• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
09.11.2023
ПНИПУ
1
308

Рентген, сливки и звезды Кремля: в Пермском Политехе рассказали о химических соединениях с необычными названиями

4.7

Как связаны сливки с волками и лампочкой, можно ли выпить царской водки, окрашивают ли стекло драгоценными камнями и зачем в авиастроении призывают духов? Ученые Пермского Политеха рассказали о материалах и химических соединениях с необычными названиями, истории их получения, свойствах и современном применении.

Кремлевские звезды
Кремлевские звезды / © Getty images / Автор: Екатерина Лебедева

О том, почему лучше не жечь калоши, рассказал Александр Долгих, ассистент кафедры химических технологий Пермского Политеха. Бензин «Калоша» или «Галоша» — это наименование товарных бензинов, начальная буква в словах идет из разных языков: «К» — из немецкого варианта, а «Г» — из французского. Само же название всем известной резиновой обуви пошло от слова «калашировать», то есть обрабатывать материал для придания ему мягкости и гибкости. Но каким образом это связано с бензином?

Доподлинно неизвестно, возможно, причина в аналогии: как в калошах можно пройти в любую грязь, так и этот бензин проникает в любые материалы, являясь прекрасным растворителем. Заправить автомобиль бензином «калоша» нельзя. Узкий фракционный состав и отсутствие ароматических углеводородов в нем не смогут обеспечить устойчивость и плавность работы двигателя. Растворитель станет причиной поломки мотора, повреждения соединений из пластика и резины. Поэтому он нашел свое применение как растворяющее средство, обезжириватель, топливо для горелок, очиститель коррозии, применяемый также в ювелирном деле. В резиновой промышленности бензин «калоша» используется для приготовления клеев, труб и ремней.

Бензин «Галоша» / © Getty images

Напиток к лабораторному столу

Смесь концентрированных азотной и соляной кислот получила название «царская водка» (от латинского — aqua regia). Однако с алкогольным напитком ничего общего она не имеет. В русском языке «водка» использовалось как уменьшительное слово от «воды» и применялось в таком значении примерно до XIV века. Вторая часть названия говорит об уникальной способности смеси кислот растворять «царя металлов» — золото.

«Платина, никель и палладий также растворяются в царской водке. Стойкими же к его воздействию остаются хром и титан. Где используется это свойство? Для пробирного анализа драгоценных металлов, очистке их от различных примесей (аффинаже). Кроме того, раствор используется для очистки стеклянной лабораторной посуды от остатков органических соединений», — рассказывает Вадим Лядов, старший преподаватель кафедры химических технологий Пермского Политеха.

Царская водка растворяет золото / © Getty images

Свежеприготовленная царская водка имеет неприятный удушливый запах, который раздражает слизистую оболочку глаз и дыхательных путей. Пить ее смертельно опасно, это приведет к химическому ожогу ротовой полости, пищевода, желудка и кишечника.

Делают ли стекла из драгоценных камней?

В ноябре 1937 года на пяти башнях Кремля — Никольской, Спасской, Водовзводной, Боровицкой и Троицкой — установили звезды, сделанные из стекла цвета «Рубинового золота» или «Золотого рубина». Так его назвали из-за красивого красного оттенка, который получается в результате окрашивания прозрачного стекла золотом. Как это происходит: золото измельчают до состояния коллоидных частиц (песчинок, отличающихся по составу от среды, в которую их помещают) и добавляют в стекло. Когда на него попадает свет, отражаются электромагнитные волны красного цвета, которые мы и видим. Насыщенность цвета зависит от размера коллоидных частиц металла. Чем размер частиц больше, тем насыщенней будет цвет стекла. Об этом рассказал Александр Юрченко, старший преподаватель кафедры «Металловедение, термическая и лазерная обработка металлов» ПНИПУ.

