Если б элементы обрели дар речи, то в их официальном доме, именуемом таблицей Менделеева, можно было бы услышать немало любопытного. Группа, носящая перед своими фамилиями аристократическую приставку «ДЕфицитных», обличала бы всех и вся за неуважение к их персонам.
— Нас — в отбросы! — негодовали бы селен, золото, германий, олово и другие. — И только потому, что мы живем в медных колчеданах, а медные колчеданы, видите ли, перерабатывают на серную кислоту. Какие же тогда мы дефицитные, дорогостоящие, если к нам такое отношение?
Цинк, галлий, индий, селен, теллур, золото, серебро, платиноиды, мышьяк и другие заявили бы протест по поводу того, что уральские заводы извлекают лишь 10 процентов компонентов, входящих в состав медно-колчеданных руд.
Но, может быть, потери неизбежны? Может быть, для этой «золотой рыбешки» «трал» создавать не стоит, так как он не будет достаточно эффективным?
В самом деле, представим себе, что по чьему-то указанию рыбы всех рек, озер, морей и океанов покинули свои косяки и более или менее равномерно распределились по всей водной территории земного шара. Согласитесь, это был бы трагический для мирового рыболовного промысла порядок. Сколько воды пришлось бы обшарить, чтоб в сетях было на что смотреть! Аналогичную неприятность доставляют некоторые элементы, рассеянные в земной коре и «вылавливаемые» в гомеопатических дозах.
И все же существуют промышленные способы добывания этих элементов. Правда, они менее эффективны, чем те, которые под большим секретом держит природа.
Мы уже отмечали, что морская вода — уникальное месторождение. Кое-кто из отдыхающих, допустим, на Рижском взморье был бы, возможно, польщен, узнав, что купается в растворе золота. По некоторым подсчетам, количество желтого металла в Мировом океане составляет примерно 7 000 000 000 тонн! Но на каждую тонну воды приходится лишь пять тысячных грамма золота. Современную технику не вдохновляет перспектива обогащения человечества путем добычи драгоценного металла из морской воды. Есть опасение, что так скорее разоришься, чем сколотишь капитал. Хотя высокоэффективные способы извлечения элементов, содержащихся даже в столь незначительных концентрациях, есть. Ими владеют, например, некоторые морские организмы.
В соревновании с природой химики одержали и еще одержат не одну блестящую победу. Но, по-видимому, так и не настанет время, когда им нечему будет учиться у своего великого учителя. Уроки, преподносимые природой, человек усваивает творчески. Он не копирует «технологию» естественных процессов, а разрабатывает свою, иногда менее, а порой и более совершенную, чем та, что могла служить образцом. При этом всегда руководствуется в первую очередь материальными запросами времени, требованиями экономики. Что касается неорганической химии нашей страны, то грандиозные планы развития народного хозяйства выдвигают перед ней в качестве неотложной задачи изучение химических систем и процессов, которые лягут в основу более совершенной технологии. Такой технологии, которая сделает возможным вчера еще невозможное, выгодным — вчера еще невыгодное. Эта технология сведет к минимуму обесценивание материи и превратит отходы в сырье.
К особо ощутимым экономическим последствиям приводит изменение технологии в производстве самых «массовых» полупродуктов. Это «три кита» основной химии: серная кислота, сода, минеральные удобрения.
Когда мы хотим подчеркнуть безусловную первоочередную и повседневную необходимость какого-либо продукта для промышленности, то сравниваем его с хлебом. Цемент — хлеб строительства. Металл — хлеб индустрии.
Так вот каждый из названных продуктов неорганики — тоже хлеб, и не одного, а огромного количества производств.
