Николай Жаворонков - Создано человеком Страница 4

И не сотвори объединенными усилиями представители трех, казалось бы, столь различных направлений, надежного хранилища, сокровища гробницы не смогли бы проделать такого длительного и весьма опасного для уникальных предметов путешествия.

Дело в том, что практически все материалы, созданные природой ли, людьми ли, подвержены разрушительному воздействию окружающей среды и времени и потому нуждаются в защите. Недаром наиболее ценные картины, исторические документы покрывают обычно для профилактики специальными защитными пленками, маслами, парафином. Но последние, трескаясь, портясь от времени, света, влаги, сами способны, к сожалению, исказить внешний вид документа или произведения искусства.

К тому же такого рода покрытия - защита весьма относительная. Именно поэтому наводнение, постигшее Флоренцию двадцать лет назад, безвозвратно погубило огромное количество старых книг, бесценных рукописей, творений живописцев.

Но, как говорится, беда всегда учит уму-разуму. И чтобы хоть как-то застраховаться от подобного рода стихийных бедствий, химики предложили защищав поверхности произведений искусства с помощью кремнийорганического полимера. Насколько это надежно, можно судить хотя бы по следующему примеру: обработанная таким полимером бумага (ее называют гидрофобизированной)

выдерживает, не деформируясь и не подвергаясь в дальнейшем никаким изменениям, давление водяного столба высотой в два с половиной метра. Но как ни хороша, как и я надежна такая обработка, она все же не панацея от всех житейских передряг и случайностей, которые выпадают порой на долю произведений искусства.

Вот и пришлось для сокровищ Тутанхамона, с рассказа о выставке которых я начал разговор, строить специальный контейнер. Правда, уникальным, единственным в своем роде его все же назвать трудно, потому что еще более сложный "контейнер" существует давным-давно.

Это всем нам хорошо известный самолет. Да и задача у него куда более сложная, чем функция простой емкости, пусть даже работающей на заданном режиме. Комфорт, безопасность, скорость - вот что гарантирует пассажирам современный лайнер. А собран он из нескольких десятков тысяч деталей, на изготовление которых идет свыше 400 металлических и около 600 неметаллических материалов, к созданию которых причастна в первую очередь химия.

Написал я это слово "материалы" и сам удивился:

какое оно емкое, всеобъемлющее. Камень и глина, песок и дерево, растительные и животные волокна, кожа - материалы. Переработанное природное сырье - тоже материалы; керамика, стекло, электропроводники, резисторы, диэлектрики - опять же материалы. В общем, понятие "материал" столь широко, что возьмись я перечислять все его компоненты, то боюсь, что читатель держал бы сейчас в руках не книгу, а номенклатурный справочник, который, как ни старайся его составитель, все равно бы оказался неполным.

Судите сами. Только неорганический синтез в принципе может привести к созданию колоссального количества соединений, большинство которых не встречается в природе. В среднем же в мире ежегодно создается не менее 50 тысяч соединений, в том числе около 8 тысяч неорганических. И это под силу только химии, и только она открывает перед человечеством перспективу овладения "второй" природой, синтезируя новые искусственные материалы вместо "классических", внедряя их повсеместно, везде, где это необходимо для достижения конструкторских и технологических задач и, разумеется, где экономически оправдано.

Не так давно, например, в Институте элементоорганпческих соединений (ИНЭОС) АН СССР в лаборатории, возглавляемой академиком И. Л. Кнунянцем, было синтезировано вещество, получившее название хромоксана.

Его результативность так поразила производственников еще во время промышленного эксперимента, что новорожденному соединению поспешили приписать поистине сказочные возможности. Это как раз тот редкий случай, когда слухи достоверно отразили действительность.

