Трудный барьер

В 1825 году газеты многих стран поместили сенсационные сообщения об открытии платины в России, и на этот раз весть была подкреплена вескими доказательствами - образцами руды, которые министерство финансов России послало в Англию Королевскому обществу - 1 фунт и персонально Волластону - полфунта; во Франции, в Академию наук и в Общество одобрения народной промышленности, - по 1 фунту; в Швецию, Берцеллиусу, - полфунта; в Пруссию, Гумбольдту, - полтора фунта.

Одновременно с этим официально было объявлено, что руда может быть продана всем желающим по сходной цене.

Англичане и французы, властители мирового платинового рынка, хранили молчание. Покупать русскую платину они не спешили. Обстановка им благоприятствовала: к этому времени добыча в Колумбии возросла, а усовершенствования в заводской технологии сократили потребности. Платина опять стала дешевле золота.

А главное, было ясно, что у русских есть не платина, а лишь ее руда, та самая, что не поддается ни огню, ни искусству. После открытия ее в Колумбии прошло почти сорок лет, пока научились превращать "сырую" платину в ковкий металл. Секрет его получения берегли за семью замками. Те, кто им владел, были убеждены, что такой орешек русским долго не раскусить: нет у них ни квалифицированных химиков, ни лабораторий, начинать придется с нуля. А пока на многие годы их удел предавать сырье. И чем больше они его накопят, тем уступчивей станут. Можно спокойно ждать.

Все в этом высокомерном расчете выглядело логично, но только выглядело!

В России уже знали о платине, и немало. Первым начал изучать ее "из одного лишь любопытства" Аполлос Аполлосович Мусин-Пушкин. Он был из рода тех, кому противопоставил себя поэт в "Моей родословной":

 Я грамотей и стихотворец, 
 Я Пушкин просто, не Мусин, 
 Я не богач, не царедворец. 
 Я сам большой: я мещанин.

Но и среди этих богачей и царедворцев был грамотей, который отказался от придворной карьеры и превратил барский дом в лабораторию.

В "Горе от ума" княгиня Тугоуховская возмущается:

 От женщин бегает и даже от меня! 
 Чинов не хочет знать! Он химик, он ботаник - 
 Князь Федор, мой племянник! 

Предполагают, что прототипом этого князя был или А. А. Яковлев, сын обер-прокурора синода, или А. А.Мусин-Пушкин, столь же преданный науке, но достигший более значительных результатов.

Мусин-Пушкин прожил лишь 45 лет, но успел сделать очень много. Он составил описание минералов и горных пород Кавказа, первым изучил содержание хрома в различных рудах России и открыл новые окислы этого элемента. Широкую известность приобрели его исследования фосфора и селитры.

За научные заслуги он был избран не только в Санкт-Петербургскую академию наук, но и в лондонское Королевское общество. В связи с этим ему в 1796 году прислали из Англии немножко колумбийской платиновой руды. Она очень заинтересовала Мусина-Пушкина, и последние десять лет своей жизни он посвятил в основном ее изучению, опубликовав в "Технологическом журнале" Академии наук около 20 статей, не забытых и поныне.

Он открыл две новые "тройные" соли платины, разработал способ быстрого получения амальгамы платины, описал ее свойства, установил способность солей платины, в том числе и комплексных, разлагаться и восстанавливаться до металла под влиянием ртути. На использовании этой особенности построены и современные методы отделения платины от иридия. Прокаливание амальгамы привело Мусина-Пушкина к открытию нового способа получения ковкого металла. Он дал описание сплавов платины с серебром и медью, первым получил сернистую платину. Способ, описанный в его работе "Очищение платины от посторонних тел, а особливо от железа", до сих пор находит применение. Он первым получил гремучую платину, описал ее свойства и способ получения.

Здесь перечислены далеко не все результаты его исследований. Надо отметить, что огромный объем работ был выполнен на малом материале, в трудных условиях. Мусин-Пушкин предполагал продолжить "опыты о сем предмете над большим количеством платины, нежели сколько мог доселе подвергнуть испытаниям, что в непродолжительном времени уповаю сделать обнадежинием возлюбленного монарха нашего, что достаточное количество благороднейшего сего металла будет доставлено мне для продолжения моих исследований". Но в 1805 году он умер, так и не дождавшись помощи от "возлюбленного монарха".

