Глава 6. Неметаллы

В периодической системе элементов Д. И. Менделеева неметаллы составляют только 1/5 часть (22, считая астат), но по распространенности в нашей Вселенной на долю их атомов приходится более 99,9%. Неметаллы играют исключительную роль в жизни человека, животных, растений-достаточно вспомнить о водороде, кислороде, азоте. Не меньшее значение имеют и другие неметаллы: углерод, кремний, фосфор, сера. Рассказ о неметаллах начнем с элементов IV группы.

IV группа. Первым стоит углерод. Атом его имеет электронное строение 2s²2p², т.е. на внешней оболочке находится четыре валентных электрона; этим и обусловлена способность образовывать прочные ковалентные связи, которые характерны для соединений углерода (только с наиболее электроположительными металлами углерод дает ионные соединения, например карбиды СаС₂, Аl₄С₃). Углерод дает, как никакой другой элемент, разнообразнейшие соединения благодаря тому, что его атомы могут соединяться друг с другом, образуя цепи, кольца (циклы), разветвленные структуры. Это органические соединения, которых насчитывается несколько миллионов, в то время как неорганических соединений всего около 70 тысяч. Углерод имеет два стабильных изотопа: ¹²С и ¹³С (соответственно 98,89 и 1,11%). В верхних слоях атмосферы образуется третий, но уже радиоактивный изотоп 14С из изотопа ¹⁴N при действии на последний космических нейтронов по реакции

Период полураспада 14С составляет 5600 лет. На каждый миллиард молекул атмосферного СO2 приходится одна, содержащая атом 14С, которая вместе с другими также поглощается растением в процессе фотосинтеза, а потом попадает в организм животного или человека. После гибели организма возможен только распад ¹⁴С. Через 5600 лет его останется половина, еще через 5600 лет-половина от половины и т.д. Значит, по количеству ¹⁴С в породах, остатках живых организмов и т. д. можно судить об их возрасте? Такой метод-своеобразные "углеродные часы" - предложил американский ученый У. Либби; в 1960 г. он был удостоен Нобелевской премии.

Элементный углерод образует аллотропные модификации (видоизменения). Аллотропия -это способность химических элементов существовать в виде различных простых веществ. Впервые это явление было обнаружено в XVIII в. у углерода, когда доказали, что при сгорании обычного угля и алмаза образуется один и тот же газ - углекислый. Значит, и уголь, и алмаз состоят из одного и того же элемента-углерода. До 1960 г. считалось, что у углерода только две аллотропные модификации - алмаз и графит (древесный уголь, сажа, кокс являются разновидностями графита).

Чистый алмаз, как известно, хороший изолятор. Но вот в 1952 г. английский физик Дж. Кастерс установил, что голубые алмазы являются полупроводниками. Поскольку природных алмазных полупроводников добывалось очень мало, их стали получать искусственным путем. Для этой цели в кристаллическую решетку алмаза вводят бор, бериллий и алюминий. Алмазные полупроводники, обладающие большой теплопроводностью, теплостойкостью и электрической прочностью, начинают использоваться в электротехнике.

Новые области применения получил и графит. Особо высокочистый, он является хорошим замедлителем нейтронов и используется в реакторостроении. На основе графита созданы графитопласты - пластмассы, в которых графит содержится в качестве наполнителя; например, ангемит - пластмасса, вырабатываемая из фенолофор-мальдегидной смолы и графита, обладает высокой теплостойкостью и антикоррозионными свойствами.

В 1960 г. в Государственный реестр открытий СССР под № 107 (с приоритетом от 4 ноября) была внесена запись: "Экспериментально установлено не известное ранее явление существования новой кристаллической формы углерода-карбина, характеризующейся, в отличие от алмаза и графита, цепочечным (линейным) строением углеродных макромолекул". Эта новая, третья аллотропная модификация углерода была получена советскими учеными В. В. Коршаком, А. М. Сладковым, В. И. Касаточкиным и Ю. П. Кудрявцевым в Институте элементоорганических соединений АН СССР.

