, пригодные для разработки концентрации платины — вместе с золотом и без него — удалось обнаружить только на Среднем Урале. Работы, начатые Н. Р. Мамышевым вблизи Баранчинского завода, были продолжены в долинах рек Иса, Тура, Выя. Но и это явилось лишь прологом главных событий.

История открытия уральской платины невольно заставляет вспомнить старую поговорку: «Деньги идут к деньгам, ордена к орденам», потому что самые богатые россыпи оказались сосредоточенными на земле, принадлежащей самым богатым, некоронованным королям Урала Демидовым. Их крепостные рудоищики Ефим Копылов, Емельян Ростигаев и другие выявили на склонах главного уральского водораздела россыпи, получившие название «поддерников», потому что только растительный слой прикрывал богатство — пески, черные от крупных платиновых зерен.

На одном только Мартьяновском прииске, у юго-западного подножия Соловьевой горы, было обнаружено, а точнее сдано хозяевам в 1827–1829 годах 3384 самородка. Самый крупный из них весил около 9 килограммов.

Среднее содержание металла в этих россыпях, не имевших покрышки из наносов, было так значительно, что рубеж 100 пудов за сезон, который еще недавно казался фантастическим, был не только достигнут, но и превышен: в 1830 году добыли на демидовских приисках 109 пудов платины.

«Стивки» в верховьях сняли быстро, но добыча не уменьшалась, потому что долины рек оказались богатыми платиной на значительном протяжении. По мере удаления от водораздельной зоны содержание платины уменьшалось, а мощность наносов возрастала, и добыча становилась все более трудоемкой. Но все же на протяжении первого этапа освоения платиновых богатств Урала (он внезапно завершился в 1845 году, о чем еще будет речь) демидовские прииски оставались самыми богатыми и дали тогда свыше 80 процентов всей добытой в России платины — около 40 тонн.

О том, какие усилия потребовались для этого, сохранились разноречивые свидетельства.

Столичный журналист П. Свиньин, одним из первых посетивший уральские прииски, нарисовал в журнале «Отечественные записки»[7] (№ 57, 1824) картину идиллическую и пришел к выводу, что «разработка россыпей, будучи очень легкой, доставляет: во-первых, выгодное занятие не только для женщины, но и для детей и несказанно улучшает их быт…»

Известно, что А. С. Пушкин, правда по иному поводу, назвал Свиньина лжецом. Уральский очерк этого журналиста полностью подтверждает справедливость такой характеристики: только лжец мог назвать легкой работу на приисках и умиляться участью малолетних.

О том, как было на самом деле, рассказал Д. И. Мамин-Сибиряк в очерке «Платина» («Северный вестник», № 10–12,1891).

Писатель родился и вырос на Висимо-Шайтанском заводе, который, по его словам, «всегда стоял в голове платинового дела». О том, чего писатель сам не видел, он знал, что называется, из первых рук. Еще были живы бывшие демидовские крепостные, те, кто работал на платине с первых дней. Мамин-Сибиряк приводит такие свидетельства: «…помню — как на убой шли на платину… все в струну, все трясутся…» Или: «Што нынче! Шальба, а не работа. Бывало, народ на платину погонят, так бабы ревут-ревут…»

Архивные документы подтверждают все это. Стремясь за короткий сезон «от снега до снега» взять как можно больше, работать на россыпях заставляли непомерно, изо дня в день по 18 часов, с телесными наказаниями за нерадивость и обысками самыми унизительными (чтобы не утаил кто-нибудь самородок).

Высокий уровень добычи платины сохранялся год за годом, и не только из-за безмерной эксплуатации. Помогало и быстрое совершенствование техники.

В Европе и Африке почти все россыпи благородных металлов отработали еще в начале новой эры, и довольно совершенные приемы, которые придумали римляне, оказались, как уже говорилось выше, забытыми. В Южной Америке и в Азии промывку песков вели в ковшах, самым примитивным способом. Поэтому уральским горнякам пришлось изыскивать новые пути. Приспособления и приемы, ставшие привычными для коренных руд, на россыпях не могли обеспечить успеха. Самой трудоемкой операцией, определяющей темп отработки коренных руд, было дробление, и на промывку поступал равномерно измельченный материал. Промывальные устройства при этом работали с небольшой нагрузкой, и была возможность обеспечить очень тщательное отделение рудных зерен. На россыпях все было по-иному. Дробление почти отпало, на промывальный шлюз поступал материал, подготовленный самой природой, — причудливая и непостоянная смесь валунов, гальки, песка и глины. Извлечь из него полезные минералы, размер которых тоже изменчив — от самородков до пыли, задача трудная.

Брусницын и Мамышев первыми придумали удачные конструкции защитных решеток, устанавливаемых над головой промывального шлюза.

Работу вели так: на решетку засыпали руду, порциями примерно по 1 пуду, гребками разравнивали и, промывая сильной струей, очищали каждый камень от глины под надзором не менее двух начальников, и, убедившись, что самородков нет, «пустые» валуны и гальку отбрасывали, а «сумнительные» измельчали.

Мелкий материал, который сам проваливался сквозь защитную решетку на шлюз, промывали «тихой» струей одновременно истирая его щетками. Знали, что самым опасным похитителем платины и золота являются комочки глины, потому что облепленные ими драгоценные минералы утрачивают свою важнейшую особенность — тяжесть, и вода их уносит в отвалы. Чтобы не допустить этого, значительно увеличивали по сравнению с применявшимися для коренных руд длину шлюзов и число поперечных порогов, задерживающих тяжелые минералы. К «хвосту» шлюза пристраивали отстойники для сбора мельчайшей платины.

После промывки таким способом трех порций руды, воду перекрывали, «пороги» вынимали и проволочными щетками «отбивали» в чашу черный шлих. Затем снова начинали грузить на решетку руду и промывать ее на шлюзе. А черный шлих под надежным надзором доставляли на обработку, там его сушили, выбирали «железину» магнитом и промывали начисто.

За 18-часовую смену каждый рабочий перерабатывал лишь 500–600 килограммов песка, но и это приносило немалый доход благодаря богатству россыпей и дешевизне труда.

Когда взамен деревянных шлюзов распространение получили чугунные «с решетками из готовоотливных частей», производительность промывки возросла. Задерживать стали сортировка и отмывка от глины материала россыпи на решетках. Совершенствование этой операции вели двумя путями. Там, где пески содержали мало глины, были «промывистые», и позволял рельеф местности, применяли «кулибу» (названную так по фамилии ее создателя К. Кулибина): всю руду без сортировки подавали на длинный, круто установленный шлюз; скользя по нему в быстром потоке воды, материал распадался, галька и песчинки отмывались от глины.

Правда, этот метод получил ограниченное распространение, потому что на Урале, в речных долинах, преобладали отложения глинистые. Для хорошего извлечения из них платины и золота процесс пришлось разделить на две стадии, создать специальные механизированные устройства для отделения глины, валунов и гальки.

Распространение получила размолочно-промывальная машина, созданная механиком Китаевым. Она состояла из двух железных цилиндров, насаженных на вертикальный вал, приводимый в движение водяным колесом.

В верхний размолочный цилиндр загружали руду, чугунные пальцы, насаженные на вал, ее перемешивали, мельчили, отмывали гальку, растирали глину, и сквозь отверстия в днище мелкая фракция проваливалась в нижний, мутильный цилиндр, где продолжалось перемешивание и тяжелые частицы постепенно оседали на дно, а легкие уносила вода.

Раз в час машину останавливали. Гальку из верхнего цилиндра после осмотра спускали по желобу в отвал. Песок из нижнего цилиндра (в нем содержание металла возрастало примерно в четыре раза) через боковое отверстие смывали на шлюз для промывки.

Стоила эта машина недорого и заметно повысила производительность труда, а также позволила перерабатывать бедные пески, которые считали непригодными для прямой промывки.

Вскоре появились и другие более совершенные машины. Общим для всех их было механическое перемешивание рудной массы при ее промывке.

Замечательный механик, строитель первых русских паровозов, демидовский крепостной Ефим Черепанов в 1828 году построил машину, которая обеспечивала производительность до 300 пудов на одного рабочего в смену, при высоком извлечении металла. Применение ее удвоило количество песков, перерабатываемых на нижнетагильских приисках.

Машина Черепанова имела трехъярусное строение. В верхнем желобе при вращении пальцев, посаженных на вал, отмывалась галька, измельчались комки, а более мелкий материал уносился водой сквозь отверстия на средний желоб, где повторно производилась отмывка и сортировка. Песок при этом перемещался на нижний плоский шлюз, где и накапливался черный шлих.

Затем была создана машина, которая как бы объединяла схемы, предложенные Китаевым и Черепановым, Руда поступала в перфорированный цилиндр, вращаемый на горизонтальной оси зубчатым колесом. Мелкий материал, прошедший сквозь отверстия в цилиндре, вода перемещала на расширяющийся книзу наклонный желоб, по всей длине которого проходил вал с лопастями, приводимыми в колебательное движение кривошипом и зубчатой передачей.

Довольно высокие перегородки, между которыми вращались лопасти, обеспечивали накопление обогащенного песка, и это сокращало время остановок для очистки машины. Окончательная домывка производилась па плоском вашгерде.

Эту машину именовали ахтеевской бутарой, несколько исказив фамилию ее создателя (А. А. Агте). Бутарами (от латинского «бутариум» — бочка) в дальнейшем стали называть все промывальные устройства, в которых сортировочный барабан сочетался со шлюзом.

Машины Агте и Черепанова приводились в движение водяным колесом или упряжкой в 4–6 лошадей. Не везде для этого имелись возможности, да и людской труд был дешев, поэтому значительно большее распространение получила «промывальная машина с ручной протиркой на плоском грохоте». Она представляла как бы уменьшенную нижнюю часть машины Агте, где продольный вал приводился в движение мускульной силой, взамен неподвижной решетки для отделения гальки и протирки глинистого материала обычно применялся качающийся грохот.

Существенно улучшить эту машину сумел в 1836 году Брусницын. Он заглубил плоский грохот в бревенчатый ящик, имевший изнутри чашеобразную форму. В центре грохота на подшипнике укреплялся вертлюг — вертикальный коленчатый вал, приводимый во вращение двумя рабочими с помощью тяг. Навешенные на вертлюг лапы и скобы перемещали в потоке воды руду, отмывали гальку. Ее время от времени сбрасывали, открыв боковой шлюз, предусмотренный для этой цели. Мелкий материал, прошедший сквозь грохот, вместе с водой поступал на промывальный шлюз с лопастями на горизонтальном валу, его привод тоже осуществлялся вручную.

Это простое устройство быстрее и чище, чем другие, более сложные, отделяло металл от глины.

Машина Брусницына экономно расходовала воду — 10 куб. метров на тонну руды (на других машинах расход составлял 12–15 куб. метров). И высота подъема воды требовалась меньшая — 2 метра (вместо обычных 3–4 метров).

Кроме того, за чистотой отмывки гальки в чаше удобно было наблюдать и можно было регулировать время обработки в зависимости от «мывкости» поступающей руды.

Все это обусловило широкое распространение машины Брусницына.

Ее конструкция получила дальнейшее развитие в более мощных машинах «Екатеринбургской», Порозова, Комарницкого и других, приводимых в движение водяным колесом или конной тягой.

Паровой привод был впервые применен в 1838 году на Миасских приисках П. Аносовым, а годом позже на Нижнетагильских приисках Ефимом Черепановым и его сыном Мироном.

Эти и многие другие достижения способствовали росту не только количества перерабатываемой руды, но и более высокому извлечению металла. За короткий срок в России были заложены основы науки о россыпях, способах их разведки и разработки. Развитие новой отрасли горного дела требовало дальнейшего совершенствования знаний. Для этой цели Академия наук и Горный департамент объявили в 1839 году международный конкурс на лучшую работу «по теории розыскания и разработки россыпей». В отношении коренных рудных месторождений долгое время учились у западноевропейских специалистов, приглашали их, а теперь обстоятельства изменились. Зарубежные соискатели не сумели сказать нового слова, и единогласно объединенная первая и вторая премия была присуждена уральскому инженеру М. М. Карпинскому,[8] монография которого на очень высоком уровне осветила весь комплекс вопросов.

За 1843 год на Урале было добыто 210 пудов (3,5 тонны) платины — это только по официальным данным, а с учетом того, что ушло по тайным каналам, специалисты определяли «улов» примерно в 5 тонн, а в Колумбии в 400 килограммов.

К середине 40-х годов XIX века не только по платине, но и по золоту Россия стала рекордсменом, ее добыча (до 25 тонн в год) составляла почти половину мировой.

Такие ошеломляющие результаты, конечно, привлекли общее внимание. Для этого много сделал А. Гумбольдт. После посещения Урала он призвал отказаться от устаревших представлений, искать россыпи в любых климатических зонах, особенно «за пределами древних цивилизаций», где больше шансов, что они сохранились. В числе наиболее перспективных районов он назвал Калифорнию.

Английский геолог Р. Мурчисон, который работал в России и прославился, выделив пермскую геологическую систему, тоже призывал использовать русский опыт, он рекомендовал начать поиски золота в наносах северовосточной Австралии, «похожей на Урал», и просил парламент выделить средства.

Оба эти прогноза блестяще подтвердились. В 1848 году началась знаменитая калифорнийская «золотая лихорадка», вслед за ней в 1851 году австралийская, затем клондайкская и многие другие, менее значительные. За счет россыпей мировая добыча золота так возросла, что оно стало основой денежного обращения и международных расчетов, оттеснив серебро на скромную роль разменной монеты.

Этот период ознаменовал начало нового века золота в истории человечества («золотым веком» его не назовешь!), а в отношении платины ничего существенно не изменилось. Новые районы золотых россыпей оказались бедны ею. По-прежнему общее внимание привлекала к себе уральская платиновая руда, и, как увидим, не только возрастающим объемом добычи…

«РУССКИЙ ЧЛЕН ПЛАТИНОВОГО СЕМЕЙСТВА»

Серые песчинки Южной Америки обогатили человечество пятью новыми элементами. И все же не было уверенности, что познание их завершено — так разнолики, таинственны и трудны для изучения были эти «совершеннейшие чада тяжести и тьмы», как назвал их русский профессор Горяинов.

После открытия платиновой руды на Урале естественно возник вопрос: тождественна ли она южноамериканской, не таит ли в себе что-то неизвестное? Ответ и в России, и за рубежом спешили найти многие, как только стали доступными образцы уральской руды.

Спустя полгода после получения посылки из России Волластон сообщил министру финансов Канкрину, что никаких отличий уральской платины от американской он не обнаружил.

А вскоре Готфрид Озанн, профессор университета в Дерпте (ныне Тарту), объявил в статье «Исследование русской платины» и других работах, опубликованных в 1827–1828 годах на немецком языке в «Анналах физики и химии Погендорфа», что им обнаружено три новых элемента. Он их кратко описал и дал названия: плуран, полий, рутений.

Такой «хет-трик», превзошедший «дубли» Волластона и Теннанта, конечно всполошил ученый мир.

Озанн начал изучать уральскую руду одним из первых и уже в 1824 году выступил со статьей о свойствах платины, в частности о ее способности «благоприятствовать реакциям газообразных веществ».

Вероятно, учитывая это, министр Канкрин выделил ему для исследовании больше руды, чем всем другим ученым, — 4 фунта. После этого не прошло и полугода как Озанн объявил сенсационный результат.

Всякое открытие, а тем более сразу трех элементов требует авторитетного подтверждения.

Озанн представил свои препараты и объяснения прославленным ученым: шведскому химику и минералогу Йенсу Берцелиусу и немецкому химику Фридриху Велеру, который разработал один из методов анализа платиновых металлов, обнаружил в железной руде, привезенной А. Гумбольдтом из Мексики, неизвестное вещество, оказавшееся новым элементом — ванадием, и приобрел мировую известность как автор первого органического синтеза, положившего конец господству теории существования особой «жизненной силы».

Триумф Озанна был коротким.

В «Горном журнале» (№ 8, 1828) появилась статья «Разложение нижнетагильской и гороблагодатской платины, произведенное г. Берцелиусом», в которой сообщалось, что «исследования этого выдающегося химика, основанные на строгих принципах и выполненные с редким искусством, выявили ошибки, допущенные г. Озанном, который принял за новые элементы вещества уже известные».

Велер подтвердил это и посоветовал Озанну более основательно повторить свои опыты.

Последовав совету, Озанн вскоре опубликовал заявление, в котором признал, что поспешил и, применяя упрощенные, недостаточно точные методы, принял за рутений смесь уже известных веществ — окисей титана и циркония, составляющих примесь в платиновой руде. Полий оказался недостаточно очищенным иридием. Некоторое сомнение у него осталось лишь в отношении плурана, но он признал, что получить его повторно не удалось.

Казалось бы, все ясно. Первооткрыватель от своих открытий отказался и сложил оружие. Проблема изучена со значительной полнотой и наиболее авторитетные специалисты — Волластон, Берцелиус, Велер — признали, что уральская платиновая руда особых примет не имеет, что состав семейства платиноидов установлен надежно и ждать новостей не следует.

Однако вопреки всему этому затишье было коротким и семейство платиноидов снова оказалось в центре внимания, а вместе с ним и профессор Казанского университета Карл Карлович Клаус.

Клаус родился в семье художника, рано осиротел, вынужден был уйти из гимназии и стать учеником сначала пекаря, а затем — в 14 лет — аптекаря. Для таких, как он, занятых с утра до ночи мытьем посуды, очистной и взвешиванием реактивов, пределом успеха обычно была должность помощника аптекаря после многих лет практики и сдачи экзамена.

О способностях и работоспособности Карла Клауса можно судить по тому, что он за какие-нибудь семь лет в совершенстве освоил не только практику изготовления лекарств, но и теорию, отменно сдав экзамен в 1815 году на аптекарского помощника 1-го класса, в 1816 году — на провизора. А еще через год он получил в Петербургской медико-хирургической академии диплом аптекаря 2-го класса и стал самым молодым «экзаменованным аптекарем» в стране.

Одновременно со всем этим аптекарский ученик сумел развить унаследованный им талант художника до такой степени, что рисование стало его второй профессией. Но самым большим увлечением Клауса была ботаника, особенно лекарственные травы. Это увлечение заставило его покинуть столицу, переселиться сначала в Саратов, а затем в Казань. Все свободное время он уделял изучению степных растений, и его монография «Приволжская флора» была впоследствии издана Академией наук.

Поддержку своим научным интересам Клаус нашел в Казанском университете. Его ректор, великий математик, создатель неевклидовой геометрии Н. П. Лобачевский, энергично привлекал к работе способных людей.

В 1828 году Клаус был приглашен в качестве рисовальщика принять участие в исследованиях, проводимых профессором физики и химии А. Я. Купфером на Урале.

Альбом цветных зарисовок, выполненных Клаусом, сохранился; в нем отображен Златоуст, Миасс, Кыштым, Невьянск, Нижний Тагил, Верхотурье, Кушва, Пермь.

При содействии прославленного металлурга П. Амосова, а также Н. Мамышева и других Клаус осмотрел многие заводы и рудники. Перед ним открылся мир металлургии и горного дела. Клаус не только рисовал, но и неутомимо собирал образцы флоры, минералов и горных пород, существенно пополнив коллекции университета.

Особый интерес, как отмечено в его биографии, вызвали «платиновые россыпи и добываемая сырая платина — весьма любопытные и мало исследованные объекты». Он собрал все разновидности руды не только для университета, но и для себя, по-видимому уже тогда поставив пред собой определенную цель.

Вернувшись с Урала, Клаус принял смелое решение. «Я бы мог стать очень богатым, — писал он впоследствии, — но мое стремление к научному образованию побудило меня оставить надежную дорогу». Клаус продал аптеку и перешел в университет на низкооплачиваемую лаборантскую должность (будучи отцом троих детей!), По существу, он вернулся к тому, с чего начинал: днем служил, а вечером готовился к экзаменам.

В 1835 году он сдал за университет так блестяще, что было возбуждено ходатайство допустить его без экзаменов к защите диссертации на степень магистра. В характеристике отмечали, что Клаус сочетает высокую теоретическую подготовку «с редкой практической ловкостью при делании опытов». Несмотря на все это, последовал отказ, и Клаус снова засел за подготовку. Экзамен, сопоставимый с современным кандидатским минимумом, включал следующие предметы: философию, логику, психологию, иностранный язык, математику, физику, минералогию, историю химии, теоретическую химию, агрономическую химию, судебную химию, фармацевтическую химию, аналитическую химию…

Сохранился перечень вопросов по всем этим предметам, на которые по жребию отвечал Клаус. (Не уверен, что многие соискатели наших дней сумели бы справиться с такой задачей, да еще так, как справился с ней Клаус).

Кроме устных экзаменов, требовалось и письменное сочинение. Клаус представил его на тему «О химическом анализе платиновых руд с практическим освещением имеющихся методов». Ясно, что такую работу мог написать человек, хорошо знавший проблему и обладавший определенным опытом.

Основной вывод автора: «Отделение различных платиновых металлов… доселе еще не производилось никем такой точностью, которая требуется от хорошего анализа»

Казалось бы, разработка методики, которая поможет заполнить пробел, должна стать темой диссертации Клауса. Но он избрал иную — «Основы аналитической фитохимии».[9]

Ученик Клауса, прославленный создатель теории органических соединений А. М. Бутлеров, вспоминая «о старом наставнике своем с глубокой благодарностью», отмечал, что он «с истинно юношеским жаром предавался своей двойной любви к химии и ботанике».

Диссертация отразила эту двойную любовь. И в то же время она как бы ознаменовала окончательный выбор — вся дальнейшая жизнь Клауса была посвящена химии, и к ботанике он возвращался лишь эпизодически. О том, какое место занимали эти науки в его жизни, в некоторой мере можно судить по опубликованным работам: по ботанике — 2, по химии — 30.

Став профессором, Клаус затратил много усилий для оборудования химического кабинета, чтобы сделать возможным серьезные аналитические исследования. (Его предшественник оставил след лишь сочинением «О пользе и злоупотреблениях наук естественных и о необходимости их основать на христианском благочестии».) По заданию университета Клаус провел детальное химическое изучение подземных вод в районе Казани; и лишь после всего этого, в 1840 году, он получил возможность заняться тем, что стало главным делом его жизни и вскоре привлекло внимание всего мира.

В 1844 году в трудах Казанского университета, а в следующем году отдельной книгой было издано его «Химическое исследование остатков уральской платиновой руды и металла рутения» с посвящением Н. И. Лобачевскому.

Эта книга, как и сохранившиеся рукописные документы, позволяет проследить трудный путь, завершенный открытием нового элемента.

В предисловии Клаус отметил, что первоначально он поставил себе лишь скромную цель «ближе ознакомиться с платиновыми металлами и приготовить главнейшие их соединения для химического кабинета». Эти слова по-видимому, в большей мере отображают скромность самого Клауса, уже достигшего тогда известности, чем намеченную им цель. С платиновыми металлами он был близко знаком и их соединения для учебных целей приготовлял. Об этом говорит не только его экзаменационное сочинение, но и помощь, которую он оказывал Г. Озанну и Ф. Гебелю в изучении платиноидов, когда недолгое время работал вместе с ними в Дерптском университете.

В связи с чеканкой монет и резко возросшей добычей руды платина была тогда злобою дня, и Клаус, конечно сознавал, насколько актуальным стало совершенствование способов извлечения этого, по его словам, «драгоценного продукта нашего отечества».

Командировку в Петербург для приобретения оборудования Клаус использовал в основном для изучения накопленного там опыта обработки руды и «выпросил у г. Соболевского 2 фунта остатков», накапливающихся после растворения платины в царской водке.

Использовал он эти остатки не для изготовления учебных препаратов, а для систематического изучения всех содержащихся в них платиновых металлов с одновременной проверкой «различных методов… употребляемых доныне химиками».

Извлечение этих металлов тогда производилось прокаливанием с селитрой (способ Вокелена) и хлорированием при высокой температуре с добавлением поваренной соли (по Велеру), а также другими способами.

Сравнивая эти способы, выясняя условия, при которых рационально применение каждого из них, Клаус получил ошеломляющий побочный результат. В остатках, которые считались практически не содержащими платины, ее оказалось очень много — 10 процентов!

«Этот неожиданной факт, — писал Клаус, — побудил меня подвергнуть критическому переисследованию» способ И. Дёберейнера, который тогда применялся и состоял «в употреблении известкового молока для отделения платины и других металлов» в полной темноте, «ибо свет заставляет осаждаться платину».

Проведя многочисленные опыты «при самом точном наблюдении всех требований… с возможной осмотрительностью», Клаус пришел к выводу, что применяемый способ не обеспечивает надежного отделения платины.

«Справедливо, что раствор нечистой платины дает после обрабатывания известью при осаждении нашатырем весьма чистую нашатырную соль платины, но этот факт основывается не на предположении Дёберейнера, что этим способом отделяются прочие металлы известью в виде окисей, но на следующем обстоятельстве: что от действия оснований на хлористые соединения прочих металлов, преимущественно иридия, эти соединения разлагаются и переходят в другие, которые не преобразуют с нашатырем труднорастворимых двойных солей, в чем и состоит главное действие извести при употреблении способа Дёберейнера».

Сообщение Клауса о низком извлечении платины всполошило столичное начальство, вплоть до министра финансов.

Клаусу немедленно выделили для изыскания способа уменьшить потери еще 20 фунтов остатков и 300 рублей серебром «на реагенции» с обязательством «доставить горному ведомству как результаты своих исследований, так и полученные при том металлы».

«Испытав многие способы отделения платиновых металлов» и убедившись в их несовершенстве, Клаус ставят опыт за опытом в поисках лучшего решения.

