Другой вид использования молибдена — высококачественное литье из серого чугуна. Ничтожная прибавка в 0,25 % молибдена повышает физические свойства чугуна, в частности сопротивление на изгиб и на растяжение, а также твердость.
Вольфрам и молибден в виде тонкой проволоки используются в значительном количестве в электротехнике для вакуумных ламп. Из вольфрама готовят нити накаливания ламп. Температура плавления вольфрама 3380°, наивысшая из температур плавления металлов. Только углерод, один-единственный элемент, плавится при еще более высокой температуре — при 3500°. К вольфраму близки по температуре плавления два элемента: тантал (3000°) и рений (3170°). Из молибдена, температура плавления которого 2625°, делают крючочки, поддерживающие раскаленный вольфрамовый волосок в электрических лампах.
Мы видим, что мало открыть элемент, — его надо изучить, открыть в нем то качество, которое особенно ценно в изделиях, и тогда элемент как бы вторично открывается и делается полезным и необходимым. Вот, например, вольфрамовые контакты в автомобильных моторах, где тонкая, в десятую миллиметра, пластиночка из вольфрама обеспечивает электрический контакт в прерывателе, работая безотказно сотни часов.
Разве не поучителен также пример с ниобием? Ниобий считался бесполезным элементом, «загрязняющим» тантал, с которым он обычно вместе встречается. Но когда открыли, что сталь с примесью ниобия — великолепный сварочный материал для электросварки стальных изделий, дающий небывалую прочность шва, то ниобий стал так же нужен, как тантал.
Вовлечение все новых элементов в промышленность, конечно, далеко не кончено, да и никогда не будет кончено, так как поступательное движение технического прогресса безгранично. И химикам и геохимикам здесь принадлежит почетная роль.
Но каково же, однако, влияние технического прогресса на Землю, которая является поставщиком всех веществ, необходимых технике? Человек по-своему стремится перекроить земную кору, черпает из нее все, что ему нужно, не думая о том, что то, что он берет, уже невозвратно. Не истощает ли человек Землю?
Вот вопросы, которые приходят в голову, когда мы следим за общим развитием человечества на Земле. И есть еще одно обстоятельство, которое побуждает поставить этот вопрос: это все увеличивающиеся количества полезных продуктов, извлекаемых ежегодно из земных недр.
Мне вспоминается рассказ одного инженера, побывавшего на горных разработках. Он остановился в домике около большой горы из магнезита, а через две-три недели горы уже не было: она была свезена на цементный завод.
Стоит только посмотреть на горы шлаков, выбрасываемых нашими металлургическими заводами, чтобы понять, что человеческая деятельность — геологический фактор, преобразующий земную кору.
Одна из самых важных проблем мирового химического хозяйства — это судьба углерода, в которую особенно энергично вмешался человек. Углерод распространен в природе в трех формах: в виде живого вещества, в виде скоплений угля и нефти в поверхностной зоне земной коры и в окисленном виде — в виде углекислоты, находящейся в атмосфере, в водах рек и океанов. Но более всего углекислоты в соединении с кальцием в твердых известняках.
В атмосфере содержится свыше двух тысяч миллиардов тонн углекислоты и, следовательно, 600 миллиардов тонн углерода. Человек добывает ежегодно свыше миллиарда тонн угля и 200 миллионов тонн нефти. И то и другое он сжигает, превращая углерод в углекислоту. Таким образом, в атмосферу поступает ежегодно свыше трех миллиардов тонн углекислоты, и через двести-триста лет ее количество должно было бы удвоиться, если бы не было встречных процессов: растворения в океане и поглощения растениями.
Используя углерод угольных слоев, человек способствует распылению и рассеянию этого элемента, и притом в столь значительных масштабах, что его деятельность принимает размеры настоящих геологических преобразований.
Не менее властно человек вмешивается и в судьбу металлов: он имеет в обращении около миллиарда тонн железа и изделий из него, причем металл находится в неустойчивой форме самородного металла и окисляется.
Окисление обесценивает почти столько же железа, сколько его за это же время добывается, так что накопление железа не может побороть его распыление.
Несколько лучше положение с золотом: за год его уходит на реактивы, на позолоту и распыляется на износ около тонны, то есть много меньше, чем добывается (около 600 тонн).
А такие металлы, как свинец, олово, цинк, добываются человеком из природных скоплений в земной коре — так называемых месторождений — лишь для того, чтобы в процессе использования их оказаться безвозвратно рассеянными.
Сельскохозяйственная и инженерная деятельность человека по своим масштабам также вполне соизмерима с влиянием стихийных процессов.
Огромное геохимическое значение имеет обработка верхнего слоя земли, или почвы, для нужд сельского хозяйства, так как в результате этой обработки свыше трех тысяч кубических километров земли ежегодно делаются доступными энергичному воздействию атмосферных вод и воздуха.
