Применение воздушных газов
Наравне с кислородом все шире и шире начинают использоваться человеком и другие газы.
Еще недавно аргон, входящий в состав воздуха в количестве 1%, не играл никакой роли в промышленности. Сейчас при помощи сложных установок из воздуха извлекают ежегодно около одного миллиона кубических метров этого редчайшего газа.
Многие из нас не знают, что каждый год этим газом наполняют свыше одного миллиарда электрических лампочек.
В светящихся рекламах больших городов в специальных лампочках с каждым годом все шире и шире используется и другой благородный газ воздуха — неон. Его очень мало в воздушном океане — одна часть приходится на 55 тысяч частей воздуха. Но все же неоновая промышленность развертывается и растет с каждым годом.
Начинают извлекать из воздуха и гелий. Его еще меньше, чем неона, хотя в атмосфере над каждым квадратным километром земли содержится около 20 т этого ценнейшего газа Солнца. Гелий извлекается из воздуха и главным образом из подземных газовых струй и используется для наполнения дирижаблей; в холодильной технике с его помощью получают самые низкие температуры в мире.
В нашу промышленность начинают входить даже самые редкие газы, как криптон и ксенон.
Криптона в воздухе меньше одной тысячной процента. А между тем как важно было бы получать его в больших количествах, ибо тогда на 10%, а при применении ксенона на 20%, повысилась бы яркость наших электролампочек. А это значит, что на 20% понизилось бы потребление электроэнергии нашими осветительными установками.
Но, конечно, самым важным сырьем для промышленности, извлекаемым из воздуха, является азот.
В 1830 г. впервые была сделана попытка использовать азотные соединения для удобрения полей.
Об азоте воздуха тогда никто не думал, и даже прибывавшая на судах из Чили селитра не всегда находила себе применение на бедных полях Западной Европы. Но постепенно развивавшаяся химизация сельского хозяйства требовала все больших и больших количеств тех трех живительных веществ, на которых строится химическая жизнь растения, — азота, фосфора и калия. Потребность в азоте стала так повышаться, что физик и химик Крукс в 1898 г. предсказывал азотный голод и предлагал искать новые методы для извлечения азота из воздуха.
Прошло немного лет. При помощи электрических разрядов химики научились превращать азот воздуха в аммиак, в азотную кислоту и в цианамид.
Во время империалистической войны азот, нужный для производства взрывчатых веществ, сделался предметом многочисленных исследований. Сейчас во всем мире работает свыше 150 азотных заводов; они ежегодно извлекают из воздуха 4 миллиона тонн азота. Но и эта цифра оказывается ничтожной по сравнению с громадным запасом этого газа, составляющим примерно 81% всего объема воздушной стихии.
Достаточно сказать, что все азотные установки мира каждый год извлекают примерно такое количество азота, которое содержится в столбе атмосферы над половиной квадратного километра земной поверхности. Так рисуются перед нами новые промышленные пути использования воздуха. Промышленность начинает все больше и больше использовать все составные части воздушного океана. Атмосфера превращается в грандиозный источник минерального сырья, запасы которого практически неисчерпаемы. Однако пока пути овладения этими запасами еще далеко не найдены.
Процессы, при помощи которых человек разделяет воздух на составные части, еще довольно несовершенны. Для извлечения азота требуются и большие давления и громадное количество энергии. Для разделения благородных газов и получения кислорода надо прибегать к сложным, дорогим установкам, переводить воздух сначала в жидкое состояние, чтобы затем выделить отдельные газы. И вот на этом пути за последние годы у нас в Советском Союзе сделаны блестящие открытия.