Реальные Флинтстоуны
Я, можно сказать, вырос на сериале «Флинтстоуны», первой мультипликационной комедии положений. Было очень забавно наблюдать за жизнью современных людей, перенесенных в каменный век, но лишь только после начала уроков химии в школе я задумался о значении фамилии Флинтстоун. Мистер Кук показал нам, как с помощью кремня (flintstone) зажечь горелку Бунзена, попутно рассказав, что именно так люди впервые начали добывать огонь. Именно это слово послужило фамилией семьи героев фильма, но история о том, что именно с помощью кремня древние люди впервые научились добывать огонь, неверна.
В науке давно идут споры о том, когда именно человечество овладело огнем. Оценки разнятся от 400 тысяч лет до двух миллионов. Сначала, по всей видимости, огонь добывали из тлеющих углей – при лесных пожарах, возникавших от ударов молний, или при извержениях вулканов. К тлеющим углям прикладывали дерево или куски животного жира, а затем раздували пламя. Скорее всего, первым способом добывания огня стало трение друг об друга кусков дерева. Во время трения образовывалась мелкая древесная крошка, которая и воспламенялась при повышении температуры, вызванном трением.
Потом, когда наши предки начали изготовлять орудия из камня, они заметили, что при ударе определенными камнями друг об друга начинают сыпаться искры. Кремень – это разновидность кварца, по сути, это двуокись кремния. Кремень может быть довольно разнообразно окрашен из-за присутствия примесей. По твердости этот камень почти не уступает алмазу. При ударе куском кремня по куску камня, содержащего железо (например, пирита) из камней буквально вылетает сноп искр! Эти искры представляют собой светящиеся кусочки раскаленного железа, которые могут поджечь легко воспламеняющиеся материалы.
Технология добывания огня была значительно усовершенствована с наступлением железного века, после того, как человек смог нагреванием железной руды получить железо, которое затем превращали в сталь, добавляя в расплав углерод. При ударе сталью о кремень возникает огромное число искр. До изобретения в девятнадцатом веке спичек, использование кремня было самым распространенным способом добывания огня. Люди носили с собой трутницы – коробочки, в которых лежал кремень, кусок стали и сухой горючий материал – высушенный гриб, обожженная ткань и деревянная палочка, пропитанная серой. При небольшом навыке, ударом кремнем о сталь можно было получить искры, воспламенявшие трут, от которого поджигали палочку, а уже с ее помощью зажигали свечу или керосиновую лампу.
В ранних образцах огнестрельного оружия запал поджигали с помощью «кремниевого замка», механизма, сделанного из кремня, прикрепленного к снабженному пружиной молоточку, который срабатывал после нажатия на спусковой крючок. Кремень ударял по куску стали, возникал сноп искр, поджигавший немного пороха на полке, откуда огонь распространялся на основной пороховой заряд, находившийся в стволе, после чего следовал выстрел.
Несмотря на то, что спички вытеснили трутницы, кремни до сих пор не исчезли из употребления. Они до сих пор используются в карманных зажигалках, для поджигания газовой смеси при автогенной сварке. А также – да, да – для поджигания газа в горелке Бунзена. Но то, что мы сейчас называем кремнем, на самом деле кремнем не является. Это искусственный материал – «ферроцерий», состоящий из железа, церия, лантана и магния. Этот материал играет роль не кремня, а стали. В традиционных зажигалках газ воспламеняют частички стали, высекаемые при ударе о кремень. В данном же случае, благодаря низкой температуре воспламенения церия, воспламеняются частицы ферроцериевого кремня при ударе о твердый металл.
В наши дни такие «кремневые» зажигалки входят в состав наборов для выживания в экстремальных условиях. Полоску ферроцерия приклеивают к небольшому куску магния, мягкого металла, который при сгорании дает высокую температуру. Техника добывания огня заключается в следующем: ножом нарезают небольшое количество магниевой стружки, а потом трением лезвия ножа о ферроцериевую полоску производят искры. Преимущество этой системы состоит в том, что в отличие от спичек, магний горит даже в мокром виде. Яркое пламя магния использовали на заре фотографии, когда пленка отличалась низкой чувствительностью. При фотографировании использовали лампы, в которых сгорали полоски магния.
Большой кусок магния поджечь очень трудно, поэтому набор безопасен, так как кусок магния не вспыхивает. Однако уже горящий магний невозможно потушить, так как магний горит даже в отсутствие кислорода – он взаимодействует с азотом с образованием нитрида магния. Заливание водой лишь усугубляет положение, потому что магний реагирует с водой, образуя горючий газ – водород. Именно поэтому магний применяют для изготовления зажигательных бомб. Во время Второй Мировой войны немецкие города превращались в море огня двухкилограммовыми магниевыми бомбами в результате термитной реакции внутри их корпуса. Алюминиевый порошок при соединении с оксидом железа выделяет огромное количество тепла и плавит железо, в результате чего воспламеняется магниевый корпус. Вспыхнувшая таким образом бомба поджигает все на своем пути.
Откуда берется магний? Это широкораспространенный в природе элемент, хотя в чистом виде он никогда не встречается. Атом магния находится в молекуле хлорофилла, вещества, благодаря которому углекислый газ и вода, улавливая энергию солнечного света, используют ее для синтеза глюкозы, из которой затем растение синтезирует множество самых разнообразных веществ – от ДНК до крахмала. Растения добывают магний из почвы, где он находится в форме разнообразных солей, таких, как карбонат магния. Это вещество является самым распространенным сырьем для производства металлического магния. Сначала карбонат магния нагревают и получают из него оксид магния, который затем восстанавливают до металлического магния реакцией с кремнием. В морской воде тоже содержится большое количество солей, из которых можно добыть металлический магний. В основном, это хлорид магния. При пропускании электрического тока через расплав хлорида магния на катоде получают магний, а на аноде – ионы хлора. Именно так Хэмфри Дэви в 1808 году впервые получил чистый магний.
Подумайте об этом, когда будете в следующий раз смотреть «Флинтстоунов», и не обращайте внимания на странное сосуществование людей и динозавров; авторы имеют право на художественный вымысел.