Пожар, охвативший Казань, не пощадил и его лабораторию. Лишь через полгода удалось продолжить работы в условиях, терпимых лишь для энтузиастов.

При сплавлении проб с селитрой и при обработке их хлором «происходило отделение осмиевой кислоты, от действия которой нельзя защитить себя. Она принадлежит к самым вредным веществам. Я много терпел от нее», — эти слова Клауса очень сдержанно характеризуют обстановку. Мучительный кашель, слезотечение, воспаление легких — все это пережил Клаус и помогавшие ему препаратор и два служителя. Их хватило ненадолго, и Клаус продолжал опыты в одиночестве, «привязывая ко рту мокрую губку».

Потребовался почти год для разработки нового способа извлечения платины как из руды, так и из остатков. Клаус положил в его основу различное воздействие буры на хлористые соединения платиновых металлов. Этот способ признали «более простым и эффективным, чем прочие доныне употребляемые», а затраты горного ведомства «на реагенции» оправданными. Клаус составил систематическую сводку методов анализа и рекомендаций по использованию платиновых остатков. Программа была полностью выполнена, но Клаус работу не прекратил.

В 1841–1843 годах он был так поглощен исследованиями, что по его словам, «… внешний мир исчез из кругозора… Два полных года я кряхтел над этим с раннего утра до поздней ночи, жил только в лаборатории, там обедал и пил чай, и при этом стал ужасным эмпириком».

Что же заставило профессора, очень общительного, по отзывам современников, облечь себя на такое подвижничество?

Причиной была выходящая за обычные рамки тщательность, с которой он проводил наблюдения. Даже вкус вещества Клаус пунктуально фиксировал; он установил, в частности, что у одного из соединений осмия вкус «острый, перцеобразный», а у другого «сначала слегка сладкий, потом немного горьковат» и т. д.

Такие дегустации однажды завершились «трехнедельной болезнью полости рта с образованием пузырей» и содействовали зачислению Клауса в разряд чудаков, но — победителей не судят!

Столь же скрупулезно, как вкус, Клаус зорким взглядом художника улавливал малейшие цветовые изменения при реакциях, что и приблизило его к успеху. Здесь следует привести цитату длинную, но дающую достаточно ясно представление о том, как это было.

«Исследуя ту часть сплава остатков с селитрой, которая не растворима в воде, — пишет Клаус, — я смешал жидкость (полученную после отделения осмиевой кислоты) с раствором поташа до щелочной реакции и получил обильный осадок водной окиси железа желто-бурого цвета, который я оставил на несколько дней в жидкости, причем он получил черно-бурый цвет. Это окрашивание приписывал я осадившейся окиси иридия, но подозревал в ней также присутствие некоторого количества окиси родия, и потому я собрал нечистую окись железа, растворил ее в соляной кислоте и получил темный, пурпурово-красный, почти черный, непрозрачный раствор. Это явление удивило меня потому, что ни одна из известных мне окисей не растворяется в кислотах таким цветом. Из этого раствора получил я через прибавление цинка металлический порошок, который вел себя не так, как иридий и родий, а именно: смешанный с поваренной солью и обработанный хлором, при калильном жаре, он дал черно-бурую массу, растворившуюся в воде померанцево-желтым цветом. Этот раствор, цвет которого легко можно было различить от растворов иридия и родия и смеси растворов обоих металлов, дал с аммиаком черный бархатный осадок и, обработанный сероводородом, при отделении черного сернистого металла, получил густой сапфирово-синий цвет. Ни иридий, ни родий и ни один из других металлов не вел себя таким образом. Хлористый калий и аммоний дали с этим веществом труднорастворимые соли, которые не отличались от двойных солей двуххлористого иридия. Такое сходство побудило меня сначала принять металл за нечистый иридий, но необыкновенные реакции могли произойти и от неизвестного мне тела…»

Так началась погоня за «телом», которое от синей окиси иридия отличалось сапфировым оттенком, а в соединении с аммиаком, как выяснилось позднее, обладало вкусом «еще более едким, чем у едкого калия».

Задачу несколько облегчило лишь то, что Клаус имел возможность (и терпение) многократно повторять опыты. 15 фунтов остатков было сплавлено с селитрой и при дальнейшей обработке получено 150 литров раствора, содержащего иридий и неизвестное тело. При смешивании с сильно насыщенным раствором поташа образовался белый осадок.

«Это тело имело все свойства описанной Озанном окиси рутения, — отметил Клаус. — Нерастворимая часть состояла из кремнезема, содержащего титановую кислоту и, вероятно, цирконовую землю».

Таким образом, Клаус подтвердил правильность вывода, к которому пришел Озанн при проверке своих опытов: нерастворимый осадок нового элемента не содержал «и, следовательно, должен быть исключен из ряда простых тел». Но Клаус заметил еще и то, мимо чего прошел Озанн. Тщательно изучая раствор, полученный при обработке белого порошка соляной кислоты, он получил вещество, которое, «будучи сварено с азотной кислотой, давало померанцево-желтый раствор, окрашиваемый сероводородом в синий цвет».

Так не вело себя никакое известное вещество! При дальнейших долгих опытах были получены «кусочки серовато-белого цвета с металлическим блеском, похоже, во более темные, чем иридий».

Клаус назвал этот металл рутением «в честь нашего отечества» (по латыни Rutenia-это Россия), а также и в уважении усилий Озанна, который был близок к цели.

«Более целого года трудился я, но наконец открыл легкий и верный способ добывания нового металла рутения на изучение его свойств и соединений».

В сентябре 1844 года Клаус послал образцы соли рутения и описание нового элемента в Стокгольм Берцелиусу и в Петербург академику Гессу.

Приговор Берцелиуса был суров и решителен: ваш образец — нечистая соль иридия.

Клаус сразу же и столь же решительно ответил, что при всем уважении к г. Берцелиусу он не может с ним согласиться.

Ответ еще не успел дойти до Стокгольма, как Клаус получил от Берцелиуса новое письмо, написанное через 8 дней после первого. В нем Берцелиус взял назад свое заключение, признал, что присланный ему образец соль неизвестного металла. Он объяснил причину своей ошибки тем, что, проводя параллельно анализ соли, полученной от Клауса, и своей двойной соли хлоридов иридия, не нашел между ними разницы. Она выявилась лишь через неделю, когда из раствора соли Клауса выпал черный осадок.

25 октября 1844 года на заседании Академии наук в Петербурге было торжественно объявлено об открытии нового элемента, 57-го по общему счету и первого в нашей стране.

Весь мир облетело сообщение о «русском члене платинового семейства». К этому времени уже было получено 6 граммов рутения.

Берцелиус в ответ на присланные ему дополнительные препараты и сведения писал Клаусу: «Примите мои искренние поздравления с превосходными открытиями и изящной их обработкой; благодаря им Ваше имя будет неизгладимо начертано в истории химии. В наше время очень принято, если кому-либо удается сделать настоящее открытие, вести себя так, как будто вовсе не нужно упоминать о прежних работах и указаниях по тому же вопросу в надежде, что ему не придется делить честь открытия с каким-либо предшественником. Это плохое обыкновение, и тем более плохое, что преследуемая им цель все же через некоторое время ускользает. Вы же поступили совсем иначе. Вы упомянули о заслугах Озанна и выдвинули их, причем даже сохранили предложенное им название. Это такой благородный и честный поступок, что Вы навсегда вызвали во мне самое искреннее глубокое почтение и сердечную симпатию, и я не сомневаюсь, что у всех друзей доброго и справедливого это встретит такой же отклик».

За рубежом, как отметил Клаус, его открытие, «сделанное где-то на границе Европы и Азии, рассматривалось химиками с большим недоверием», тем более что автор «имел смелость исправить некоторые факты великого Берцелиуса относительно свойства иридия и родия, которые уже считались не подлежащими проверке».

Преодолеть недоверие помог сам Берцелиус. Он опубликовал в Известиях Шведской академии наук выдержки из статей Клауса, с комментариями, подтверждающими правоту химика из далекой России.

Контрастом этому явилось выступление Г. Озанна («Горный журнал», № 3, 1845) «против присвояемого г-ном Клаусом открытия рутения». Косвенно его возвращение к этой теме «после 17 лет молчания» имело положительные последствия, побудив Клауса опубликовать в том же журнале (№ 7, 1845) статью «О рутене», в которой дана четкая характеристика нового элемента, показывающая, что он «не имеет ничего общего ни с полием, ни с рутением г-на Озанна». Лишь после этого Озанн окончательно отказался от своих претензий.

Все эти события не оторвали Клауса от продолжения исследований. Получив в подарок платиновую руду из Южной Америки, он обнаружил в ней рутений, доказал, что этот элемент не составляет специфической особенности уральской руды и оставался незамеченным всеми, кто изучал американские платиновые месторождения. Там, как и на Урале, «собственных» минералов рутения не нашли. Удалось установить, что рутений входит в состав некоторых минералов осмия и иридия (его в рутениевом невьянските и в рутениевом сысерските до 15 процентов).

Демидовская премия Академии наук за 1845 год была единогласно присуждена Клаусу, а проделанная им работа охарактеризована как научный подвиг. И это было действительно так!

Новый элемент обладал странными свойствами, оказался двуликим. Полученный электролитически, он по цвету и блеску сходен с серебром, а выделенный из соединений, по внешнему виду напоминает платину. Задала загадку и плотность рутения, у всех других она постоянна и не зависит от способа получения. Рутений не подчинился этому правилу: при плавке получали металл с плотностью более 12 г/см3, а при восстановлении из солей она снижалась до 8 г/см3.

Пополнение семейства платиноидов таким элементом расширяло перспективы использования руды. Добыча ее на Урале шла полным ходом. Белые червонцы стали привычными. Словом, все сулило процветание, И вдруг…

ГЛУПОСТЬ ИЛИ ПРЕСТУПЛЕНИЕ?

Успехи, достигнутые в разработке недр Урала и Сибири, а также другие меры, принятые для оздоровления экономики страны, постепенно улучшили финансовое положение, и в 1841 году наконец-то покончили с двойным счетом: ассигнации были изъяты из обращения, казна выкупила их, заплатив по 25 копеек за рубль.

Во всем этом свою роль сыграли и платиновые монеты. Обходились они казне гораздо дешевле установленной цены. Данные о их стоимости сохранились и показывают, что труд рабочих составлял при переработке сырой платины и чеканке монет лишь 5 процентов от всех затрат. Зато очень велик был груз содержания «вышестоящих начальников». Например, за растворение в царской водке 1 пуда сырой платины рабочим платили 14 рублей (по 60 копеек каждому в день), а «вознаграждение надзирающим чиновникам» составляло 81 рубль! Примерно такое же соотношение сохранилось и на других операциях.

Плата рабочим на Урале была еще ниже, чем в столице.

Гумбольдт во время поездки по Уралу записал, что свободный работник обходится в половину рубля ассигнациями, а заводской крепостной в 20–28 копеек в день. И все же доходы владельцев приисков были относительно невелики в основном из-за высокой горной подати и удержаний «на потери металла при переделе», составляющих до 30 процентов стоимости руды.

Главные поставщики платины Демидовы и Шуваловы с этим смириться не хотели и в 1843 году предприняли попытку защитить свои интересы. Здесь надо отметить, что в это время в России уже находился представитель английской фирмы «Джонсон, Маттей и K°».

Возглавил кампанию князь Волконский, один из опекунов «малолетнего Демидова». В высоких инстанциях он доказывал, что выгоднее не затрачивать средств на передел, а продавать за границу сырую платину, что ее аффинаж обходится там значительно дешевле и потому в Париже и Лондоне чистый металл продается на 10 процентов дешевле, чем стоят монеты равного веса.

В это же время распространился слух, будто бы где-то за границей, используя разницу в ценах, делают фальшивые монеты и завозят их в Россию! Это, конечно, вызвало переполох. От министра финансов потребовали объяснений. Канкрин высказывался осторожно о необходимости продолжить выяснение указанных обстоятельств, но чеканку монет не только не прекратил, а даже усилил. Если в предшествующие 10 лет чеканка находилась в пределах 60-100 тысяч монет в год, то в 1843 году она составила 172 тысячи; рекордный уровень был достигнут в следующем году, когда казначейство приняло «счетом и весом» 214 512 монет на общую сумму 643 584 рубля.

Неизвестно как бы развивались дальнейшие события, если бы как раз тогда, в 1844 году, не ушел в отставку Канкрин. Он поставил своеобразный рекорд, пробыл министром финансов 21 год, дольше всех в истории России. Для сравнения отметим, что, например, во Франции с 1315 по 1781 год было казнено 37 министров финансов — в среднем по одному каждые 13 лет!

Новым министром стал Ф. Вронченко, быстро переименованный народом во Вранченко. С ним опекун Демидова, а по-видимому, и фирма «Джонсон, Маттей и K°» быстро нашли общий язык. Не обладая способностями своего предшественника, Вронченко всячески стремился принизить его заслуги и укрепить свои авторитет. В статье Винклера «Из истории монетного дела в России» (Горный журнал, т. III, 1893) приведены слова современника событий о том, что «перед недалеким Вронченко словно кошмар носилась боязнь подделки монет за границей. В таможни было дано секретное указание проверять и, если у провозителя окажется 50 штук монет или более, оставлять их в таможне под каким-нибудь благовидным предлогом и отправлять на монетный двор, чтобы узнать, существует ли платиновая монета иноземного чекана».

Остается неясным, действительно ли Вронченко боялся подделок или умышленно нагнетал страх. Более вероятно последнее, ведь с таким же успехом могли ввозить и поддельные золотые монеты, но об этом министр не беспокоился. Не давал оснований для беспокойства и отчет таможни: вывезено монет на 169 тысяч рублей, а ввезено лишь на 59 тысяч, и фальшивых среди них не обнаружено. Казалось бы, беспокоиться не о чем. И тем не менее Вронченко предпринял действия, идущие гораздо дальше того, что предлагал опекун малолетнего Демидова.

Вронченко представил доклад о том, что платиновая монета «не соответствует общим основаниям нашей денежной системы», и если сейчас не обнаружили подделок, то в будущем наверняка «найдутся злонамеренные люди, которые воспользуются разностью в цене монеты и самого металла и начнут ее подделывать, и тогда казна понесет большую потерю…» Аргумент этот — «как бы чего не вышло» — сработал безотказно, Николай I согласился с выводом Вронченко: «Необходимо и полезно принять окончательную меру». 22 июня 1845 года царь подписал указ «О обмене платиновой монеты». В нем сказано: «Для приведения нашей монетной системы в совершенную стройность, признав за благо, согласно с мнением Особого Комитета Финансов, прекратить вовсе чеканку платиновой монеты, Повелеваем: обмен платиновой монеты производить по мере ее предъявления, в течение шести месяцев со дня получения сего указа».

Этот указ отнюдь не прибавил доверия к правительству и его стройной финансовой системе, возникла паника, одни боялись опоздать, другие боялись сдавать: ведь платину меняли на бумажки с надписью «казначейский билет», и никто не знал, будут ли они надежнее, чем ассигнации. Выстраивались длинные очереди желающих получить взамен не бумагу, а золото.

За весь период обращения платиновой монеты с 1828 по 1845 год отчеканено было: трехрублевиков- 1 373 691, шестирублевиков — 14 847 и двенадцатирублевиков — 3 474 на общую сумму 4 251 843 рубля, а возвращено было монет на сумму 3 263 292 рубля. Таким образом, почти на один миллион рублей осталось платиновых монет у населения. Они еще долго находились в добровольном обращении, потому что к ним привыкли и в них верили. В дальнейшем вместе с ростом цены на платину, эти монеты превращали в изделия, их становилось все меньше, и теперь «платенники», особенно шестии двенадцатирублевики, редкость среди редкостей, украшение коллекций. Но, конечно, не о будущих нумизматах заботился Вронченко, осуществляя свое мероприятие. Кому оно было выгодно? Найти ответ нелегко.

Действия министра можно было бы понять, если бы платину изъяли из денежного обращения для иного, более важного применения, а на самом деле она, как и в начале своей истории, легла в подвалы казначейства мертвым грузом. Созданное усилиями П. Г. Соболевского и других специалистов Особое отделение по переработке платины при Монетном дворе ликвидировали, обосновав это тем, что для государственных нужд металла уже накоплено достаточно много. Основа независимости была подорвана, а надежда на то, что сырую платину можно будет выгодно продавать за границу, не оправдалась. Колумбийское правительство, которое, как оказалось, несколько лет придерживало платину, возможно не без влияния событий в России, вдруг выбросило на европейский рынок много руды, и предложение надолго превысило спрос.

Печальные последствия не замедлили сказаться, особенно на Урале. Если в 1843 году добыча сырой платины достигла рекордного уровня — 213 пудов, то в 1845 году она снизилась до 50 пудов, а затем работы почти на всех приисках, в том числе и на демидовских, были полностью прекращены, горные выработки затоплены. По официальным данным, в 1846 году добыли 1 пуд 7 фунтов, в 1847-м — 2 пуда, в 1848-м — 5 пудов 7 фунтов.

Тут-то и выступила из тени фирма «Джонсон, Маттей и K°». Она сердобольно спасала предпринимателей от разорения, выдавая авансы, заключая очень выгодные многолетние контракты.

Пожалуй, только этой фирме да еще конкурирующей с ней французской «Демутис, Лемер и K°» пошел на пользу царский указ. Теперь они диктовали свои условия, и добыча на Урале даже через 10 лет после этого указа приблизилась лишь к стопудовому уровню, но уходили эти пуды в Лондон и Париж за полцены.

Бессмыслица создавшегося положения становилась все очевиднее по мере ухудшения финансового положения, а оно после крымской войны 1853–1856 годов стало катастрофическим.

Для спасения российских финансов создали комиссию из 11 тайных советников и к ее работе вынуждены были привлечь людей умных, дельных. Академик Б. С. Якоби, выдающийся физик, создатель гальванопластики, инициатор введения метрической системы мер в России и ее официальный представитель в Международном обществе по стандартизации мер, весов и монет, подверг резкой критике состояние платиновых дел, назвав «червями и гадами, блаженствующими ныне в своем сыром обиталище» тех, кто противоборствует прогрессивным начинаниям. Он обратил внимание на то, что теперь возобновление чеканки платиновых монет сулит еще большие выгоды, потому что во Франции А. Сент-Клер Девиль и Ж. Дебре разработали очень производительный способ обработки этого металла.

По предложению Б. С. Якоби комиссия рекомендовала «восстановление платиновой монеты, что поощрило бы находящуюся в упадке платиновую промышленность и способствовало бы поддержанию бумажного рубля».

Государственный совет это предложение принял, и приказано было на Монетном дворе срочно восстановить платиновое отделение. Академика Якоби командировали в Париж, где изобретатели А. Сент-Клер Девиль и Ж. Дебре сделали для него редкое по тем временам исключение — ознакомили со своим секретом.

«Ранее, — как отметил Якоби в своем отчете, — удавалось расплавить платину только между остриями углей в гальванической батарее, а Девиль и Дебре достигли необходимой для этого температуры, сжигая в кислороде обыкновенный светильный газ или водород, если требовалось расплавить иридий».

«Для этой цели они построили печь, состоящую из раковины, выдолбленной в пористом известняке, и свода с коническим отверстием для горелки, в которую поступали газы — горючее и окислитель. В раковину загружали губчатую платину или изделия из платины, подлежащие переработке. Расплавленный металл стекал из раковины по желобку в форму. При этом в процессе плавления происходила дополнительная очистка — железо, медь, кремний и другие примеси переходили в легкоплавкие шлаки и поглощались пористыми стенками печи».

Это изобретение, отметил Якоби, преобразит металлургию платины, удешевит стоимость изделий и повысит их качество. Он рекомендовал пригласить в Россию Сент-Клер Девиля для внедрения метода. Согласие было дано, но тем и ограничились. Внимание высокого начальства заняли иные вопросы: указывать ли на монетах стоимость или только вес и разрешить ли их обращение по свободному курсу? После долгих проволочек решили возобновить чеканку монеты в их прежнем виде, но из надписи на оборотной стороне исключить слово «чистой». Формально поправка выглядела правильной, но это был, как говорится, ход конем, потому что изменение надписи требовало перечеканки монет, делало невозможным их быстрый ввод в обращение. Кто-то, вероятно, не хотел, чтобы они опять разбрелись по свету.

В марте 1862 года был «распубликован» царский указ о выпуске в обращение новой платиновой монеты достоинством в 3 и 6 рублей. О том, как это отразится на стройности финансовой системы, на сей раз умолчали, и судя по тому, что указ разрешал беспошлинный ввоз из-за границы платины «не в деле и в изделиях», подделок больше уже не опасались. По-видимому, монеты нового образца в обращение почти не поступили и век их существования, даже «на бумаге», был короток.

Министр финансов 24 апреля 1864 года издал распоряжение «О приостановлении чеканки монет с тем, чтобы учесть некоторые новые обстоятельства, не представленные в Государственный совет».

Для этой цели была создана комиссия в составе двух генералов, трех действительных статских советников и нечиновного представителя фирмы Демидова.

Эта комиссия работала долго и наконец представила документ, в котором весьма туманно охарактеризованы новые обстоятельства и очень четко сформулирован вывод: «Чеканку платиновой монеты прекратить в видах интересов казны, а запасам платины открыть другой путь сбыта и другим путем поощрить платиновый промысел, для этого всю платину, хранящуюся на Монетном дворе, передать в ведение Государственного банка, с тем чтобы деньги от ее продажи обращать на подкрепление бумажного рубля».

Невольно ждешь, что вслед за этим последует разъяснение, какой же «другой путь поощрения платинового промысла» предлагает комиссия. Это обойдено полным молчанием, и тем не менее царь незамедлительно утвердил решение, и оно с завидной быстротой было приведено в исполнение.

В данном случае ответить на вопрос «кому выгодно?» не представляет труда: официально было объявлено, что Государственный банк весь запас платиновых металлов — в рудном концентрате, слитках, монетах и «остатках» от переработки — продал фирме «Джонсон, Маттей и K°». Быстро и дешево! (Приведенные в литературе сведения о количестве проданных металлов противоречивы-от 15 до 35 тонн). Эта фирма до наших дней господствует на платиновом рынке капиталистических стран. Ее щедротами издана на английском языке книга Д. Макдональда «История платины (до 90-х годов XIX века)» (Лондон, 1960). В ней деятельности фирмы в России уделено много страниц, но не ищите там объяснения, как же удалось заменить один царский указ на другой, фирме выгодный, и завладеть всем, что было в России накоплено.

Результатом приобретения всего запаса русской платины, как отметил крупнейший знаток проблемы Н. К. Высоцкий в книге «Платина и районы ее добычи» (1923), «явился парадоксальный факт, что Англия, не добывая ни одного золотника платины, получила в этой отрасли коммерческую монополию, позволяющую устанавливать по своему произволу цены».

Таковы были последствия «парадоксального факта» на многие годы — они более ясны, чем причины, их обусловившие. Историкам еще предстоит детально их исследовать, а пока на вопрос, поставленный в названии этой главы, остается ограничиться таким ответом: и преступление и глупость, характерные для бюрократического строя…

ПОИСКИ «ЭЛЬДОРАДО»

Первое время после открытия россыпей на Урале уникальные находки называли по-ученому «рарите», «монстры», но их быстро вытеснило народное «самородка».

(Местоимение «сам», как отметил В. И. Даль в «Толковом словаре», служит для придания особой важности.) Известно, чти слова, выражающие очень важное и приятное, обычно женского рода, например: слава, победа, свобода и т. д. Первоначально и «самородка» была в их числе, но постепенно трансформировалась в «самородок», изменив род, как и многие другие (метода, фильма, зала, подхалима и т. д.). Но сути это не изменило: самородок самая большая радость и награда старателю. Вес возрастает в кубической степени по отношению к размеру, и один самородок оправдывает месяцы, а то и годы тяжелого труда.

На платиновых приисках феерическим в отношении самородков были годы с 1827 по 1830, когда снимали «сливки» в районе Нижнего Тагила-там, как уже упоминалось, было сдано в казну более трех тысяч самородков весом от 10 до 100 граммов, 800-весом до одного килограмма и около 100 штук весом до 9 килограммов. Самый крупный самородок-вес 9,63 килограмма, размер 18х13х12 сантиметров-был найден там же, на горе Соловьевой позднее-в 1843 году, но он не сохранился, и сейчас в коллекции Алмазного фонда СССР среди 20 уникумов «самый главный великан» весит 8395 граммов при плотности 18,06 г/см3. Он был найден в 1904 году в бассейне реки Исы, где самородки встречались редко, и, судя по хорошей окатанности, проделал долгий путь. Лишь на 70 граммов по весу уступает ему «второй призер»-неокатанный, темный, с морщинистой поверхностью самородок, обнаруженный возле Нижнего Тагила. (В литературе конца прошлого века имеются сенсационные сообщения о платиновом гиганге весом 57 килограммов, о том, что его слепок демонстрируется, а сам он уже продан американскому миллионеру, пожелавшему остаться неизвестным. Быстро выяснилось, что с помощью такой рекламы пытались продать подороже один из приисков.)

По сравнению с уральскими колумбийские россыпи оказались очень бедны самородками. Д. Н. Мамин-Сибиряк в очерке «Платина» отметил, что «украшением мадридского двора» является самородок весом около 700 граммов.

Обилие самородков на Урале явно указывало, что где-то в верховьях россыпей затаились погреба с такими «монстрами».

При прослеживании золотых россыпей в их «головах» не раз вскрывали коренные залежи, обычно кварцевые жилы, а платиновые россыпи упирались в «ничто», словно с неба свалились! Здесь надо сделать оговорку: вероятно, старатели не раз наталкивалось в полуразрушенной коренной породе, подстилающей россыпь, на богатые гнезда, но предпочитали об этом помалкивать. Проблема взаимоотношения коренных и россыпных руд была актуальна лишь для исследователей.