Проходят годы, меняется облик, характер производственных процессов, новые материалы завоевывают всеобщее признание. А серная кислота, сода, минеральные удобрения по-прежнему остаются повседневно и во все больших количествах необходимыми. И ничто, никакие заменители не заменят этих «фундаментальных» соединений неорганической химии. К ним смиренно обращается и всемогущий отпрыск неорганики — органическая химия. Ведь без древней H2SO4 невозможны ни нефтеперерабатывающая промышленность, ни изготовление взрывчатых веществ, лекарств, красок, пластмасс. Всего не перечислишь. Считают, что уровень производства и потребления серной кислоты характеризует уровень всей химической промышленности страны. А элемент, занимающий 16-ю клетку таблицы Менделеева, рассматривается мировой экономикой в первую очередь как сырье для получения серной кислоты.
Но наличные запасы элементарной серы далеко не всюду удовлетворяют нужды сернокислотной промышленности. Недостающую серу извлекают из различных, содержащих этот элемент минералов. Причем, как уже отмечалось, не всегда рационально. Серная кислота выпускается в миллионах тонн и никогда не затоваривается. Напротив, с каждым годом промышленность требует ее все больше. В связи с этим обостряется проблема получения достаточного количества серы.
Главный элемент сернокислотного производства является главным врагом черной металлургии. Серу изгоняют всеми возможными средствами на всех стадиях металлургического передела железной руды.
Например, аглофабрика крупного металлургического комбината в среднем выпускает ежегодно в воздух такое количество сернистого газа, которого хватило бы для производства нескольких сотен тысяч тонн серной кислоты. Но агломерация — это лишь начало непримиримой борьбы металлургов с вреднейшей примесью, ухудшающей свойства стали. Сера обильно удаляется с доменными шлаками. Чтобы вывести этот элемент из металлической ванны и прочно связать в соединение, которое не пустит серу назад в жидкую сталь, необходимо сильно повышать температуру плавки.
В общем возле черной металлургии сернокислотное производство может хорошо прокормиться. Народное хозяйство получит в результате многомиллионную экономию.
Сероводород — несчастье всего живого, что находится поблизости от нефтеперерабатывающих заводов, которые источают этот зловонный газ. В недалеком будущем и эти, выражаясь словами К. Маркса, «экскременты промышленности» войдут в число основных источников производства серной кислоты. Ведь количество выделяемого сероводорода чрезвычайно велико и будет возрастать вместе с ростом нефтеперерабатывающей промышленности.
Второй «кит» основной химии — сода. Старинные, традиционные потребители этого полупродукта делают жизнь человека в буквальном смысле слова светлей и чище. Имеется в виду стекловарение и производство различных моющих средств. Со временем круг потребителей соды расширился, и теперь она, так же как и серная кислота, выпускается ежегодно в миллионах тонн. Если сода благодаря выдающимся щелочным свойствам натрия обрела мировое признание, то и натрий как нигде более удачно «нашел себя» в этом соединении. В шутку можно сказать, что элемент № 11 был «создан», учитывая необходимость в соде.
Больное место содового производства — отходы. Ежесуточно содовый завод средней мощности сбрасывает тысячи кубометров дистиллерной жидкости.
С подлинно химической точки зрения, отходов нет. Есть сырье, не нашедшее пока хозяина, или есть хозяин, не умеющий использовать то, что в собственное оправдание он именует отходами.
Современные содовые заводы относятся к числу предприятий, имеющих, как говорят экономисты, высокий материальный индекс. Это значит, что они потребляют большое количество сырьевых ресурсов. Для производства тонны соды по существующей схеме расходуют полторы тонны поваренной соли и столько же известняка. По этой считающейся наилучшей технологии из поваренной соли NaCl используется 75 процентов натрия и ноль процентов хлора, а из известняка CaCO3 — ноль процентов кальция и 44 процента углекислоты. Остающиеся «проценты» как раз и составляют бросовые, губительные дистиллерные «моря» и «реки». Поглощая горы сырья, содовое производство привязано к его источникам. Перевозка этих гор поездом сильно била по карману государства. Но, с другой стороны, размещение источников сырья не всегда устраивает промышленную географию. В ряде случаев было бы желательно оторвать содовые заводы от «кормушки».
