Драгоценные кристаллы золота

«Золота тяжелое дыхание».

Строчка, вынесенная в заголовок, взята из пьесы поэта Михаила Светлова «Сказка». Герои пьесы — студенты-геологи искали месторождение золота и нашли его, преодолев множество трудностей и препятствий. Вероятно, если бы «Сказка» создавалась не в тридцатые, а, скажем, в пятидесятые годы, ее герои искали бы уран, титан или бериллий, но никак уж не золото:...

Впрочем, золото человеку тоже нужно. Оно всегда было драгоценным металлом, драгоценно оно и сейчас. Причины: относительно малая распространенность и «благородство» — высокая химическая стойкость. Золото не меняется, не корродирует под действием большинства химических агентов, в том числе едких щелочей и большинства кислот. За эту удивительную стойкость, за постоянство свойств и еще, наверное, за красоту золото еще в древности избрали на роль всеобщего эквивалента стоимости.

Сегодня золото — один из самых дорогих металлов, но не самый дорогой. Впрочем, так бывало и в прошлом. Например, у древних хеттов — современников Тутанхамона была своя шкала ценности металлов. Цены на медь, серебро, золото и железо соотносились в ней таким образом: 1:160:1280:6400. Железо было почти в пять раз дороже золота.

О причинах столь странного соотношения читатель, вероятно, уже догадался: хеттам было доступно лишь «небесное», метеоритное железо. Надо полагать, что золотые самородки тоже попадались им нечасто, но все же чаще, чем метеориты. И, конечно, не золото виновато в том, что люди превратили его в «желтого дьявола».

Но золото давно уже перестало быть только средством наживы, и обменным эквивалентом. Сегодня оно выступает в самых разных ролях в науке и технике. Несколько лет назад узбекские физики изучали способы получения нитевидных кристаллов полупроводникового кремния. Обычно эти кристаллы выращивают так называемым методом переноса. Атомы брома или йода, соединяясь с кремнием, переносят его атомы из одной части ампулы в другую, где нестойкий галогенид разлагается, и атомы кремния выстраиваются в нитевидные кристаллы. Скорость и направление роста кристаллов зависят от многих причин, в частности от малейших изменений температуры и давления в ампуле. Оказалось, что процесс переноса ускоряется золотом, которое служит своеобразным «стимулятором роста» кремниевых кристаллов.

Когда в ампулу, содержавшую 300—400 мг кремния и 5—6 мг йода, ввели 1—2 мг золотой фольги, процесс образования нитевидных кристаллов кремния принял характер бума. Короткие кремниевые волоконца покрыли всю поверхность ампулы, стали «куститься», приобретая очертания фантастических деревьев, но больших «усов» строгой формы получить не удалось. Золотые самородки подобных причудливых форм иногда встречаются, кремниевые — наблюдались впервые. Странное поведение атомов кремния в этих условиях было неожиданным для физиков, но не для химиков. В том, что произошло, последние увидели еще одно проявление каталитических способностей драгоценного металла. А в качестве катализатора современная химическая промышленность использует золото довольно широко.

Традиционная английская сдержанность несколько лет назад изменила авторам статьи, помещенной в одном известном журнале. Очень серьезно и с пафосом сообщалось о значительном удешевлении катализаторов для некоторых нефтехимических производств. Новым «дешевым» катализатором оказалось золото, осажденное тонким слоем на поверхности кремнезема.

Золото — ускоритель! Интересно. Однако слишком ускорив образование кристаллов кремния, оно тем самым помешало получить полноценные кремниевые «усы». Но если умело использовать каталитическое свойство золота, можно вырастить самые правильные кристаллы.

Всем известно, когда кристалл выращивают из раствора или расплава, очень важно, на какой затравке он растет. Если в затравочном кристаллике есть какие-либо дефекты, то, скорее всего, они будут и в большом кристалле. Совершенные кристаллы растут лишь на совершенной затравке, что трудно достижимо...

Сотрудники Института кристаллографии Академии наук России предложили покрыть слоем золота дефектные затравочные кристаллы, которые, конечно же, намного доступнее совершенных. На затравках, «облицованных» тончайшей золотой фольгой, вырастают большие бездефектные кристаллы. Иногда их качество оказывается даже выше, чем у кристаллов, выращенных на совершенных затравках. Ведь возможны и невидимые, нерегистрируемые дефекты затравок, а золотая подложка покрывает кристалл гладкой пленкой. На идеальной поверхности вырастает идеальный кристалл. Позолоченная затравка! Здесь цель позолоты особая — как бы залечить все дефекты затравки и катализировать процесс. Толщина такого покрытия измеряется микрометрами.

Мы знаем иные функции золотых покрытий. Если цель — внешний эффект, позолоту делают немного толще, а если — защита от коррозии, то значительно толще. Известно, например, что на позолоченных гальваническим способом куполах русских церквей XIX в. толщина золотой пленки была от 0,0015 до 0,003 мм. По расчетам, эта пленка должна была украшать купола и предохранять их от коррозии в течении 100 лет.

И в наши дни к золочению прибегают довольно часто, причем не столько с целью украшения, сколько с целью предохранения от коррозии в технике. Известно, например, что позолоченной была поверхность нескольких американских искусственных спутников Земли. Их золотили, чтобы предохранить аппаратуру, работающую на спутнике, от перегрева прямыми, не ослабленными атмосферой, лучами Солнца.

Золото конечно важный металл и всегда будет представлять особую ценность. Однако нужно идти в ногу со временем и ориентироваться на современные валюты. Так, особое распространение сейчас получил биткоин, курс которого на сайте http://форум-трейдеров.рф/bitcoin-online.php транслируется в режиме онлайн. Как мы можем видеть, цифровые деньги с каждым годом все более востребованы. Многие называют криптовалюты золотом нашего века, и во многом они правы.