Мусин-Пушкин заложил основы химии платины в России. Начатое им продолжил в Виленском университете профессор А. Снядетский, который в 1808 году даже объявил об открытии в платиновой руде нового элемента - вестия. Подтверждение это открытие не получило, но накоплению знаний содействовало. Поэтому решение задачи превращения руды в металл пришлось начинать далеко не с нуля. Русские специалисты были подготовлены гораздо лучше, чем это представляли на Западе.

Надо отдать должное Мамышеву. Он энергично взялся за труднейшее дело и сумел подобрать способных людей. Среди них - Александр Николаевич Архипов. Он окончил Горный кадетский корпус в 1807 году, служил на алтайских заводах, а в 1820 году был переведен на Урал.

"Он охотно принял предложение мое, - пишет Мамышев, - и начал занятия свои с ревностью, какую только ожидать можно от человека, страстно любящего науки и особенно химию... Сначала приступил он к химическому разложению золото-платинового шлиха... Архипов должен был сам составлять крепкие кислоты, азотную, серную и прочие, которых в Кушвинской лаборатории не было в достаточном количестве и надлежащей чистоте".

Архипов установил, что "сибирская платина не только ни в чем не уступает американской, но чистотой даже превосходит оную". И все же примеси - золото и другие - составляли до 25 процентов. Почти все обнаруженные на Урале россыпи были золото-платиновые. Поэтому опасность производить, как в Колумбии, "гнилое" золото и "грязную" платину была реальна. Ручная разборка не обеспечивала необходимой чистоты, и Архипов начал искать более надежный способ.

Основываясь на данных Мусина-Пушкина о том, что платина поддается амальгамации только после обработки крепкой кислотой, он, по словам Мамышева, "весьма остроумно приспособил теорию сортучивания к механическому отделению золотых зерен и пыли из платинового шлиха. Он производил сие следующим образом: предварительно смачивал разведенною кислотою всю массу платинового шлиха, потом, густо нартучив медную лопаточку, он мешал ею шлих. Золотые зерна, по великому своему сродству с ртутью, скоро прилипали к лопаточке, которую, вынув из массы, он очищал от них; и после, повторяя продолжать мешание и очищение лопаточки, доводил до того, что золота почти нисколько уже в шлихе не оставалось. Этот такой простой, легкий и дешевый способ, что заслуживает полную признательность его изобретателю".

Способ Архипова (в дальнейшем получил применение повсюду) приблизил к решению главной задачи, но ее не решил. Как же получить из чистого шлиха сырой платины металл?

О том, как это удается делать Волластону, ничего не было известно, а о способе Жанетти знали лишь, что руду сплавляют с мышьяком, используя в качестве флюса поташ.

Подробности выяснить не удалось, они, как отмечено в одном из документов, "ревностно охраняются от посторонних взглядов из боязни конкуренции. Даже Академия наук на свои запросы всегда получала ответы, содержащие сведения трафаретные, из начальных учебников, или заведомо искаженные". Оставалось самому искать дорогу. Архипов проделал сотни опытов, подбирая соотношения руды, мышьяка и флюса. Он установил, что одним из секретов успеха является выжигание мышьяка "томлением", каждую плавку приходилось растягивать на несколько суток. Опыты были мучительны, пары мышьяка отравляли все кругом. И все же спустя полгода труды "увенчались совершенным успехом". Секрет Жанетти был раскрыт!

"Если заслуживает памяти услуга того, кто первый открыл в Сибири платину, то не должно забывать и того, кто первый доказал там ее пользу и употребление, а сие неотъемлемо принадлежит г. Архипову", - отметил Мамышев и сообщил, что первые изделия из русской платины - кольцо и чайная ложка - были отправлены в столицу, преподнесены Александру I и "удостоились благоволения". "После сего сделана была под наблюдением г. Архипова чернильница из всех трех металлов Гороблагодатских заводов: чугуна, платины и золота, но преимущественно из платины, и столь же благосклонно принята его Величеством, а работавший оную Кушвинского завода слесарь Сысоев награжден 300 рублями".

Вскоре последовал и первый массовый, к тому же срочный заказ. По иронии судьбы, Мамышеву и Архипову - судя по сохранившимся сведениям, вольнодумцам - пришлось изготавливать из вечного металла памятные жетоны в честь коронации Николая I, палача декабристов.

Эти жетоны вручались высоким гостям коронации, в том числе иностранцам, и они могли воочию убедиться, что трудный барьер взят и "европейский" уровень достигнут.

Получив металлическую платину, Архипов сосредоточил усилия на изыскании новых ее применений.