Первым об успехе — открытии платины в коренном залегании — объявил инженер М. Энгельгард в «Горном журнале» за 1829 год. Недалеко от Баранчинского завода, у реки Лаи, он заметил «в свежих кусках порфира» несколько платиновых зерен и множество пустот, «из коих указанные зерна выпали, дав начало россыпи».

С возражением выступил М. Карпинский. Тщательный осмотр порфировых гор района привел его к выводу, что уважаемый коллега спутал причину и следствие, что на самом деле «из россыпи отдельные зерна проникли вглубь, забились в мельчайшие трещинки и ноздрины среди сравнительно свежей породы». Обосновывая это, он отметил, что ни в одной россыпи не встречено платины в обломках порфира. Для этой светлой вулканической породы, как и для всего семейства гранитов, к которому она принадлежит, характерен золотоносный кварц, а платиновые россыпи встречаются в зоне, где развиты совсем иные — темноцветные породы, в них, наверно, и находится первоисточник.

Это предположение вскоре было подтверждено и… еще надолго осталось неподтвержденным!

В июле 1833 года из Нижнетагильской конторы Демидова управители направили в столицу, своему хозяину такой рапорт: «В заводах Вашего превосходительства решился важный вопрос по горной части, а именно, какая порода сопровождает платину в месторождении ея; до сих пор платина добывалась в зернах и самородках, из последних некоторые были в хромистом железняке, следовательно, известно было, что платина находится в сем железняке, как золото в кварце, но неизвестно было то, какая горная порода его сопровождает. На сих днях найденный на дачах Вашего превосходительства маленький штуф решил сие: в оном с одной стороны змеевик тесно соединенный с хромистым железняком, а в сем последнем платина. Столь важный штуф мы решились отправить в Санкт-Петербургскую контору для показания ученым, и, вероятно, о сем событии скоро узнает вся Европа».

К сожалению, «вся Европа» об этом не узнала, и в «Горном словаре», изданном спустя 8 лет, заявлено уверенно: «Платина не встречалась еще никогда в твердых породах». Рапорт был оставлен без внимания и обнаружен в архивах лишь в наше время, а «столь важный штуф», как и многие другие, содержащие платину, исчез бесследно.

И все же следует отдать должное безвестным, вероятно крепостным, работникам Демидова: они верно определили металлоносную породу и ясно сознавали значение своего открытия.

Змеевиком по сходству с кожей змеи называют измененный воздействием горячих растворов дунит и другие близкие к нему породы.

Дунит был впервые изучен в Новой Зеландии (он и назван по имени новозеландской горы Дун) и сразу привлек к себе внимание, особенно в связи с тем, что английский физик Генри Кавендиш тогда впервые взвесил нашу планету, очень удивив современников. Высоко на башне он установил длинное коромысло и одну чашу весов, а другую отпустил к самой земле. Равновесие наступило, когда груз на опущенной чаше был меньше, чем на приподнятой. Это позволило вычислить силу притяжения, обусловленную массой планеты.

К тому времени уже было накоплено много сведений о составе земной коры, установлено, что ее породы — осадочные, изверженные, измененные, имеют плотность от 2,1 до 2,9 г/см3.

Вывод Кавендиша о том, что средняя плотность планеты 5,5 г/см3, был многократно проверен и подтвердил, что в глубинах сосредоточены очень тяжелые вещества. Какие же?

Стремление это узнать повысило интерес к изучению метеоритов, вероятных «родственников» веществ земных глубин, и к дуниту. Эта темно-зеленая массивная порода оказалась значительно тяжелее других пород земной коры, ее плотность достигает 3,8 г/см3. Отличается она и по другим признакам. Наблюдения на горе Дун, а затем и в других местах показали, что дунит прорывает вмещающие породы, имеет с ними «горячий контакт» и, следовательно, является породой магматической. Такие породы главенствуют в земной коре, они состоят в основном из кварца, полевых шпатов, слюд и амфиболов. В дуните их нет, эта порода, по терминологии, возникшей, когда латынь в науке господствовала, анхимономинеральна, она состоит из оливина, минерала в земной коре редкого, обладающего высокой температурой плавления (используется в качестве огнеупора) и характерного для каменных метеоритов. Лишь кристаллики хромита, зажатые между округлыми зернами оливина, не позволили считать породу мономинеральной. Обычно хромит составляет в ней менее одного процента, но местами содержание его возрастает, он становится хорошо заметным — такую разновидность называют хромитовым дунитом. Встречаются среди дунита и крупные обособления хромита.

Своеобразный состав дунита, высокая раскристаллизованность и другие признаки привели к выводу, что эта порода — посланец неведомых глубин.

Дунитовый массива Новой Зеландии оставался единственным в своем роде, пока не обнаружили ему подобные на Урале, а затем и в других районах мира. При этом выявилось очень большое постоянство и состава дунитов и их места везде они слагают центральную часть интрузивных массивов, обычно имеющих овальное сечение и сравнительно небольшие размеры-до 30 квадратных километров.

Дунитовое ядро окаймляют родственные породы — перидотит (в нем оливину сопутствует пироксен) и пироксенит (в нем пироксены занимают главное место, а вместо хромита обычен магнетит).

Эти породы связаны постепенным переходом, но рассматривать их лишь как разновидности дунита нельзя, перидотит и пироксенит встречаются и обособленно от дунита. Все они выделены в особое семейство ультраосновных пород, в них содержание кремнекислоты меньше 40 процентов. По этому и многим иным признакам они резко отличаются от других магматических пород средних (диориты) и кислых (граниты), которые распространены значительно шире и содержат до 70 процентов кремнекислоты.

Ha Урале было выявлено по меньшей мере 10 дунитовых массивов. Все они — Денежкин Камень, Конжаковский, Кытлымский, Вересовый Бор, Нижнетагильский и другие-обнажены в пределах меридианальной горной гряды, приуроченной к стыку двух крупных структур — Зеленокаменного синклинория и Центрально-Уральского антиклинория. И как раз в этой зоне развития дунитов оказались сосредоточенными платиновые россыпи.

У Нижнего Тагила в обломках, не испытавших далекого перемещения, не раз находили платину в сростках с оливином и хромитом, да и речные россыпи становились заметно богаче, например, вблизи ультраосновных массивов Светлого Бора и Вересового Бора. И чем ближе к ним, тем «породистей» становилась платина и уменьшалась окатанность рудоносных обломков.

Таким образом, косвенных признаков связи накапливалось все больше, но прямые доказательства — платину в дуните — удалось обнаружить лишь в 1891 году на западном склоне Нижнетагильского массива, возле горы Соловьевой. Там старатель Сибиряков вскрыл в дуните крупное хромитовое гнездо с вкрапленностью платины — первое в мире коренное месторождение!

Изучение ею сразу же провели замечательные геологи А. Н. Иностранцев и А. П. Карпинский. Их статьи («Коренное месторождение платины на Урале», 1893, и другие) дали очень много для познания не только платиноидов, но и более широких проблем глубинной геологии.

За короткий срок в пределах Нижнетагильского дунитового массива были выявлены десятки рудоносных точек. В 1898 году старатели братья Детковы в верховьях речки Мартьян вскрыли коренную залежь, которая отличалась от Серебряковской тем, что в ней платина не была заключена в хромите, а образовала прожилки и гнезда непосредственно в дуните. Многие признаки указывали на то, что это месторождение, названное Авроринским, было поставщиком тех тысяч самородков, которые извлекли из россыпи речки Мартьян.

В 1908 году А. Н. Заварицкий (будущий академик) обнаружил в этом районе еще 14 гнезд платиноносного хромита. Попадались эффектные выделения платины и непосредственно в дуните — прожилки и гнезда, где содержание составляло сотни граммов на тонну. Подогревали такие находки старательский азарт, но разочарований было куда больше, чем удач. Все очевиднее становилось, что поиск и оценка гнездовых скоплений платины задача более трудная, чем все, какие до этого приходилось решать на уральских коренных месторождениях, не говоря уже о россыпях. Для этого необходимо было выяснить условия рудообразования. Их для месторождений эндогенных, связанных с глубинными процессами, подразделяют на магматические, когда руды образуются в процессе кристаллизации н ликвации расплава, пневматолитовые, характерные возникновением крупнокристаллических минеральных агрегатов — пегматитов из газообразных остатков расплава, и гидротермальные, возникающие при снижении температуры ниже критической, когда «творцом» руды становятся водные растворы.

Большинство исследователей (А. Н. Заварицкий Л. Дюпарк, Н. К. Высоцкий, А. Г. Бетехтин и другие) пришли к выводу, что платина выделялась из дунитового расплава в начальные фазы его застывания и выделение минералов шло в такой последовательности: хромит — небольшая часть оливина (его кристаллы обнаружены внутри зерен платины) — осмистый иридий — платина — основная масса оливина — пироксен. И следовательно, скопления платины надо искать в низах массива.

Но с этим соглашались не все. А. П. Карпинский выступил со статьей «О вероятности происхождения коренных месторождений платины уральского типа», в которой отметил, что, «несмотря на превосходные исследования русских месторождений платины и хрома, на тщательные наблюдения над самородками платины и опытные исследования ее сплавов, приводимые данные в пользу единственно магматического происхождения, не исключают вероятности иного возникновения ее коренных месторождений, в пользу чего имеются и данные, пока не объяснимые… Я хочу высказать свои соображения не для того, чтобы остаться правым… но чтобы вызвать их проверку».

А. П. Карпинский привел данные, указывающие на то, что значительная часть платины образовалась позднее, чем вмещающая порода, и представляет собой «постинтрузивный продукт, обязанный своим образованием взрывному действию летучих компонентов…» В пользу такого предположения говорит неправильная, струеобразная и брекчиевидная форма выделений хромита, платины и оливина. Но не только это, есть и другие данные, в том числе опытные, подтверждающие возможность выделения платины из ее хлористых соединений при высоких давлениях.

Опасения А. П. Карпинского, что он «обрекает себя в этом вопросе на полное недоверие», оказались напрасны.

В. И. Вернадский, О. Е. Звягинцев и другие видные исследователи пришли к аналогичным выводам. Да и сторонники магматической гипотезы отмечали, что платина, хромит и железо выделились при кристаллизаций расплава из соединений с легколетучими компонентами. Их следами являются не только пустоты в руде, но и выделение из нее пузырьков газа при дроблении. В дальнейшем интенсивные выделения водорода, аммиака, азота были отмечены при проходке горных выработок и при бурении разведочных скважин на глубину до 600 метров.

Постепенно стало очевидным, что обе схемы отображают реальность и при поисках это надо учитывать; скопления платины возникали и в магматический этап (их наиболее вероятное место «низы» дунитовых толщ), и в пневматолитовый, проявления которого тяготеют к «верхам» и ослабленным зонам.

Тщательное и всестороннее изучение уральских ультраосновных массивов показало, что оба эти этапа не привели к возникновению значительных концентраций. Рудных точек обнаружили сотни, особенно на массивах Нижнетагильском и Вересовый Бор, но почти все оказались лишь «точками». Некоторым исключением явилась «господская яма», заложенная на склоне Соловьевой пади в 1909 году, она вскрыла довольно богатую зону и разрабатывалась под названием «Госшахта» еще и в первые послереволюционные годы (там в 1937 году участникам XVII Международного геологического конгресса была продемонстрирована расчистка, где среди дунита на черном хромитовом фоне сверкали платиновые зерна. Зрелище эффектное, но опровергнуть вывод, к которому пришли, исчерпав все усилия, оно, конечно, не могло). По данным, приведенным в книге Н. К. Высоцкого, за 30 лет, начиная с 1892 года, добыть из коренных источников удалось не более 7 пудов.

Вслед за Уралом, не без влияния накопленного там опыта, связь платиновых россыпей с дунитами была выявлена и в других регионах.

На западном склоне Кордильер, в горах Серро-Иро и Серро-Торо были обнаружены небольшие дунит-пироксенитовые массивы, и в покрывающем их элювии (латеритах) не раз находили мелкие неокатанные самородки. К долинам речек, размывающих эти массивы, приурочены лучшие россыпи Колумбии.

В дальнейшем массивы ультраосновных пород с мелкими вкраплениями платиносных хромитов были выявлены в Чили, Перу, на о. Гаити, в США, в Алжирской Сахаре.

Источником платиновых россыпей бассейна реки Тюламин в Канаде оказался крупный-около 10 квадратных километров-дунитовый массив горы Оливин (свое название она получила от минерала, а не наоборот, минерал же назвали по его зеленой, оливковой, окраске).

Тщательно были изучены массивы дунитов на восточном побережье Австралии, на о. Тасмания, на юге Испании (Сиерра де Ронда), но и там, кроме мелких, непригодных для разработки гнезд, ничего не встретили. «Бедняком» оказался и «родоначальный» массив горы Дун.

XIX век завершился в отношении платины итогом печальным. Коренных месторождений не нашли, а россыпей оставалось все меньше.

В КАБАЛЕ

Такого господствующего положения, как Россия в отношении платины, не занимало ни одно государство ни по какому другому металлу. Доля России в мировой добыче платины на протяжении второй половины XIX и в начале нашего века устойчиво составляла 85–95 процентов. В подтверждение этому приведем выборку из официальных данных. В 1860 году мировая добыча составила 1100 килограммов и в том числе уральская- 1002 килограмма. Далее соответственно (в килограммах); в 1870-м — 2060 и 1940, в 1880-м — 2980 и 2880 в 1890-м 3160 и 2935, в 1900-м-5900 и 5094, в 1910–5862 и 5480.

Добыча платины возрастала тогда сравнительно быстро, на 5-10 процентов в год, опережая многие другие металлы, и все же цена на нее продолжала расти. В 60-х годах прошлого века платина была примерно в четыре раза дешевле золота, в 80-х годах разница уменьшилась вдвое, а в начале нашего века платина вышла на первое место. После начала первой мировой войны она стоила например, в 3–4 раза дороже золота.

При таких обстоятельствах добычу платины конечно пытались организовать повсюду, где была хоть какая-то надежда на успех. Выявить золотые россыпи, содержащие платину, удалось на всех континентах, но везде она доставляла лишь малую примесь. В США при больших масштабах работ на речных и прибрежно-океанических золотых россыпях Калифорнии и Орегона с применением драг и гидромониторов средняя годичная добыча платимы с 1880 по 1914 год составила лишь 10 килограммов.

Примерно столько же добывали в Канаде из россыпей бассейна реки Тюламин.

Россия оставалась гигантом, не имеющим серьезных конкурентов. Казалось бы, при таких условиях она могла бы диктовать свои условия, извлекать из продажи платины на зарубежных рынках максимальную пользу. Этого не произошло, правители России упустили все выгоды. Продав в 1862 году запасы платины и узаконив свободную продажу за границу, они сами попали в кабалу и из нее так уже и не выбрались.

Истинным хозяином платинового Урала стала фирма «Джонсон, Маттей и K°». Она заключила с владельцами крупных приисков — Демидовыми, Шуваловыми, Переяславцевыми-длительные контракты, в которых цена устанавливалась вперед на пять лет, без учета рыночной конъюнктуры, что, конечно, шло на пользу только фирме. На Урале после отмены крепостного права быстро росло количество мелких предпринимателей, арендаторов и старательских артелей. Все они нуждались в авансах, становились должниками фирмы и вынуждены были безропотно принимать ее условия. Например, в 1870 году — когда на биржах Парижа и Лондона сырая платина стоила 1 рубль 20 копеек за золотник, Джонсон платил за нее на Урале мелким предпринимателям около 40 копеек, а они, в свою очередь, не более 10 копеек тем, кто платину добывал.

Конечно, уральские старатели и предприниматели пытались найти выход из такой кабалы. В этом их союзниками невольно стали зарубежные конкуренты английской фирмы, те, кому ее процветание ничего хорошего не сулило. В Екатеринбурге уже обосновались агенты немецких фирм «Кенигсбергер и Мейер», «Блок», а позднее «Гереус», «Зиберт», «Эйзенах». Активно действовала французская фирма «Лемер» и другие. Они энергично вели борьбу, скупали платину в любом виде, подбивали не выполнять контракты с Джонсоном и… содействовали развитию хищничества. Как отметил один из историков Урала, «платина, прежде чем попасть к потребителю, проходила через многие руки и служила орудием многочисленных спекулятивных сделок…».

Вследствие этого фирма «Джонсон, Маттей и K°» к 1880 году вынуждена была поднять скупочную цену до 3000 рублей за пуд. В дальнейшем, отражая борьбу конкурентов, цена то возрастала до 12000 рублей, то резко снижалась.

Чем дальше, тем яснее становилось, что от этих комбинаций в доходе только иноземные скупщики. Неопределенность цен и неуверенность в сбыте лишало предприятия, особенно мелкие, возможности производить затраты на разведки и технические усовершенствования. В поисках выхода мелкие и средние платинопромышленники Урала в 1897 году собрали съезд и обратились к правительству с просьбой запретить вывоз за границу сырой платины, построить на Урале завод для ее переработки, предоставлять промышленникам долгосрочные ссуды под залог разведанных запасов и т. д. Во всем этом было отказано и лишь разрешено создать «Союз русских производителей платины» с неопределенным обещанием «способствовать его деятельности».

Пришлось участникам съезда обратиться за помощью к «варягам», и в результате вместо союза русских производителей в 1898 году возникла «Societe Anonyme d'Industrie du platine»-анонимная платино-промышленная компания с правлением в Париже.

«Деньги наши, руда ваша, права равные» — такова была основа союза французских и бельгийских финансистов с русскими владельцами руды. Выиграв сражение с «Джонсоном», компания объединила около двухсот владельцев мелких и средних приисков. Кроме того, она взяла в аренду сроком на 10 лет крупные прииски Шуваловых и пыталась на таких же условиях прибрать к рукам демидовские россыпи, но там фирма «Джонсон, Маттей и K°» сумела сохранить свои позиции.

Спрос на платину в это время быстро возрастал, обострилась и конкурентная борьба, все это привело к резкому повышению цен-в 1900 году она достигла 18 000 рублей за пуд сырой платины. Доходы владельцев руды возрастали, но далеко не в равной мере с анонимными акционерами. Неравными оказались и права, что стало очевидным, когда компания построила аффинажный завод не на Урале, как первоначально намечали, а вблизи Парижа. Тогда же, в 1903 году, была снята завеса анонимности — объявлено, что фирма «Джонсон», выиграв биржевое сражение, теперь — главный акционер компании. Все стало ясным: замысел объединить тех, кто платину добывает, переродился в свою противоположность — победили торговцы. Под эгидой фирмы был создан «Синдикат потребителей платины», в который вошли почти все скупщики и аффинеры Англии, Франции, Бельгии, Германии и США. После этого кабала стала еще сильнее. Синдикат, как сказано в одном из документов постоянного совета съездов платинопромышленников, «спекулирует без всяких стеснений». Например, в 1906 году он, зная, что запас металла у продавцов невелик, взвинтил цену до 34 000 рублей за пуд сырой платины, Это побудило приискателей резко форсировать работы, а когда они с большими затратами подготовили новые участки для разработки, синдикат вдвое снизил цены и вовсе прекратил покупку у тех, с кем не были заключены договоры. И многим, чтобы избежать банкротства, пришлось по дешевке продать подготовленные участки тайным агентам синдиката. В довершение ко всему, покупая сырую платину, он ни копейки не платил за содержащиеся в ней платиноиды, утверждая, что нужна только платина, чем увеличивали свой доход примерно на 25 процентов.

Съезды платинопромышленников происходили ежегодно, собирались и внеочередные, и почти на каждом принималось обращение к правительству. Просили оградить интересы страны, утвердив давно уже подготовленный «Проект платиновой монополии». В поддержку этого выступали Комиссия по изучению производительных сил Академии наук, многие видные ученые и государственные деятели. О том, насколько актуальной была проблема, можно судить, например, по тому, что в 1907 году правительство республики Колумбия обратилось к России с предложением заключить платиновый союз и создать в противовес синдикату объединенную монополию. Без объяснения причин предложение отклонили, и все оставалось по-прежнему, надо думать, потому, что синдикат не растерял связи, налаженные «Джонсоном», и сумел купить в высшей сфере надежных защитников.

Когда же в 1910 году под нажимом военного министерства все же начали разработку закона, призванного оградить интересы страны, это не осталось для синдиката тайной, судя по принятым им мерам. Повысив цену до 40 000 рублей за пуд и подогревая слухи о том, что скоро продажу запретят, он добился желаемого. В том же году вывоз сырой платины за границу взлетел, достиг рекордного уровня-518 пудов (около 8,5 тонны). Это только по официальным данным. Добыча по тем же данным составила тогда 5,5 тонны, и, следовательно, синдикат сумел опустошить «закрома».

Спрос на платину возрастал быстро, ввоз в США удваивался год от года, и все же оказалось, что синдикат со скупкой несколько поспешил, проект закона продвигался по инстанциям со скрипом, был утвержден лишь в декабре 1913 года, и в неопасном для синдиката виде. Вместо запрета вывоза ограничились только «запретительной» пошлиной (30 процентов от стоимости). Но и это куцое решение породило дипломатический конфликт, было опротестовано Германией как нарушающее договор о наибольшем благоприятствовании в торговле.

Лишь в ноябре 1914 года «по условиям военного времени» был запрещен экспорт платины в любом виде, и всех владельцев приисков обязали сдавать ее в Государственный банк. Одновременно с этим было начато строительство аффинажного завода в Екатеринбурге.

До начала войны во всем мире всего 30–40 процентов платины использовалось в технике, главными же потребителями были ювелиры и зубные врачи (в 1906 году в США и Англии на изготовление зубов истратили более трех тонн платины).

В военное время расходование платины на предметы роскоши было запрещено почти во всех воюющих странах. Поэтому нехватка ее начала ощущаться не сразу — государственный банк принимал тогда сырую платину по сравнительно низкой цене (27 000 рублей за пуд), а строительство аффинажного завода еще не было завершено. Эти и другие обстоятельств военного времени (в их числе, конечно, мобилизация рабочих) привели к уменьшению добычи: она составляла (в пудах по годам): 1914-м — 298, 1915-м — 205, 1916-м — 149, 1917 — 124.

Добыча угасала, а потребность в платине для военных и технических нужд быстро увеличивалась. Союзные с Россией государства просили отменить запрет на вывоз. Стало известно, что немало платины, скупаемой на Урале, через Швецию и другие нейтральные страны, уходит к врагам — в Германию, где потребность в ней резко взросла, особенно когда там приступили к массовому производству отравляющих веществ. В связи со всем этим в декабре 1915 года в России был объявлен приказ об обязательной сдаче (под страхом реквизиции) всех запасов платины. На такую же меру пошли и другие воюющие государства. В Англии и Франции только палладий остался в свободной продаже, а в США запрет распространили и на него. Наиболее рьяно реквизицию произвели в Германии, там всем приказано было снять с себя кольца и цепочки. Шовинистически настроенные патриоты жертвовали свои платиновые зубы.

В России такая крутая мера много платины не принесла в основном потому, что установленная цена была вдвое ниже, чем на черном рынке. Там в 1916 году за пуд платили уже до 120 000 рублей. Чтобы пресечь тайную продажу, на все прииски назначили надзирающих чиновников, и все же скупщиков одолеть не смогли. В начале 1917 года представитель английского правительства попросил отменить запрет как неэффективный и лишь способствующий тайной продаже платины немцам, разрешить скупку платины в России на концессионных началах фирме, которая за ценой не постоит. Это предложение встретило поддержку.

И снова агенты «Джонсон, Маттей и K°» начали плести свои сети, вернулись на Урал. Но на этот раз ненадолго.

НАСТОЯЩЕЕ

ВОЗРОЖДЕНИЕ

Великая Октябрьская революция покончила с частной собственностью на землю, сделала ее общенародным достоянием. Ленинские декреты «О земле» (8 ноября 1917), «О социализации земли» (19 февраля 1918), «О недрах земли» (30 апреля 1920) аннулировали права частных лиц и обществ не только на поверхность земли, леса и воды, но и на ее глубины («Все недра земли… переходят в исключительное пользование Государства»).

Для практического осуществления этого была объявлена национализация горной промышленности. Ее начали осуществлять в июле 1918 года с предприятий, добывающих важнейшие полезные ископаемые, в их число была включена и платина. О том, какое значение ей придавалось, можно судить по тому, что В. И. Ленин в «Наброске плана научно-технических работ», составленном в напряженнейшей обстановке апреля 1918 года, среди неотложных дел отметил необходимость создать Институт платины и других благородных металлов.

Это указание было сразу же выполнено Академией наук, и в Петрограде начал работать новый институт, призванный решать проблемы наиболее рационального использования платиновой руды, совершенствовать методы ее обработки, создавать новые сплавы, сокращающие расходование драгоценных металлов.

Директором института назначили профессора А. А. Чугаева, получившего мировую известность исследованием комплексных соединений платиноидов. К работе были привлечены лучшие специалисты, и первоочередную задачу на пути избавления от иноземной зависимости — усовершенствовать технологию и ускорить ввод в действие аффинажного завода в Екатеринбурге — удалось решить быстро.

Значительно труднее оказалось наладить работу национализированных приисков. Руководство ими возглавили выборные органы — приисковые комитеты и деловые советы, в которых объединились сторонники новой власти. Встретили они ожесточенное сопротивление бывших хозяев и их подручных.

В предвоенные годы на крупных платиновых приисках работало примерно 20 драг (первая из них, а точнее сразу две — вскрышная и промывочная — были смонтированы в долине реки Исы в 1901 году). С помощью драг добывалось 30–40 процентов всей платины.

