Аркадий Ликум - Все обо всем. Том 4
В Ирландии, где торфа много, а уголь дорогой, больше половины фермеров пользуются торфом как топливом. Остальные виды угля — это производные от торфа. Если торф оставить там, где он образовался, он постепенно превращается в лигнит, или бурый уголь. Он более твердый, чем торф, но все равно достаточно мягкий и крошится при перевозке на большие расстояния.
Следующий вид угля — это битумный, или мягкий уголь. Он образуется в земле из лигнита при химических изменениях и под давлением за тысячи лет. Это самый важный член угольного семейства. Он легко горит и встречается в больших количествах. Если битумный уголь находится в земле и подвергается достаточному давлению, он постепенно превращается в твердый уголь, или антрацит. Он горит почти без дыма и дольше, чем битумный уголь.
Что такое лигнит?
Одним из наиболее важных исследований, проводимых учеными, является поиск новых источников энергии. Они хотят открыть более дешевый и эффективный источник энергии, потому что естественные источники когда-нибудь в будущем иссякнут. Вы когда-нибудь видели заброшенную угольную шахту? Когда-то оттуда брали уголь для сжигания в огромных печах и отопления зданий. Но и сейчас в ней достаточно угля для добычи. Уголь до сих пор, однако, является самым важным видом топлива, которым владеет человек. В США уголь составляет половину топливных ресурсов.
Давайте изучим различные виды угля. Очевидно, процесс, который длится несколько миллионов лет, не создает один и тот же продукт повсеместно. Торф, например, является самым молодым из углей. Это означает, что растительность, из которой образовался торф, находилась в земле меньше других углей. Торф является наименее ценным из твердых видов топлива. Лигнит иногда называют бурым углем. Он немного старше торфа и более ценен как топливо. Битумный уголь — самое ценное топливо среди твердых его видов. Наконец, есть антрацитный уголь, который является самым твердым и древним по происхождению.
Что такое топливо?
Топливо — это вещество, которое сжигается, чтобы получить тепло и свет, а также чтобы генерировать энергию. Процесс горения это — химическая реакция. Вещество соединяется с кислородом из воздуха и выделяет энергию. Энергия выделяется вформе теплаи света. Энергия в топливе берет начало от солнца. Растения, из которых получают топливо, поглощает энергию солнечных лучей и используют ее для развития своей ткани. Горящая древесина и древесный уголь выделяют энергию, которую накопили растения. Когда мы сжигаем уголь и нефть, мы используем энергию, которую накопили растения, жившие миллионы лет назад.
Существуют разные виды топлива, и в действительности все, что горит, можно назвать топливом. Обычно же топливом называют дерево, уголь, природный газ и бензин. Топливо можно классифицировать на твердое, жидкое и газообразное. Его также можно классифицировать по происхождению на природное, химическое или основанное на металлах. Дерево было первым топливом, которое использовал человек, и оставалось самым главным на многие века. Его было легче достать, и оно было самым дешевым. Но в XVI веке количество древесины в Европе уменьшилось, и его начинают заменять углем. В угле содержится большой процент углерода.
Углерод — самый важный элемент в большинстве видов топлива. Топливо с большим процентом углерода горит ровно и дает жаркое пламя. Твердый уголь, или антрацит, имеет более высокий процент углерода, чем остальные виды угля, он дает меньше дыма и пепла. Наиболее важные жидкие виды топлива получают из нефти. Это керосин, бензин и горящие масла.
Что такое неон?
Когда мы идем ночью по главной улице города, мы видим обилие разноцветных лампочек на магазинахи рекламах. Мы считаем их неоновыми лампами. Но на самом деле не все они действуют на основе газа неона. Другие газы, такие, как гелий, аргон, криптон и ксенон, также используются в лампочках.
Каждый газ дает свой цвет света, когда он взаимодействует с раскаленной спиралью электрической лампочки. Цвет света также варьируется в зависимости от температуры, давления и электрического напряжения. Неон дает красно-оранжевый цвет; аргон дает красновато-синий цвет; гелий — белый желтый или иногда фиолетовый; криптон — желтый, зеленый или бледно-фиолетовый; ксенон — или синий, илисине-зеленый.
Когда электричество проходит через неон, атомы газа излучают свет. Энергия электрического тока сдувает электроны с некоторых атомов неона. Когда эти электроны снова присоединяются к атомам неона, выделяется энергия в виде света.
