Цинк


 

Исследования последних десятилетий показали, что многие металлы в исключительных условиях могут существовать в природе в самородном состоянии. К таким металлам относятся вышеупомянутые полуметаллы цинк, сурьма, висмут, а также алюминий.

Самородный цинк, например, был найден в 60-х гг. прошлого столетия на южном склоне Чаткальского хребта в Средней Азии. Он представлял собой мелкие, диаметром в 1...2 мм, шарики, иногда с пустотами внутри. Предполагается, что механизм образования самородков цинка заключается в конденсации капелек металла из газовой фазы на поверхности затвердевшего магматического расплава в восстановительных условиях, например на поверхности контакта с угольными пластами.

Микроструктура самородного цинка:
а – нитевидные кристаллы цинкита (оксида цинка) на поверхности самородного цинка;
б – кристаллы цинкита, сросшиеся в друзу;
в – шарики самородного цинка на концах кристаллических нитей

Возможно, древнейшим изделием из самородного цинка является небольшое украшение в виде трубочки, найденное во время раскопок селения Мешоко в предгорьях Северного Кавказа в начале 1960-х гг. Эта находка датируется серединой 3-го тысячелетия до н. э. Первые письменные упоминания о цинке относятся к V в. до н. э. В индийских эпосах этого времени говорится о необычном металле, из которого изготавливали пластины синевато-белого цвета.

Изображение на цинковом листе. Китай. I в. до н. э.

Сложность извлечения цинка из его минералов заключается в том, что он имеет низкую температуру возгонки: пары цинка образуются при температуре 906 °С. При этом температура плавления металла составляет 420 °С. Поэтому в обычных тиглях, в которых плавили медь, бронзу и другие металлы, происходила возгонка цинка, окисление его до оксида – цинкита, и последующая конденсация снова в окисленном состоянии. Введение в тигель древесного угля не решало проблемы, потому что в этом случае в качестве окислителя парообразного цинка выступал диоксид углерода. Секрет получения металла заключался в том, что его восстановление проводили в герметически закрытых тиглях, от которых отводились трубки в охлаждаемые сосуды. Именно в них цинк и конденсировался в жидкость, а затем застывал в виде блестящего металла.


На территории Европы производить металлический цинк впервые научились на Балканах. Известно, что этим искусством владели металлурги, жившие в начале новой эры на территории Трансильвании. Здесь археологами был обнаружен металлический идол, отлитый из сплава, содержание цинка в котором превышает 85 % масс. Впоследствии, по неизвестным причинам, производство металла на территории Европы было прекращено, и он стал ввозиться в небольших количествах из стран Востока.

Повторное открытие технологии извлечения цинка из руд в Европе приписывается известнейшему алхимику средневековья Альберту Великому, епископу Регенсбургскому. Историки, изучившие научные трактаты алхимика, пришли к выводу, что именно ему и его ученику Фоме Аквинскому удалось получить металлический цинк. Современное название металлу дал другой выдающийся алхимик, более известный как врач и целитель, Филипп Ауреол Теофраст Бомбаст фон Гогенхайм, более известный как Парацельс: «цинкум», что значит «белый налет». В древности распространенным названием этого металла было «тутия» (туция), данное ему Страбоном и означающее «фальшивое серебро», хотя правильнее его было бы называть фальшивым золотом.

В своих сочинениях, относящихся к 330 г. до н. э., наставник и биограф Александра Македонского греческий философ Аристотель упоминает знаменитую индийскую чашу царя персов Дария. Её очень трудно было отличить от золотой, хотя изготовлена она была из медно-цинкового сплава (латуни). Распознавать благородный металл и сплав Аристотель предлагал на вкус: питьё из золотой чаши или кубка не оставляло во рту побочных ощущений; когда же посуда была из сплава, чувствовался металлический привкус.

Достоверно известно, что производить латунь в начале 1-го тысячелетия до н. э. умели в Индии, в Египте и на юго-восточном побережье Черного моря (здесь обитал легендарный «народ металлургов» – моссинэки). Для выплавки латуни в тигли помещали шихту, состоявшую из меди, древесного угля и цинковой руды, которую греки называли «галмеем». Такой способ производства металла описывается в произведениях древнегреческих ученых Плиния Старшего и Аристотеля. Аристотель упоминает также самородную латунь, которую добывали в Индии и Персии.

Латунь превосходит медь по целому ряду металлургических свойств. Она обладает более высокой жидкотекучестью и коррозионной стойкостью, у неё выше прочность и твердость, в то же время латунь более пластична при соответствующей обработке. Можно утверждать, что широкому распространению латуни в эпохи Древнего мира и средневековья препятствовала только редкость месторождений цинковых руд. Средневековье оставило нам немало упоминаний о цинке. Описания выплавки этого металла можно встретить в китайских и индийских источниках VII–VIII вв. Знаменитый венецианский путешественник Марко Поло, посетивший в конце XIII в. Персию, упоминал в своей книге о том, как получали цинк персидские мастера.

ПОДЕЛИСЬ ИНТЕРЕСНОЙ ИНФОРМАЦИЕЙ