После национализации драги часто и надолго выходили из строя, известно немало случаев умышленных поломок, а также устранения нужных специалистов. На мелких приисках, в старательских артелях, где обходились без сложной механизации, работы продолжались, но пользы от этого для государства было мало.

Вот как охарактеризована обстановка в рапорте, представленном Горной коллегии в июне 1918 года: «…некоторые лица с целью подрыва доверия к власти советов подстрекают рабочих, что это все ваше, хозяйничайте… имея в виду свои корыстные цели и не учитывая государственной важности, малоразвитые старатели поддавались влиянию подстрекателей… подкапываются под дома, фабрики, плотины и проч… шоссейные дороги ископаны… приведены в невозможный вид для проезда… Замечается тенденция выживать всех старых лиц администрации, которые противятся чудовищному хищничеству…»

Еще большую опасность представляла утайка намытой платины. По заключению специалистов, «близко стоящих к приисковому делу», старатели сдавали тогда в государственные приемные пункты не более 20 процентов добытой платины, а вся остальная уходила тайно по цепочке скупщиков и перекупщиков к иностранным агентам, теперь уже в основном через Владивосток и Харбин. Имеются сведения о том, что немецкая разведка пыталась организовать скупку платины на Урале с помощью военнопленных, которые там работали. Скупщики платили в 2–4 раза дороже официальной цены, особенно много за «светлую» платину (к «темной» относились с недоверием: продавцы в нее часто подмешивали истолченный вольфрамит).

Тайная продажа платины и хищнические методы ведения работ приобретают такие масштабы, что 2-й съезд по управлению национализированными предприятиями Урала особо отметил: «В приисковом хозяйстве сделано меньше всего для улучшения производства и организации дела на демократических началах». Было решено применить для борьбы с «особым типом» старателей, дезорганизаторов и хищников по природе, совершенно не подходящих для социалистического строительства, «решительные меры — карать по суду военного времени за обкрадывание казны».

Осенью 1918 года центральные ранены Урала захватили белые. Лишь через год армия Колчака была вытеснена с Урала. Отступая, колчаковцы портили оборудование фабрик и карьеров, увозили с собой чертежи и документы, необходимые для возобновления работ. Только часть этих документов вместе с 13 пудами платины удалось вернуть после разгрома колчаковцев у Томска.

События в России отразились на мировом платиновом рынке дальнейшим ростом цен. В Колумбии, а также в других странах, где добыча платины была попутной форсировали работы, применяли драги, но и это больших успехов не принесло.

Сенсацией прозвучала весть о том, что на знаменитых алмазных месторождениях в Южной Африке кимберлиты[10] богаты не только алмазами, но и платиной, которая тонко распылена и оставалась незамеченной.

Сразу же в 1920 году возникла компания «African platinum», она начала переработку отвалов алмазных копей и сулила огромную прибыль всем, кто приобретет ее акции. Закончилось все это бесславно, содержание платины оказалось сильно преувеличенным, а трудности ее извлечения сильно преуменьшенными.

По-прежнему единственным крупным источником оставались уральские россыпи, и бизнесменам от платины оставалось одно — попытаться восстановить свои позиции в России. С этой целью в 1922 году не без участия все той же фирмы «Джонсон, Маттей и K°» была организована в Лондоне «Anglo-Ural Platinum Trust Co., Limited» (последние три слова этого названия для людей, далеких от биржевых дел, требуют пояснения; означают они примерно «компания на доверии с ограниченной ответственностью»). Эта компания энергично пыталась войти в доверие и получить в концессию уральские россыпи. Успеха она не достигла.

Подписанные В. П. Лениным декрет Совета Народных Комиссаров «О золотой и платиновой промышленности» (31 октября 1921) и постановление Совета Труда и Обороны «Об объединении государственных платиновых предприятий» (2 февраля 1922) показывают, какие энергичные меры предпринимались советским правительством для возрождения добычи драгоценных металлов.

Был создан специальный трест «Уралплатина» и ему выделены значительные средства не только на неотложные нужды, но и для электрификации главных приисковых районов, разведочных работ и строительства фабрик. Один из заводов Урала полностью переключили на ремонт драг, изготовление бутар и другого приискового оборудования.

С хищническими методами разработки повели решительную борьбу, но «…ввиду исключительного, мирового значения принадлежащих РСФСР месторождений платины…» постановление Совета Труда и Обороны разрешало всем гражданам, артелям и кооперативам производить поиски, разведку и добычу платины вне пределов государственных разработок при условии соблюдения всех установленных правил. Было объявлено, что «государство гарантирует оплату сдаваемой платины по полной стоимости… устанавливаемой в соответствии с мировым курсом на платину». При этом половину стоимости старатель мог получать не деньгами, а оборудованием, продовольствием и другими товарами, что было весьма существенно в те трудные годы и способствовало борьбе с тайными скупщиками.

Старательская добыча начала возрастать. Еще больших успехов достигли на государственных разработках. В 1922 году были восстановлены и начали работать 17 драг. Вскоре же приступили к изготовлению драг своей конструкции, которые оказались надежнее и производительнее зарубежных. С зависимостью было покончено, а недавние властители платинового рынка были вынуждены просить о продаже им металла «на взаимовыгодных условиях». Под этим, конечно, подразумевалось старое: собирались они покупать руду и платить только за платину. А предложили им чистые металлы платину, палладий, осмий, иридий в соответствии с международными стандартами и ценами! (Получение чистых металлов было в большом масштабе освоено свердловскими металлургами под руководством Н. Н. Барабошкина, одного из крупнейших металлургов страны.)

Платиновая промышленность Урала не только была восстановлена, но вскоре превысила количественные и качественные показатели предреволюционных лет. И все же было очевидно, что впереди трудные годы…

«Век девятнадцатый, железный» иногда называют образно и «веком россыпей», потому что тогда в основном они обеспечивали человечество золотом, платиной, оловом, вольфрамом, драгоценными камнями и многим иным. Преимущества россыпей над другими типами месторождений неоспоримы, но большой их, можно сказать, недостаток в том, что их хватило ненадолго! Нашему веку, по словам крупнейшего знатока платиновых россыпей Н. К. Высоцкого, «достались лишь крохи от былых богатств».

На Урале за 100 лет с открытия россыпей, по официальным данным, добыли около 300 тонн платины (в десять раз больше, чем в Колумбии). Понятно, что в условиях частного предпринимательства ни о какой упорядоченной, рациональной разработке недр не могло быть в речи. Потому-то теперь, после революции, предстояло определить, что же в недрах осталось, навести порядок в использовании выявленных богатств и целенаправленно, на научной основе вести поиски новых. Обобщение данных по всему миру показало большое разнообразие платиновых россыпей по условиям образования, строению, возрасту и другим признакам.

В равнинных областях они редкость и характерны лишь для горно-складчатых зон, где обнажены ультраосновные породы и большая «энергия рельефа» обусловливает быстрое их разрушение. При этом непосредственно над коренными источниками, например на плоских возвышенностях, возникают неперемещенные — элювиальные — россыпи. При более расчлененном рельефе обломки под воздействием силы тяжести, дождевых и снеговых вод сползают, образуя на склонах шлейф — делювиальные россыпи. Россыпи этих типов часто сопряжены, трудно разграничимы, их обычно называют элювиально-делювиальными. Для них характерны неокатанные угловатые обломки. По богатству они существенно не отличаются от коренных источников. Обогащение происходит незначительно, лишь за счет выщелачивания легко растворимых соединений и вымывания мелкого материала.

В зонах холодного и умеренного, слабовлажного климата главным фактором разрушения служит физическое выветривание (этот термин в данном случае к ветру непосредственного отношения не имеет, смысл его заключается в механическом измельчении горных пород, обусловленном в первую очередь неодинаковым расширением различных минералов при резких сменах температуры).

Интенсивность процессов физического выветривания сильно убывает по мере измельчения материала и не приводит к полному высвобождению ценных минералов. Поэтому в холодных странах, где преобладает физическое выветривание, значительные элювиальные россыпи редкость. Такими были платиновые россыпи Нижнетагильского района. На плоских возвышенностях и пологих склонах там за длительный период разрушения образовался зеленовато-бурый щебенчатый слой, который по всей своей мощности, местами достигающей двух-трех метров, содержал платину обычно в сростках различных минералов. Поэтому перед промывкой обломки приходилось измельчать. Рудные минералы не были окатаны, содержание их несколько возрастало лишь в верхней части щебенчатого слоя благодаря вымыванию мелких частиц.

По-иному выглядят элювиальные россыпи в жарких странах, там процессы физического выветривания играют подчиненную роль, главная же принадлежит химическим изменениям. Под воздействием воды, кислорода и углекислоты воздуха, при энергичной деятельности организмов и растений быстро идет разложение силикатов, превращение магматических пород в глины и латериты остаточные скопления окислов железа и алюминия. Эти процессы при длительном течении проникают глубоко, образуется мощная кора выветривания, в которой устойчивые минералы полностью обособлены.

Крупные скопления платиноносного латеритного элювия — своеобразной породы, названной бирбиритом, известны, например, в Западной Эфиопии, в бассейне реки Бир-бир.

В районах, где после образования коры выветривания климат изменился-стал влажным, размыв коры благоприятствовал накоплению россыпей в речных долинах. При сухом климате с сильными устойчивыми ветрами, характерными для пустынь, образуются эоловые россыпи. Название это не очень точно: эоловыми, по имени бога ветров греческой мифологии, называют породы, например лессы, состоящие из частиц, принесенных ветром. Россыпи, переработанные ветром, тоже называются эоловыми, хотя, вероятно, их правильнее было бы называть антиэоловыми, питому что в них сосредоточены лишь частицы, которые оказались Эолу не по зубам!

Платиновые эолово-элювиальные россыпи, связанные с корой выветривания, известны в пустынях Австралии. Разработку их тоже ведут «эоловым» метолом: платину отделяют не промывкой (вода там драгоценна), а провеивая песок, как зерно на току.

В Колумбии значительная часть платины была добыта из таких элювиально-эоловых россыпей, а также из покрывающих на большом протяжении западные склоны Кордильер беспорядочных скоплений самых разнообразных обломков (валунов, гальки, песка, глины), порожденных грязевыми потоками при катастрофических ливнях. Мощность таких отложений (их называют коллювиальными, или каличе) достигает местами сотен метров, и кое-где они содержат золото и платину в количествах, достаточных для разработки. Более, чем каличе, богаты там «черные» и «красные» пески, которые накапливаются на дне сухих логов после дождей умеренной силы, снимающих лишь вершки с элювиального покрова. Из них платину извлекали еще в доколумбовое время.

Контрастом к таким творениям тропической зоны, который как бы демонстрирует широту диапазона природных процессов, приводящих к сходным результатам, являются россыпи, порожденные ледниками.

В эпохи развития оледенения были «вспаханы» огромные территории. Ледники уносили в своих моренах разрушенные месторождения, измельчая при этом обломки, высвобождая стойкие минералы. Кое-где при благоприятных условиях, отмытые подледниковыми водами, они накапливались. (Одна из таких россыпей в песках, оставленных ледником, известна вблизи Москвы, у реки Икши, где даже делались когда-то попытки добывать золото, но были прекращены «за убогостью содержания».)

Ледниковые отложения, содержащие тонко измельченную платину, известны в Кировской области, в бассейне реки Водки, куда доходил ледник, двигавшийся, по-видимому, с Урала. На Кольском полуострове в системах рек Ивало, Лотта, добывали платину и золото из мелких скоплений, в песках, оставленных ледником.

Разрабатывались такие россыпи и в Канаде (бассейн реки Тюламин), в Новой Зеландии, в США, где в штате Нью-Норк в моренных отложениях был найден платиновый самородок весом 105 граммов.

Практическое значение россыпей всех этих типов — элювиальных, делювиальных, коллювиальных, эоловых, ледниковых — невелико, и все они суммарно дали меньше платины, чем россыпи речные (алювиальные). Это в равной мере относится к другим «россыпным» полезным ископаемым и обусловлено в первую очередь тем, что реки-главные транспортные артерии, они уносят с континентов свыше 70 процентов обломков (остальное приходится на долю ветра, айсбергов и морских волн).

Речные россыпи отличаются от других значительными масштабами, более длинной жизнью, хорошей окатанностью обломков, их отсортированностью по размерам и тяжести.

Доказано, что и в предшествующие эпохи роль рек в формировании рельефа была велика, следы их деятельности встречают повсюду, прослежена эволюция речных систем от зарождения до неизбежного отмирания; цикличность их развития, непрерывная смена в пространстве и времени процессов размыва и отложения обломков.

На Урале известны россыпи, приуроченные к древней гидросети, но наибольшее практическое значение имели россыпи террас и долин современных рек. В отложениях, покрывающих эти россыпи, в Исовском и Тагильском районах обнаружены скелеты пещерного льва, мамонтов и других животных, и это позволило установить, что наиболее интенсивно формирование россыпей происходило в конце ледникового периода, когда водообильность, порожденная таянием льда, ускорила процессы перемещения обломков.

Урал расположен в климатической зоне, где процессы выветривания протекают сравнительно вяло. Почему же здесь сформировались россыпи куда более богатые, чем в южных странах?

Ответ был получен при изучении геологической истории края. Разрушение коренных источников платины наиболее интенсивно протекало в конце мезозойской и в начале современной эры в условиях жаркого, влажного климата. Тогда уже были высвобождены из плена и накоплены платиновые минералы. Многочисленные продольные депрессии и другие особенности геологического строения препятствовали выносу этих минералов за пределы нынешнего Урала. Многократно происходило перемещение, перемыв и захоронение драгоценных обломков. История формирования россыпей Урала, как и многих других районов, подтверждает: возникновение крупных скоплений возможно лишь при стечении целого ряда благоприятных условий, среди них химическое выветривание, а следовательно, теплый, влажный климат-одно из существенных, даже обязательных (и в этом смысле алхимики были правы!). Так же обязательно интенсивное разрушение «родителей»-ультраосновных пород, только они содержат платиновые минералы, достаточно крупные, чтобы накапливаться в россыпях.

В связи со значением, какое приобрели в XIX веке россыпи, отбор шлиховых проб производился без преувеличения повсюду. Специалисты выбирали районы для поисков, руководствуясь «признаками», а неспециалисты надеялись на удачу. И тем и другим сопутствовал успех, но меньше всего в отношении платины. Нигде не удалось выявить ее концентраций, сопоставимых хотя бы с колумбийскими, не говоря уже об уральских.

В монографии Н. К. Высоцкого описание платиновых проявлений в нашей стране вне Урала занимает целый том. Сенсацией явилась находка в 1911 году россыпей в бассейне Вилюя, а затем и Алдана, но разочарование наступило быстро: обычно платина и осмистый иридии составляли лишь примесь и возможности разработки этих россыпей определяло золото.

И в других странах результаты были не лучше, незначительных успехов достигли лишь в Эфиопии и ЮАР.

По мере уменьшения ресурсов внутриконтинентальных россыпей — и не только в отношении платины — все больше внимания привлекали огромные скопления обломочного материала на границах суши и морей.

Накопление тяжелых минералов происходит там между линией прилива и отлива, а в закрытых морях в зоне прибоя. Высокая окатанность и малые размеры обломков, редко превышающие 0,3 миллиметра, говорят об интенсивности работы волн при размыве коренных пород прибрежной зоны. Мощность прибрежно-морских россыпей обычно невелика, составляет всего десятки сантиметров, но это компенсируется огромной их протяженностью вдоль береговой линии-десятки и сотни километров. Помимо современных, известны и более древние россыпи, захороненные на дне моря или на прибрежных террасах.

Под влиянием ветров, столь характерных для приморской зоны, часто наблюдается преобразование морских россыпей в эолово-морские с формированием рудоносных дюн-они обычно черные благодаря обилию магнетита и реже красноватые, когда обогащены гранатом.

Прибрежно-морские россыпи приобретают все большее значение, особенно в отношении титана, хрома, цезия, отчасти и золота, но значительных платиновых скоплений в них пока не обнаружено. Попутно с золотом из прибрежно-морских россыпей платину в небольших количествах добывают на Тихоокеанском побережье, в США и Чили, а также на северо-востоке Австралии. Сулят некоторые перспективы побережья Явы, Мадагаскара, Бретани, но в очень ограниченных пределах.

В первые десятилетия нашего века платиновый голод снова, как когда-то, перед открытием богатств Урала, стал реальной угрозой. Было ясно, что старые районы россыпей обеднели, а на открытие новых надеяться нет реальных оснований. Будущее показало, что такой прогноз был верен.

И все же платиновый голод не наступил!

НОВЫЕ ИСТОЧНИКИ

Обнаружить незримые источники платиноидов, как и многих других редких элементов, удалось благодаря прогрессу химических и минералогических методов исследования, тщательному изучению всех геологических формаций. Оказалось, что высокие концентрации платиновых металлов есть не только в дунитах и связанных с ними россыпях. И находятся эти богатства не там, где их до сих пор искали.

Наука о полезных ископаемых не случайно получила название — горное дело. От века горные хребты — основной источник минеральных богатств. Возникшие на завершающей стадии развития геосинклиналей, наиболее подвижных и проницаемых зон земной коры, они вмещают разнообразный комплекс горных пород, просматриваемый в рельефе и потому доступный. Вытянутые на сотни и тысячи километров такие складчатые структуры разделены платформами устойчивыми блоками земной коры, которые имеют изометрические очертания и существенно отличаются от геосинклинальных зон своей историей, двухэтажным строением и сглаженным рельефом.

Нижний этаж (фундамент) платформ сложен интенсивно смятыми, измененными изверженными и осадочными породами, сформированными на ранних этапах геологической истории в условиях, близких к геосинклинальным. Они обнажены в основном лишь на щитах в зонах устойчивого поднятия, а на остальном пространстве платформы их покрывают молодые — и по возрасту и по облику — спокойно залегающие осадочные толщи верхнего этажа.

Платформы и особенно их фундамент по богатству полезных ископаемых отнюдь не уступают геосинклинальным структурам, но это доказано лишь в наш век. Плохая обнаженность, труднодоступность и другие причины надолго задержали освоение древних комплексов.

Какие возможности они таят, показало, например, открытое в 1883 году на Канадском щите, севернее озера Гурон, медно-никелевое месторождение Садбери. Сульфидные руды образуют там многочисленные мощные — до 40 метров, очень большие — площадью до одного квадратного километра — залежи. Они сосредоточены в нижней части огромного (60 X 25 километров) блюдцеобразного массива (лополита), имеющего концентрическое строение. В верхней его части залегают кислые породы (гранитоиды), ниже с постепенным переходом — средние (диориты) и еще ниже — основные (габбро, пориты), вмещающие руду. Общая мощность лополита достигает 3 километров.

Месторождение Садбери быстро стало крупнейшим поставщиком меди и особенно никеля (80 процентов добычи этого металла в капиталистических странах и в наши дни приходится на его долю).

Первые 15 лет месторождение разрабатывали с уверенностью, что извлекают из руды все полезное, но оказалось, что «слона-то и не приметили»!

Анализы показали, что в руде содержание платиновых металлов не ниже, чем в уральских россыпях. Этому трудно было поверить не только потому, что платиновые минералы там не видны, но и потому, что еще прочным было представление о дунитах как единственно возможных коренных источниках платины, а их в Садбери нет.

Детальные исследования не оставили сомнений: платиноиды в виде тончайшей примеси содержатся в сульфидах меди и никеля.

Удалось расшифровать и условия рудообразования. В конце протерозойской эры произошло крупное внедрение базальтоидной магмы. Не найдя дорогу к поверхности, Она растекалась между гранитогнейсами и покрывающим их осадочным чехлом. Внедрение магмы происходило многократно. Как на пути из глубин, так и на месте, в пределах лополита, шло разделение минералов по тяжести и химическим особенностям: сульфидный paсплав отделялся от силикатного, образуя «донные» залежи — зону вкрапленных и сплошных руд, богатых никелем и платиноидами. Часть сульфидного расплава была вытеснена из пределов лополита и образовала «отжатые» залежи среди вмещающих пород. Они имеют длину до 8 километров, и в них меди больше, чем никеля.

Наиболее богатой платиновыми металлами оказался самый низ лополита, там содержание достигало 20 граммов на тонну и они образовали не только примесь в сульфидах, но и собственные минералы — сперрилит, стибиопалладинит.

Среднее содержание платиноидов в руде было определено тогда в два грамма на тонну и сулило огромные прибыли при попутной их добыче, а ее возможный масштаб обеспечил бы владельцам Садбери господство на мировом платиновом рынке.

Лучезарные надежды померкли, когда убедились, что извлечь тонкодисперсную примесь задача труднейшая. На решение ее не жалели средств, но лишь спустя 20 лет методом электронного аффинажа удалось извлечь из 80 тысяч тонн медно-никелевого сплава первые 100 килограммов платиновых металлов. Всего-навсего! Оставалось одно; продолжать опыты, совершенствовать технологию.

Открытие платиноидов на Садбери побудило провести проверку и на многих иных рудных месторождениях. И почти везде надежды не оправдались. Лишь на медно-никелевых месторождениях «садберийского» типа (в Канаде-районы Манитобы, Квебека; на Балтийском щите-в Швеции и Норвегии) было установлено содержание платиновых металлов почти такое же, как на Садбери. Стало очевидным, что выявлен новый широко распространенный тип месторождений, что не только дунитовый расплав, но и «базальтическая жидкость» выносит из подкоровых глубин платиноиды вместе с медью, никелем, железом и при благоприятных условиях эти рассеянные в магме элементы обособляются накапливаются.

Различие в условиях формирования получило свое отображение в составе руд: по сравнению с уральскими садберийские руды имеют более высокое содержание палладия (часто он преобладает над платиной), в них больше родия и рутения и меньше иридия и осмия. В дальнейшем было установлено, что для этих руд характерны платиновые минералы, содержащие свинец, олово, сурьму, висмут, теллур, что несвойственно месторождениям уральского типа.

Сфера поисков коренных месторождений расширилась, пришлось признать перспективными не только геосинклинальные зоны, но и щиты платформ. Но остальную и притом большую часть их территории — плиты, где фундамент перекрыт молодыми толщами, — продолжали считать почти бесперспективными для открытия месторождений, порожденных глубинными процессами. Такой вывод был обоснован изучением в основном Русской и Северо-Американской платформ и был для них правильным.

Однако вскоре выявилось, что платформа платформе рознь!

В 1922 году на Сибирской платформе в низовьях Енисея производили геологические исследования молодой геолог Н. Н. Урванцев (ныне Герой Социалистического Труда) и его помощники-Е. В. Павловский (ныне заслуженный деятель науки) и Б. Н. Рожков (талантливый исследователь, погибший молодым).

Геологическая обстановка района оказалась «платформенной» лишь со многими оговорками; осадочный чехол напоминал «битую тарелку», и в его составе преобладали базальтовые покровы (траппы), порожденные многочисленными излияниями, приуроченными к разломам. Процессы разрушения благодаря высокому положению платформы над уровнем моря шли здесь интенсивно, и во многих местах были обнажены корни вулканов, лакколиты и пластовые залежи габброидных пород.

Урванцев и его помощники обнаружили в этих породах на горе, названной Рудный, сульфиды меди и никеля. Они охарактеризовали это месторождение как сходное с Садбери, что сразу же привлекло внимание к отдаленному и труднодоступному району. Образцы, изученные Н. К. Высоцким и Н. Н. Подкопаевым, показали высокое содержание палладия и платины.

Так в 1923 году началась история открытия Норильского месторождения платиносодержащих медно-никелевых руд.

Руды Норильского месторождения входят в состав крупного, четко расслоенного по вертикали массива габбро, долеритов и других близких к ним пород. Этот массив прорывает осадочно-вулканогенную толщу пермского возраста и перекрывается молодым лавовым покровом.

Вкрапленные сульфидные медно-никелевые руды образуют гнезда и линзы в габбро у подошвы массива и частично в подстилающих его породах. Есть и «висячие» пластовые залежи, а также сульфидные жилы (в том числе образовавшиеся на поздних стадиях из гидротермальных растворов).

Характерная особенность месторождения-в очень неравномерном распределении платиноидов, на одних участках их не удается выявить даже при микроскопическом изучении всех сульфидных минералов, а на других они образуют заметные обособления-на месторождении известно много платиновых минералов (сплавы, сульфиды, теллуриды, арсениды и др.).

Открытие и освоение Норильского рудного района обеспечило сохранение за нашей страной ведущего положения в отношении платиновых металлов, после того как уральские россыпи утратили свое значение и появились на мировой арене новые, сильнейшие конкуренты.

Опыт Норильска заставил пересмотреть представления о рудоносности древних платформ, разделить их на устойчивые (Русская, Северо-Американская) и подвижные (Сибирская, Китайская, Африканская), гораздо более проницаемые и поэтому перспективные в отношении рудных богатств и в пределах своего верхнего структурного этажа.

Наиболее яркие доказательства правильности такого заключения принесло изучение Африканской платформы и особенно ее юго-восточной части (ЮАР, Зимбабве) где обнаружены и глыбы архейского фундамента, и разнообразный комплекс протерозойских, и более молодых пород платформенного чехла. Интенсивная магматическая деятельность обусловила там возникновение многочисленных полезных ископаемых. Уникальны алмазные месторождения этой провинции-воронки взрывов, пронзившие земную кору, заполненные «посланцами мантии».

Столь же уникален и Витватерсранд-гигант, который (с 1886 года!) дает золота больше, чем все остальные месторождения мира, вместе взятые. Вольфрам, олово, молибден, медь, висмут, драгоценные камни и многие другие полезные ископаемые были выявлены там в завидных количествах.