Дело в том, что вещество, подобное хромоксану, уже давно ждали приборо-, автомобиле-, вагоностроительные предприятия, карбюраторные заводы. Нужен он и другим отраслям народного хозяйства. Об этом красноречивее всего говорят многочисленные заявки на хромоксан, присланные в адрес института. Нужда в нем и в самом деле очень острая, поскольку хромирование, никелирование, платинирование поверхностей деталей и приборов - процесс трудоемкий, дорогой и небезопасный для окружающей среды. А обойтись без него, к сожалению, нельзя: коррозия не щади г металл, превращая в прах автомобиль, инструмент, прибор. Вот и приходилось, не считаясь с затратами, особенно часто обращаться к хромированию - наиболее распространенному способу покрытия металлических поверхностей. Выглядело это приблизительно так: деталь или заготовку погружали в ванну, заполненную раствором серной кислоты и хромового ангидрида (ангидриды - химические производные неорганических и органических кислот, образующихся при их дегидратации - отщепления воды). После того как изделие, подлежащее хромированию, присоединяли к отрицательному полюсу источника постоянного тока, на поверхности детали начинал выделяться водород, одновременно зеркальный слой восстанавливаемого хрома начинал нарастать, превращая еще недавно невзрачную, как Золушка, деталь или заготовку в сверкающую принцессу. Но, во-первых, такой процесс восстановления энергоемок, вовторых, чрезвычайно расточителен, неэкономичен: пузырьки водорода захватывают, испаряясь, капельки раствора и пары ангидрида. Из последних, кстати, и образуется едкий, токсичный туман. Бороться с ним, конечно, можно, но опять же дорого. Вентиляционное хозяйство, различного рода улавливатели и т. д. обходятся предприятию, как говорят, в копеечку. А если к этим затратам прибавить еще расходы на очистные работы и проведение мероприятий по обеспечению техники безопасности, то окажется, что стоимость самого хромирования даже дороже всех этих необходимых, но все же накладных расходов.

Правда, химики уже однажды предложили специалистам поверхностно активное вещество, образующее на поверхности раствора стойкую шапку пены, сквозь которую ни капельки раствора, ни пары ангидрида пробиться не могут. Это вещество - хромин. Но, во-первых, он дорог - 55 рублей килограмм, во-вторых, недолговечен, поскольку сильноокислительная среда и довольно жесткие условия электролиза быстро разрушают даже фторорганический каркас хромина. Да и производство его небезопасно, а экологически очень вредно. Поэтому особых "поклонников" у этого вещества практически нет. А если его все же и применяют, то, поверьте, не от хорошей жизни.

Другое дело - хромоксан. Он снимает с повестки дня сразу многие проблемы технологического процесса хромирования.

Директор института академик А. В. Фокин так характеризовал создание хромоксана: "Это интересная и полностью оригинальная работа. Нашему институту принадлежит приоритет не только на применение вещества, но и на его синтез. Такой отрадный результат вырос из многолетних фундаментальных исследований, выполняемых школой Ивана Людвиговича Кнунянца".

Заменить хромин - именно так скромно определялась создателями нового вещества первоначальная задача. Но заменитель должен быть не менее эффективен и дешев.

Как же решить эту проблему?

Нет, не зря академик А. В. Фокин упомянул о многолетних фундаментальных исследованиях. К ним, к опыту лабораторного фторорганического синтеза, и решено было обратиться. А он в 70-е годы обогатился методом катализа анионами (анион - отрицательно заряженный ион) фтора. Помнится, что одно время фтор-ион популяризаторы науки именовали в своих статьях не иначе, как "протоном фтороргаников". С помощью именно этого метода, путем катализа пятифтористой сурьмой ученые института из недефицитных, выпускаемых отечественной промышленностью, соединений получили необходимую для производства хромоксана соль. А в промышленных объемах синтезировали его на опытном заводе Боркславского филиала ГосНИИХлорнроекта.

Здесь, вероятно, вполне уместно сказать, что коллектив филиала отличается удивительным чутьем на новое, творческим подходом к решению самых сложных, но и самых злободневных проблем. Знаю это по опыту совместной работы ИОНХа с бориславскими коллегами над созданием промышленною способа получения муравьиной кислоты, о чем речь еще впереди.

Завершить же СБОЙ рассказ об одном из 50 тысяч соединений, синтезированных советскими химиками, хочу краткой характеристикой нового вещества: хромоксанпри всей дешевизне в девять раз долговечнее хромина, а требуется его, чтобы практически полностью предотвратить потери хрома, в 13.5 раза меньше. Покрытия, наносимые методом электролиза с добавками хромоксана, оказываются удивительно монолитными, поскольку соединение действует еще на стадии образования пузырьков водорода. По крайней мере, хромирование титана - важнейшего и необходимейшего для всех приоритетных направлений научно-технического прогресса металла, стало вя"- можиым только после применения хромоксановой добавки. Она, без всякого преувеличения, счлит народному хозяйству миллионные прибыли.