По внешнему виду карбин представляет собой черный порошок. Карбин - цепочечный полимер, у которого атомы углерода располагаются в цепь и связываются друг с другом чередующимися одинарными и тройными связями:

После того как карбин был получен в лаборатории, его обнаружили в метеоритном кратере Рис (ФРГ) и в метеорите Новый Урей (СССР). Это наводит на мысль, что карбин образуется в специфических условиях, изучение которых поможет разгадать тайны космохимии. Карбин обладает полупроводниковыми свойствами, и под действием света его проводимость повышается. Поэтому первое применение он нашел в фотоэлементах.

Позднее был получен другой линейный полимер углерода с двойными связями:

Он получил название поликуму лен. Считают, что это новая форма карбина (хотя есть мнение, что он является четвертой модификацией углерода).

Через два года после открытия карбина академик В. А. Каргин с сотрудниками, изучая сажевые частицы, обнаружил, что некоторые их них отражают, словно зеркало, световые лучи. Эти частицы получили название зеркальный углерод. Он обладает необычной структурой. Это трехмерный полимер, упакованный настолько компактно и прочно, что образуется очень стабильная структура: зеркальный углерод не переходит в графит при температуре, когда алмаз превращается в графит. А ведь строение графита и зеркального углерода аналогичное - слоистое. В чем же дело? Отдельные слои графита связываются слабыми межмолекулярными силами, которые легко разрываются; у зеркального же углерода связи между слоями химические, а значит, и более прочные.

Зеркальный углерод обладает гладкой поверхностью, он тверд, устойчив к температурным воздействиям, непроницаем для газов и жидкостей и ... биологически совместим с живыми тканями. Но он очень хрупок.

Чтобы повысить прочность зеркального углерода, в него вводят углеродные нити - образуется углерод, упрочненный углеродным волокном (УУУВ). Такой УУУВ прошел экспериментальную проверку в медицинской технике: стержни, спицы и сердечные клапаны из него хорошо срастались с тканями, не вызывали инфекции, не давали осложнений. Проводятся опыты по использованию УУУВ в производстве тормозов, подшипников и т.д.

Ближайший аналог углерода по группе -кремний. У него также на внешней электронной оболочке 4 электрона: два s и два р, а поэтому в большинстве соединений кремний четырехвалентен. Как и атомы углерода, атомы кремния образуют цепи, но очень короткие (до 8 атомов), так как энергия связи Si-Si почти вдвое меньше, чем у связи С-С, причем атомы кремния могут связываться между собой только одинарной связью. Зато энергия связи Si-О значительно выше, чем энергия связи С-О, поэтому соединения кремния с кислородом очень устойчивы, например силикаты

И если углерод - основа всего живого, то кремний-своеобразный "скелет" Земли. Он встречается в природе только в виде различных соединений, главным образом кремнезема SiO₂. Песок и граниты, глины и песчаники, гнейсы и сланцы-все это соединения кремния. Они простираются в глубь земной коры до глубины 20 км и создают ту основу, на которой покоятся океаны и моря, леса и степи, горы и пустыни. Природные соединения кремния имеют почти тот же возраст, что и наша планета. Однако с кремнием в свободном виде человек познакомился только в 1811 г., когда Ж. Гей-Люссак и Л. Тенар выделили его, хотя не установили, что имеют дело с новым элементом. Через 12 лет Берцелиус, нагревая фторсиликат калия с калием

получил такой же продукт и указал, что это новый элемент. Латинское название элемента silicium происходит от слова silex-кремень, твердый камень. Русское название "кремний" впервые ввел Г. И. Гесс в 1834 г.

Соединения кремния - непременная составная часть стекла, керамики, фарфора, цемента и других строительных материалов. В последние десятилетия интенсивно развивается важная область применения кремния - радиоэлектроника, где необходим особо чистый кремний (на 1 миллиард атомов кремния 1 (!) атом примеси); его получают, восстанавливая тетрахлорид кремния парами цинка. Только такой кремний применяется в изготовлении полупроводников, выпрямителей и т.д. Солнечные батареи, преобразующие энергию Солнца в электрическую, незаменимы на искусственных спутниках Земли, космических кораблях. Кремниевые выпрямители широко распространены на электроподстанциях железных дорог для преобразования переменного тока в постоянный, который используется в тяговых электродвигателях. В больших количествах кремний применяется при получении различных сплавов, его добавки повышают устойчивость к коррозии и прочность, улучшают литейные свойства. Его применяют для поверхностного легирования металлов, отчего увеличивается их устойчивость к коррозии при высоких температурах.

