Александр Никонов - Физика на пальцах. Для детей и родителей, которые хотят объяснять детям

Азот, наряду с углеродом и другими элементами, входит в ряд необходимых строительных материалов для нашего тела, только получаем мы его не из воздуха, а с едой – в составе азотистых соединений.

Азот также входит в состав удобрений, которые вносят в почву для повышения урожайности, потому что азотными удобрениями питаются растения, строя из азотистых веществ плоды и стебли. А уж эти плоды и стебли поедаем потом мы с вами. Так азот попадает в наш организм. В организме среднего человека содержится примерно 2 кг азота.

Любопытно тут вот что. Пользу азотистых соединений для урожая люди заметили несколько столетий назад. Потом в Южной Америке открыли залежи селитры – азотистого минерала, который стали использовать в качестве удобрения. Это повысило урожайность и крепко подсадило сельское хозяйство на ископаемую селитру. Настолько крепко, что мыслители позапрошлого века вскоре начали хвататься за голову: «А что мы будем делать, когда исчерпается южноамериканское месторождение, которое питает сельское хозяйство всего мира? Не грядет ли вслед за этим всемирный голод?» Видные ученые всерьез предрекали крах цивилизации из-за дефицита селитры!

Людям всегда свойственно тревожиться за свое будущее, и они постоянно задаются такого рода опасливыми вопросами по поводу разных ископаемых и прочих запасов. А что будет, когда закончится нефть? А что будет, когда закончится газ? Металлические руды? Не помрем ли мы?.. Но никогда до полного исчерпания и помирания дело не доходит, потому что с помощью ума и природной сообразительности человечество каждый раз находит замену тающему на глазах ресурсу. Сначала люди делали орудия труда и охоты из камня под названием кремень. Но не успели его запасы исчерпаться, как человечество изобрело плавку металла… Сначала жгли в печах дерево, а когда Европа «облысела» почти до конца, нашли новое топливо – уголь. Не успел кончиться уголь, стали использовать нефть в качестве топлива…

Так было и с селитрой. Человечество решительно не погибло, а просто стало производить азотные удобрения из воздуха, где этого азота полным-полно.

Этот яркий представитель инертных газов был открыт в конце XIX века специалистом в области физической химии Рамзаем. Инертными называют все газы, стоящие в 8 столбике таблицы Менделеева – аргон, криптон, гелий, ксенон, радон, поскольку все они обладают одинаковым свойством инертности, то есть весьма неохотно вступают в химические реакции с другими элементами. Атомы этих газов настолько «ленивые» на реакции, что даже между собой не дружат – их молекулы, в отличие от привычных нам газов, состоят всего из одного атома. И все эти газы открыл головастый Рамзай (некоторые, правда, совместно с физиками Рэлеем и Резерфордом).

Если инертным газом заполнить стеклянную трубку и подать на ее концы напряжение, газ в трубке начнет светиться. Цвет свечения зависит от сорта газа: неон, например, горит оранжевым. Подобные трубки эти получили название газоразрядных, но чаще их называют просто неоновыми лампами. Такие лампы стали применять в рекламе, поскольку, во-первых, это красиво; а во-вторых, удобно – трубки можно гнуть в виде букв, делая светящиеся завлекательные надписи.

Мы живем в железном веке, и этим все сказано. До железного человечество жило в веках бронзовом и медном, а еще раньше полуголые дикари бегали по планете с каменными орудиями, поэтому их эпоха называлась каменным веком. Какой отсюда вывод? Железо круче! Из железа с небольшим содержанием углерода (до 2 %) делают сталь, которую не зря называют хлебом промышленности.

На самой заре железного века железа было мало и оно ценилось дороже золота. Причем если золото находили уже готовым – в виде самородков, то железо приходилось с помощью высоких температур восстанавливать из природной ржавчины – руды. Преимущества железа были людьми быстро оценены – высокие прочность и твердость. Поэтому производство железа неустанно развивалось, и через некоторое время стоимость железа упала намного ниже стоимости золота.

Между прочим, почти весь лес в Европе в свое время извели не столько для отопления жилищ, сколько для нужд металлургии, так как древесный уголь использовался при выплавке стали.