А платина оставалась незамеченной, пока не помогли муравьи. Их постройка с драгоценными «кирпичиками» была встречена золотоискателями в северо-восточной части провинции Трансвааль, вблизи города Лейдсдорпа. Отыскать первоисточник им не удалось, но вещественное доказательство шлих, полученный при промывке разрушенного муравейника, — было сохранено как «курьез природы». Им в 1924 году заинтересовался опытный геолог Ганс Меренский, уроженец Трансвааля, посвятивший жизнь его изучению. Установив, что в шлихе действительно есть платиновые минералы, он занялся промывкой проб вблизи муравейника, в бассейне реки Олифантс, и выявил еще несколько платиновых зерен. Это убедило: «курьез природы» не мистификация (случаев, когда пробы «подсаливали» ценными минералами в корыстных целях или «для смеху», было немало). Меренский начал планомерный поиск, продвигаясь на запад, в верховья реки. Там, в пустыне Калахари, под чахлым травяным покровом на сотни километров протянулся Бушвельдский магматический комплекс, представленный главным образом красными гранитами, однообразными, мертвыми. Поисковики давно уже пришли к выводу, что Бушвельдский комплекс почти так же бесплоден как окружающая его пустыня.

Почти два года Меренский упорно изучал восточную, краевую часть массива и, как отметил профессор П. Вагнер в монографии «Платиновые месторождения Южной Африки» (1932), «занял выдающееся место в эпосе горных разведок, найдя месторождения, которые превосходят все, о чем можно было мечтать».

Краевая зона массива шириной до 20 километров существенно отличается от остальной. В самом низу, у «горячего» контакта с осадочными породами, залегают темно-серые нориты (разновидность габбро), их мелкозернистость свидетельствует о довольно быстрой кристаллизации. Дальше, на расстоянии 6–8 километров от контакта, норит уже крупнозернистый, перемежается с ультраосновными породами — пироксенитом и дунитом.

Это явилось неожиданностью: место дунитам, по научным канонам того времени, в геосинклинальных структурах, а не на платформе!

Меренский находил в этой зоне среди обломков хромит, сплошной и вкрапленный в дунит, и вправе был предполагать, что встретит руду уральского типа. Однако в слоеном пироге из норитов, пироксенитов, дунитов он отыскал тонкий горизонт, чуть больше полуметра, ограниченный сверху и снизу пропластками хромита и состоящий из очень крупнокристаллического (пегматоидного) пироксенита с вкрапленностью и скоплениями сверкающих, как золото, сульфидов меди и железа (халькопирит, пирротин) и серебристого сульфида никеля-пентландита. И рядом с ними-можно было не поверить глазам повсюду мелкие, но все же различимые платиновые минералы.

Анализы подтвердили: да, это именно так. Содержание платиновых металлов достигало в отдельных пробах 50 граммов на тонну, а в среднем составило 10 граммов. (Напомним, что руда, дающая два грамма, считалась тогда, да и теперь, богатой.)

Тем не менее бить в литавры было рано. Вполне возможно, что это очередной «каприз природы» — небольшая линзочка, вероятно, единственная во всем этом огромном массиве.

Меренский упорно искал ее продолжение, снизу доверху рассекал склоны канавами, продвигаясь все дальше и на юг и на север, с удивлением убеждаясь, что привычные представления здесь не приложимы: слой продолжался, почти не меняясь ни по мощности, ни по содержанию. И везде он имел одинаковое пологое падение к центру массива. Это позволило геометрическим построением определить, где он должен быть обнажен в рельефе, сузить зону поиска.

За короткий срок этот слой, вскоре получивший название риф (горизонт) Меренского, был прослежен вдоль восточного контакта массива на 110 километров. Но и этим дело не ограничилось. Меренекий обнаружил «свой» горизонт и у юго-западной оконечности массива, там, где другие искатели ничего не нашли за многие годы. Он «протянул» горизонт в районе города Рюстеноурга на 230 километров (с перерывами) и еще на 60 километров вдоль северной границы массива. И везде на протяжении более 400 километров горизонт сохранял свое место в слоеном пироге магматических пород, имел мощность от 0,2 до 4 метров и среднее содержание 8-10 граммов на тонну. Бурение показало, что и на глубину он без изменений продолжается по крайней мере на 1000 метров. Даже в морских бассейнах редко слои имеют такое постоянство, а ведь этот возник из моря расплавленной магмы. Риф Меренского в специальной литературе обычно характеризуют как «самое уникальное образование среди всех магматических комплексов мира».

Бушвельдский массив основательно изучен, он представляет собой лополит площадью 40 тысяч квадратных километров, по сравнению с ним Садбери, его канадский родственник, выглядит карликом — в 20 раз меньше. Они во многом сходны, но имеют по строению и минерализации немало различий. Становление Бушвельдского массива продолжалось сотни миллионов лет, и медленность процесса обусловила его полную дифференциацию. Одну из самых спокойных ее стадий запечатлел горизонт Меренского, когда по всей площади массива произошло отложение хромита — окисла, затем при резком изменении геохимической обстановки накапливались платиноносные сульфиды — в пегматоидную фазу, характерную кристаллизацией минералов из газовых растворов, а после этого вновь отлагался хромит.

В центральной части Бушвельдского массива все эти образования были уничтожены внедрением гранитов, но и сохранившаяся часть грандиозна. К тому же установлено, что рифом Меренского платиновые богатства района не ограничены. Выше рифа, в районе Линденбурга, обнаружен двухметровый слой хромитита-породы, состоящей из хромита и оливина с тонкораспыленной платиной (до 18 граммов на тонну). Помимо таких сульфидных руд, сходных с норильскими, выявлены в Бушвельдском комплексе и «уральские», приуроченные к дунитам. В слоеном пироге нижней части массива есть пластообразные залежи с бедной вкрапленностью платины. Этот дунит обыкновенный, «уральский», зеленоватый, но кое-где известны трубчатые тела черного, железистого дунита, очень тяжелого и рудой богатого. Одна такая труба диаметром 18 метров уже отработана на глубину 300 метров при среднем содержании 16 граммов на тонну.

К северу от Бушвельдского массива, на территории Зимбабве, расположено еще одно геологическое чудо — Великая дайка, длиной почти 500 километров, шириной 5-10 километров. Почти прямая, она возвышается как стена над окружающей местностью на 50-300 метров и состоит из тех же пород, что и нижняя часть Бушвельдского массива. Кое-где в этой дайке за последние годы выявлены тонкие, но богатые платиной хромитовые слои.

Все эти открытия ознаменовали новую эпоху, но сделаны они были в трудных для освоения районах, а главное, извлечение платиноидов из сульфидных руд оказалось таким твердым орешком, что надежд на быстрый успех не осталось.

Разработано было множество технологических схем, но минералы-невидимки не желали сдаваться, для каждого рудного тела и даже для отдельных его зон были характерны свои минеральные ассоциации, и эти, казалось бы, незначительные различия существенно влияли на ход процессов обогащения.

На месторождении Садбери промышленное извлечение платиноидов началось лишь в 1934 году, после тридцатилетних экспериментов, и все же при очень низком коэффициенте извлечения.

И стало ясно: только глубокое изучение минералогии и технологических свойств платиновых руд может привести к успеху.

МИР МИНЕРАЛОВ

Все выявленные в первой половине XIX века платиновые минералы как бы подсказывали вывод о том, что в природе эти металлы образуют только сплавы между собой, с железом и в малой мере с золотом. Однако дальнейшие исследования показали, что мир платиновых минералов этим не ограничен.

На о. Борнео в 1886 году Веллер обнаружил лаурит — минерал, состоящий из рутения и серы — RuS2, черный, образующий изометрические кристаллы, очень твердый, хрупкий и химически стойкий, нерастворимый в кислотах. Долго не могли поверить, что его удельный вес всего-навсего 6,2 г/см3. После этого главный отличительный признак-уникальная тяжесть платиновых минералов-перестал быть абсолютной истиной! Возникло опасение, что во многих россыпях этот единственный рутениевый минерал прозевали, и он уходит при промывке в отвалы вместе с другими, ценности не представляющими.

Вслед за лауритом на медно-никелевых месторождениях Канады обнаружили хорошо кристаллизованный минерал, названный сперрилитом (в честь известного геолога Сперра), состоящий из платины и мышьяка- PtAs2, оловянно-белый, непрозрачный, легкоплавкий, но очень стойкий, сохраняющийся в россыпях.

Позднее, в 20-х годах нынешнего века, в платиновой руде Южной Африки обнаружили куперит PtS, бреггит (Pt, Pd, Ni)S, потарит PdHg, стибиопалладинит Pd3Sb, а на Урале-купроплатину (Pt, Fe, Cu), никелистую платину (Pt, Fe, Ni), ауроосмид (Ir, Os, Au).

В дальнейшем изучению платиноидов уделялось все больше внимания, но минералогических открытий это не приносило. Все сущее в природе уже было проверено на содержание этих элементов, и надеяться на новые открытия, казалось, нет оснований.

«Мертвый» период завершился во второй половине нашего века, когда достигли блестящих результатов в усовершенствовании традиционных способов анализа и создали множество новых, таких, как спектральный, спектрохимический и особенно микрорентгеноспектральный, позволяющие определять химический состав мельчайших-доли кубического микрометра! — зерен минералов непосредственно в руде. На выбранный под микроскопом участок поверхности шлифа направляют электронный зонд — сфокусированный поток электронов, возбуждающий рентгеновское излучение. Его характеристику запечатлевают на спектрограммах и по ним безошибочно определяют элементы, содержащиеся в облучаемом веществе.

Применение микрорентгеноспектрального анализа привело за последние два десятилетия к открытию примерно вдвое большего числа минералов, чем за всю предшествующую 150-летнюю историю их изучения, Если к 1950 году было известно 30 минералов группы платины, то теперь их насчитывают свыше 90.

Число известных минералов, в которых платина главный компонент, за этот период удвоилось — с 11 до 22, а рекордистом оказался палладий: до 1951 года было известно всего 6 его минералов, а теперь-30!

Почти все открытые за последний период минералы представляют собой соединения платиновых металлов с мышьяком, висмутом, теллуром, сурьмой, свинцом, оловом. При сложном составе, характерном для новых минералов, сохранить традицию-давать им названия по главным элементам-оказалось затруднительным, и распространение получили имена, имеющие географическую или мемориальную основу. Например, мончеит (Pt, Pd) (Те, Bi)2 назван по месту находки в Мончетундре, а звягинцевит (Pd, Pt)3(Pb, Sn), высоцкит (Pd, Ni)S, котульскит Pd(Te, Bi) — в честь исследователей О. Е. Звягинцева, Н. К. Высоцкого и В. С. Котульского.

Минералов, в которых главное место занимает родий, до наших дней вовсе не было известно, теперь таких два — холлингвортит RhAsS и рутениевый холлингвортит (Rh, Ru, Pt)AsS.

К трем ранее известным минералам осмия, сплавам его с иридием и рутением, за последнее время добавилось еще два — химические соединения с мышьяком и серой — осарсит OsAsS и эрликманит OsS2.

Список иридиевых минералов, их было известно 8, пополнился лишь одним-это ирарсит IrAsS.

Рутениевый минерал лаурит RuS2, открытый в прошлом столетии на о. Борнео, оставался единственным до 1971 года, когда был открыт осрутин RuOs.

Почти все выявленные за последние десятилетия платиновые минералы представлены мельчайшими зернами, вкрапленными в другие минералы, преобладающие в составе руды, такие, как поликсен, ферроплатина, невьянскит, хромит, магнетит и различные сульфиды. Это очень затрудняет изучение, а для того чтобы новый минерал был признан, необходимо дать точную физико-химическую характеристику, доказать, что он имеет качественные отличия от сходных минералов. Когда же дело касается минералов ценных, а все платиновые минералы таковы, ясное представление о свойствах, размере зерен, особенностях их срастания и многом другом приобретает еще и важное практическое значение. Поэтому не только «погоня» за новыми, но и углубленное изучение уже давно известных минералов не прекращается.

Структура минерала является одной из важных его характеристик. Зерна платиновых минералов, даже наиболее распространенных в россыпях, обычно мелки и укатаны. Поэтому лишь в результате многолетнего упорного труда П. В. Еремееву в 1878 году удалось охарактеризовать формы кристаллов поликсена, осмистого иридия и иридистого осмия. В дальнейшем его выводы были подтверждены.

В наше время рентгеноструктурный анализ открыл возможность определения структуры минералов даже в мельчайших зернах. Установлено, что в кубической сингонии кристаллизованы самородная платина, поликсен, платинистый иридий, сперрилит и многие другие. Тетрагональное строение характерно для ферроплатины, куперита, высоцкита и других, а минералы иридия и осмия невьянскит, сысерскит и родственные им являются гексагональными.

Твердость платиновых минералов, даже не образующих крупных выделений, теперь определена не только по весьма схематичной шкале Мооса, но и в абсолютных величинах с помощью микротвердомера, путем вдавливания алмазной иглы под определенной нагрузкой. Самым твердым оказался самый легкий минерал лаурит-3150 кгс/мм2 (или 7,8 по шкале Мооса). Немногим ему уступает по твердости и другой рутениевый минерал-осрутин. А самый мягкий (110 кгс/мм2) — меренскит PdTe2, названный в честь Меренского. Другие природные соединения палладия с теллуром, висмутом, свинцом тоже отличаются малой твердостью. Таким образом, рутений и палладий занимают крайние позиции по этому показателю, а в промежутке расположены остальные члены семейства. Для наиболее распространенных минералов характерны такие средние значения твердости (в кгс/мм2): ферроплатина — 290, поликсен — 400, невьянскит-620 (для сравнения отметим, что твердость природного золота — известно более 20 его минералов-находится в пределах 50-140 кгс/мм2).

Магнитная сепарация — один из важнейших способов обогащения руд, поэтому выяснению магнитности платиновых минералов уделяется значительное внимание. Установлено, что наиболее магнитны минералы, богатые железом, в основном — ферроплатина, ее зерна притягиваются обыкновенным магнитом, но некоторые из них почему-то не магнитны, становятся ими при значительном давлении и снова утрачивают это свойство после прокаливания. Обнаруживают магнитность и минералы, не содержащие железа, например сысерскит, полярно магнитна купроплатина. Эти особенности магнитных свойств, как и многих иных, еще ждут своего объяснения.

Исследования последних десятилетий показали ошибочность долго господствовавшего представления о том, что в условиях земной коры платиновые металлы способны образовывать в сколько-нибудь значительном масштабе лишь сплавы между собой и с железом.

Теперь установлено значительное распространение интерметаллическнх образований — металлидов. Они занимают как бы промежуточное положение между изменчивыми по составу сплавами и химическими соединениями, с характерным для них постоянным целочисленным соотношением элементов, отвечающим представлениям о валентности.

К металлидам относятся, например, минералы, состоящие из платины, палладия, олова и свинца.

Замечательный итог последнего периода изучения платинидов — это доказанное широкое распространение и практическое значение минералов-невидимок: арсенидов, антимонидов, висмутидов, сульфоарсенидов, сульфидов, селенидов, теллуридов — химических соединений платиноидов с серой и ее аналогами.

Зерна, которые еще недавно считали мономинеральными, оказались сложными сростками. Мир платиновых минералов расширился, и вместе с этим выяснилось, что для платиновых металлов характерна и «безминеральная» форма существования, в тончайше распыленном, вероятно атомарном, состоянии, что позволяет им прятаться в кристаллических решетках многих минералов.

Познание форм существования платиновых металлов в природе содействовало успехам технологии.

Правда, она еще очень сложна, насчитывает свыше 60 трудоемких операций (дробление, растворение, магнитная сепарация, флотация, плавка, термическая обработка, электролиз и т. д.), но уровень извлечения все же повысился настолько, что в наши дни сульфидные месторождения платформ стали основным источником платиновых металлов. Доля россыпей теперь составляет лишь несколько процентов.

Попутное получение платиновых металлов (вместе никелем и медью) не привело пока к их удешевлению. Более того, стоимость их растет (о причинах этого будет идти речь дальше), и рациональное использование становится все более актуальной проблемой. Для решения ее необходимо ясное представление о свойствах и строении этих металлов. Что же удалось узнать?

МИР АТОМОВ

В истории науки открытие платины оставило яркий след, подорвав веру в самое святое — неподдельность золота и непогрешимость Библии, развенчав алхимию. Такими негативными результатами дело не ограничилось. Дальнейшее изучение платиновых металлов не только расширило возможности их практического применения, но и привело к нескольким поистине великим открытиям.

В 1823 году, когда свойства платины уже считали хорошо изученными, немецкий химик И. Дёберейнер продемонстрировал опыт, который выглядел как фокус и вызвал общее недоверие. Дёберейнер, выпуская из сосуда струю водорода, помещал на ее пути тонкодисперсную (губчатую) платину, и тотчас же водород загорался сам собой при комнатной температуре и даже на морозе.

Опыт повторяли многие и убедились — подвоха нет. Сколько бы раз ни воспламеняли струю, сколько бы времени ни горел водород, платина у контакта с ним остается неизменной, сохраняя свой вес, вид, свойства. Следовательно, она не участвует в реакции, так почему же тогда, соприкасаясь с ней, загорается водород? Почему нагревается платина?

Объяснить это не смог тогда никто, за исключением, как иронически отметил автор открытия, сторонников старой версии о том, что платина творение бесовское. Не пытаясь их опровергнуть, Дёберейнер сосредоточил усилия на практическом использовании замечательного свойства, создав водородное (или дёберейнерово) огниво — свинцовый сосуд, в котором серная кислота, реагируя с цинком, образует водород. Его струя, при выходе из крана, соприкоснувшись с платиновой пластинкой, загоралась. Горение прекращали, закрыв кран. При этом давление газа в сосуде возрастало, оттесняя кислоту от цинка, и образование водорода прекращалось, пока кран вновь не будет открыт.

Такой быстрый и безопасный способ получения огня до изобретения спичек пользовался широким распространением. Огниво сумели «миниатюризировать» почти до размера современной зажигалки.

Новое свойство платины привлекло общее внимание и тут выяснилось, что первым, правда в менее эффектной форме, его подметил X. Дэвн, обнаруживший в 1818 году, что в присутствии платины кислород самопроизвольно превращает винный спирт в уксусную кислоту.

Вскоре Дёберейнер продемонстрировал еще один эффектный опыт: он взрывал гремучий газ, приближая к нему платину, как волшебную палочку.

В те же годы другие исследователи установили, что способность возбуждать химические реакции, замедлять их или ускорять не является уникальной особенностью платины, а присуща и некоторым другим элементам и соединениям.

Берцелиус в 1835 году предложил вещества, обладающие таким свойством, называть катализаторами (от древнегреческого: разлагать, возбуждать).

Вслед за огнивом были изобретены каталитические грелки. Они применяются и поныне: горючее из резервуара по фитилю подводят к платиновому катализатору. Под его влиянием, взаимодействуя с кислородом воздуха, горючее окисляется и порождает тепло без образования пламени, при безопасной для воспламенения температуре.

В конце прошлого века был придуман контактный способ получения серной кислоты путем окисления сернистого газа на платине. Для экономного ее расходования применили «пушонку» — тончайшие волокна асбеста, покрытые платиновой чернью.

С той поры катализаторы, платиновые и другие, применяются все шире (об этом будет еще речь) и во многом обусловили прогресс химической технологии, хотя причины их «магического» действия прояснялись очень медленно, вместе с ростом знаний о строении вещества. Основа этих знаний — периодическая система элементов Д. И. Менделеева, Сущность ее общеизвестна и не требует пояснений. Здесь надо лишь отметить особую роль платиновых металлов в ее рождении. Химия тогда представляла, по существу, лишь набор разрозненных сведений об элементах и их соединениях. Попытки систематизации базировались в основном на внешних признаках и успеха не приносили.

Открытие Волластоном и Теннантом четырех элементов, спутников платины, вызвало предположения о том, что соседство их не случайно, а обусловлено химической общностью, но доказать родство могли только очень глубокие и трудные сопоставительные исследования. Выполнить их смог только К. К. Клаус. Открытый им рутений внес как бы симметрию в строение семейства. заполнил недостающее звено. Накопленные за 20 лет упорного труда данные позволили Клаусу обосновать, что все эти металлы по своим химическим свойствам «являются членами нераздельной хорошо образованной группы».

Результаты исследований Клауса привлекли особое внимание Д. И. Менделеева. В 1869 году он опубликовал книгу «Основы химии», которая навсегда стала подлинной основой не только химии, но и всех наук, изучающих строение вещества. В ней Менделеев особо отметил, что в открытии периодической системы путеводной нитью послужило «замечательное сходство между рядами Pd-Rh-Ru и Pt-Ir-Os… установленное казанским профессором Клаусом».

Следует напомнить и о том, что платиновые металлы, послужив «путеводной нитью», вскоре обратились в «твердый орешек», когда пришлось Менделееву решать, где же их место в периодах и группах системы.

Данные о свойствах платиновых металлов приведены в таблице 1.

Бросается в глаза наиболее четкое различие: членов семейства можно, почти по Чехову, подразделить на «тонких» и «толстых» или на «тяжелых» и «сверхтяжелых» (по принятой в науке классификации).

При создании периодической системы Д. И. Менделеев построил все элементы в шеренгу по атомному весу, или, применяя современную терминологию, по их атомным номерам. Семейство платиноидов оказалось в этом строю разорванным на две триады: рутений (№ 44), родий (№ 45), палладий (№ 46) и осмий (№ 76), иридий (№ 77), платина (№ 78). Разделяют их тридцать иных элементов, и, следовательно, место этим триадам в разных периодах системы.

Обнаружилась неоднородность семейства и по другому важному признаку валентности. Она определяет поведение веществ в химических реакциях, и Менделеев по этому критерию выделил в системе группы, объединив в каждой из них элементы с одинаковой максимальной валентностью, равной номеру группы.

Данные о валентности показывают, что и по этому признаку семейство должно быть расчленено, но уже не на триады, а, так сказать, поперек, с отделением восьмивалентных рутения и осмия, а также шестивалентного иридия от остальных.

Так существует ли вообще семейство?

Веским аргументом в его защиту явилось то, что триады при всей их разобщенности во многом сходны, и у каждого «легкого» элемента есть очень на него похожий тяжелый «брат», занимающий в строю аналогичное место. Поэтому триады могут быть объединены и разделены по вертикали на три диады. Так, «левофланговый» первой триады рутений по многим признакам сходен с «левофланговым» второй триады осмием, оба они отличаются от остальных своей структурой, самой высокой температурой плавления, наибольшей твердостью и хрупкостью, устойчивостью к кислотам и легче всех других соединимы с кислородом. Такую же близость обнаруживают и следующие пары: родий с иридием, палладий с платиной. Отчетливо и то, что свойства элементов в обеих триадах изменяются закономерно — от диады к диаде возрастает химическая стойкость, снижаются температуры плавления и твердость.

Все это, как и многочисленные примеры сходного поведения платиноидов при различных химических реакциях, подтверждало, что они не случайные соседи в природе, а подлинные «родственники», и это в периодической системе должно быть отображено. При ее построении выявилось, что каждая триада имеет на своем правом фланге «законных» соседей: палладий (№ 46) граничит с серебром (№ 47) и платина (№ 78) с золотом (№ 79) а на противоположном фланге соседей не оказалось, там рядом с рутением (№ 44) и осмием (№ 76) пустовали «квартиры», предназначенные для элементов № 43 и № 75.

Какими они окажутся? Может быть, где-то затаилось еще два платиноида и их семейство включает не шесть, а восемь членов и состоит не из двух триад, а из двух тетрад?

Возможно и другое. Судя по положению в периодической системе, могут быть в родстве с марганцем и молибденом эти неизвестные элементы. Менделеев условно назвал их экамарганцем и двимарганцем (на санскритском языке «эка»-один, «дви»-два), показав таким образом, какое предположение он считает более вероятным.

После долгих раздумий, отвергнув много вариантов, Менделеев признал, что черты сходства между платиновыми металлами являются определяющими, а различия еще ждут своего объяснения.

Менделеев решил отнести все платиноиды, вне зависимости от установленной максимальной валентности, к VIII группе и разделить их в отличие от остальных на три подгруппы. Так он отразил особенность «триадного» строения семейства, а симметричным расположением триад в 5 и 6 периодах показал их взаимосвязь.

Все это вызвало споры. Многие исследователи считали, что Менделеев поспешил, согласившись с Клаусом. Предполагая, что Озанн был на верном пути, они продолжали поиск новых элементов в платиновой руде, и это не раз порождало сенсации. В 1877 году был обнаружен «дэвий», а два года спустя «уралий», затем «люций» и «ниппоний». В 1903 году родился «америлий», а в 1911-«канадий». Ни одно открытие не подтвердилось, за новый элемент принимали различные соединения иридия и родия (что иллюстрирует, как трудно их изучение).

Лишь в 1925 году, направив поиск по иному пути, Вальтер Ноддак и Ида Такке (впоследствии Ноддак) после трех лет упорного труда выявили сначала в молибденовой, а затем и в марганцевой руде ничтожное содержание элемента № 75-рения. А № 43 оставался загадкой до 1937 года, когда итальянский физик Эмилио Сегре доказал его существование и назвал технецием (искусственным, по-гречески), что вполне отвечало сути: элемент был получен при бомбардировке молибдена ядрами тяжелого водорода-дейтерия в циклотроне.

Рений и технеций по ряду признаков оказались близкими к молибдену и марганцу, и это завершило спор о численности платинового семейства. Другой спор — о его месте в периодической системе — продолжается, и попытки модернизировать таблицу Менделеева делались неоднократно. Получил распространение, например, ее вариант, где в VIII группе оставлены только рутений и осмий, а остальные платиновые металлы вместе с кобальтом и никелем помещены по соседству, но за пределами таблицы (что ничего не меняет по сути).

