В 1851 г. в польском городе Зейце случилось таинственное происшествие: без всякой видимой причины испортился большой орган, стоявший в костеле. Мастера, посланные чинить его, сообщили, что почти половина оловянных труб, из которых был сделан орган, покрылась матовым бугорчатым налетом; во многих местах трубы были продырявлены и при прикосновении рассыпались в мелкий серый порошок.
Порошок этот был дан на исследование химикам, которые, к великому своему изумлению, нашли, что он представляет собой чистое олово, ничем решительно не отличающееся по составу от того олова, из которого был сделан весь орган. Разница между этим серым порошком с удельным весом 5,8 и белым блестящим металлом с удельным весом 7,7 была ясна даже семилетнему ребенку, но химический анализ отказывался признать эту разницу.
Странный факт повторился через семнадцать лет в Петербурге. На этот раз в серый порошок превратились оловянные чушки, из-за границы и оставленные на зиму на складах в таможне. Химики, изучавшие это загадочное превращение, обнаружили много интересных вещей. Оказалось, что кусок обыкновенного олова может без заметного изменения находиться на холоде в течение большого времени.
Но достаточно приложить к этому куску кусочек олова, которое уже начало разрушаться, чтобы через несколько дней при —50° оба куска, большой и малый, превратились в порошок. Олово вело себя так, как будто оно заболевало заразной болезнью, передававшейся от зараженного куска к здоровому. Эту «болезнь» назвали «оловянной чумой».
Скоро удалось установить, что «зачумленное» олово может быть возвращено к нормальному состоянию. Для этого достаточно в течение нескольких дней нагревать его до температуры 100°. В конце концов удалось полностью раскрыть сущность этого удивительного явления.
Решение загадки «оловянной чумы»
Загадка «оловянной чумы» объясняется тем, что и обыкновенное белое олово и «испорченное» серое олово представляют собой лишь различные состояния одного и того же химического элемента. Точно так же графит и алмаз суть различные видоизменения углерода.
Эти различные состояния, или видоизменения, одного и того же химического элемента зависят от различного расположения его атомов в пространстве, вследствие чего кристаллики белого и серого олова или графита и алмаза имеют разную форму. Явление это называется полиморфизмом и встречается довольно часто. Так, известны три полиморфные разновидности серы, пять разновидностей льда.
Химики установили, что устойчивость той или иной разновидности олова зависит от температуры. Выше 18° устойчиво «обыкновенное» белое олово, а ниже 18° более устойчиво серое олово. При температурах, лишь немного более низких чем 18°, переход белого олова в серое протекает очень медленно.
Поэтому следы «оловянной чумы» обычно можно встретить лишь на старинных оловянных предметах, хранящихся в музеях. Но с понижением температуры переход белого олова в серое ускоряется и достигает наибольшей скорости при —48°. Этим и объясняются случаи «оловянной чумы». В Петербурге, например, зимой 1868 г. морозы достигали —48°.
Белое олово сравнительно легко может переходить в серое, и наоборот, серое олово при нагревании превращается обратно в белое.
Но не все полиморфные видоизменения легко превращаются друг в друга. Так, например, получить из графита алмаз в высшей степени трудно.
В. ВАССЕРБЕРГ
Источник:
Журнал «Знание-сила» №1 (январь) 1939г.