Но кремний играет важную роль не только в неживой природе. Его оксид служит основой для построения скелетов многих морских организмов (диатомеи, радиолярии, фораминифоры, некоторые морские звезды и губки).

Жесткость стеблей многих растений (осока, бамбук) зависит от содержания в них кремния. Ортокремниевый эфир холестерина содержится в перьях птиц; молекулы белка каротина в эпителии кожи "сшиты" друг с другом не только атомами серы, но и кремния. Медикаменты, содержащие элемент № 14, начинают входить в фармацевтическую практику. А в 1975 г. советские исследователи под руководством М.Г. Воронкова обнаружили кремний в составе... ДНК и РНК некоторых видов живых организмов. Какова его роль в генетическом аппарате, пока не ясно.

Кремний входит в состав полиорганосилоксанов-кремнийорганических соединений, впервые полученных в 1937г. советским химиком, академиком К.А.Андриановым. На их основе получают различные термостойкие каучуки, лаки и т.д.

V группа. Соседями углерода и кремния справа являются неметаллы V группы-азот, фосфор и мышьяк. Структура внешней электронной оболочки их атомов одинакова: два s- и три р-электрона, т.е. высшая степень окисления + 5, а низшая - 3.

Азот-газ, типичный неметалл, не имеющий аллотропных видоизменений; фосфор-тоже неметалл, но уже имеющий несколько аллотропных модификаций, из которых черный фосфор обладает свойствами полупроводника; для мышьяка же характерны металлический блеск и электропроводность кристаллов.

Об азоте мы рассказывали в главе "Мефитический воздух", а сейчас пойдет речь о фосфоре. Его название происходит от слов фос-свет и форос-несущий, т.е. "несущий свет", "светоносен". Впервые фосфор получил гамбургский алхимик Г. Брандт в 1669 г. Смесь человеческой мочи, древесного угля и песка он сначала выпарил, а затем прокалил. Получилось вещество, которое светилось в темноте. Так была открыта первая модификация фосфора - белый фосфор. Брандт начинает показывать его за деньги. Способ получения удивительного вещества более 10 лет держался в секрете, и продавался фосфор дороже золота.

Тайна получения фосфора была разгадана Р. Бойлем, И. Кункелем и другими учеными. В 1771 г. Шееле получил фосфор из золы костей. Примерно в то же время Лавуазье доказал, что фосфор-элемент. Было обнаружено несколько его аллотропных модификаций: фиолетовый фосфор (получен русским ученым А. А. Мусиным-Пушкиным, 1797); красный фосфор [получен австрийским химиком А. Шреттером (1848) путем нагревания белого фосфора до 250°С в атмосфере оксида углерода(Н)]. Из белого же фосфора американский физик П. Бриджмен при температуре 200°С и давлении около 1200 МПа получил черный фосфор. Это самая устойчивая ферма элемента, следовательно, наименее активная - его с трудом можно поджечь спичкой. Сейчас насчитывают до 11 модификаций фосфора, среди них металлическая с кубической структурой.

Применение красного фосфора в производстве спичек общеизвестно. Входит элемент № 15 и в состав важнейших минеральных удобрений-фосфорных. Первое из них-суперфосфат-было создано англичанином Лаузом в 1839 г. при действии серной кислоты на костную золу. Фосфиды галлия и индия (GaP и InP) являются полупроводниками, фосфид меди (Са₃Р) служит добавкой к бронзам, улучшая их литейные качества, повышая коррозионную стойкость. На основе фосфора созданы фосфорорганические инсектициды-тиофос, хлорофос и др. Важное значение имеет фосфор и в жизни организмов: фосфорорганические соединения способствуют обмену углеводов, а АТФ и АДФ-непременные участники энергетического обмена.