Причины различной валентности, как и многие иные особенности элементов, Д. И. Менделеев при уровне знаний его времени установить не мог и ограничился такими словами: «Легко предположить, но ныне пока еще нет возможности доказать, что атомы простых тел суть сложные вещества, образованные сложением некоторых еще меньших частей…»

Все это уже доказано, и накопленные знания позволяют объяснить многое.

Современные представления об атомном строении платиновых металлов отображены в таблице 2, Она требует некоторых пояснений.

«Лицо» элемента и его место в периодической системе определяет заряд ядра — число протонов, которое присуще только ему и неизменно, пока живет атом. Количество нейтронов в ядре фиксировано не так строго, оно может быть в пределах, указанных в таблице. Это обусловливает существование изотопов, атомов-«близнецов», одинаковых по химическим свойствам, но разных по атомной массе и продолжительности жизни.

Все природные изотопы платиновых металлов стабильны, являются долгожителями и мирно сосуществуют. Однако теперь к ним добавились «рукотворные» (радиогенные) изотопы, которые живут мало, но представляют для человечества большую опасность (о них тоже будет еще разговор).

Изучение строения атомов выявило причину уникальной тяжести платины, иридия, осмия и резкого их отличия по этому признаку от остальных «родственников».

«Электронное облако», окружающее ядро, почти невесомо, и масса атома определяется суммой протонов и нейтронов. Она у металлов триады платины почти вдвое больше, чем у их аналогов триады палладия. А объем атомов у всех платиноидов почти одинаков и по сравнению со многими другими металлами очень мал. Плотность вещества определяет соотношение массы атома и его объема. Масса наиболее распространенного изотопа платины — 195, а золота 197, но платина тяжелее потому, что ее масса «втиснута» в меньший атомный объем (он равен 9,1 см2/г-атом, а у золота-10,2). У осмия и иридия соотношение между массой и объемом атома еще лучше-соответственно 190:8,5 и 192:8,6, и они чемпионы. Наиболее насыщено протонами и нейтронами ядро урана-238, но «квартира» велика — 12,6 см2/г-атом, и поэтому элемент с самым тяжелым в природе ядром соревнование проигрывает, его плотность «всего лишь» 19,0 г/см3.

Устойчивость любого атома обусловливается равенством между числом положительно заряженных протонов ядра и окружающих его электронов, несущих отрицательный заряд. Строение «электронного облака» неравномерно, орбиты движения ориентированы в пространстве и группируются в оболочки, каждая из которых предельно может вмещать 2n2 электронов, где п — номер оболочки, считая от ядра. (Первая оболочка вмещает 2, вторая 8, следующие 18, 32, 50 и т. д. электронов. В таблице 2 показано их распределение на различных энергетических уровнях каждой оболочки.)

Как известно, металлы отличаются от неметаллов малым числом электронов на внешней оболочке, что обусловливает их легкий отрыв и превращение «нейтральных» атомов в положительно заряженные ионы. Интенсивность таких процессов во многом определяется строением «предвнешних» оболочек. По этому признаку выделяют «непереходные» элементы — у них на всех внутренних оболочках полный комплект электронов, они как бы «связаны» и неспособны помогать своим коллегам, «сражающимся» на передовой.

Такие элементы не стойки и легко утрачивают самостоятельность. В отличие от них у элементов, называемых переходными, не все внутренние уровни заполнены электронами, и они способны перемещаться, становиться валентными. При этом из глубин атома как бы происходит приток свежей «силы». Установлено, что среди переходных элементов лучшими технологическими свойствами обладают те, у которых не полностью заполнен уровень d (вольфрам, молибден, рений и др.). К таким d-элементам принадлежат и все платиновые металлы (с оговоркой, что палладий имеет такое строение только в ионизированном состоянии). Важное отличие платиноидов, а также золота н серебра от других d-элементов заключается в том, что у них при малом заполнении уровня d совсем не заполнен «предвнешннй» уровень f. Такое сочетание обусловливает особо широкий диапазон перемещения электронов и большую энергию связей. Это отличает благородные металлы от всех иных.

Строение атомов объясняет загадочную особенность рутения, выявленную еще Клаусом. Оказалось, что по разнообразию валентности рутений — чемпион. Известны соединения, в которых она равна нулю- Ru(CO)n, единице-Ru(CO)nBr, двум, трем, четырем-RuO2 (это наиболее распространенный вид соединений), а также пяти… и т. д. до восьми — RuO4. Но и этими — девятью! валентностями его способность, как оказалось, не ограничена. Клаусом были получены соединения, строение которых не удавалось объяснить обычными представлениями о валентности.

В конце прошлого века швейцарский химик А. Вернер, развив представления Клауса, создал основы теории комплексных соединений, в которых центральное место занимает атом металла-рутения, платины и других «склонных к комплексообразованию», способных крепко удерживать не только отдельные атомы, но и лиганды — различные их соединения (радикалы, молекулы неорганические и органические). Строение таких комплексов определяется координационным числом, отражающим, какое количество лиганд центральный атом может удержать.

Представления Вернера получили обоснование и блестящее развитие в трудах Льва Александровича Чугаева. Он создал много комплексных соединений платины, палладия, никеля и установил, что все они по своей структуре аналогичны органическим соединениям. Стереохимическими построениями он выявил закономерность расположения лиганд в пространстве и обосновал «правило циклов», позволяющее целенаправленно создавать наиболее устойчивые комплексы.

В дальнейшем развитии химии комплексных соединений очень велика роль академика Ильи Ильича Черняева и многих других советских исследователей (Ю.Н.Голованова, А. А. Гринберга, О. Е. Звягинцева, Б. Г. Карпова, В. В. Либединского, Н. К. Пшеницына, Н. М. Синицына, С. М. Старостина, П. И. Рожкова, Э. X. Фрицмана…). Они не только усовершенствовали методы получения платиновых металлов, но и создали сотни их соединений, не существующих в природе, расширив тем самым возможности химии и техники. Глубоко разработана ими теория комплексных соединений. Установлено, что платиновые металлы — лучшие комплексообразователи, вступающие в сложные связи — ковалентные, дативные, в которых участвуют не одна, а несколько пар электронов. Причина этого — незастроенность уровня d, она особо резко выражена у рутения, что и определяет его «чемпионство» (уже получены нитрозосоединения рутения с восемнадцатиэлектронной конфигурацией молекул, обладающие уникальной термической и химической стойкостью). Имеют важное применение и комплексные соединения родня, но на первом месте и по количеству (их сотни), и по практическому значению комплексы, основу которых составляет платина.

Значение комплексных соединений в науке и технике так велико, что к числу важнейших «заслуг» платиноидов надо в один ряд с открытием периодического закона и явлений катализа поставить и координационную химию.

С помощью рентгеновских, электронных и других способов проникновения в глубь вещества установлено, что многие свойства обусловлены не особенностями отдельных атомов, а строением их совокупности — кристаллов. Они возникают под воздействием сил связи между атомами и характерны расположением их в определенном порядке, который неодинаков по разным направлениям. Чем интенсивнее эти силы, тем плотнее соприкасаются атомы. Самая плотная их упаковка достигается при кубической гранецентрированной структуре, где каждый атом окружен 12 ближайшими соседями-восемь атомов расположены в вершинах куба и еще шесть по одному в центре каждой его грани. Такое строение имеют платина, иридий, палладий, родий, а также золото, серебро, свинец и некоторые другие металлы. Рутений и осмий обладают менее совершенной гексагональной структурой, что и обусловливает меньшее их по сравнению с другими членами семьи «благородство».

Атомы металлов, если их сравнивать с атомами других элементов, обладают наибольшей силой связи. Вследствие этого они сближены так, что их внешние оболочки перекрывают друг друга. Это облегчает отрыв валентных электронов и превращение в узлах кристаллической решетки нейтральных атомов в положительно заряженные ионы. Оторвавшиеся электроны мчатся с непостижимой скоростью (20 000 км/сек), бомбят ионы, превращая их на миг в атомы и снова ускользая. Непрерывный обмен «коллективизированными» электронами обусловливает пластичность металлов. При относительном перемещении ионов связь их с такими электронами не ослабевает, и поэтому изменение формы тела происходит без разрушения. Платина в этом отношении чемпион, предел, до которого может быть растянута ее нить, еще не установлен.

Высокая электропроводность металлов также обусловлена «коллективизированными» электронами. В «нейтральном» металле они перемещаются по всем направлениям равномерно, но при подключении к источнику электроэнергии их движение становится направленным к положительному полюсу и скорость возрастает. По сравнению с веществами, не имеющими свободных электронов, проводимость металлов больше в 1025 раз. Наилучшей проводимостью обладают серебро, медь, золото. Платиноиды им уступают, но у них самое низкое значение величины удельного электросопротивления.

Способность металлов проводить теплоту при нагревании пропорциональна их электропроводности, потому что тепло тоже в основном передается электронной средой. У неметаллов, в которых тепло распространяется лишь колебанием ионов и атомов кристаллической решетки, теплопроводность в тысячу раз ниже. При нагреве возрастают колебательные движения ионов и соответственно затрудняется движение «коллективизированных» электронов. Это приводит к росту электрического сопротивления (у платиноидов оно возрастает в 3–5 раз при температурах, превышающих 1200 °C). С повышением температуры теплопроводность снижается у всех платиновых металлов, за исключением самой платины (объяснение этому еще не найдено).

Энергией межатомных связей определяется тугоплавкость металлов качество, необычайно важное для современной техники, работающей в условиях высоких температур: головные части ракет, пробивающие плотные слои атмосферы, сопла ракетных двигателей и газовых турбин и т. д. Чем выше температура, тем сильнее раскачивается кристаллическая решетка, и металлы, имеющие, например, гексагональное строение, расширяясь резко неодинаково по различным направлениям, быстро разрушаются. Среди металлов наиболее устойчивой, кубической структуры самые выносливые те, у кого энергично работают электроны с уровня d. Чемпион по тугоплавкости-вольфрам (3380 °C), но он не жаростоек. Уже при 700 °C вольфрам начинает «потеть», покрывающая изделия прочная пленка его окисла улетучивается.

Поэтому он чемпион лишь в условиях вакуума или в атмосфере инертных газов, а во всех более трудных условиях незаменимы платиноиды.

Долгое время металлы удавалось сопоставить только по их физическим свойствам (плотность, твердость, магнитность и т. д.). Этого недостаточно, чтобы предвидеть их поведение при различных химических процессах. Разработать объективный критерий для сопоставления «силы» металлов, их активности, удалось харьковскому профессору Н. II. Бекетову. В 1865 году он опубликовал i «Исследования над явлением вытеснения одних элементов другими», в которых приведены результаты воздействия водорода на соли различных металлов, что позволило построить «вытеснительный ряд» по скорости и направленности процесса (теперь его называют «электрохимическим рядом напряжении», последовательность в котором определяется величиной энергии, необходимой, чтобы оторвать от атома один электрон). По трудности этого отрыва платина вместе с золотом стоят на самой высокой ступени. Бекетов присудил платине «пальму первенства» как сочетающей в себе химическую стойкость золота, тепло- и электропроводность серебра и превосходящей их по механической прочности и жаростойкости.

Познание строения вещества несколько прояснило причины «магического» воздействия катализаторов. Установлено, что для них типична разнообразная конфигурация кристаллов, ступенчатость их строения, расположение атомов не только на плоских гранях, но и на ребрах, где они окружены меньшим числом соседей и способны взаимодействовать особенно энергично. Как показали специальные исследования, у платины, например, активность атомов, расположенных на ребрах, в 60 раз выше, чем у тех, что находятся на гранях.

Благодаря высокой энергии поверхностных электронов, катализаторы при соприкосновении с другими веществами вступают в мгновенные взаимодействия, разрывают их молекулы и тут же восстанавливают свой состав (такие взаимодействия называют промежуточными).

Каталитические свойства наиболее ярко проявлены у d-элементов; среди них платина резко выделяется широтой энергетического спектра атомов и разнообразием их позиций, что и определяет се замечательную активность при самых разнообразных процессах.

У многих других катализаторов, в том числе и у платиноидов, эти качества проявлены более узко, что и обусловливает избирательность их каталитического воздействия.

Далеко еще не все особенности платиноидов получили свое объяснение, в их числе феноменальная способность рутения и палладия сорбировать водород (до 1500 кубических сантиметров его в одном кубическом сантиметре), но в целом успехи в познании платиновых металлов очень велики и значительно расширили возможности рационального их использования.

В НАШИ ДНИ

Платиновые металлы существуют теперь, можно сказать, в трех ипостасях: они — сокровища (по мнению людей дальновидных, более надежные, чем золото!), они-труженики (незаменимые во многих областях техники!) и они «стратегический резерв» (всевозрастающий!).

Поэтому их бережно хранят, неохотно расходуют и публикуемые о них сведения неполны и нередко противоречивы.

Мировое потребление платиновых металлов, например, за 1975 год канадские и английские горные журналы оценивают в 150–200 тонн (из них около 30 тонн получено за счет вторичной переработки изделий, а остальное из недр). Как доказательство надежности этих цифр, а также для характеристики «кто есть кто» на современном платиновом рынке, в этих журналах приведены данные международных аукционов. Всего было куплено в 1975 году (в тоннах): 175, в том числе платины-105, палладия-51, остальных платиноидов-17. Больше всех купила Япония-64,1, за ней следуют США-51,6, ФРГ-22,2, Швейцария-11,2, Нидерланды-8,3, Франция-7,5, Великобритания — 6, прочие страны — около 2.

Среди продавцов на капиталистическом рынке господствует ЮАР-до 100 тонн в год, за ней следует Канада-до 15 тонн в год, а все остальные (США, Колумбия, Перу и другие) — всего сотни килограммов.

И в последующие годы ситуация на рынке сохранялась примерно в таком же виде, с той же иерархией продавцов и покупателей. В целом же рост потребления платиновых металлов в капиталистическом мире происходит примерно на 5 процентов в год, причем тенденция является устойчивой, за последние полвека добыча их возросла раз в тридцать, далеко опередив по темпам роста добычу большинства других полезных ископаемых (например, добычу золота за тот же период удалось увеличить лишь в 2–3 раза). Успех в отношении платиновых металлов обусловлен освоением крупных платформенных месторождений; рост добычи сопровождался и существенным изменением цен.

По данным «Канадского горного журнала» (№ 2, 1977), рыночные цены в 1976 году колебались в таких пределах-в долларах США за 1 унцию (31,1 грамма): золото 101–137, платина 162–180, палладий 50–60, родий 300–450, иридий 300–400 (в предшествующем году иридий стоил 600 долларов).

Соотношение — платина дороже золота примерно в полтора раза установилось после второй мировой войны и сохраняется довольно устойчиво, сами же цены на драгоценные металлы неудержимо растут. В начале 1980 года за унцию золота на биржах капиталистических стран уже платили по 500 долларов, а платина впервые превысила 700-долларовый рубеж (соответственно взлетели цены и на все платиноиды).

Как показывают биржевые бюллетени, платиновые металлы устойчиво остаются в числе дефицитных, и запасы у продавцов обычно не превышают полугодовой потребности, а спрос нередко превышает предложение. Это, впрочем, не всегда обусловлено реальными экономическими потребностями. Так, в 1976 году управление чрезвычайной готовности США внезапно увеличило свой запас платины с 14 до 41 тонны, а палладия с 39 до 76 тонн.

В связи с финансовыми бурями, сотрясающими экономику капиталистических стран, получили известность слова английского финансиста Бутби о том, что большинство людей больше не верит ни во что, а остальные верят только в драгоценные металлы. И запас их, лежащий мертвым грузом в хранилищах банков, неуклонно растет. Данные о количестве платиновых металлов, хранимых как сокровища, очень противоречивы. Более подробная информация имеется о промышленном использовании этих металлов. Если, например для Японии и Швейцарии характерна узкая специализация — использование платины главным образом для ювелирных изделий и приборостроения, то для США, ФРГ, Франции и некоторых других стран характерен широкий и весьма изменчивый спектр применений. В 1973 году в США расход платины (21 тонна) по отраслям промышленности распределялся так: (в процентах) химическая-35, нефтеперерабатывающая- 18, электротехническая — 17, стекольная — 11, автомобильная — 10, медицинская — 4, ювелирная — 3, прочие — 2.

Использование палладия достигло тогда рекордной величины — 32 тонн, и в дело пошли запасы этого металла, цена на него взлетела.

А спустя три года картина изменилась так: платины израсходовали на 6 тонн больше, и главным потребителем — более 50 процентов! — стала автомобильная промышленность. Несколько увеличился расход платины в стекольной промышленности, прежний уровень сохранился в электротехнической, а в химической и нефтеперерабатывающей снизили расход платины почти вдвое за счет применения рениево-платиновых катализаторов и других усовершенствований.

Технический прогресс обусловил и быстрое затухание палладиевого «бума», взамен электромеханических переключателей распространение получили электронные; был создан серебро-палладиевый сплав, обеспечивающий надежную работу контактов при малом расходе палладия. В результате всего этого расход палладия снизился в США с 32 тонн в 1973 году до 19,4 тонны в 1976-м, а в Японии-с 16,2 до 6 тонн, и угроза палладиевого голода была устранена. В дальнейшем спрос на палладий снова начал возрастать главным образом в связи с более широким использованием его в каталитических процессах.

Примерно так же меняется спрос и на другие платиновые металлы, но общая тенденция сохраняется- всех их требуется все больше и более высокого качества. Характерная черта наших дней-огромная потребность на аванпостах техники в чистых материалах. Их подразделяют на технически чистые, содержащие не менее 99,9 процента основного вещества, химически чистые, в которых его 99,99 процента, и особо чистые у которых три девятки после запятой. Платиновые металлы выпускают в соответствии с этими стандартами платину и палладий — пластичные, легкодеформируемые — в виде слитков, размером 100х65х35 миллиметров, а все остальные — в виде порошка, с размером зерен до 1 миллиметра. Для всех сортов обязательным является равномерное распределение примесей, потому что концентрация, например, кремния, превышающая 0,005 процента, приводит к хрупкому разрушению платины в напряженных термодинамических условиях работы.

Получение особо чистых платиноидов (методом зонной плавки) замечательное достижение, оно открыло возможность познать подлинные их свойства. В монокристаллах даже самый труднодеформируемый металл — рутений становится пластичным, принимает любую форму.

Чемпионы среди катализаторов. В стремлении ускорить химические процессы, расширить их возможности все глубже изучают и шире используют каталитические свойства различных веществ. Катализ теперь — ведущий метод химической технологии. Подсчитано, что более трехсот важных процессов осуществляется в промышленности с его помощью и в год расходуются более 800 тысяч тонн различных катализаторов. Среди них платина (по количеству) на одном из последних мест, но качественные ее показатели так высоки, что она бессменный чемпион-долгожитель. На ее применении базируется технология самых «многотоннажных» и трудных химических производств. Нет нужды перечислять все ее заслуги, ограничимся тремя: платина спасает человечество от азотного и углеводородного голода, она защищает от деятельности «маленьких вулканов»- опасного творения нашего века. Поясним это.

Мрачные прогнозы об истощении запасов нефти, платины, меди и других полезных ископаемых не раз уже становились мировой сенсацией, казались реальными, но открывались новые месторождения — и в мире снова на некоторое время становилось спокойно. Подтвердился только один такой прогноз-относительно селитры. Ее месторождения — крупные в Чили, более мелкие в Индии, Средней Азии — в начале нашего века уже были почти отработаны, а новых найти нигде не удалось. Минералы селитры — азотнокислые соли натрия, калия, аммония — единственное в недрах сырье для получения азотной кислоты и множества ее производных, среди них таких важных, как удобрения и взрывчатые вещества.

Выход остался только один — осваивать «надземное» месторождение, воздушный океан. Азота в воздухе 78,08 процента, в десятки раз больше, чем в селитре, а запасы практически почти безграничны. Однако свободный азот инертен, соединить его с кислородом, создать окись, необходимую для получения кислоты, тогда удавалось лишь при температуре пламени вольтовой дуги (3000 °C).

В 1902 году был построен завод, использующий дешевую энергию Ниагарского водопада. Днем и ночью на 185 вольтовых дугах «сжигали» азот, но выход его окислов не превышал 2 процентов, а затраты электричества были так велики, что этот путь пришлось признать тупиковым. Всевозрастающая нехватка удобрений вела к снижению урожайности, и азотный голод грозил голодом всеобщим.

Выход был найден лишь в следующем десятилетии, когда Ф. Габер и К. Бош разработали аммиачный метод связывания азота, применив платиновые катализаторы. Свободный азот выделяют испарением из жидкого воздуха и при высоких температуре и давлении (500 °C, 800 атм) соединяют с водородом в присутствии катализатора.

Полученный аммиак смешивают с кислородом, нагревают почти до 1000 °C и под давлением (10 атм) прогоняют в контактном аппарате сквозь ажурные, имеющие 3–4 тысячи отверстий на одном квадратном сантиметре, сетки из тройного сплава, в котором 93 процента платины, 4 процента палладия, 3 процента родия. Добавка палладия несколько увеличивает активность катализатора и снижает его стоимость, а родий увеличивает срок службы сеток.

Из аммиака и кислорода в контактном аппарате образуется окись азота и вода. Химизм процесса представляют так: высокая температура ослабляет прочность молекул кислорода и при соприкосновении с платиной ковалентная связь О-О рвется и взаимодействие приводит к образованию связей Pt-О. Платину обволакивает кислород, но эта связь непрочна, ее рвут молекулы аммиака; сами они при этом распадаются на водород и азот, которые под энергичным воздействием активированного кислорода образуют окись азота и воду. Они слабо адсорбируются на платине, их смывает газовый поток, а на катализаторе снова накапливается кислород, реагируя с новыми порциями аммиака. Получение окиси азота таким способом требует затраты энергии в сто раз меньше, чем в вольтовой дуге. Процесс идет быстро, и его можно организовать в любом месте, была бы платина. Заменить ее более дешевым катализатором удалось только при получении аммиака. Для синтеза окиси азота платина остается незаменимой. Только на ней процесс идет без побочных реакций. Все иные катализаторы не защищают от образования закиси азота и других веществ, резко снижающих качество конечного продукта.

Мировое производство связанного азота уже приближается к 25 миллионам тонн в год, и около 80 процентов его расходуют на получение азотных удобрении, но и этого огромного количества мало. Подсчитано, что для получения оптимальных урожаев на посевных площадях земного шара надо затрачивать около 100 миллионов тонн удобрений. Применяемая уже полвека технология-дорогая и сложная, не обеспечивает ликвидации азотного голода. Усилий для создания новых методов, более экономичных и быстрых, затрачивается очень много. Перспективно получение окиси азота из горячей плазмы в реакторах — плазмотронах или из холодной плазмы в ускорителях электронов высоких энергий, но о практическом применении таких способов говорить еще рано. Также сулит успех использование «патента» бактерий, связывающих азот. Установлено, что для его активизации бактерии тоже используют катализаторы — микродозы переходных металлов и, по-видимому, всем из них предпочитают платину.

Расход ее в промышленности на «связывание» азота оценивают сейчас в 15–20 тонн в год, и вряд ли в ближайшем будущем, даже если «патент» бактерий будет широко использован, удастся расход уменьшить.

Почти одновременно с азотным человечество ощутило и углеводородный голод, порожденный распространением двигателей внутреннего сгорания. Для того чтобы обеспечить их «питание», был создан термическим крекинг-разделение нефти на фракции по температурам кипения. При этом выход наиболее ценной легкой фракции-бензина был мал (ароматические углеводороды, из которых его удается получить, обычно занимают подчиненное место в составе нефти).

Академик Н. Д. Зелинский в 1911 году установил что в присутствии платины происходит ароматизация нефти, входящие в ее состав нафтеновые углеводороды дегидрируются, отщепляют водород и могут быть быстро превращены в ароматические углеводороды — бензол, толуол, ксилол и их производные.

Реализация идеи Зелинского привела к замене термического крекинга каталитическим платформингом — роль в нем платины подчеркнута самим названием.

Этот высокопроизводительный способ обеспечивает переработку колоссальных количеств нефти. Проходя сквозь реактор, она соприкасается с мелкими (до 5 миллиметров), покрытыми дисперсной платной шариками из окиси алюминия. Платина по весу составляет в них менее одного процента, но поверхность соприкосновения с нефтью очень велика и мгновенно происходит чудо: из нафтеновых фракций, которые иными способами не поддаются переработке, удается получить бензин и ароматические углеводороды, незаменимое сырье для синтеза каучука, нейлона, полиэфирных волокон, различных смол — всего сейчас из нефти получают более 5 тысяч синтетических продуктов. Каталитический платформинг сделал возможным получение бензинов высшего качества, с очень высоким октановым числом, что определило возможность увеличить мощность двигателей и уменьшить их размеры.

Механизм катализа нефти, по-видимому, определяется мгновенной жизнью комплексных соединений платины и их преобразованием в углеводороды иной структуры.

За последние годы удалось несколько снизить расход платины на нефтехимический синтез применением риформинга — метода переработки под высоким давлением водорода с меньшей затратой катализатора, но и при этом затрачивается в мире не менее 5 тонн платины в год.

Автомобили по темпу «рождаемости» обгоняют людей, и нет оснований надеяться на снижение темпа. Сейчас по планете бегает более 300 миллионов автомобилей, и каждый из них — это «маленький вулкан» выбрасывающий за год в атмосферу примерно 800 килограммов окиси углерода, 200 килограммов различных углеводородов и 40 килограммов окислов азота (которые, к сожалению, использовать невозможно). Кроме того, каждый автомобиль на бегу поглощает кислорода, как 300 человек. Допустимое содержание окиси углерода — 0,03 милиграмма на литр воздуха, и нетрудно подсчитать, в каких масштабах портят его «маленькие вулканы» на колесах.

