Детская энциклопедия
Том 1. Земля. Том 4. Растения и животные. Том 7. Человек. Том 10. Зарубежные страны.
Том 2. Мир небесных тел. Числа и фигуры. Том 5. Техника и производство. Том 8. Из истории человеческого общества. Том 11. Язык. Художественная литература.
Том 3. Вещество и энергия. Том 6. Сельское хозяйство. Том 9. Наша советская Родина. Том 12. Искусство.

Так проявляется один из самых универсаль­ных законов: все процессы в природе идут так, чтобы достигалось самое устойчивое со­стояние, энергия которого самая маленькая (камень падает с горы, потому что у ее под­ножия он будет обладать самой маленькой по­тенциальной энергией; сжатая пружина раз­жимается, потому что это ведет к снижению ее потенциальной энергии; атом любого эле­мента стремится к образованию устойчивой наружной оболочки, так как это тоже отвечает минимуму энергии).

Углерод встречается в природе в двух раз­личных формах (аллотропических видоизмене­ниях), отличающихся друг от друга строе­нием кристаллической решетки: это — алмаз и графит. Люди не сразу пришли к по­ниманию того, что благороднейший алмаз и невзрачный уголь — близнецы. А между тем установить это было совсем просто: в один прекрасный день с помощью линзы скон­центрировали солнечные лучи на кристаллике алмаза, помещенного под стеклянный колпак. Алмаз... сгорел, а под колпаком образовался углекислый газ — тот же самый, что образует­ся при горении угля...

Если алмаз — одно из редчайших произведе­ний природы, то графит и уголь образуют мощ­ные залежи. Правда, уголь почти никогда не состоит из чистого углерода, а всегда содержит различные примеси.

Недавно было установлено, что обычная сажа имеет строение, похожее на строение графита.

Рис. 10. Пучок солнечных лучей, сконцентрированный линзой и направленный на кристалл алмаза, сжигал «царя минера­лов» и превращал его совершенно так же, как и кусочек обыч­ного угля, в углекислый газ.

Рис. 11. Много хитроумных способов придумали люди, чтобы обеспечить наиболее полное сгорание топлива — без дыма, копоти и сажи. Но вряд ли еще 50 лет назад кто-нибудь мог предполагать, что сегодня целые заводы будут решать совсем обратную задачу: получать при горении топлива как можно больше сажи, которая очень нужна промышленности, прежде всего резиновой.

В течение долгого времени она причиняла людям одни неприятности, засоряя дымо­ходы, загрязняя воздух. Сажу использова­ли лишь для приготовления красок, туши и т. п. Но в последние десятилетия ее стали спе­циально готовить, причем для этого пришлось строить большие заводы, придумывать способ сжигать топливо так, чтобы сажи получалось как можно больше. Сажа — необходимый ком­понент при изготовлении резины из каучука. Специальным образом приготовленный аморф­ный углерод широко используется для поглоще­ния (адсорбции) многих веществ и как основа для нанесения катализаторов.

Графит очень нужен людям не только для карандашей. Порошок графита — хорошая смаз­ка для трущихся частей машин. Из графита делают электроды для различных электриче­ских устройств, потому что графит хорошо про­водит электрический ток, и это, пожалуй, единственный пример хорошей электропроводности среди неметаллов.

Азот и кислород составляют 99% атмосферы нашей планеты (78%— азот и 21%— кислород). Галогены встречаются в природе в виде раз­личных соединений, и это понятно — ведь они очень активны. Но кислород тоже очень актив­ный неметалл. Как же это совместить с большим количеством свободного кислорода в природе? Нет ли здесь какого-то противоречия?

435