Если в том, что многие соединения фосфора необходимы для жизни, ученые убедились еще два века назад, этого долго не могли сказать о мышьяке. Обычно слова "яд" и "мышьяк" ассоциируются в одно понятие. Да и русское название происходит от слов "мышь" и "яд" - мышиный яд. Особой популярностью в средние века пользовался "белый мышьяк" - оксид мышьяка(Ш). Этот универсальный яд действовал безотказно и не оставлял улик. Недаром алхимики изображали мышьяк в виде извивающейся змеи с раскрытым ртом. С тех пор и утвердилась за элементом № 33 такая "слава".

На основе мышьяка были созданы боевые отравляющие вещества (БОВ): арсин, люизит, дифенилхлорарсин и др., а также инсектициды. При этом необходимо отметить, что сам мышьяк ... не ядовит! Он найден в живых организмах и причислен к "элементам жизни". В больших дозах соединения мышьяка-яд, в малых - стимулируют жизненные процессы. В организме человека около 10_5% мышьяка от общего веса. Элемент № 33 необходим прежде всего для синтеза гемоглобина (хотя сам и не входит в его состав), для процессов окисления и обмена: он стимулирует кроветворение. И возможно, что со временем исследователи установят и другие его функции в организме.

Как и фосфор, мышьяк имеет аллотропные модификации: серый, или металлический (получивший название за металлический блеск), желтый-довольно мягкий, напоминающий воск, и черный. Устойчив при обычных условиях только серый мышьяк. Соединения этого элемента были известны с давних времен: они упоминаются у Аристотеля, Диоскорида, Зосимы. Элементная природа мышьяка была установлена в 1789 г. Лавуазье.

Мышьяк в основном добавляют к металлам или сплавам для придания твердости, стойкости к окислению и т. д. Гораздо большее применение нашли соединения мышьяка: арсениды галлия и индия GaAs и InAs - отличные полупроводники; оксид мышьяка(Ш) используется для обесцвечивания стекол, консервирования кож и мехов; арсенаты натрия и кальция-инсектициды, а сальварсан, неосальварсан, миарсенол, арсенит калия - медицинские препараты.

VI группа. Из элементов VI группы к неметаллам относятся кислород, сера, селен и теллур. У элементов этой группы идет дальнейшее заполнение внешней электронной оболочки-на ней находится уже 6 электронов и до завершения недостает всего двух электронов. Однако по мере увеличения порядкового номера (и числа электронных оболочек) сила притяжения валентных электронов уменьшается, и уже сера может отдавать свои валентные электроны более электроотрицательному элементу (например, кислороду), проявляя степень окисления + 4 и +6. Изменяются и другие свойства: увеличивается температура плавления (от - 218,9°С у кислорода до + 449,8°С у теллура) и плотность (соответственно от 1,27 до 6,24 г/см³); кислород -газ, остальные же элементы - твердые вещества; сера не проводит электрический ток, а селен и теллур-полупроводники. Все эти элементы имеют аллотропные модификации.

В 1785 г. голландский ученый Мартин ван Марум, работая с электростатической машиной, обратил внимание на специфический освежающий запах. Он приписал его особой "электрической материи", которая обладала сильными окислительными свойствами. Аналогичные наблюдения при опытах с электростатической машиной описывают и другие экспериментаторы. Через 55 лет, в 1840 г., швейцарский химик Христиан Шёнбейн, наблюдая изменение свойств кислорода при его пропускании через электрический разряд, пришел к выводу, что образуется особый газ, который он назвал озоном (от озо-пахну). В незначительных концентрациях озон придает ту свежесть воздуху, которая ощущается после грозы.

Только 20 лет спустя английские физики П. Тета и Т. Эндрьюс установили, что озон - это "сгущенный кислород", а еще через шесть лет французский химик Я. Соре установил его формулу (О³).