Полвека назад авторы «Золотого теленка» призывали пешеходов любить и спасать. Теперь этот призыв утратил юмористический оттенок: спасать приходится не только пешеходов, но и автомобилистов — загазованность улиц стала реальной опасностью. Способы борьбы с нею ясны, но трудно осуществимы. Кардинальное решение только в отказе от бензина, замене его иным, безвредным топливом. А пока реальный путь — улучшение качества бензина и установка на автомобилях «дожигателя» — каталитического нейтрализатора отработанных газов, В нем вредные газы выгорают, соприкасаясь с керамическими шариками, покрытыми дисперсной платиной.

Каталитические нейтрализаторы получают все более широкое распространение. Например, в США на их изготовление в 1976 году было израсходовано около 15 тонн платины-больше, чем на все другие виды катализа, вместе взятые. Ведутся в этом направлении работы и в нашей стране. Стоимость нейтрализатора около 300 рублей (см. «Литературную газету» от 31 января 1979 года).

Вместе с платиной в каталитических нейтрализаторах применяют палладий и другие платиноиды. Надо отметить, что их роль в технике катализа велика и все возрастает. Если платина — универсальный катализатор, то платиноиды, продолжая спортивные сравнения, можно назвать чемпионами в отдельных категориях. Так, палладий — лучший ускоритель реакций соединения различных веществ с водородом, что объясняется уникальной его способностью удерживать этот газ. Осмий эффективнее, чем платина и другие катализаторы, ускоряет гидрогенизацию органических веществ. Рутениевые катализаторы используют для получения глицерина и других многоатомных спиртов из целлюлозы, а также для синтеза синильной кислоты. Иридий в сочетании с никелем лучше других действует при синтезе различных веществ из ацетилена и метана. Этот перечень можно продолжать долго.

Катализаторы, непосредственно не участвуя в реакциях, казалось бы, должны служить вечно, но это далеко не так, потери их при соприкосновении с другими реагентами велики, несмотря на все защитные меры.

В общем расходе платиновых металлов катализаторы составляют почти половину, и доля их растет, опережая все иные виды использования.

Незаменимая посуда. Платиновые сервизы давно уже заняли свое место в музеях, но иная посуда из этого металла — лабораторная, технологическая остается незаменимой. В длинном ее перечне на первом месте по значению вот уже два столетия стоят тигли. «Без них, — как отметил еще Ю. Либих в „Химических письмах“, — состав большинства минералов оставался бы неизвестен».

Сейчас даже трудно представить себе, как мизерны были знания о Земле до появления платиновых тиглей. В земной коре преобладают силикаты. Многие из них удается разложить, перевести в раствор только предварительно сплавив с содой или подвергнув длительной обработке плавиковой кислотой. Только платиновая посуда выдерживает необходимые для анализа силикатов температуры, воздействие паров фтора и других особо активных реагентов.

Применение платиновой посуды расширяло возможности познания, но сопровождалось быстрой гибелью драгоценных тиглей. Постепенно выявилось, что они не универсальны, в них нельзя плавить металлы или вещества, способные их выделять, так как при этом образуются сплавы с платиной. Запрет пришлось распространить на свободные бор, кремний, фосфор, а также на едкие щелочи, цианиды, сульфиды — все они сокращают срок жизни тиглей. К этому же приводит и неумелый нагрев, при очень высокой его температуре платина начинает поглощать углерод из пламени, становится ломкой. Опасно для нее и низкотемпературное, коптящее пламя. Должен быть тигель защищен и снаружи, только платиновая или кварцевая подставка для этого пригодны.

Добавки к платине иридия, родия, рутения в дальнейшем сделали лабораторную посуду более долговечной и универсальной, а теперь удалось создать сплавы которые не боятся лаже мышьяка, фосфора и других еще недавно «запретных» веществ.

Ни одна лаборатория не обходится без платиновой посуды, но куда больше ее на заводах, там можно увидеть платиновые тигли до 30 килограммов!

Уменьшить расход платины помогает платинирование — гальваническое нанесение тончайшего защитного слоя на химическую аппаратуру, что особенно существенно при крупных ее размерах (например, таких, как резервуары атомных реакторов).

По расходованию платины на посуду (это надо подчеркнуть, чтобы не спутать с иным использованием) сейчас на первом месте, по-видимому, стекольная промышленность.

Стекло, железо и бетон — важнейшие современные конструкционные материалы. В этой триаде стекло патриарх, его уже применяли, когда еще не знали железа, не говоря уж о бетоне.

С веками стекло — строительное, тарное, художественное, лабораторное использовалось все шире и разнообразнее. Достижения нашего времени заключаются не столько в расширении ассортимента, сколько в механизации производства, применении различных стеклоформирующих машин, положивших конец господству стеклодувной трубки, изобретенной еще до новой эры. Благодаря этому появилась возможность производить стеклянное волокно-тончайшие нити, внешне похоже на шелковые, но не сопоставимые с ними по своим свойствам. Они обладают высокой химической, термической и механической стойкостью, не пропускают ток, прозрачны и способны образовывать единое целое со многими другими материалами, особенно с синтетическими смолами. Поэтому современную технику уже невозможно представить себе без стеклопластиков, различных электроизоляционных материалов, фильтров и многих других изделий, основу которых составляют стеклянные волокна. У них мало конкурентов и по качеству и — что очень существенно — по стоимости.

Стеклянные нити получают продавливанием расплава сквозь мельчайшие отверстия фильеров. Казалось бы, дело простое, если не учитывать, что необходимы нити толщиной 3-10 микрометров. Еще недавно такие нити удавалось создавать только жукам-шелкопрядам!

Получение обычного стекла ведут при температуре лишь незначительно превышающей 1000 °C, и уже тогда расплав становится агрессивным, он корродирует все, с чем соприкасается. А для получения тончайших нитей, необходимых для стекловолокна, оптимальным является температурный интервал 1200–1450 °C. Кремнекислый расплав при таком нагреве становится яростным агрессором, лучшие легированные стали, из которых пробовали изготовлять стеклоплавильные сосуды, выдерживают лишь десятки часов работы и то при температуре, не превышающей 1300 °C.

Уровень тепловых напряжений в стеклоплавильных сосудах так высок, что не выдержали экзамена и все известные керамические и металлокерамические материалы.

Единственной и незаменимой на протяжении истории получения стекловолокна, насчитывающей уже половину века, остается платина с небольшой (7-10 процентов) добавкой родия.

Этот сплав выдерживает тысячи часов нагрева до 1450 °C, резкие смены температуры, он стоек против коррозии и других невзгод. Потери платины за счет возгонки и растворения в стекломассе составляют около 200 граммов на тонну стекловолокна, казалось бы, немного, но если учесть быстрый рост объемов производства и цены на платину, станет понятным, почему патентуются все новые специализированные сплавы, в которых платину пытаются заменить золотом, палладием, еще чем-либо. Пока достигнуты успехи лишь в комбинировании различных сплавов, применяют, например, «тройные» фильерные пластины: внутренний слой, прилегающий к расплаву, делают из чистой платины (она эластична и предохраняет от трещин), средний слой-жаропрочный, платинородийиридиевый и наружный — золотой, оптимальный для формовки стекловолокна.

Потребление стекла в развитых странах уже составляет более 30 килограммов в год на каждого человека и быстро возрастает, особенно за счет стекловолокна. Таким же темпом увеличивается производство искусственных волокон из полиамидных смол. Их выдавливают сквозь тысячи тончайших отверстий, которые должны неизменно сохранять свои размеры и форму в трудных условиях работы. Поэтому, несмотря на все меры экономии, расход платиноидов на жаростойкие изделия лишь возрастает.

Все больше требуется платиновой посуды и для таких сравнительно холодных процессов, как создание сверхчистых веществ. Известно, что даже один «чужеродный» атом на миллион нарушает полупроводниковые свойства кристаллов. Для того чтобы посуда не стала источником инфекции, применяют платину, чистота которой определяется двумя девятками до запятой и тремя девятками после (кстати говоря, получение такой сверхчистой платины — одно из замечательных технических достижений наших дней).

Судьбы эталонов. Метрическая система мер и ее эталоны были созданы с девизом «на все времена, для всех народов». Он осуществился лишь в отношении системы, но не ее эталонов. Система действительно стала интернациональной и на все времена. А у ее эталонов судьба иная. Первые эталоны, изготовленные из платины в 1795 году, были в 20-х годах XIX века заменены платино-иридиевыми. Этот сплав (9Pt1Ir) поныне считается самым неизменным, не стареющим. Тем не менее и эти эталоны устарели, так сказать, морально.

Современная техника требует высокой точности измерения всех параметров, ничтожные ошибки нередко приводят к трагическим последствиям. Это обусловило развитие особой науки — метрологии, привело к созданию многоступенчатой иерархии эталонов. «Родоначальники» метрической системы хранятся в Севре — предместье Парижа, который называют «метрологической Меккой». Там находится Международное бюро мер и весов, туда для сверки периодически совершают паломничество из других стран эталоны-копии.

Государственные эталоны нашей страны (метр № 28, килограмм № 9) хранятся в Ленинграде, на Московском проспекте, в подвалах здания, где в 1893 году под руководством Д. И. Менделеева начала работу Главная палата мер и весов. Теперь это Всесоюзный научно-исследовательский институт метрологии, носящий его имя. Там получают право на существование эталоны-копии, эталоны-свидетели и рабочие эталоны различных рангов. Оттуда они начинают свой путь во все концы страны с тем, чтобы периодически возвращаться для сверки.

С помощью этих эталонов непрерывно осуществляется контроль рабочих мер на заводах и в институтах, на кораблях и в магазинах — словом, везде, где производятся измерения. (Установлено, что на них в наши дни затрачивается в промышленности от 10 до 50 процентов всего рабочего времени.)

Эталонов низших рангов требуется все больше, требования к их точности растут, и все труднее обеспечить их изготовление и хранение.

Незначительное отклонение, и эталон уже не эталон. Поэтому заветная мечта поколений метрологов — избавиться от материальных эталонов, заменить их природными, невещественными константами, неизмененными и легко воспроизводимыми.

Хранение времени, определение его эталона (секунды), астрономическими методами было мучительно трудным, пока не установили, что секунда равна 9192631770 периодам колебаний атома цезия, которые безошибочно «отсчитывает» созданный для этой цели прибор.

В 1960 году усилиями ученых многих стран удалось «вывести в отставку» платино-иридиевый эталон метра. По решению состоявшейся тогда XI Генеральной конференции по мерам и весам метр получил новое определение, был признан равным 1 650 736,73 длины волны оранжевого излучения криптона-86.

Калибровка и сличение мер длины теперь производятся с помощью эталонных установок, состоящих из криптоновой лампы, спектроинтерферометра и компаратора. А прежний наш государственный эталон-копия № 28, так же как и его парижский родоначальник, хранится в подземных сейфах уже в качестве дублера.

Из триады важнейших эталонов (м, кг, с) до наших дней неизменным остался только эталон массы — килограмм. По-прежнему это платино-иридиевый цилиндрик высотой и диаметром 39 миллиметров. Он, как и копии государственные эталоны, хранится в стабильных условиях глубоко под землей, на подставке из горного хрусталя, под двойным стеклянным колпаком. Поблизости на таком же массивном фундаменте глубиной 7 метров установлены точнейшие весы для сличения с другими эталонами более низких рангов. Управление весами и перемещение эталонов производятся дистанционно, без прикосновения рук. Процесс медленный, трудный, а потребности очень велики, особенно потому, что не только эталоны, но и рабочие гири многих приборов необходимо изготовлять с эталонной точностью, например для гравиметров, которыми «взвешивают» нашу планету. Если бы она была однородна, значение силы тяжести в любой точке зависело бы только от его географических координат. Но горные породы имеют различную плотность, и поэтому реальные значения силы тяжести обычно отличаются от теоретических. Знать эти отклонения необходимо для расчета траекторий полетов, поисков полезных ископаемых и других целей. Силу тяжести определяют по растяжению или сокращению кварцевой нити, на которой подвешен платиновый груз в герметическом сосуде гравиметра.

От попыток заменить платину более легким металлом пришлось отказаться — это снижало точность, а требования к гравиметрическим измерениям становятся все выше.

Приведенный пример-один из многих, показывающих, как разнообразна область весовых измерений, требующих эталонирования. Поэтому проблема замены материального эталона веса иным, более удобным, очень актуальна, и над ее решением работают во многих странах, но пока платиново-иридиевый цилиндрик, хранимый в Севре, по-прежнему остается основой основ.

Велико также стремление уменьшить расход платиновых металлов на эталоны, но осуществить это не удается. Так, не обошлись без платины при создании нового эталона, который получил название кандела (кд) — свеча и призван обеспечить единство световых измерений, необходимое при всевозрастающем разнообразии источников освещения.

Государственный световой эталон разработан ВНИИМ им. Менделеева и утвержден 10 декабря 1968 года Комитетом стандартов, мер и измерительных приборов при Совете Министров СССР. Эталон представляет собой полный излучатель, или абсолютно черное тело, устойчиво порождающее при определенной температуре свет всех длин волн видимого спектра с постоянной яркостью.

Конструктивно это сосуд с платиной, в который погружена трубочка из окиси тория. Нагрев платины до плавления током высокой частоты порождает свечение окиси тория. Процесс затвердевания платины характерен замечательным постоянством температуры, и свечение окиси тория при таких условиях признано эталонным.

Луч света из трубочки излучателя попадает в оптическое устройство, с помощью которого фиксируют силу и яркость эталона, определяют в световых единицах яркость других объектов.

Многочисленные эксперименты показали, что сочетание окись тория платина обеспечивает наибольшую надежность определения канделы.

Долгое время иридий использовался в эталонах лишь в качестве добавки к платине, улучшающей свойства сплава. Теперь установлено, что иридий обладает наиболее постоянным коэффициентом линейного расширения при низких температурах. Это свойство обусловило его применение в качестве эталона при замерах строения кристаллической решетки различных веществ.

Все это не дает оснований предполагать, что в близком будущем удастся существенно сократить расход платиновых металлов на эталоны.

Металл роскоши. Рекламное предсказание 1776 года полностью подтвердилось примерно через полвека: платина стала металлом роскоши, «ювелирной королевой», и не только из-за престижности, обусловленной высокой ценой. В платиновой оправе бриллианты, изумруды, аквамарины, жемчуг выглядят крупнее, ярче становятся присущая им окраска и рисунок. Такая оправа и самая надежная-лучшие драгоценные камни давно уже в нее одеты. Не случайно высшая награда для полководцев нашей страны-орден Победы, несущий более ста бриллиантов, выполнен из платины.

По расходованию ее на ювелирные изделия можно разграничить благополучные и трудные годы в истории.

В 1913 году, перед началом первой мировой войны на предметы роскоши, если причислить к ним и платиновые зубы, ушло около 3 тонн, почти 60 процентов всего использованного металла. Это рекорд, но только в процентном отношении. В дальнейшем резко возросли технические применения, они составляют около 80 процентов, хотя на украшения используется платины теперь раз в 15 больше, чем в тот рекордный год. Только одна Япония, занимающая ведущее место в ювелирной промышленности капиталистических стран, производит в год около 30 тонн платиновых украшений.

Долгое время для них использовали лишь самые высокопробные сплавы (добавки, увеличивающие прочность, составляли в них не более 6 процентов). Теперь в связи с расширением и демократизацией спроса японские и другие фирмы капиталистических стран стали использовать низкопробные сплавы, в них серебро преобладает над платиной, но ее содержание (30–40 процентов) обеспечивает благородный вид и неизменность украшений. Промышляют в капиталистических странах и различными подделками под платину, например, изделиями из сплава, содержащего 70 процентов серебра и 30 процентов золота, азотная кислота на этот сплав не действует, поэтому лишь тщательное исследование позволяет изобличить обман.

За последние десятилетия распространение получили изделия из палладия, он по-своему красив, не тускнеет, хорошо сохраняет полировку и дешевле платины по весу более чем втрое, а по объему в 7 раз. Прочность палладия на растяжение и твердость недостаточны, чтобы делать из него оправу для драгоценных камней. Но этот недостаток удалось устранить добавкой 4 процентов рутения и одного процента родия, благодаря им прочность увеличивается вдвое. Твердость в такой же мере повышают холодной прокаткой сплава. И все же в изделиях такого класса камни обычно используются синтетические, «полудрагоценные».

Название «белое золото» к платине не привилось, и теперь так называют сплав палладия и золота в соотношении примерно 1:5. Он имеет снежно-белую окраску, и изделия из него пользуются большим спросом. Кстати, Лондонское геологическое общество с 1846 года отмечает научные заслуги медалью имени Волластона из палладия. Учреждена эта медаль была в 1831 году, но первые 15 лет ее чеканили из золота, пока не было налажено извлечение палладия из палладистого золота бразильских месторождений. Этой медалью в 1943 году был награжден советский академик А. Е. Ферсман.

Американское электрохимическое общество награждает медалью из палладия за выдающиеся достижения в электрохимии. В 1967 году такая медаль была присуждена советскому академику А. П. Фрумкину.

За последнее время еще один платиноид получил применение в ювелирных изделиях — родиевые покрытия придают им солнечный блеск. В натуральном виде родий ювелиры почти не используют, стоит он примерно втрое дороже платины, а легковесен, как палладий, и изделия из него не производят внушительного впечатления.

ЕЩЕ О ПРИМЕНЕНИЯХ

«Запасные части» для человека. Медицина — одна из немногих областей, где расходование платины существенно сократилось по сравнению с началом века. Тогда, например в 1906 году, около 40 процентов мирового потребления платины ушло на зубоврачебные цели: благодаря одинаковому коэффициенту расширения фарфора и платины штифты и коронки из нее были вне конкуренции, пока не появился сплав «платинит», вводящий в заблуждение своим названием, он состоит лишь из никеля и железа (поровну) и обладает одинаковым коэффициентом расширения с платиной, вполне заменяя ее в сочетаниях с фарфором. И все же в США, например, не менее 500 килограммов платины в год расходуют стоматологи.

Теперь из иридистой платины изготовляют лишь некоторые хирургические инструменты, например полые иглы к шприцам для ртутных препаратов.

Незаменимы платино-иридиевые электроды в качестве стимуляторов сердечной деятельности. Их вживляют в сердце больных тяжелой формой стенокардии. Когда наступает приступ, больной включает генератор с кольцевой антенной-его носят в кармане, — импульсы через приемник воспринимают электроды, вызывают раздражение нервных волокон, форсируют работу сердца. Даже при остановке его прямое подключение генератора к электродам, осуществленное врачом, нередко спасает жизнь больного.

Используют платино-иридиевые электроды в различных исследованиях, например мозга. Но не только стойкость платиновых металлов обусловливает их применение в медицине. При лечении некоторых кожных и онкологических заболеваний успех приносят биологически активные соединения рутения, а его хлорид — очень стойкая красная краска, избирательно окрашивающая некоторые вещества костей и тканей, что помогает при микроскопическом их изучении.

Упругие элементы микронной толщины. Почти в каждом «особо точном» приборе их множество. Это спиральные пружинки, растяжки, подвески рессорные и торсионные (работающие на скручивание) и многие иные. Их изготовляют из тончайших проволок и лент, К ним предъявляют очень жесткие требования: упругие элементы при всей их миниатюрности должны обладать высокой прочностью, стойкостью и стабильностью в работе в самых трудных условиях, иметь малое упругое последействие, не намагничиваться и т. д.

Платина самый «тягучий» металл, из одного грамма удается получить почти 100-километровую нить (толщиной 0,0007 миллиметра). Для этого платиновую заготовку покрывают серебром и последовательно пропускают через все более тонкие фильеры — отверстия в алмазе, а затем обрабатывают азотной кислотой, которая растворяет серебро, но не действует на платину.

Казалось бы, платина идеальный материал для изготовления упругих элементов, но требования, предъявляемые к ним, столь многогранны, что им ни одно природное вещество полностью не удовлетворяет, необходимо создавать особые композиции.

Изготовление тончайших упругих элементов было монополией немногих капиталистических фирм, но в 1969 году появилось в печати многих стран сообщение о том, что в СССР выпускают миллионными экземплярами различные упругие элементы из сплава платины с серебром, которые получили Знак качества и по своим характеристикам превосходят выпускаемые зарубежными фирмами.

Тензодатчики. С их помощью производится измерение давления и других параметров напряженного состояния реактивных двигателей, турбин, работающих на предельных нагрузках, при температурах, превышающих 1000 °C. Определение тензочувствительности множества материалов показало, что платина и палладий обладают лучшими показателями, они незаменимы в самых ответственных случаях. Для более легких условий допустимы сплавы палладия с серебром, платины с вольфрамом и некоторые другие.

Предохранительные клапаны. Любой работающий под давлением аппарат должен иметь предохранительный клапан. Разновидностей их придумано много, но в принципе все они представляют собой пробку, прижимаемую пружиной или противовесом. Такие клапаны просты, но ненадежны, обладают большой инерцией и поэтому не успевают сработать при очень резком скачке давления. Не обеспечивают они и полной герметичности. В их недостатках убеждались не раз, на горьком опыте.

Поэтому везде, где необходима очень надежная защита, применяют капсюльные устройства — куполообразные диски, которые разрушаются при определенном давлении.

Платиновые и палладиевые диски оказались для этих целей лучшими и практически незаменимыми. Стоят они дорого, но когда устройство срабатывает, металл образует «лепестки» по периферии отверстия и может быть вновь использован почти без потерь.)

Олимпийская платиновая… О каждой Олимпиаде остается след не только в ее спортивных достижениях, но и во многом ином. Каких только памятных знаков: монет, марок, художественных изделий-не создавали для этих целей!

По свидетельству Аристотеля, специальные монеты впервые были отчеканены в Мессане в честь 75-й Олимпиады (480 г. до н. э.). Позднее многие государства Древней Греции выпускали монеты с изображением спортсменов, а также и покровителей игр-бога Зевса и нимфы Олимпии. На монетах Химеры (V в. до н. э.) изображен гонщик на колеснице, а Памфилия увековечила борцов и копьеметателей. В Македонии чеканка олимпийских монет производилась при Филиппе II и его сыне Александре Македонском. В Древнем Риме при Нероне (1 век н. э.) распространение получила монета с изображением спортсменов на колеснице, обрамленных надписью «Олимпиада» (на латыни).

Древний обычай был восстановлен во время XV игр (1952) в Финляндии. На лицевой стороне монеты тогда впервые была изображена олимпийская эмблема пять сплетенных колец, символизирующих пять континентов.

Выпуск олимпийских монет был продолжен в 1964 году, в честь зимних игр в Австрии (изображен прыгун с трамплина) и летних игр в Японии (изображены олимпийская эмблема и факел). В дальнейшем чеканка монет к олимпиадам стала традиционной.

Все выпущенные в честь Олимпийских игр монеты с древних времен были серебряные. Лишь в 1972 году в Японии к зимней Олимпиаде в Саппоро отчеканили медно-никелевые. В том же году к летней Олимпиаде в Мюнхене памятные золотые монеты неожиданно для всех создала Центрально-Африканская Республика, а также княжество Фуджейро. Из стран-организаторов первой золотые монеты выпустила Канада к XXI играм (1976) с изображением богини Афины и атлета, окруженных надписью: «776 г. до н. э.- 1976 г.» К этому же событию отчеканили золотые монеты Западное Самоа (с изображением тяжелоатлета и олимпийского факела), йеменская Арабская Республика (с изображением 10 спортсменов у олимпийского огня)…

Золото, серебро, медь, никель — казалось бы, традиционные монетные возможности исчерпаны, и нумизматических новинок, связанных с олимпиадами, больше ждать не приходится. Но Московская Олимпиада будет памятна и в этом отношении. Помимо золотой, серебряной и медно-никелевых монет, Министерство финансов и Государственный банк СССР выпустили в обращение еще и уникальную платиновую монету достоинством 150 рублей. Она имеет форму круга диаметром 28,6 миллиметра. На лицевой стороне в верхнем сегменте расположено рельефное изображение государственного герба и под ним надпись «СССР», а в нижнем сегменте-рельефная надпись в две строки: «150 рублей». На оборотной стороне-надпись по окружности: «Игры XXII Олимпиады. Москва. 1980» под ней слева фигура дискобола, справа эмблема Олимпийских игр; внизу указан год чеканки монеты. С лицевой и оборотной стороны монета имеет выступающий кант по окружности, ее боковая поверхность рифленая.

Выпуск этой уникальной монеты не случаен, она, как и ее далекие предшественники — «уральские червонцы» 1828–1844 годов, отображает ведущую роль нашей страны в истории использования платины.[11]

КОЕ-ЧТО О ПРЕДЫСТОРИИ, ПОДДЕЛКАХ И ЗАПРЕТАХ

Заканчивая рассказ о применении платиновых металлов, напомним и о том, что имеет к этой теме лишь косвенное отношение.

Розыскания специалистов показывают, что использование платины началось значительно раньше, чем еще недавно предполагалось. Доказательством служат некоторые золотые изделия эпохи XII династии Древнего Египта, в них имеются не только включения «сырой платины», но и обработанные пластинки из сплава, в котором главный компонент — платина.

В более поздних изделиях, например в статуэтке фараона Аменардаса (XXV династия, около 700 лет до н. э.), тоже обнаружены включения платины с признаками обработки.

Удалось выяснить, что в Древний Египет золото поступало из россыпей Эфиопии, где платина местами образует значительную примесь. Принимали ли египтяне ее за серебро или считали особым металлом, неизвестно.

