Что делать, если ты попал?

Во многих популярных книгах по химии приводится легенда о том, что некий изобретатель, имя которого история не сохранила, принес императору Тиберию, который правил Римом в 14 - 27 гг н.э., чашу из металла, напоминающего цветом серебро, но более легкого. Этот подарок стоил жизни мастеру: Тиберий приказал казнить его, а мастерскую уничтожить, поскольку боялся, что новый металл может обесценить серебро в императорской сокровищнице.
Эта легенда основана на рассказе Плиния Старшего (24 - 79 гг н.э.), римского писателя и ученого, автора "Естественной истории" - энциклопедии естественнонаучных знаний античных времен, которая содержит также сведения по истории искусства и быту Рима. Согласно Плинию, новый металл был получен из "глинистой земли". А ведь глинозем - это оксид алюминия Al2O3, а белая глина - это минерал калолинит, также содержащий алюминий: Al2O3.2SiO2.2H2O.
Современные авторы почти всегда делают оговорку о том, что вся эта история - не более, чем красивая сказка. Недаром алюминий называют металлом ХХ века. Действительно, когда алюминий открыли в 1825 году, он стоил в 1500 раз дороже железа (сейчас - только втрое). Когда в 1855 году, через 30 лет после открытия алюминия, на Всемирной выставке в Париже был выставлен слиток этого металла, на него смотрели, как на драгоценность. И это не удивительно: для восстановления алюминия из его руд необходимо затратить огромную энергию. Даже спустя еще 30 лет алюминий был ненамного дешевле серебра: в США, например, в 1856 году он продавался по цене 12 долларов за фунт (454 г), а серебро - по 15 долларов. Лишь к концу XIX в., после изобретения нового способа получения алюминия с помощью электролиза, его ежегодное производство начало исчисляться тысячами тонн (в настоящее время - более 10 млн т).
Однако в последнее время появились новые данные о принципиальной возможности получения металлического алюминия в древности. Как показал спектральный анализ, украшения на гробнице китайского полководца Чжоу-Чжу, умершего в начале III в. н.э., сделаны из сплава, на 85% состоящего из алюминия. Могли ли древние получить свободный алюминий? Электролизный способ, естественно, отпадает. Не годятся и способы, которые применяли в середине XIX в. - восстановление соединений алюминия металлическим натрием или калием, поскольку получить эти щелочные металлы технически не проще, чем сам алюминий.
Могли ли в древности найти самородный алюминий, как, например, самородки золота, серебра, меди? Еще недавно считалось, что этот активный металл не может встречаться в природе в свободном состоянии. Однако в 1978 году в породах Сибирской платформы был обнаружен самородный алюминий - в виде нитевидных кристаллов длиной всего 0,5 мм (при толщине нитей несколько микрометров). В лунном грунте, доставленном на Землю из районов морей Кризисов и Изобилия, также удалось обнаружить самородный алюминий.
Удовлетворительно объяснить происхождение самородного алюминия непросто. По одной из гипотез он образуется конденсацией из газа. Известно, что при нагревании галогенидов алюминия - хлорида, бромида, фторида они могут с большей или меньшей легкостью испаряться (так, AlCl3 возгоняется уже при 180oC). При сильном повышении температуры галогениды алюминия разлагаются, переходя в состояние с низшей валентностью металла, например, AlCl. Если такое соединение конденсируется при понижении температуры, в твердой фазе происходит реакция диспропорционирования: часть атомов алюминия окисляется и переходит в привычное трехвалентное состояние, а часть - восстанавливается. Восстановиться же одновалентный алюминий может только до металла: 3AlCl ---> 2Al + AlCl3. В пользу этого предположения говорит и нитевидная форма кристаллов самородного алюминия. Обычно кристаллы такого строения образуются вследствие быстрого роста из газовой фазы. Вероятно, в лунном грунте микроскопические самородки алюминия образовались аналогичным способом. Могли ли древние мастера найти и собрать в нужном количестве такие самородки? Это представляется крайне маловероятным.
Однако возможно и другое объяснение древнему алюминию. Алюминий можно восстановить из руд не только с помощью электричества и щелочных металлов. Существует доступный и широко используемый с древних времен восстановитель. Это уголь, с помощью которого оксиды многих металлов при нагревании восстанавливаются до свободных металлов. В конце 70-х гг ХХ века немецкие химики решили проверить, могли ли в древности получить алюминий восстановлением углем. Они нагрели в глиняном тигле до красного каления смесь глины с угольным порошком и поваренной солью или поташом (карбонатом калия). Соль была получена из морской воды, а поташ - из золы растений, чтобы использовать только те вещества и методы, которые были доступны в древности. Через некоторое время на поверхности тигля всплыл шлак с шариками алюминия! Выход металла был мал, но не исключено, что именно этим путем древние металлурги могли получить "металл ХХ века".