Все газы, о которых мы упомянули, входят в одну семью, называемую инертными газами. Иногда их называют редкими газами, так как их очень мало в приводе. Все эти газы химически неактивны. Это означает, что они не горят и в обычных условиях не образуют химические соединения. Главный источник этих газов — это воздух (исключение составляет гелий, который получают из природного газа).
Газы смешаны в воздухе с кислородом, азотом, двуокисью углерода и другими веществами. Для получения инертных газов воздух охлаждается до очень низких температур и превращается в жидкость. Жидкий воздух запускается в высокие башни и медленно нагревается. Как только определенный газ достигает своей точки кипения, он испаряется и отделяется от жидкого воздуха.
Почему алмаз сверкает?
Представьте, что алмазы были бы не такой редкостью. Представьте, что они стоили бы недорого и каждый мог бы их купить. Оставались бы алмазы такими же ценными? Две вещи могли бы заставить людей по-прежнему стремиться иметь алмазы. Первая — это то, что алмаз — наиболее твердое вещество из известных человеку, поэтому алмазы были бы по прежнему необходимы в промышленности. Вторая — это то, что алмазы были бы так же прекрасны, и поэтому люди наслаждались бы, рассматривая их.
Алмазы — это результат процесса, происходящего в природе. Миллионы лет назад на земле постепенно становилось холоднее. В то время под землей находилась масса горячей расплавленной жидкой горной породы. Эта масса подвергалась сильной жаре и давлению. В результате этого молекулы углерода скреплялись вместе в плотные чистые кристаллы. Алмаз — это просто кристалл чистого углерода. Когда алмаз находят в «грубой» форме, его внешняя поверхность довольно некрасива. Потом человек превращает его в знакомый нам сверкающий драгоценный камень.
Большинство алмазов распиливаются на две части, и каждой половине придают форму круглого алмаза, называемого бриллиантом. Затем на алмазе нарезают небольшие грани. Средний алмаз имеет 58 или более граней. И эти грани делают алмаз сверкающим. Причина этого в том, что у алмаза очень высокая отражающая способность. Это означает, что, когда свет попадает на него, алмаз отражает свет сильнее, чем другие вещества. Свет вместо того, чтобы пройти через алмаз, отражается от него. Поэтому большее количество света возвращается в наши глаза, когда мы смотрим на алмаз, и он выглядит более сверкающим.
Алмаз также разлагает свет на цвета, его составляющие, поэтому говорят, что алмаз «горит». Знаете ли вы, что алмазы не носили в качестве украшений до 1430 года, когда француженка Агнесса Сорель положила начало этому обычаю?
Откуда произошли изумруды?
В древние времена различные драгоценные камни различались лишь по их цветам. Название «рубин» было дано всем камням красного цвета. Все зеленые камни назывались изумрудами. А все голубые назывались сапфирами. Позже заметили, что некоторые драгоценные камни тверже других и дольше сохраняются. Установилось, что ценность драгоценного камня зависит не только от его цвета, блеска и редкости, но также и от твердости.
Все самоцветные камни называются драгоценными. Но, строго говоря, слово «драгоценный» используется только по отношению к четырем наиболее ценным камням — алмазу, рубину, изумруду и сапфиру. Остальные ценные камни называются полудрагоценными.
Изумруд — один из самых мягких драгоценных камней. Он является разновидностью берилла. В своем идеальном виде изумруд богатый, чисто зеленый. Но безупречные камни встречаются редко и поэтому очень дороги.
В древние времена все изумруды добывали в шахтах Египта. Эти шахты работают по сей день. Но количество добываемых изумрудов невелико. Лучшие изумруды в наше время добываются в шахтах около столицы Колумбии — Боготы. Есть залежи изумрудов на Урале в России и в Зальцбургских Альпах. Несколько прекрасных изумрудов было найдено в Северной Каролине. А более недавние находки изумрудов были сделаны в Трансваале (Южная Африка).
Существует много легенд об изумрудах. Одна из них говорит о том, что чаша Грааля, из которой пил Христос в последнюю вечерню, была вырезана из огромного изумруда. Считалось, что изумруд имеет лечебную силу — вылечивает эпилепсию. Согласно другой старой легенде, изумруд наделял своего хозяина даром предсказания будущего. Говорили, что, всматриваясь в зеленую глубину, вы можете увидеть вещи, которые произойдут с вами. Самый большой известный не распиленный изумруд имеет 5 см в длину и 5 см в диаметре.
