Поклади титану тепер розвідані в достатній мірі, але все ще лишається проблемою виділення металів з його руд. Наскільки метал титан інертний до впливу різних хімічних агентів, настільки він, будучи сполучений з різними хімічними елементами — киснем, хлором та ін., не хоче з ними розлучатися. Вилучення титану з руд — дуже важка справа. Титан інертний при низьких температурах, а при високих стає дуже хімічно активним. Ця активність така велика, що він сполучається навіть з матеріалом посудини, де відбувається плавка. Ось чому добувати металічний титан важко і чому вартість його, хоч і зменшується з кожним днем, все ще порівняно висока.
Розв’язання проблеми дешевого й ефективного методу добування титану — програма найближчого часу. Майбутньому дослідникові є над чим попрацювати!
Ми заглянули ще в одну область «хімічної карти». Тільки одна клітина періодичної системи, тільки один елемент, про який ще зовсім недавно знали дуже мало і в майбутнє якого ніхто не вірив, стає однією з основ техніки нашого комуністичного завтра.
Найлегші
Перші два елементи періодичної системи Д. І. Менделєєва — водень і гелій — гази. Третій елемент — літій — наймолодший серед великої сім’ї відомих нам металів. Якби комусь заманулося серед металів виявити рекордсменів, то літій зайняв би одно з перших місць.
По-перше, він серед усіх відомих нам металів має найменшу атомну вагу. Через це він стоїть на початку періодичної системи.
По-друге, він легший від будь-якого іншого металу: в 15 раз легший від заліза і має вдвоє меншу густину, ніж дерево. Літій добре плавав би на воді, якби він тільки не взаємодіяв з нею. Зроблений з літію автомобіль легко міг би штовхати навіть підліток, якби тільки… літій енергійно не сполучався з киснем і навіть з азотом повітря.
По-третє, у літію величезна різниця між температурою плавлення і температурою кипіння — майже 1200°. Порівняйте цю цифру з аналогічною величиною для води, тобто 100°.
По-четверте, літій має феноменальну здатність сполучатися з багатьма газами, в тому числі й азотом, який взагалі неохоче реагує з іншими речовинами.
По-п’яте, а втім, досить і переліченого, щоб стало ясно — літій в усіх відношеннях посідає видатне місце серед інших елементів періодичної системи.
А тим часом у земній корі літію більше, ніж олова чи ртуті. І мінерали, які містять в собі літій, зустрічаються не дуже рідко. Причиною недостатнього застосування цього металу є те, що властивості його недостатньо вивчені.
Давно відомо, що літій може сполучатися з воднем, утворюючи гідрид літію. Ця сполука цікава тим, що 1 кг її містить 1500 л водню, який легко виділяється, коли гідрид літію облити водою. Хто міг знати, що ця сполука, яку хіміки нічим не виділяли серед інших десятків тисяч неорганічних сполук, стане в наш час такою популярною?
Власне кажучи, мова йде не про гідрид, а про дейтерид літію — сполуку цього металу з ізотопом водню дейтерієм. З хімічної точки зору різниці між ними нема ніякої. Ця речовина є основним зарядом так званих водневих бомб. Під впливом нейтронного випромінювання «запалу» цих бомб частина дейтерію перетворюється в тритій, а потім уже при температурі вибуху уранового або плутонійового заряду (300 000°) атоми тритію і дейтерію сполучаються один з одним, утворюючи елемент гелій. Ця реакція має такий вигляд:
При цьому виділяється колосальна кількість енергії. Енергія ця звільняється в результаті явища, яке дістало назву «дефект маси». Якщо зважити гази, які, вступили в цю ядерну реакцію, і продукти реакції, то виявиться, що вага останніх на 0,7 % менша. За відомим співвідношенням Ейнштейна, цей дефект маси відповідає величезній енергії. Неважко підрахувати, що дефект маси в 1 г — лише в 1 г! — дасть 25 млн. кіловат-годин енергії. Підрахуйте, скільком Дніпрогесам відповідає ця кількість енергії! Між іншим, дефект маси під час вибуху атомної бомби над Хіросімою був саме такої величини.
Тепер можна собі уявити, скільки енергії виділиться при вибусі термоядерної бомби, якщо взяти 20–30 кг дейтериду літію. Найцікавіше те, що така реакція перетворення водню в гелій є джерелом енергії Сонця. Щосекунди на Сонці 570 млн. т водню перетворюється в 566 млн. т гелію. Отже, щосекунди Сонце зменшується в своїй масі на 4 млн. т. А коли врахувати, що маса нашого світила становить приблизно 2∙1027 т, то стає очевидним, що сонячна «піч» працюватиме при нинішньому режимі ще багато мільярдів років.