Металлы болеют

Страницы: 1 2 3 4 5

В один из морозных зимних дней на петербургском складе военного обмундирования царила паника. Складской сторож, отставной солдат, доживающий свой век «при должности», обалдело привалился к штабелю ящиков и тупо глядел перед собой пустыми глазами. Даже его холеные бакенбарды и те обвисли, вытянулись грустными сосульками и сильно смахивали на банную мочалку, небрежно приклеенную к помертвевшему лицу. Неподалеку пять или шесть чиновников военного ведомства столпились вокруг открытых ящиков и, забыв про респектабельность, возбужденно размахивали руками. Да и было от чего прийти в волнение: на складе пропали... пуговицы.

Да-да, блестящие оловянные солдатские пуговицы таинственным образом исчезли из ящиков. Мало того, что государству нанесен убыток, поскольку олово стоит немало, но сам факт случившегося внушал тревогу: сегодня злоумышленник похитил пуговицы, а завтра, глядишь, и оружие заберет. А этот злоумышленник оказался очень уж нахальным. Мало того, что он выгреб все пуговицы, он еще, словно в насмешку, насыпал в ящики какой-то серый порошок. Нет, это был явно опасный тип. А олух-сторож имеет наглость уверять, что караулил исправно и не допускал к дверям склада никого из посторонних. И как теперь докладывать генералу, начальнику департамента, который потребует немедленно изловить похитителя?

История не донесла до нас, как вышли чиновники из этого положения и какое наказание понес сторож. Случай с пуговицами наделал много шума, но постепенно о нем забыли. И вспомнили только почти через сто лет, когда весь мир был потрясен трагической гибелью экспедиции англичанина Роберта Скотта.

Горстка отважных пробивалась к Южному полюсу. Меховые шубы не защищали от невиданных морозов, ослепительная белизна снега резала глаза. Даже привычные ко всему северные собаки отказывались идти и ложились в снег. Тогда люди сами впрягались в нарты. Казалось, ничто не может сломить их волю. Но когда путешественники достигли наконец заветной цели, то увидели на полюсе... норвежский флаг. Всего лишь на месяц их опередил прославленный Амундсен. Измученные, разочарованные, угнетенные, путешественники повернули назад. На обратном пути экспедиция погибла, и одной из причин гибели послужило... олово. Обыкновенное олово, которым были пропаяны бидоны с керосином. На морозе олово превратилось в серый порошок, бидоны прохудились, и керосин вытек. Полярники не могли ни обогреться ночью в палатке, ни разогреть пищу. Если бы они первыми достигли самой южной точки Земли, они, возможно, выстояли бы...

Когда причины гибели экспедиции Скотта стали известны, вспомнили и историю с пуговицами. И поняли, что здесь природа продемонстрировала доселе неизвестное свойство металлов — способность их «болеть».

Сейчас мы пишем это слово в кавычках, а в то время ученые были уверены, что олово на морозе действительно заболевает. Даже название этой болезни придумали — оловянная чума. Назвали ее так недаром: болезнь действительно заразная. Достаточно мельчайшей частичке «больного» олова попасть на здоровое, и при минусовой температуре начинается «эпидемия».

В конце концов ученые разгадали эту загадку. Все дело оказалось опять-таки в кристаллической решетке. С удивлением ученые узнали, что она не имеет постоянного строения. При низкой температуре атомы олова перестраиваются в кристаллическую решетку иной симметрии, а отсюда и внешний облик металла разительно меняется.

Это явление, когда одно и то же вещество в зависимости от внешних условий (температуры, давления и др.) может менять кристаллическую решетку, а с ней и внешний облик, называется полиморфизмом. Оказалось, что полиморфизм весьма распространен в природе, и не только среди металлов. Всем известный углерод в различных условиях превращается в самое твердое вещество — алмаз, в самое мягкое вещество — графит и, наконец, просто в уголь. Что же касается металлов, то около половины их могут менять строение кристаллической решетки. Причем процесс этот протекает с различными скоростями. Например, так называемая аморфная сурьма превращается в металлическую со взрывом, если ее нагреть. Перекристаллизация происходит практически мгновенно, и при этом выделяется так много тепла, что металл распыляется.