Озон-газ нестойкий. В небольших концентрациях он разлагается очень медленно, но при больших (выше 48% озона по массе) разложение сопровождается взрывом. Озон-один из сильнейших окислителей. Он окисляет все металлы (кроме золота и платиновых металлов), почти моментально разрушает большинство органических веществ (в том числе и красители). Озон очень ядовит; приятная свежесть, которую мы ощущаем после грозы, обусловлена очень малой его концентрацией. Но уже при содержании озона в воздухе в соотношении 1 :1 000 000 по объему человек чувствует усталость и головную боль. В очень малых, "бодрящих" количествах озон образуется в сосновых борах: он выделяется при окислении скипидара и других веществ, содержащихся в смолах.

Озон - важная составная часть атмосферы, хотя его там крайне мало (у земной поверхности содержание озона колеблется от 10^-7 до 10^-6 об.%); в верхних слоях атмосферы его несколько больше. Если сконцентрировать весь озон атмосферы у поверхности земли, то его слой не превысит 3-5 мм (при нормальных условиях). Основная масса озона сосредоточена на высоте 25-30 км, тут устанавливается равновесие между процессами образования озона и его распада:

Слой озоносферы задерживает коротковолновое ультрафиолетовое излучение, которое опасно для всего живого. С другой стороны, озоносфера отражает инфракрасное (тепловое) излучение Земли и тем самым предохраняет ее от охлаждения.

Озон, обладающий сильными окислительными, дезинфицирующими и бактерицидными свойствами, находит широкое применение: для отбеливания бумаги, тканей, масел, муки; на консервных и пивоваренных заводах; при очистке питьевой воды (озонированная вода имеет хорошие вкусовые качества); для улавливания серебра из сточных вод предприятий, вырабатывающих фотоматериалы (если через такую воду продувать озон, образуется оксид серебра, который выпадет в осадок; таким способом удается извлечь до 99% серебра, тогда как другими методами-не более 60%); этот "послужной список" постоянно расширяется.

Аллотропные модификации образует и сера (ромбическую при обычных условиях и моноклинную при нагревании выше 96°С). С ней люди познакомились очень давно. Ядовитым дымом, образующимся при ее горении, они очищали жилища от "нечистой силы" (а заодно и от насекомых). Использовали серу (точнее, ее диоксид-сернистый газ) для отбеливания тканей; сера и сейчас входит в состав некоторых целебных мазей.

В V в. н.э. в Византии была создана горючая смесь ("греческий огонь")-грозное оружие, состав которого точно неизвестен. Предполагают, что смесь состояла из нефти, смол, серы и некоторых других веществ. На смену "греческому огню" в средние века пришел порох, также содержащий серу. Особым расположением пользовалась сера у алхимиков, считавших ее (как мы уже знаем) "началом горючести", "отцом всех металлов". Только в 1770 г. А. Лавуазье доказал, что сера - индивидуальный элемент. Русское название элемента сера производят от санскритского цира, что означало светло-желтый цвет.

Сера нашла широкое применение в промышленности для производства серной кислоты, спичек, гидросульфита кальция Ca(HSO3 )2, используемого при выработке бумаги; ее добавляют в марганцовистую сталь. Она незаменима и в сельском хозяйстве-для предотвращения заболеваний виноградной лозы и хлопчатника, повышения урожайности зерновых культур, увеличения морозостойкости растений. Без серы невозможно получить резину из каучука: она необходима для вулканизации. Сера входит в состав многих лекарств-сульфамидных препаратов, антибиотиков, она содержится в незаменимых аминокислотах метионине, цистеине, во многих ферментах.

Очень важен для живых организмов и аналог серы-селен. Он обнаружен в сетчатке глаза и способствует преобразованию световой энергии в энергию электрического потенциала сетчатки глаза. Чем больше селена, тем острее зрение. У человека его около 7 мкг, а у орла - 780 мкг! Влияет селен и на многие ферментативные реакции; его недостаток ведет к тем же изменениям в организме, что и недостаток витамина Е. Однако большие дозы этого элемента чрезвычайно вредны для организма, а его соединения ядовиты. С их действием люди познакомились в начале XIX в., когда белые переселенцы искали свободные земли на северо-западе США. На границе штатов Небраска и Вайомин они нашли прекрасную долину. Но через несколько лет начались болезни, и что особенно страшно-при обильных урожаях люди умирали от ... истощения. Медицина не могла помочь. Невероятные слухи поползли про Долину духов ... Только в 20-х гг. нашего века была выяснена причина: земля в долине богата селеном, и растения берут его из почвы вместо серы. Для животных и человека эта замена оказалась неприемлемой.

