поддержка
проекта:
разместите на своей странице нашу кнопку!И мы
разместим на нашей странице Вашу кнопку или ссылку. Заявку прислать на
e-mail
Статистика
Исследуя химический состав руд, из которых был выплавлен металл
высокого качества, ученый после долгих опытов сумел доказать, что в этих
рудах содержится новый элемент, причем именно тот, который в свое время
был обнаружен дель Рио и ошибочно принят им за хром. Новый металл был
назван ванадием.
Ни дель Рио, ни Вёлеру не суждено было стать "крестными отцами" нового
элемента, хотя они были близки к этому. После успеха Сёвстрема Вёлер
писал своему другу: "Я был настоящим ослом, что проглядел новый элемент
в бурой свинцовой руде, и прав был Берцелиус, когда он не без иронии
смеялся над тем, как неудачно и слабо, без упорства стучался я в дом
богини Ванадис".
В России ванадий впервые был найден в 1834 году в свинцовой руде
Березовского рудника на Урале, а в 1839 году - в пермских песчаниках.
Уже в то время русский инженер Шубин высказал мысль о благотворном
влиянии ванадия на свойства железных и медных сплавов. "Медистый чугун,
черная медь, гаркупфер и штыковая медь, - писал он в одной из статей, -
составляют металлические сплавы с ванадом и, вероятно, его присутствие
придает им большую твердость".
На протяжении многих лет никому не удавалось выделить ванадий в чистом
виде. Только в 1869 году английский химик Генри Роско после напряженных
поисков сумел получить чистый металлический Ванадий. Впрочем, чистым он
мог считаться лишь по тем временам, так как содержал более 4% примесей.
А между тем даже небольшие примеси резко меняют свойства этого элемента.
Чистый ванадий - серебристо-серый металл, обладающий высокой
пластичностью, - его можно ковать. Самые незначительные количества
примесей, особенно азота, кислорода, водорода, делают металл хрупким и
твердым, неохотно поддающимся обработке. Получить чистый ванадий долгое
время представлялось очень сложным из-за его необычайной активности при
высоких температурах: не удавалось подобрать такой материал для тигля,
который бы не растворялся ванадием и не загрязнял его при плавке. Тогда
ученые пошли по другому пути. Совсем недавно был разработан
электролитический метод рафинирования ванадия до чистоты 99,99%. Что и
говорить, 4 и 0,01% - разница существенная.
Долгое время ванадий не находил широкого промышленного применения. Так,
в 1907 году мировое производство ванадия составило всего ... 3 тонны. Да
и цена на ванадий вначале была баснословная: 50 тысяч рублей золотом за
1 килограмм!
И мизерное производство ванадия, и безумная цена его объяснились просто.
Несмотря на то что земная кора содержит немало ванадия - примерно 0,2%
(т. е. в 15 раз больше, чем свинца, и в 2000 раз больше, чем серебра),
скопления его встречаются на земле крайне редко (именно поэтому ванадий
и относят к редким металлам). Руда, содержащая 1 % ванадия, считается
чрезвычайно богатой; промышленной переработке подвергают даже те руды,
которые содержат всего 0,1% этого ценного и дефицитного элемента.
Интересно, что в падающих на землю метеоритах содержание ванадия в 2-3
раза больше, чем в земной коре. Судя по тому, что в спектре Солнца
имеется немало линий, присущих атомам ванадия, солнечная материя также
богаче этим элементом, чем наша планета.
Возможно, когда-нибудь прибытие на металлургический завод партии богатой
ванадиевой руды, например, с Марса или Венеры будет расцениваться как
обычная транспортная операция, но пока землянам приходится рассчитывать
лишь на свои собственные ресурсы.
Трудность извлечения ванадия из руд и была причиной того, что этот
чудесный металл несколько десятков лет не мог найти себе применения.
Однако бурное развитие техники вскоре широко распахнуло перед ванадием
дверь в промышленный мир. Замечательная способность этого элемента
придавать стали ценнейшие свойства определила его судьбу, его "амплуа" -
ванадий начинает играть роль "витамина" для стали.
Незначительная добавка ванадия (доли процента) делает сталь
мелкозернистой, придает ей большую упругость, большую прочность. Такая
сталь легче переносит удар и изгиб, упорнее сопротивляется истиранию,
лучше противостоит разрыву.
А ведь
именно эти качества "позарез" нужны автомобильным деталям! Вот
почему такие ответственные узлы и детали автомобиля, как мотор,
клапанные пружины, рессоры, оси, валы, шестерни изготовляют из
неутомимой ванадиевой стали. Вот почему так высоко оценил роль ванадия
Генри Форд. И не случайно академик А. Е. Ферсман сказал об этом
элементе: "... сказочны те силы, которые он придает железу и стали,
вооружая их твердостью и прочностью, вязкостью и гибкостью,
неразрушимостью, необходимой для оси автомобиля".
Во время первой мировой войны настоящую сенсацию вызвал созданный
французскими инженерами самолет, который был вооружен не пулеметом, как
обычно, а пушкой, наводившей страх на немецких летчиков. Но каким же
образом удалось поставить пушку на самолет? Ведь грузоподъемность
тогдашних "этажерок" была очень мала. Оказалось, что пушке помог
забраться в самолет... ванадий. Французские авиационные пушки были
изготовлены из ванадиевой стали. При относительно небольшом весе они
обладали прекрасными прочностными характеристиками, позволяющими вести
сокрушительный огонь по немецким самолетам.
Вслед за этим ванадиевую сталь начали использовать для изготовления
солдатских шлемов. Сравнительно легкий шлем из тонкой, но прочной стали
надежно предохранял своего владельца от пуль, от осколков гранат. Броня
требовалась и для защиты артиллерийской прислуги хотя бы от снайперской
пулевой стрельбы. Для этой цели в Шеффилде изготовили броневую сталь,
содержащую довольно много кремния и никеля. Увы, при испытаниях, пули
легко прошивали плиты из этого металла. Тогда решено было испробовать
сталь, содержащую всего 0,2% ванадия. Успех превзошел все ожидания:
сталь выдержала сложнейший экзамен на прочность в 99 случаях из 100!
Так ванадий стал служить не только атаке, но и обороне. Американские,
французские, английские фирмы охотно применяли ванадиевую сталь для
самых различных целей. Зато совершенно непонятную на первый взгляд
позицию заняли немецкие металлурги, которые всегда считались большими
специалистами в этих вопросах: они весьма скептически отнеслись к
ванадию как легирующему элементу и практически отказались от
использования ванадиевой стали. Один из германских заводов дал даже
категорическое заключение, что заниматься ее выплавкой не имеет никакого
смысла. Это казалось парадоксальным.
Вскоре, однако, все прояснилось: поскольку немцы не располагали
собственными ванадиевыми рудами, они не были заинтересованы в том, чтобы
цена ванадия на мировом рынке росла вместе со спросом на него; вот
почему они всячески пытались затормозить внедрение ванадиевой стали.
Сами же они вели интенсивные поиски элементов, способных оказывать такое
же действие на сталь, как ванадий. Но вскоре они убедились, что без
ванадия не обойтись. Так провалились попытки металлургических
"дипломатов" опорочить ванадиевую сталь, а производство ее продолжало
расти из года в год.
Авиация,
железнодорожный транспорт,
электротехника, радиотехника, оборонная промышленность - трудно
перечислить все области современной индустрии, где сегодня применяют
сталь, содержащую ванадий.