Звезды Кремля / © Getty images

В наши дни вместо золота используют медь и селен — стекла будут иметь цвета «Медный рубин» и «Селеновый рубин». Эти металлы заменили золото из-за его дороговизны. Окрашенные стекла, в том числе и рубиновое, применяют в производстве украшений, в дизайнерских проектах при строительстве домов и изменении интерьера помещений (двери, окна, перегородки, мебель). Кроме того, цветные стекла используют в качестве светофильтров в оптических приборах для изменения спектрального состава света, который попадает на светочувствительный материал. Как пример — световой металлографический микроскоп, который позволяет таким образом обнаружить дефекты в металле, оценить его структуру и наличие неметаллических составляющих.

Какая связь между рентгеном и сливками?

«Более 500 лет назад немецкие металлурги выяснили, что выплавка олова им не дается из-за образования пенистого шлака. Виной всему была примесь вольфрамита (FeMn)WO4. Впоследствии название элемента вольфрам произошло от немецких слов Wolf — «волк» и Rahm — «сливки» или «пена». Говорили: «эти руды пожирают олово, как волк овцу», — объясняет Александр Юрченко.

В природе вольфрам встречается в виде сложных соединений, образованных оксидом вольфрама с попутными металлами: оловом, молибденом, железом, медью и др. Наибольшее промышленное значение имеют вольфрамит ((FeMn)WO4) и шеелит (CaWO4), поскольку их объем залежей больше, чем у остальных соединений.

Вольфрам / © Getty images

Нить накала в лампах — это самое распространенное и известное применение вольфрама. Основные его преимущества — высокая твердость и температура плавления, а также возможность подвергать металл ковке при нагреве. Поэтому его используют для производства высококачественной стали, а также вводят как компонент в твердые сплавы, из которых изготавливают инструменты. Кроме того, этот металл используется в электроосветительной (различные виды ламп) и электровакуумной технике. К последней можно отнести рентгеновскую трубку, в которой находится вольфрамовый катод. Такие трубки используют в приборах для рентгеноскопии, компьютерной томографии, в аэропортах с их помощью просвечивают багаж, а на производстве выявляют дефекты в продукции. Помимо этого, из вольфрама изготавливают электроды для сварки и электронагреватели высокотемпературных печей.

Озорной дух, который уносит людей в космос

Эту руду, похожую на медь, обнаружили еще саксонские горняки. Однако получить из нее медный сплав у них не получалось. Из-за этого ее прозвали Kupfernickel, то есть «дьявольская руда». Выделить металл «никель» из нее удалось только в 1751 году. Интересно, что «никкел» — ругательное слово на языке шахтеров, которое образовалось от Nicolaus, что означало «озорной маленький дух», «обманчивый бездельник».

Никель / © Getty images

«В наши дни на основе никеля производят суперсплавы. Их еще называют жаропрочными сплавами или нимониками. Количество никеля в таких сплавах может составлять больше 50 процентов. Из суперсплавов изготавливают лопатки и другие детали авиационных газотурбинных двигателей. Также их применяют в промышленных газовых турбинах, атомных реакторах, подводных лодках. Жаропрочные сплавы используют в качестве покрытия космических кораблей, которое выдерживает быстрое нагревание и высокие температуры, вызванные прохождением через земную атмосферу», — отмечает преподаватель кафедры «Металловедение, термическая и лазерная обработка металлов» Александр Юрченко.

По данным из научных источников, никель является сильным аллергеном. Однако организм человека реагирует не на сам металл, а на его соль, образующуюся в процессе коррозии металла при длительном контакте с человеком. 

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Пермский национальный исследовательский политехнический университет (национальный исследовательский, прошлые названия: Пермский политехнический институт, Пермский государственный технический университет) — технический ВУЗ Российской Федерации. Основан в 1960 году как Пермский политехнический институт (ППИ), в результате объединения Пермского горного института (организованного в 1953 году) с Вечерним машиностроительным институтом. В 1992 году ППИ в числе первых политехнических вузов России получил статус технического университета.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
Вчера, 11:04
НИУ ВШЭ

Команда российских исследователей, включая ученых из НИУ ВШЭ, применили искусственный интеллект для анализа подписок 4,5 тысячи студентов на VK-сообщества. Оказалось, что алгоритмы могут с высокой точностью предсказывать, кто отличник, а у кого трудности с учебой.

