August 14, 2019

Жар электрических печей

Лишь самая жаркая и самая холодная температуры остаются неподвластны науке. Профессор Джеймс Дьюар из Англии вплотную подобрался к «абсолютному нулю» — состоянию, при котором вибрации, которые мы воспринимаем как тепло, практически полностью исчезают.

В это же самое время Муассан, Ачесон, Сименс, Форе, и другие учёные работают с температурами выше 7000 градусов, при которых плавится или испаряется буквально любое вещество. При такой температуре сталь, никель, и платина, самые прочные металлы, горят как воск.

Экстремальный жар создаёт условия для самых невероятных химических трансформаций, для создания самых чудесных вещей на Земле. Жар создал алмазы, сапфиры, рубины, дал миру изумительную красоту кристаллов, наполнил недра Земли золотом и серебром, воздвиг горы и создал углубления для морей.

Короче говоря, при такой температуре был рождён наш мир.

Если и может быть что-то более удивительное, чем чудеса творимые этой температурой, то разве что человек, который сумел подчинить её своей воле. И не только подчинить, но и поставить себе на службу.

Электрическая печь изнутри

Чтобы воочию убедиться в том, что это возможно, я отправился в Ниагара Фоллс, где находятся самые горячие печи в мире. Здесь глину превращают в алюминий — метал, столь же ценный, каким для нас является золото. Известь и углерод — самые неплавкие вещества в мире — смешиваются при огромной температуре и превращаются в карбид кальция, который, если бросить его в воду, распадается и производит новый горючий газ ацетилен.

Здесь же в огромных количествах производят чистый фосфор и фосфаты, а также карборунд — кристалл, крепкий как алмаз, и прекрасный как рубин. Прямо сейчас строится большая фабрика по производству графита, который используют в карандашах, смазках, электрических приборах.

Графит тысячелетиями добывали из-под земли. Это чистый углерод — ближайший родственник алмазов. Десять лет назад сама возможность промышленного производства графита казалась просто смешной. И вот теперь в этих удивительных печах, которые будто воспроизводят процесс сотворения мира, графит производится с такой же лёгкостью, как мыло.

Мистер Ачесон, один из первых исследователей высоких температур

Кудесники из Ниагара Фоллс пока не научились создавать алмазы. По-крайней мере, в промышленных масштабах. Выдающийся французский физик Муассан производит их в своих лабораторных печах. Алмазы получаются небольшими, но всё же это алмазы. Возможно, однажды их будут ящиками вывозить за ворота заводов Ниагара Фоллс.

И это не пустые мечтания. Коммерческим производством алмазов заинтересовались самые разумные и дальновидные бизнесмены. Так что это довольно перспективная возможность. Можно лишь гадать, какой революцией это станет для давно устоявшегося алмазного рынка.

Эти удивительные научные новинки стали возможны лишь благодаря тому, что Ниагарский водопад был поставлен на службу промышленному производству. Мощность в тысячу лошадиных сил превращается в бегущее по медным проводам электричество, которое затем нагревает углеродные электроды, и делает чудо реальностью.

Электрическая печь по сути ничем не отличается от электрического светильника. Прошло всего лет двадцать с тех пор, как была запущена первая подобная печь. А теперь, если соединить все работающие печи в одну, то она светила бы так ярко, что можно было бы заметить с Луны. Хорошая подсказка для астрономов, ищущих способ наладить контакт с жителями Марса.

Металлурги

Добравшись до Ниагара Фоллс, я сразу связался с мистером Ачесоном, который одним из первых взялся изучать высокие температуры. Мистер Ачесон далеко не старый человек — ему недавно исполнилось 43.

Он производит впечатление ясно мыслящего, прозорливого гения в образе университетского профессора.

Это человек, про которых говорят, что он сделал себя сам. В 24 он получил место в лаборатории Эдисона — «Эдисоновский колледж изобретений», как он сам его называет. А в 25 он был в числе семерых проповедников электричества, которые в 1881 году привезли в Европу лампы накаливания. Он создал первые заводы по производству электроосветительных приборов в Милане, Генуе, Венеции и Амстердаме.

Я думаю, что возможность промышленного производства алмазов будоражит умы многих молодых экспериментаторов. Я сам впервые попытался сделать это в 1880 году.
Мои эксперименты привели к созданию экстремально крепкого вещества, достаточно крепкого, чтобы поцарапать сапфир — крепче него только алмаз, и я понял, что если наладить недорогое производство этого материала, он будет иметь огромную ценность.
Мой первый эксперимент в этой области несомненно вызвал бы только смех у книжных химиков старой школы. И я бы никогда не смог сделать это открытие, будь я тогда высокообразованным учёным. Но, как говорится «дураки ломятся туда, куда ангелы боятся даже заглядывать», поэтому эксперимент состоялся, и открытие было сделано.

Я спросил мистера Ачесона, сможет ли он производить в своих печах алмазы? «Возможно» — ответил он, — «Если внести определённые модификации». Алмазы, как он объяснил мне, формируются при огромной температуре и под огромным давлением. И если нужную температуру мы уже умеем обеспечивать, то как достичь нужного давления учёным пока неизвестно.

В общем-то неважно, окажется или нет электрическая печь способной к изготовлению алмазов. Важно то, что с помощью дешёвой энергии Ниагары, мы в будущем сможем производить удивительные продукты, о которых человечество сегодня даже не догадывается.

«McClure’s Magazine», январь 1900 года