Он установил, что соли платины очень прочно слипаются с фарфором и стеклом, являются лучшей краской для рисования на них и, по словам Мамышева, "русские фарфоровые изделия скоро украсились сим металлом".

Вслед за этим Архипов создал "уральский металл" - сплав платины и меди в соотношении 3:1, который, по словам Мамышева, "имеет большую красоту против чистой платины: выполированные вещи отливают нежным бледно-розовым цветом". Испытания показали, что из этого сплава можно сделать не только "галантерейные вещи", но и "ружейные, пистолетные стволы, полки и затравки"; благодаря плотности и вязкости сплава "стволы будут без раковин, внутренние их стены примут наилучшую политуру, они от разрывов будут безопасны. По упорности, с какой сей сплавок противится ржавчине, стволы, из него сделанные, не теряли бы действия, хотя бы заряженные в сырую погоду, долго оставаясь неразряженными".

Были ли осуществлены эти предложения, установить пока не удалось.

"Но самым полезнейшим и важнейшим предприятием г. Архипова считаю, - пишет Мамышев, - соединение платины со сталью. Он сделал из сей смеси перочинный ножик, который удобно резал железо, и небольшое зубило, которым рубили жесткий чугун, без повреждения инструмента, и резали стекло... Сия сталь походит на индийскую, под названием вутца известную. На вещах, из нее сделанных, по закалке оных, рисуются такие же бело-блестящие черты, как и на индийской".

Первые изделия Архипова из платинистой стали были "поднесены" Александру I в 1825 году. Это надо отметить потому, что в литературе создание платинистой стали приписывают или Фарадею (его работа была опубликована в 1828 году), или - более часто в нашей литературе - П. Аносову. Прославленный металлург действительно проделал много опытов с платиновыми добавками, но он начал их в 1829 году и никогда не приписывал себе приоритета. (Рекомендация Аносова применять платинистую сталь для изготовления бритв используется и поныне.)

Об А. Н. Архипове сведений осталось очень мало. Известно, что ему было высочайше указано опыты продолжать и выделен для этой цели помощник - химик Г. Иосса, но чем завершились работы, остается неизвестным. Непонятно, почему при таких блистательных результатах он ничего не опубликовал и основным источником сведений осталась статья Н. Р. Мамышева в "Горном журнале" за 1827 год. К этому времени Архипов, по-видимому, от платиновых дел совсем отошел.

За каких-нибудь два года этот талантливый человек сделал невероятно много, но имени его нет в списках тех, кто получал высокие награды...

Днем и ночью дымили на Кушвинском заводе платиноплавильные печи, "парами мышьяка отравляя работающих и живущих в соседстве", как отмечено в одном из рапортов Мамышева и Архипова. Успех не вскружил им головы. Поднявшись на "европейский" уровень обработки платиновой руды, они убедились, что уровень этот отнюдь не высок. Выжигание мышьяка даже из небольших деталей занимало несколько суток, и все же металл оставался нечистым. К тому же вместе с мышьяком улетучивалось очень много платины.

Изыскание более производительного способа обработки стало жизненно необходимым. Некоторую надежду на успех вселял пример Волластона, да и фирма Жанетти как раз тогда объявила, что после многих лет изысканий создан новый способ и теперь она изготовляет платину чище английской.

В связи с этим министр Канкрин обещал содействие всем, кто возьмется за решение трудной задачи, и награду тому, кто "в сем преуспеет".

Сохранились сведения о том, что в конце 1825 года крепостной Н. Н. Демидова Филипп Попов изготовил два платиновых кольца из руды, обнаруженной вблизи Нижнего Тагила. Кольца были отправлены хозяину, в столицу, с пояснением, что Попов "сам дошел до этого".

Демидов, отметив, что "служитель Попов изобрел способ плавить платину, вещь столь мудреную, что даже в просвещенных краях Европы, как-то Франции и Англии, есть мало людей, кои сей секрет знают", приказал выдать изобретателю 500 рублей. Нижнетагильский управитель приказ изменил, выдав только 200, пообещав остальное, "...когда им, Поповым, доведена будет сплавленная платина, без применения других металлов, до ковкости".

Задача, как видим, была поставлена трудная, так как все известные тогда способы (Жанетти, Архипова, Мусина-Пушкина и др.) решали ее с применением "других металлов" (мышьяка, ртути и т. д.).

В дальнейшем к работе Попова, чтобы "довести сплавку в настоящее совершенство", был привлечен еще один талантливый крепостной, изобретатель М. Черепанов. Они не успели довести дело до конца, как поступило известие о том, что их опередили...