5 часов назад
Александр Березин

В длительном выступлении 30 мая 2025 года Илон Маск не ограничился повторением уже известного, но и обозначил ряд новых моментов по программе Starship и конкретике первых нескольких волн полетов на Марс.

Вчера, 17:32
Александр Березин

Около 55 миллионов лет назад на планете внезапно стало очень тепло — в среднем на 11 градусов теплее, чем сегодня. Побережье Северного Ледовитого океана получило климат нынешнего южного Крыма. Этот период крайне интересует ученых, поскольку более сильного потепления в истории планеты нет, а причины и последствия случившегося все еще загадка. Авторы новой работы несколько прояснили ее.

26 мая
Unitsky String Technologies Inc.

Казахстанский Алматы — город контрастов, где горы соседствуют с урбанистическими пейзажами, а бизнес-центры — с историческими кварталами. Неизменным остается одно — пробки. Ежедневно сюда приезжает более 700 тысяч автомобилей из пригородов, при этом в самом мегаполисе зарегистрировано порядка 600 тысяч транспортных средств. В результате по улицам ежедневно движется более миллиона транспортных средств.

27 мая
НИУ ВШЭ

Исследователи ВШЭ выделили более 4000 примеров устной русской речи билингвов из семи регионов России и выяснили: большинство нестандартных форм в конструкциях с числительными связано не только с их родным языком, но и с тем, как часто выражение встречается в повседневной речи. Например, фразы «два часа» или «пять километров» почти всегда совпадают с литературным вариантом, а вот менее привычные выражения, особенно с числительными от двух до четырех, а также с собирательными формами вроде «двое» или «трое», часто звучат иначе.

27 мая
Любовь Соковикова

Хотя попытки объединить квантовую теорию и гравитацию десятилетиями терпели неудачу, ученые продолжают выдвигать новые, порой крайне спорные гипотезы. Авторы нового исследования, например, предложили посмотреть на гравитацию так же, как на другие фундаментальные силы природы — через симметрии и поля.

6 мая
Редакция Naked Science

Да, с волосами и люком все так. У космонавта Суниты Уильямс волосы на МКС плавали свободно, а у Кэти Пэрри и прочих в полете 14 апреля 2025 года — нет. Но это не значит, что суборбитального космического полета первого чисто женского экипажа не было или что он был инсценировкой. Причем, в общем-то, чтобы понять это, даже не нужно обладать специальными знаниями.

22 мая
ПНИПУ

Недавно вышел второй сезон сериала «Одни из нас» (TheLastofUs), созданного по сюжету популярнейшей видеоигры. Ученые Пермского Политеха решили разобраться, насколько реален сценарий грибной пандемии, превращающей людей зомби? Чем живет кордицепс и как он «ищет» своих жертв, действительно ли паразит способен эволюционировать настолько, чтобы поражать человеческий организм и подчинять себе его волю, был бы у людей шанс выжить, какие грибы уже поселились в наших телах и выручит ли нас иммунитет, сформированный тысячелетиями.

6 мая
Александр Березин

Мощнейшее отключение электроэнергии за последние 20 лет истории Европы случилось уже неделю назад, а испанские власти пока так и не объявили о его причинах. Это логично: как мы покажем ниже, ответ на вопрос, кто виноват, получится очень неполиткорректным. И, более того, противоречащим линии правящей в Испании партии. Но мы живем за тысячи километров от нее, поэтому можем себе позволить аполитичный анализ случившегося. Так что же произошло на самом деле и каковы наши шансы увидеть подобное у себя дома?

[miniorange_social_login]

Комментарии

1 Комментарий
John Smith
09.11.2023
-
0
+
Кто придумывает вопросы для пермских ученых?
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Закрыть
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно