Твердый и мягкий камень

Все ли камни одинаково тверды? Все ли камни можно разбить молотком, или некоторые из них можно резать и ножницами? В жизни как будто бы кажется, что камни все более или менее одинаково тверды, но на деле это не так. Я думаю, что в этом каждый может легко убедиться, если возьмет кусок известняка и кварца, — последний будет много тверже известняка, будет его царапать и может даже его перерезать.

Действительно, оказывается, камни бывают различной твердости. Самый мягкий — тальк — такой мягкий, что его легко поцарапать ногтем; из него делают очень мягкую пудру для лица. Полная ему противоположность — алмаз, он тверже всех остальных минералов. 

А всё-таки нет камня тверже и крепче алмаза: недаром им режут стекло, гравируют тонкие надписи на металле и камне, насаживают на железные коронки буров и просверливают им целые горы при постройке туннелей!

Оказывается, что твердость и хрупкость камня не одно и то же: алмаз хрупок, но тверд, другие камни, наоборот, могут быть мягкими, но, как говорят, очень вязкими и неподатливыми разлому. Достаточно вспомнить хотя бы простую пробку, которую можно резать ножом, но трудно сломать молотком.

Волосатик.

Но есть один камень, который обладает замечательной прочностью — это нефрит, или жадеит. Его нередко считают на Востоке полудрагоценным камнем, а в Китае — священным талисманом.

Его свойства были подмечены еще первобытным человеком, который, выбирая себе среди множества голышей, лежавших на берегу реки, наиболее прочные камни, обратил внимание на нефрит. В поисках нефрита человек, видимо, совершал длинные переходы, обменивал его на золото и самоцветы и делал из него топоры, ножи, стрелы и другие каменные изделия. Темно-зеленый нефрит довольно красив: он состоит из мельчайшего переплета нитей и волокон минерала актинолита. Благодаря этому переплету нефрит не только сохраняет значительную твердость, но и получает совершенно исключительную вязкость и прочность. И верно: самым лучшим стальным молотком трудно отбить кусочек от нефритовой скалы или обломка. Выточенное тонкое нефритовое кольцо не ломается при падении на землю или даже на камни, а если попытаться раздавить кусочек нефрита, то нужно затратить усилий на 15 процентов больше, чем те, которые нужны, чтобы раздавить кусочек лучшей стали.

Не удивительно поэтому, что твердый камень всё шире начинает применяться в технике самых разнообразных отраслей промышленности. Коромысла весов качаются на нестираемых призмочках из агата, острие быстро вращающихся осей приборов, компасов опирается на полированные ямочки в твердом халцедоне или рубине. Кожу, бумагу прокатывают валиками из твердого камня (яшмы, гранита). Своеобразные острые ножи из камня, облицовочные пластины в шаровых мельницах, шары для размалывания… Я не могу перечислить всё многообразие применений твердого камня, который постепенно из драгоценной игрушки превращается в ценнейшую часть машины.

Определение твердости и мягкости камней — одна из интереснейших задач нашей минералогии, и мы советуем всем, кто имеет коллекцию минералов, заняться этим вопросом и поразмыслить над тем, какой минерал тверже.

Волокнистые камни. Посмотрите на рисунок. Трудно поверить, что рукавица и бечевка сплетены не из обычной пряжи. Это не растение, не искусственный шелк, который готовится сейчас на заводах, не нити коконов шелковичных червей, а просто особые камни, дающие прекрасное тонкое волокно, которое можно прясть по всем правилам этого искусства. Мало того, это каменное волокно обладает одним чудодейственным свойством: оyо в огне не горит (но, правда, в воде очень быстро тонет). Имя ему асбест — «несгораемый».

Асбестовая рукавичка и моток бечевки из асбестовых волокон. Работа XVIII века. Минералогический музей Академии наук СССР.

Но не думайте, пожалуйста, читатель, что вы одни поражены свойствами такого камня. Еще издревле его встречали в горах, и не удивительно, что про него рассказывали самые замечательные легенды и басни.

Плиний-старший, один из величайших натуралистов древнего Рима, писал: «Есть камень для ткани, который растет в пустынях Индии, обитаемых змеями, где никогда не падает дождь, и потому он привык жить в жару. Из него делают для пирующих салфетки, которые можно раскалять на огне».

Больше чем через тысячу лет об этом веществе — асбесте — писал знаменитый путешественник по Средней Азии Марко Поло: «Находят это вещество в саламандре; будучи брошено в огонь, оно не сгорает. Но я не мог найти нигде в горах этой саламандры, которая в образе змеи должна жить в огне. Окаменелое вещество это, приносимое с гор, состоит из волокон, похожих на волокна шерсти. Оно сушится на солнце, толчется в медном сосуде и моется в воде до тех пор, пока все землистые частицы не уйдут прочь. Тогда его прядут в нити и ткут ткань. Чтобы сделать ее белою, ткань кладут в огонь и через час вынимают неизменной и отбеленной, как снег. Таким же путем чистят ее после, когда она загрязнится, и при этом ее не моют». Однако, наряду с этими фантастическими рассказами, повидимому, кое-где в древнем мире действительно умели пользоваться волокнами этого минерала и готовить асбестовые изделия, ткани и особенно несгораемые фитили для светилен с маслом.

К началу XVIII века асбест уже стал применяться более широко, и в это время даже начали готовить из него в Пиренеях и в Венгрии бумагу и фитили.

В 1785 году Фоксе начал производить над так называемой каменной папкой опыты, которые в свое время наделали много шума. На это открытие возлагались большие надежды. Стокгольмская академия помогла Фоксе деньгами, а шведское правительство предоставило ему право делать опыты на королевских мельницах. Опыты, произведенные в Стокгольме в особо торжественной обстановке и повторенные в Берлине, происходили так: приготовлялось легкое здание, его стены обивали так называемой каменной папкой; здание это наполняли стружками и зажигали, и несгораемая папка предохраняла от горения дерево, препятствуя быстрому распространению огня. Применимость асбеста в огнестойком строительстве была блестяще доказана.

В это же время в Италии, в Пьемонте, началось замечательное производство: Елена Перпенти в течение нескольких лет искала способа ткать асбест и наконец добилась того, что стала получать из этого минерала тончайшие кружева. В 1806 году общество поощрения итальянской промышленности наградило ее почетною медалью за способы тканья асбеста. Приготовленная ею асбестовая бумага оказалась годной для письма, и государственный советник Москати напечатал на ней поздравление с новым годом вице-королю Италии. Заслуга Перпенти состояла в том, что ее изделия были прочны, приготовлены из чистого асбеста, без примеси льняных ниток, и поэтому не нужно было выжигать их. Перпенти готовила ленты, кошельки, бумагу, шнурки и даже манжеты.

С тех пор прошло больше ста лет, и добыча и обработка асбеста сделалась крупнейшей отраслью мировой промышленности. Свыше трехсот тысяч тонн ежегодно добывается каменного волокна. Но его не хватает. С каждым годом всё увеличивается его применение, и асбест во многих случаях сделался незаменимым материалом. Исключительная прочность, несгораемость, плохая проводимость тепла, возможность смешивать с самыми разнообразными веществами — позволяют употреблять его в виде ваты и пряжи, бумаги и картона. Его применяют для изготовления больших занавесей в театрax, несгораемых, безопасных перегородок и асбестовых крыш, одежды для пожарных, тормозных лент для автомобилей и асбестовых фильтров для очистки вина. Асбест делается излюбленным материалом в тысячах видов промышленности и хозяйства.

Я рассказал, как люди научились добывать и обрабатывать асбест, но оказывается, что в России обработка асбеста — «горного льна» — развивалась особыми путями, и асбест приобрел значение у нас еще раньше, чем за границей.

Впервые в 1720 году около бывшего Екатеринбурга, ныне Свердловска, была открыта среди «других курьезных натуралий и разных антиквитетов каменная кудель» — в темной зеленой породе на берегах Пышмы. А затем и близ Невьянского пруда был найден этот замечательный минерал, который в руках легко распадался на тончайшие волокна. Эта находка сейчас же заинтересовала местных деятелей, и, совершенно независимо от успехов асбестового дела в Италии, в Невьянске стали «готовить пряжу из гибкого асбеста, а из оной полотно, колпаки, перчатки, мешочки и пр., а также бумагу». Академик В. М. Севергин в начале XIX века так описывает это интересное производство: «Для того колотили зрелый асбест и садящуюся муку отделяли через промывание, в коем случае оный оставался в виде тонких нитеобразных мягких охлопьев или так называемого горного льна. При прядении асбеста смешивали его с тонким льном, а после прядения, равно как и при вязании и тканье, употреблялось много масла. Когда же таковые изделия через каление освобождены были от масла и льна, то имели большую гибкость, и можно было их мыть и гладить, а от грязи очищать посредством каления. Хотя работа сия потом оставлена была, однако на Урале и поныне много есть сибиряков, умеющих приготовлять таковые вещи».

С тех пор прошло более полутораста лет, и вместо своеобразного производства XVIII века теперь на Урале, в лесистой тайге, развилась одна из богатейших отраслей советской промышленности. Там сейчас живут тысячи рабочих, вырос целый городок с клубами, рабочими поселками, громадными фабриками, глубокими копями и горами отвалов породы, из которых выбрано дорогое волокно каменной кудельки. Всюду пыхтят паровозики, гудят электрические установки очистительных фабрик, и поезда увозят на станцию Баженово в мешках отсортированное и очищенное волокно.

В горах Урала запасы каменной кудельки велики, и еще много сотен лет мировая промышленность будет питаться нашим камнем, растущим не на спине саламандры — змеи, а, по странному сочетанию слов, в зеленом камне змеевике (серпентините) Уральских гор.