Селен был открыт в 1817 г. Я. Берцелиусом в остатках медных руд при попытке выделить оттуда теллур. Новый элемент получил свое имя от греческого названия луны-селене. Этим подчеркивалось, что как Луна является спутником Земли, так и селен - спутник теллура.

Интересно, что под действием света электропроводность селена увеличивается, а энергия света непосредственно преобразуется в электрическую. Это явление нашло применение в экспонометрах и других приборах, измеряющих освещенность. Селену обязана своим возникновением ксерография (электрография), позволяющая получать до 50 000 черно-белых копий с любого оригинала без замены селенового барабана.

Теллур, открытый в 1782 г. венгерским исследователем фон Рейхенштейном, был назван так в честь нашей планеты (от латинского tellus-Земля) немецким химиком М. Клапротом. Основное его использование-полупроводниковая техника; теллур-ценная легирующая добавка к металлам и их сплавам (медь, олово, свинец, сталь), увеличивающая коррозионную стойкость. Применяется теллур и для вулканизации каучука, для придания стеклу коричневой окраски и повышения коэффициента преломления.

VII группа. Теперь перейдем к галогенам - элементам главной подгруппы VII группы. Поскольку к концу периода неметаллические свойства усиливаются, то галогены, расположенные в конце периодов (за ними только инертные газы), являются типичными неметаллами. На их внешней электронной оболочке, близкой к завершению, находится семь электронов. Недостающий до завершения оболочки один электрон галогены присоединяют в химических реакциях, проявляя степень окисления - 1. У хлора, брома и иода может происходить распаривание двух пар р-электронов и одной пары s-электронов за счет энергии, сообщаемой извне (например, от других атомов), тогда степень их окисления повышается до + 7.

Первым из галогенов был открыт хлор (К. Шееле, 1774). Полученный желто-зеленый газ с "пронзительным запахом" шведский ученый принял за сложное вещество и назвал "дефлогистированной соляной кислотой". Лавуазье и Бертолле считали, что этот газ является оксидом неизвестного элемента "мурия". В 1807 г. знаменитый английский химик Гемфри Дэви при электролизе поваренной соли получил тот же газ, что и Шееле. Три года пытался Дэви выделить из него мифический "мурий", но безуспешно. Он пришел к выводу, что получил новый элемент и назвал его хлорин (от хлорос- желто-зеленый). Позднее, через пять лет, Гей-Люссак дал этому газу название хлор, которое сохранилось до сих пор во всех странах, кроме англоязычных, где элемент № 17 продолжают называть хлорином. А за год до этого немецкий ученый Иоганн Швейгер предложил еще одно имя-галоген (от хальс-соль и геннао - рождаю), т.е. солерод, что отражало способность хлора давать соли-хлориды. Впоследствии название "галогены" распространили на всю группу элементов с аналогичными свойствами.

В 1811г. французский технолог Бернар Куртуа нашел в золе морских водорослей вещество, образующее "пар великолепного фиолетового цвета", которое соединялось с металлами, фосфором и водородом. Гей-Люссак, изучив это вещество, установил, что это новый элемент, и дал ему название иод (от иоэйдеос -темно-синий, фиалковый).

Третьим из этой группы элементов был открыт бром. Впервые его получил в 1825 г. студент Гейдельбергского университета К. Лёвиг, действуя на воду минерального источника Крейцнахе хлором. В том же году в Парижской Академии наук было сделано сообщение французским химиком Антуаном Баларом о том, что при изучении маточных рассолов он выделил темно-бурую жидкость, по всей вероятности являющуюся новым элементом. Комиссия Академии, проверив это сообщение, подтвердила открытие Балара и предложила назвать элемент бромом (от бромос - зловонный).