Знали о платине и в Древнем Риме, там ее с серебром не путали и называли белым свинцом — Plumbum candidum. Сведения об этом металле, который «в брусках имеет вес золота», содержатся в пятой книге «Естественной истории» Плиния Старшего (23–79 гг.). Под его руководством производилась разработка золотых россыпей в Испании и Португалии. Плиний отметил, что «белый свинец» содержится в долинах рек Силь, Тахо, Гуадиро (Гуадьяро) и др.

Плиний был одним из образованнейших людей своего времени и, конечно, понимал необычность этого металла. К сожалению, его запись чересчур лаконична. Из нее мало что можно узнать. Сколько было добыто белого свинца, как удалось изготовить из него бруски, как они были использованы — все это остается неизвестным. А подтверждением тому, что речь у Плиния идет о платине, явилось обнаружение ее в остатках россыпей, уцелевших у реки Силь.

На противоположной стороне земного шара, в Эквадоре, у побережья Эсмеральдас обнаружены не только изделия инков — кольца, браслеты, небольшие сосуды из платины, но и остатки мастерской, в которой их изготовляли. Это позволило восстановить технологию. Пылевидные зерна платины, перемешанные с золотом, маленькими порциями нагревали на древесном угле, и золото при этом обволакивало платину, прочно с ней слипалось. Этот сплав подвергали ковке, нагреву, снова ковке — многократно, пока он не становился однородным. Внешне такой металл почти не отличался от «европейского» — плавленого.

Изделия инков и следы разработок в долинах рек показали, что добыча золота и платины осуществлялась на территории их государства веками.

И в Колумбии удалось установить, что платину там добывали задолго до испанцев. Индейцы называли ее «чумпи». Крупным самородкам они поклонялись, а мелкие использовали в качестве гирь (совмещая таким образом святость с коммерцией). О «чумпи» сообщил один из пионеров освоения края Скалигер еще в 1582 году. Более подробное описание колумбийской платины сделал в 1640 году испанский ученый Альваро Барба.

Из всего этого следовало, что Антонно Уллоа вовсе не первооткрыватель, а лишь удачник, поймавший славу. В Англии такой вывод был встречен с одобрением, там считали, что славу следует разделить между доктором Вудом, первым доставившим в Лондон колумбийскую руду, и доктором Уотсоном, который опубликовал ее описание в трудах Королевского общества чуть раньше, чем вышла книга Уллоа. Сторонников этой схемы неожиданно подвело признание самого Уотсона, обнаруженное в его статье, опубликованной в 1751 году. Он сообщил там, что еще до него изучением металла, более тяжелого, чем золото, занимался физик Гравезанд, получивший его не из Колумбии, а из Восточной Индии.

Это окончательно завело в тупик споро приоритете, и подводить итог, по-видимому, еще рано.

Зеркала с секретом. Платина обладает меньшей отражательной способностью, чем серебро или родий, и тем не менее имеются зеркала, из нее изготовленные.

Они не предназначены для технических целей и нужны только тем, кто склонен поглядеть в замочные скважины. Платина в тонком слое обладает замечательной прозрачностью. С теневой стороны сквозь нее все видно, а со стороны источника света она все отражает, как положено обычному зеркалу. Есть сведения, что такими зеркалами маскировали свои наблюдательные пункты не только «надзирающие и пресекающие», но и просто любители пикантных зрелищ.

Сохранились ли такие зеркала, изготовляют ли их теперь — автору неизвестно.

Драгоценные подделки. Существуют французские двадцатифранковики, на которых обозначен 1858 год, и английские фунты стерлингов 1872 года, которых когда-то остерегались как злостной подделки, а теперь о них мечтают все коллекционеры.

Эти монеты были кем-то отчеканены из платины и одеты в золотую рубашку.

Элементы, которые нельзя метать. Все шире становится область применения платиноидов, но неожиданно возникла и запретная для них зона — в спорте.

Еще в средние века метание молота было излюбленным профессиональным соревнованием кузнецов. Постепенно оно переросло цеховые рамки, и спортивный молот стал все меньше походить на орудие труда.

К началу нашего века он принял современный облик — металлическое ядро на гибкой проволоке — тяге, унаследовав от своего предка лишь название. Масса снаряда была строго ограничена правилами — 16 английских фунтов (7257 граммов).

Задача спортсмена-сильно раскрутить молот: чем больше будет центробежная сила, тем дальше он улетит. Величина центробежной силы, кроме мастерства спортсмена, зависит еще и от радиуса вращения — расстояния между рукояткой и центром тяжести молота.

Общая длина снаряда (ядро плюс тяга) установлена правилами, но в них осталась лазейка: не меняя общей длины снаряда, можно сместить центр тяжести! Для этого следует изготовить ядро из более тяжелого материала, уменьшив его размер и удлинив соответственно тягу.

Такая возможность была использована в начале 20-х годов нынешнего столетия, когда появились спортивные молоты с ядром из бронзы (взамен чугуна), что позволило уменьшить диаметр на несколько миллиметров.

Дальше-больше! В 1947 году рекорд был увеличен сразу на 1,5 метра. Спортсмен бросал молот, который по весу точно соответствовал правилам, но имел диаметр 105 миллиметров-на 15 миллиметров меньше обычного. Аэродинамический расчет показал, что в данном случае рекорд-заслуга не спортсмена, а ядра. Секрет ядра удалось раскрыть, оказалось, что в стальную оболочку была залита ртуть (ее удельный вес в полтора раза выше, чем у латуни).

«Ртутный» молот немедленно был запрещен прежде всего из-за опасности отравления, поскольку благодаря высокому поверхностному натяжению ртуть способна проникать сквозь мельчайшие трещины. Запретили заполнять ядро и любой другой жидкостью исходя из того, что она не может заполнить все пространство; при броске центр тяжести будет перемещаться, и случайно кто-либо из спортсменов окажется в лучших условиях.

Соревнование — уже не спортсменов, а технологов и «толстосумов» продолжалось: начали создавать сверхтяжелые молоты из вольфрама, платины, осмия, иридия. Конец этому положила Международная легкоатлетическая федерация — минимальный диаметр ядра был установлен в 100 миллиметров. Стандартным стало ядро из стальной оболочки, заполненной свинцом. Вскоре обнаружилась еще одна лазейка. Оказалось, что можно увеличить радиус вращения молота за счет растяжения стальной тяги. Американский метатель Г. Конноли стал рекордсменом, использовав «тягучую» стальную проволоку и делая не три, как все спортсмены, а четыре оборота. В связи с этим пришлось регламентировать и допустимое растяжение тяги. Теперь победа метателей не зависит от привходящих обстоятельств.

Иридий и гибель динозавров. Эти пресмыкающиеся жили на протяжении всей мезозойской эры. Были среди них гиганты-длина 30 метров, вес 80 тонн!

Скелеты брахио-, бронто-, цетно-, ульта- и многих иных «завров» реконструированы, украшают музеи, но как были устроены внутренние органы и мышцы, как обеспечивалось кровоснабжение — все это остается неясным. А самой большой загадкой является мгновенное, по геологическим масштабам времени, вымирание динозавров в конце мелового периода.

Объяснений предложено много: глобальное изменение климата, «мировая война» между динозаврами и вышедшими тогда на арену истории млекопитающими…

Ни одна из гипотез не получила общего признания, и теперь выдвинута еще одна: причина гибели динозавров — иридий! Сотрудники Калифорнийского университета, профессор Альварес и другие, как сообщил «New scientist» (№ 158, 1979), установили, что в костях динозавров и в слоях, вмещающих их «кладбище», содержание иридия (по сравнению с его кларком) резко — в тридцать раз — повышено. Это установлено в Италии, Новой Зеландии, Испании, Дании в пласте глин, разделяющем отложения мелового и третичного периодов. Объяснение еще не дано, исследования продолжаются и, как отметил их руководитель, «наводят на размышления», возникают аналогии с радиогенным рутением, угрожающим бедами в наши дни. Наиболее вероятно накопление иридиевой пыли в связи с космической катастрофой — падением, например, метеорита, богатого таким металлом.

В связи со всем этим надо отметить, что замечательные свойства платиновых металлов, обусловившие их широкое и разнообразное применение в технике, в то же время явились преградой для их участия в природных биологических процессах. Только осмий и рутений обнаружены в живых существах, но содержание их ничтожно, и биологическая роль пока выяснена не более, чем причастность иридия к гибели динозавров.

О драконах и платине-с улыбкой. По новейшим данным в гибели динозавров повинны драконы, а в гибели драконов-платина (точнее, ее отсутствие). К таким выводам приводит новая отрасль познания — драконоведение, объединившая реалистов и фантастов. Обстоятельный обзор ее достижений дал доктор А. Кон («Химия и жизнь», № 4, 1977). Адресуя к нему желающих глубоко изучить проблему, остановимся лишь на самом необходимом.

О том, что драконы при движении выбрасывают желтое пламя, черный дым и серый смрад, свидетельствуют не только древние документы, но и наши современники, такие авторитеты, как Е. Шварц (в пьесе «Дракон»), братья Стругацкие («Понедельник начинается в субботу») и многие другие.

Это отличие драконов от всех других позвоночных доказывает, что их биологическое формирование происходило в иных условиях и они, бесспорно, пришельцы из космоса.

Методами моделирования с использованием ЭВМ шестого поколения установлено, что драконы все съедаемое перерабатывают в сероводород, а его возгорание при выдохе происходит при каталитическом воздействии платины. Ее драконы накапливали, поглощая наносы в речных долинах (следы, указывающие на это, обнаружены во многих районах).

В свете этих данных весьма обоснованным выглядит предположение, что драконы в борьбе за место под солнцем в короткий срок уничтожили огненным своим дыханием динозавров. Сами же они вымирали в основном из-за платинового голода, исчерпав доступные для разработки россыпи. (Этим, по-видимому, и объясняется, что платиновых россыпей досталось человечеству так мало, в сотни раз меньше, чем золотых).

Информация обо всем этом представляется необходимой: она показывает, что платина заняла приличествующее ей место не только в науке и технике, но и в фантастике.

НЕМНОГО О БУДУЩЕМ

В мире каждый год теперь выдается несколько сотен патентов на новые применения платиновых металлов (и значительно меньше на замену их иными, не столь дорогими). Надо отметить, что патенты отображают, так сказать, лишь видимую часть айсберга: о применениях, имеющих военное значение, информация почти не поступает.

По заключению американских экспертов, приведенному в обзоре «Минеральные ресурсы промышленно развитых капиталистических и развивающихся стран» (Москва, 1978), мировое потребление платиновых металлов достигнет к 1985 году 260 тонн, а к 2000-му превысит 400 тонн. Суммарно до конца нашего века будет израсходовано около 8000 тонн платины и членов ее семейства. Между прочим, за всю историю человечества было добыто не более половины этого!

Для характеристики-в широком плане-возможности обеспечить будущие потребности отметим, что из всех природных образований наиболее богаты платиноидами железо-никелевые метеориты. В них до 80 граммов на тонну, в том числе платины — 30. Среднее содержание в метеоритах всех типов с учетом их распространенности примерно в 10 раз ниже и составляет (в граммах на тонну): платины-2,3, осмия-1,7, рутения — 1,6, палладия — 1,4, иридия 0,7, родия — 0,6.

В породах земной коры соотношение иное, в них платина и палладий развиты почти одинаково, а их среднее содержание (кларк) составляет около 5 миллиграммов на тонну.

Предполагается, что метеориты отображают состав глубин планеты. Если это так, то проникновение в глубины могло бы решить все проблемы обеспечения человечества платиноидами. Но еще очень долго этот путь будет доступен, вероятно, только фантастам…

По современным представлениям формирование планеты началось с «протооблака»-скопления метеоритных частиц и космической пыли (ее незримое накопление продолжается, составляет миллионы тонн в год и компенсирует потери планеты из-за утечки газов из ионосферы в космос).

По скорости распространения сейсмических волн и другим признакам установлено, что дифференциация вещества «протооблака» зашла очень далеко и земной шар имеет теперь зональное строение.

Моделировать процесс дифференциации для значительных глубин пока не удалось, и еще не завершен спор, является ли ядро планеты железо-никелевым (в пользу этого говорит сильное магнитное поле Земли, состав некоторых метеоритов и другие признаки) или оно состоит из того же «метеоритного» вещества, что и более высокие зоны, но «металлизированного»; атомы силикатов там «раздавлены», и часть их электронов находится в свободном состоянии, как у металлов (возможность существования «настоящих» металлов при сверхвысоком давлении не доказана).

Для относительно малых глубин (до 1000 километров) процесс дифференциации удалось воссоздать на основе гипотезы А. П. Виноградова о том, что первоначальная неоднородность распределения радиоактивных элементов и другие причины обусловили неравномерное разогревание вещества планеты, возникновение и перемещение локальных зон плавления. В них легко-плавные компоненты переходят в жидкую фазу, поднимаются вверх, способствуя дальнейшему расплавлению кровли, а тугоплавкие вещества кристаллизуются, накапливаются в нижней части зоны.

Реальность такой схемы проверена при плавке каменных метеоритов с перемещением зоны нагрева. При этом в нижней части обособляется вещество, по составу отвечающее дуниту, а выше — базальт. Эксперименты подтвердили построенные на иных данных выводы геологов и геофизиков о том, что верхняя зона мантии — дунитовая, а над нею в земной коре — базальтовый слой. Их разделяет таинственная поверхность Мохоровичича, где резко меняются скорость сейсмических волн и другие показатели. На то, что базальтовая магма образуется ниже этой границы, указывают землетрясения, предшествующие излияниям ее из вулканов, например на Гавайях. Их очаги расположены на глубине 50–70 километров, там, где в мантии по снижению скорости распространения сейсмических колебаний выделена зона «базальтической жидкости». Ее внедрения происходили во все этапы геологической истории, и в составе земной коры базальты главенствуют. Благодаря высокой подвижности эта «жидкость» обычно достигала поверхности, образуя базальтовые покровы. Лишь малая ее часть застывала на глубине, превращалась в габбро — породу, которая отличается от базальта своей полнокристаллической структурой.

В отличие от «базальтической жидкости» расплав, порождающий дуниты, — «каша оливиновых кристаллов», как его иногда называют, — покидал свою родину редко.

Долгое время дунитовые массивы были известны только в горноскладчатых областях, где их формирование происходило в различные эпохи, но всегда в сходных геологических условиях, на ранних стадиях геосинклинального развития, при великих катаклизмах, когда наиболее интенсивно растрескивалась земная кора. Такие же условия характерны и для проникновения дунитов на платформы.

Дунитов в земной коре мало, и надеяться при современном уровне изученности на отыскание новых значительных массивов нет оснований.

Из всех пород земной коры дуниты самые богатые платиной, среднее содержание ее близко к 0,052, а в пироксенитах-0,038 грамма на тонну. При кристаллизации этих пород обособления платиноидов почти не происходило, практическое значение этого типа месторождений невелико, гортинолитовые дуниты составляют исключение, но ослаблять внимание к их поискам все-таки нельзя.

В основных породах среднее содержание платиноидов в 5-10 раз ниже, чем в дунитах, но условия для их локализации — вместе с сульфидами меди и никеля — были благоприятны. Этот источник наиболее перспективный.

Средние породы (диориты) и кислые (гранитоиды) беднее основных в десятки и сотни раз, и никаких надежд на отыскание платиноидов с ними не связывают. Осадочные породы еще беднее, но с оговоркой, что возможны существенные исключения. Они обусловлены тем, что разрушение дунитовых массивов и образование россыпей происходило не только в современным период, но и в далеком прошлом. Некоторые россыпи были погребены и сохранились в пластах осадочных пород. Повышенное содержание платины известно, например, в древних толщах Аляски, в силурийских сланцах Тюрингии, в девонских песчаниках Вестфалии. в пермских отложениях Приуралья и в более молодых толщах Бразилии, Англии, Центральной Африки. Но нигде в них пока не выявлено серьезных концентраций.

Предполагается, что и в дальнейшем основное и возрастающее значение будет иметь «попутное» извлечение платиновых металлов из медно-ннкелевых руд. Да и собственно платиновые месторождения, коренные и россыпные, еще долго будут использоваться. Не исчезла надежда обнаружить платиновое месторождение, подобное золотому Витватерсранду. Как известно, эта древняя россыпь, по-видимому обогащенная в дальнейшем за счет проникновения в нее горячих рудоносных растворов, дает почти половину мирового золота, а также немало осмия и иридия (окатанные зерна, содержащие эти металлы, распространены там довольно широко). Но это пока лишь надежда…

По данным Горного бюро США, обеспечение потребности человечества на ближайшие два десятилетия реально. Достоверные, разведанные запасы платиноидов в капиталистических странах к началу 1977 года оценивались так (по сумме платиновых металлов, в тоннах): ЮАР-12400, Канада-310, США-30, Колумбия-30. В этих запасах из общей суммы на платину падает 62 процента (8000 тонн), на палладий- 25 процентов (примерно 3200 тонн), на родий-3 процента (около 450 тонн) и 10 процентов приходится на долю всех остальных платиноидов.

Запасы недостоверные, то есть требующие разведки, подтверждения, оцениваются примерно втрое большими значениями.

Специалисты предвидят, что стоимость добычи и извлечения платиноидов, несмотря на прогресс техники, будет возрастать, потому что в старых рудных районах «сливки» в основном сняты.

И не только это определяет необходимость выявления новых месторождений. Приведенный выше прогноз является минимальным, он исходит только из плавного увеличения существующих потребностей, без учета новых сфер применения, которые еще не запатентованы, но уже, можно сказать, стучатся в двери. Так, все реальнее становятся идеи «биологизирования» техники. Одна из них-совершенствование ЭВМ, замена существующих (их уже называют динозаврами) на более совершенные, построенные на иных принципах, например «фунгоидные». ФВМ-так назвали свое творение английские исследователи Г. Паек и С. Вир, от латинского «фунгус» — плесень. И это название точно отображает суть идеи, потому что главной частью такой вычислительной машины является платиновая чаша, заполненная коллоидальным раствором — плесенью. По платиновым электродам подается «команда», и под воздействием слабых токов реализуется способность коллоидов выделять в осадок намагниченные частицы. Они растут, образуют «деревья», конфигурация которых изменяется в зависимости от поступающих команд и электромагнитных преобразований. Поступающие на выходные клеммы сигналы дают возможность, как утверждают изобретатели ФВМ, производить гигантские по объему расчеты.

Эксперименты с ФВМ продолжаются, и отмечено, что лучшие результаты и оптимальные условия для жизни плесени обеспечивает только платина. Если эти «биологизированные» машины оправдывают надежды и начнут вытеснять ЭВМ, расход платины резко возрастет.

Несравненно больший рост потребности в платине сулит энергетика. С одной стороны, растут потребности в энергии, а с другой — растет и опасность катастрофического истощения источников ископаемого топлива и загрязнения окружающей среды. Многие специалисты считают, что одно из решений проблемы — переход на водородную энергетику, то есть на использование водорода в качестве горючего, обыкновенного и вместе с с тем необычайного, потому что оно дает тепла в три раза больше, чем нефть, и экологически безвредно, так как образует при сгорании только воду. Водород легок, текуч, удобен для перекачки по трубам. Его использование позволит покончить с нелепостью, ставшей привычной, — сейчас тепло затрачивают на получение электроэнергии с тем, чтобы две трети ее снова превратить в тепло, необходимое для технологических процессов и обогрева помещений (лишь одна треть используется по прямому назначению — в электродвигателях и для освещения).

Водородная энергетика значительно улучшит использование тепла, избавит от дыма.

Мировое производство водорода за последние десять лет удвоилось и уже превысило 30 миллионов тонн в год, но этого количества едва-едва хватает лишь для технологических целей.

Применяемые сейчас способы (электролиз воды, разложение метана и другие) не могут обеспечить получение водорода в масштабах, необходимых для его использования в энергетике, да и стоимость «водородной» калории пока выше «бензиновой» в полтора-два раза. Водород уже добавляют к бензину, что увеличивает мощность и резко снижает токсичность двигателей. И уже проводятся испытания различных конструкций автомобилей, работающих на водороде. Успехи здесь так значительны, что по заключению Международной конференции по водородной энергетике, состоявшейся в 1976 году, водородные автомобили еще при жизни нашего поколения станут повседневностью. Параллельно с этим будут утрачивать свое значение каталитические нейтрализаторы, но это отнюдь не уменьшит потребность в платиновых металлах. В проектах «моста в водородное будущее» им отводится важная роль.

Возможности получения водорода из воды безграничны, но для того чтобы заменить им иные виды топлива, нужна подлинная революция в технике его получения.

Из многих разрабатываемых уже способов самым перспективным считается разложение воды солнечным светом с помощью энергоаккумулирующих кремнистых веществ и катализаторов, среди которых ведущая роль будет принадлежать, вероятно, платине, палладию, титану.

Подсчеты показывают: потребность в платиновых металлах резко возрастет, а удовлетворять ее станет все труднее и труднее. Можно предполагать, что в «неблизком» будущем решение проблемы принесет не только использование платиновых металлов земных глубин, но и их «рукотворных» родственников. Один уже получен. Сбылась мечта алхимиков о преобразовании неблагородного металла в благородный. В атомных реакторах при расщеплении урана в большие количествах образуется рутений, живут его радиоактивные изотопы до одного года, создавая труднейшую проблему: как от них избавляться! Однако существует перспектива получения «алхимическим путем» иных — полезных — «родичей» и платиновых металлов. Физики утверждают, что граница периодической системы элементов находится значительно выше ныне установленной, ограничивающей известный нам «архипелаг стабильности», и возможно существование элементов с порядковыми номерами до 170–180.

В подтверждении приведем цитату из книги Г. Н. Флерова и А. С. Ильинова «На пути к сверхэлементам» (Москва, 1977): «В стремлении найти границу периодической таблицы Менделеева ученые ушли далеко за уран, последний естественный элемент. За 35 лет было создано 14 синтетических элементов… Открылись реальные перспективы создания второй половины таблицы Менделеева из устойчивых сверхтяжелых элементов».

Изучение свойств новых элементов от № 93 до № 107 подтверждает сохранение закономерностей периодической системы и позволяет предполагать, что элемент № 108 будет по своим свойствам близок к осмию, № 109-к иридию, а элемент № 110-к платине.

Сохраняя терминологию Д. И. Менделеева, эти элементы, пока синтез их еще не стал реальностью, называют «экаосмием», «экаиридием» и «экаплатиной».

Когда эти «рукотворные» элементы «войдут в строй», вероятно, к ним перейдет титул самых стойких. А пока — и еще долго — привычные нам земные платиновые металлы будут его сохранять и верно служить человечеству.

Примечания

1

Филипп Бурбон получил испанскую корону в результате так называемой войны за испанское наследство (1701–1714), начавшейся после смерти бездетного короля Карла II.

(обратно)

2

Отметим попутно, что элемент радон назван по своему родству с радием.

(обратно)

3

Плеохраизм-многокрасочность, изменение цвета кристаллических веществ в зависимости от направления светового луча

(обратно)

4

1 фунт = 96 золотников = 409,51 грамма, 1/40 пуда (16,380 килограмма)

(обратно)

5

«Именными» называли указы, подписанные самим царем

(обратно)

6

Зол. — золотник = 1/96 фунта = 4,266 грамма. Дол. — доля= = 1/96 золотника = 0,044 грамма.

(обратно)

7

Этот журнал издавался П. Свиньиным с 1818 по 1830 год и не имеет ничего общего с «Отечественными записками» 1839–1884 годов, в которых участвовали Н. А. Некрасов, В. Г. Белинский и другие демократы

(обратно)

8

Во избежание путаницы отметим, что М. М. Карпинский — дядя А. П. Карпинского, первого советского президента Академии наук, тоже сделавшего очень много для познания платины и других полезных ископаемых Урала

(обратно)

9

Фито-от греческого phyton — растение

(обратно)

10

Кимберлит — ультраосновная порода, состоит из обломков пироксенита, а также оливина, гранита, часто алмазоносна

(обратно)

11

Обзор чеканки олимпийских монет основан на материале статьи А. Макарова (см. Наука и жизнь, 1980, № 2)

(обратно)

Оглавление

НЕСКОЛЬКО СЛОВ О КНИГЕ

ПРОШЛОЕ

  КУРЬЕЗ ИЗ КОЛУМБИИ

  ГАДКИЙ УТЕНОК СТАНОВИТСЯ ЛЕБЕДЕМ

  СЕМЕЙСТВО ПЛАТИНОИДОВ

  МРАЧНЫЙ ПРОГНОЗ

  «ПЛАТИНЫ НЕТ В РОССИИ…»

  ЛИКОВАНИЕ И УНЫНИЕ

  ПЛАТИНА ЕСТЬ В РОССИИ!

  ТРУДНЫЙ БАРЬЕР

  ДЕНЬ ТОРЖЕСТВА РОССИЙСКОЙ НАУКИ

  БЕЛЫЕ ЧЕРВОНЦЫ

  ПЛАТИНОВАЯ ЛИХОРАДКА

  «РУССКИЙ ЧЛЕН ПЛАТИНОВОГО СЕМЕЙСТВА»

  ГЛУПОСТЬ ИЛИ ПРЕСТУПЛЕНИЕ?

  ПОИСКИ «ЭЛЬДОРАДО»

  В КАБАЛЕ

НАСТОЯЩЕЕ

  ВОЗРОЖДЕНИЕ

  НОВЫЕ ИСТОЧНИКИ

  МИР МИНЕРАЛОВ

  МИР АТОМОВ

  В НАШИ ДНИ

  ЕЩЕ О ПРИМЕНЕНИЯХ

  КОЕ-ЧТО О ПРЕДЫСТОРИИ, ПОДДЕЛКАХ И ЗАПРЕТАХ

НЕМНОГО О БУДУЩЕМ . . . . . . . . . . . .

Реклама на сайте