Пластинчатые камни. Есть минералы, которые называют слюдой; от них можно осторожно ножичком отделить тонкую пластинку. Но какую бы тонкую пластинку слюды мы ни получили, от нее всегда можно отщепить еще более тоненькую. Этим замечательным свойством наделен ряд камней, — не только те, что мы называем слюдами, но и тальк, гипс и многие другие. Не удивительно, что этим свойством уже давно стали пользоваться и в каждодневном обиходе и в промышленности. Прежде всего таким камнем стали заменять стекло в окнах.

Триста лет тому назад, когда стекла еще было мало и не умели делать больших стеклянных пластин, у нас на севере, на берегах Белого моря, добывали слюду для оконниц. Мы знаем, например, что в Кемском соборе окна были не из стекла, а из слюды. Но за примерами нечего так далеко ходить: около сорока лет тому назад в районе Оренбурга во время гражданской войны стекло заменяли большими листами белого гипса. Листами гипса пользовались так же, как пользуются льдом на полярном севере, где вместо окон вставляют зимой прозрачные пластины льда, когда нет под руками стекла или хороших кусков прозрачного листового гипса.

Интересно заметить, что наша лучшая слюда шла в больших количествах из России на Запад и получила там название «московита» от имени Московии, как тогда называли Россию.

С тех пор, однако, положение стекольного дела изменилось, и стекло не приходится заменять слюдой. Зато слюда нашла себе другое применение — в электрической промышленности, где ею широко пользуются, так как электрическая искра пробивает ее с трудом. У нас, в Карелии, на Кольском полуострове, в Сибири, в Мамской тайге, нашлись громадные запасы такой слюды в твердом граните. Слюда для электрификации есть! Научись только осторожно ее выламывать, осторожно ножичком «щепать», потом аккуратно обрезать и, уложив в ящики, отправлять на наши электротехнические заводы.

Человек за последние годы перехитрил природу: он научился готовить из разных металлов — никеля, золота, платины, серебра — такие тонкие пластинки, что нужно сложить их один миллион, чтобы получить только один сантиметр толщины; не удивительно, что такие пластины металла прозрачны; например, золотые — красивого желтоватого или зеленоватого цвета. В последние годы удалось тончайшие чешуйки слюды склеивать горячим клеем, прокатывая через горячий пресс, в целые листы так называемого миканита , который по виду не отличается от слюды, только не терпит сильного жару. Миканит с успехом применяют в электротехнике как изоляционный материал.

Съедобные камни. Можно ли есть камни? Конечно, существуют камни, годные в пищу, — это поваренная или каменная соль, селитра, магнезиальная и глауберова соли и другие.

Очень многие соли мы или принимаем вместе с пищей или чаще всего пользуемся ими в виде различного рода лекарств. Однако число съедобных камней этим не ограничивается и можно привести много поразительных случаев, когда люди питались камнями или когда в целях наживы к продуктам примешивали разные минералы.

Подделка различных пищевых продуктов минеральными веществами оказывается явлением, чрезвычайно распространенным в капиталистическом мире. Еще в средние века минеральные вещества подмешивали к муке или хлебу, главным образом, чтобы выгадать вес. В муку прибавляли различные минеральные вещества белого цвета, рыхлого землистого строения или размолотые в порошок, как то: барит, мел, гипс, магнезит, глина, песок и т. д.

Барит, тяжелый шпат, очень легко размалывается в муку, он дешев и тяжел, и поэтому его часто подмешивали к разным товарам, которые продаются на вес, — особенно к пшеничной муке. Одно время в Германии, например, фальсификация муки достигла таких размеров, что с целью борьбы даже запретили добычу барита.

В погоне за прибылью торговцы часто примешивали мел, известь, магнезию в молоко и сметану; в коровье масло прибавляли квасцы, соль, глину, мел, гипс. В сыр клали те же вещества — гипс, мел и барит; какао и шоколад иногда содержали примеси железной охры, барита, песка. В мед подмешивали глину, мел, гипс, песок, тальк, барит. В кондитерские изделия прибавляли гипс, барит, тальк, глину; в сахар — гипс, мел, барит.

Всё же минеральные примеси, даже если они и безвредны для здоровья человека, плохи тем, что они не питательны.

История сохранила память о случаях землеядения в прежние времена в различных странах.

Как это ни кажется странным, но оказывается, что во многих местах земного шара есть любители поедать горные породы, — это доставляет им удовольствие, и некоторые породы для них являются своеобразным лакомством.

Например, в экваториальной Америке, в Колумбии, Гвиане и Венесуэле имеются целые племена геофагов-любителей, которые едят землю, хотя они совсем не страдают от отсутствия других пищевых веществ.

Мы видим из этих примеров, что камни очень часто съедобны; насколько они питательны — это другой вопрос; но несомненно, что многие из них по своей пластичности и мягкости очень приятны и улучшают вкус некоторых пищевых веществ; другие служат полезным лекарством.