Поистине трагичной оказалась история открытия и изучения фтора. В 1771 г. К. Шееле, исследуя плавиковый шпат CaF₂ (флюорит, от латинского fluore-течь), применяемый для снижения температуры плавления руд и шлаков, предположил, что он состоит из известковой земли, соединенной с неизвестной кислотой, получившей позднее название плавиковой. В 1816 г. А. Ампер установил точный состав этой кислоты-она является соединением водорода с новым элементом, который он назвал фтором (от фторос-разрушение, гибель). Это имя было принято только в России, а в остальных странах его называют "флюором" по названию минерала, в состав которого он входит. Ампер предложил Дэви выделить из кислоты этот элемент. Дэви долго пытался это сделать; после этих опытов он тяжело заболел, так и не добившись успеха. Еще более тяжелая участь постигла других химиков: погибают ирландец Т. Нокс, француз Д. Никлес, бельгиец П. Лайет; заболевают Д. Нокс, Ж. Гей-Люссак, Л. Тенар. И только в 1886 г. французский химик Анри Муассан, подвергнув электролизу плавиковую кислоту при - 25°С, получил свободный фтор. За эту работу Муассану в 1906 г. была присуждена Нобелевская премия.

Галогены-самые активные из неметаллов-в природе встречаются только в виде соединений. Они нашли широкое применение, об этом известно из учебников химии. Мы приведем здесь еще несколько примеров.

Ядовитые свойства хлора и некоторых его соединений использовались при создании БОВ-иприта, хлорпикрина, фосгена и др. Элемент № 17 применяется для получения неорганических солей (хлоридов цинка и алюминия, хлората калия), пестицидов (дихлорана, хлорофоса), растворителей (хлорбензола, четыреххлористого углерода), в медицине (хлороформ), в производстве полимеров (поливинилхло-рид, волокно хлорин и др.), для получения хлоропренового каучука и т.д.

Другой галоген-иод-известен нам прежде всего как антисептическое средство, он входит в состав лекарственных препаратов для лечения базедовой болезни, склерозов. Иоду обязана своим возникновением фотография. В 1839 г. французы Л. Дагерр и Ж. Ньепс провели первые фотосъемки. Они использовали полированную серебряную (или медную, но посеребренную) пластинку, предварительно обработанную парами иода, в результате чего пластинка покрывалась тонким красноватым налетом (слоем) ио-дида серебра. После фотографирования пластинку проявляли парами ртути; там, куда попадал свет, ртуть соединялась с серебром и образовывалась светлая амальгама; в темных же местах реакция не проходила. Затем пластинку промывали серноватистокислым натрием: он смывал иодид серебра и освобождал более темную поверхность металла. Снимок был готов, но... его можно было рассматривать только под углом, в противном случае пластинка блестела и ничего нельзя было разглядеть. Такие снимки получили название дагерротипов.

Иод стали использовать в производстве ламп накаливания, работающих по иодно-вольфрамовому циклу. Внутрь таких ламп вносится небольшое количество иода, который соединяется с испарившимся вольфрамом, образуя иодид WI2 o Попав на разогретую спираль, он разлагается на иод и вольфрам; последний возвращается на спираль, а иод может опять вступать в реакцию с новыми порциями испарившегося вольфрама. Словом, иод "перевозит" металл с места на место. Благодаря этому увеличивается срок службы лампы.

Фтор идет на производство фторопластов, фреонов, входит в состав некоторых лекарственных препаратов (5-фторурацил, фторэтан). Соединения NF₃, OF₂ и другие обладают высокими окислительными свойствами, и их используют в ракетном топливе. Гексафторид урана применяется для разделения изотопов урана. Фторид кальция-флюорит, как мы уже знаем, в больших количествах расходуется в металлургии.

Области применения брома также очень разнообразны. Его соединения используются в медицине как успокаивающие средства, антисептики, антибиотики. Применение брома в фотографии общеизвестно. Соединения брома добавляют в этилированные бензины с целью удаления из двигателя свинца, образующегося при разложении антидетонатора - тетраэтилсвинца. В органическом синтезе с помощью брома и его соединений получают целый ряд веществ (броминдиго, бромбензол и другие).