Культурные растения выносят из почвы громадное количество минеральных веществ: фосфорного ангидрида — 10 миллионов тонн, азота и калия — 30 миллионов тонн. Это количество во много раз больше того, что вносится в почву при ее удобрении. Извлекаемые элементы поступают в круговорот в животном мире и в конце концов рассеиваются.
В итоге человек производит распыление вещества своей сельскохозяйственной и технической деятельностью. Ежегодно во всех горных выработках добывается свыше одного кубического километра пород. Если добавить еще постройку плотин, ирригационных каналов и прочее, то эту цифру надо удвоить, а может быть, и утроить.
Количество шлаков из всех металлургических печей мира тоже достигает, вероятно, кубического километра. А сколько отбросов химической промышленности выносится человеком на поверхность Земли!
Если сравнить эти цифры с 15 кубическими километрами осадков, уносимых ежегодно с земной поверхности всеми реками, то придется признать, что человеческая деятельность может быть признана таким же серьезным фактором, как и деятельность рек.
А строительное искусство, — сколько камней и цемента тратится здесь ежегодно! Интенсивно идущее у нас строительство социалистических городов ежегодно использует более миллиарда тонн различных строительных материалов.
Преобразование природы человеком идет во все более возрастающем темпе. Если исходить из общих запасов металлов в Земле, то они велики, и об их истощении говорить пока не приходится. Но эти запасы далеко не все могут быть использованы, так как практически промышленность может брать только богатые скопления того или иного металла. А их не так много.
По многим металлам реальные запасы едва обеспечивают требования промышленности. Поэтому целые армии геологов-поисковиков и геохимиков должны напряженно искать металлы, чтобы обеспечить все растущие запросы промышленности.
И чем больше мы уделим внимание этим вопросам, тем скорее наша Родина получит в изобилии редкие и ценные металлы, необходимые для расцвета ее могущества и славы.
Атомы на войне
Для нашего времени характерны войны, в которые втягивается все хозяйство воюющих стран. Впервые это обнаружилось с особой силой в Первую мировую войну. Взрывчатые вещества, сталь, медь, селитра, нефть, черный металл начали влиять на судьбы военных операций. Боеспособность армий в значительной степени стала зависеть от обеспеченности сырьем.
Сражение при Вердене в 1916 году, длившееся несколько месяцев, показало новые масштабы расходования сырья. Немцы истратили около миллиона тонн железа и стали в неудачных атаках на гарнизон, оборонявший крепость Верден, превратив поля и подземные сооружения укрепленного района в целое «месторождение» стали. Количество сырья, используемого в сражениях, стало расти в грандиозной пропорции.
Потребность в цементе для германской армии в 1917 году, когда она, зарывшись в окопы, перешла к позиционной борьбе, почти равнялась годовому производству цемента в Германии.
Потребность в соединениях азота, в серной кислоте для производства взрывчатых веществ, в йоде превзошла в несколько раз производственную мощность всех имевшихся в Европе заводов. Чаша весов военного счастья колебалась то в ту, то в другую сторону.
К концу 1917 года во Франции оставалось стали лишь на неделю, взрывчатых веществ почти не было. Англия стояла перед кризисом угля и хлеба. Подводные лодки немцев топили английский торговый флот, и голод угрожал десяткам миллионов людей, так как запасов продовольствия и сырья оставалось на считаные недели.
Но у Германии запасы сырья были исчерпаны еще в большей степени, чем у ее противников. Резервов цветных металлов больше не было. Лома металла, собиравшегося на полях сражений, не хватало.
Отсутствие сырья грозило катастрофой, приближавшейся быстрыми темпами. Когда в марте 1918 года немцам неожиданным ударом удалось прорвать западный фронт и занять Амьен, перед ними, в сущности, открылась дорога на Париж, до которого оставалось всего 120 км. Однако армия оказалась парализованной: не было резины и не было бензина; снежная метель не позволяла механизированному транспорту перемещаться на «полуживых», оборванных каучуковых шинах; прекратился подвоз продовольствия и снарядов. Армия остановилась. Участь Германии была решена. Ресурсы Германии, ее материальные и моральные силы истощились прежде, чем у ее противников, и Германия была побеждена. Таковы уроки Первой мировой войны.
Да, сырье, обеспечение стратегическим сырьем во всей грандиозности и сложности проблемы сделалось важной задачей всех стран, и особенно агрессоров, еще задолго до начала Второй мировой войны! Возникла огромная литература, раскрывшая перед нами целый мир новых сложных проблем, в которых переплетаются экономика и геология, техника и металлургия.
Можно насчитать свыше двадцати пяти видов стратегического сырья: это железо, алюминий, магний, цинк, медь, свинец, марганец, хром, никель, мышьяк, сурьма, ртуть, бор,