ИННОВАЦИИ: Дырявый стакан

Ученые под руководством кандидата химических наук Бориса Фрейдина из Института химии и технологии редких элементов и минерального сырья, расположенного в г. Апатиты, придумали, как одновременно плавить металл и чистить его. В этом им помогла оригинальная установка, подобная двум вставленным друг в друга стаканам, причем донышко одного из них дырявое.

О том, как работает такая установка, можно судить на примере получения очень чистого сплава меди с фосфором. Чтобы получить сплав, нужно смешать порошки меди, алюминия, оксида меди и фторапатита, который в изобилии имеется на Кольском полуострове. После поджигания алюминий будет реагировать с апатитом и оксидом меди, освобождая из них, соответственно, фосфор и медь, а также тепло, которое всю смесь расплавит. К сожалению, в полученной таким способом меди оказывается много примесей - того же алюминия и кальция, который берется из апатита. Ученые поставили новые эксперименты и выяснили, что избавиться от них можно, повторив процесс еще раз, т. е. сжечь смесь, содержащую тот же алюминий и апатит, а вместо меди - ее свежеполученный сплав с фосфором. Пропорции порошков при этом должны быть совсем иные, и если их точно соблюсти, то почти все ненужные примеси из меди выйдут - их содержание в готовом металле составит десятые доли процента.

Именно для осуществления этой изящной последовательности процессов ученым и понадобились два стакана. В верхний, предварительно закрыв дырки в его днище бумагой или алюминиевой фольгой, они насыпают первую смесь, в нижний - вторую. После зажигания реакции бумага сгорает, отверстия открываются, и расплавленная фосфористая медь через них протекает вниз, где поджигает новую реакцию. А шлак с многочисленными примесями остается в верхнем стакане - он слишком густой, чтобы преодолеть узкие отверстия. Эта установка годится не только для выплавки меди: отделяя шлак дырявым донышком и проводя два процесса в одном стакане, металлургам удается получать многие сплавы с точно заданным составом.