Page 349 - Основы_химии

481 — 482] С Т Е К Л О . Г Е Р М А Н И Й . 341

Из сказанного о стекле понятно, что для него нельзя дать какой-либо определенной
формулы, потому что оно есть некристаллизующийся или аморфный сплав (твердый
раствор) кремнеземистых соединений; но подобный сплав может образоваться только при
известных предельных отношениях между входящими окислами. При большом содержании
кремнезема стекло весьма легко мутится при нагреванпи; при значительном содержании
щелочей оно легко подвергается действию влажности и мутится со временем, оставаясь
на воздухе; при большом содержании извести оно становится тугоплавким и непрозрачным,
в нем образуются кристаллические соединения, словом — практически достигают некото­
рого отношения между окислами, образующими стекло, при котором оно имеет подходящие
для практики свойства. Тем не менее полезно заметить, что состав хороших сортов стекла
подходит к формуле Na„0Ca06SiO 2 *). Коэффициент кубического расширения стекла
близок к коэффициенту расширения платины и железа, приблизительно = 0,000027. Тепло­
емкость стекла близка к 0,18, а удельный вес обыкновенного натрового стекла близок
к 2,5, богемского — к 2,4, бутылочного — 2,7. Хрусталь гораздо тяжелее обыкновенного
стекла, потому что содержит более тяжелую окись свинца; его удельный вес 2,9 — 3,2.
Подробности і) технологии. Упомянем о том, что кислоты хотя, невидимому, слабо дей­
ствуют на большинство кремнеземистых соединений, но все-таки на мелкий, отмученный
порошок кремнеземистых соединений крепкие кислоты, в особенности при нагревании,
действуют разрушительно, отнимая основные окислы и оставляя студенистый кремнезем.
В этом отношении наиболее энергическим действием отличается серная кислота при
нагревании в запаянных трубках до 100° порошкообразных кремнеземистых соединений.
До самого последнего времени полагали, что стекло не только при обыкновенной,
но и при возвышенной темп, для газов непроницаемо, но когда оказалось, что гелий
(см. доп. 165) проникает сквозь сплавленный кварц, Вертело (1905) показал, что стекло
в накаленном и начинающем размягчаться состоянии, т.-е. при 600° и выше, так же про­
ницаемо для газов, как каучук при обыкновенной темп. Так, напр., при нагревании в продол­
жение одного часа до 600° и нескольких минут до 650° запаянпая стеклянная трубка
(объем сперва был 5,3, а после нагревания 9,7 см \ ъ содержащая 2,99 см 1 водорода,
измеренного при 15°, сохранила его 2,54 см", а в пее вошло 0,11 с и 3 азота. Из 100 об.
кислорода в 2 часа при 650° утратилось 8 об. Очевидно, что эти данные должно
иметь в виду при - исследованиях, производимых при накаливании стеклянных трубок
и других приборов.
Стекло, как аморфное вещество, представляет пример прямого перехода из жид­
кого (сплавленного) состояния в твердое, но тому же составу отвечает и кристаллическое
соединение, по существу отличающееся от аморфного, как особое видоизменение (фаза).
Для стекла часто можно наблюдать прямые переходы из аморфного вида в кристалли­
ческий, что и называется «расстеклованием», потому что тогда теряются прозрачность и
оптическая однородность стекла. По исследованиям Гюртлера (1904), такое превращение
для некоторых видов борного стекла происходит прп определенной темп, с большой ско­
ростью, и очевидно, что расстеклование состоит в кристаллизации (см. конец доп. 434).
481] Только периодическим законом сближеиы между собою такие элементы, как Si,
Sn и РЬ в одну общую группу (IV) из нечетных рядов: 3, 7 и 11-го. Однако четырех-
валентность Sn и РЬ была известна гораздо ранее открытия периодического закона.
Обыкновенно до того кремний относили к металлоидам, а олово л свинец к металлам.
[482] Сперва (февраль 1886 г.) недостаток материала, отсутствие спектра в пламени
горелки H растворимость многих соединений германия затрудняли исследования Вин-
клера, который, анализируя аргиродит обычным способом, получал постоянную потерю 7°/ 0
и тем был наведен на разыскание нового элемента. Присутствие As и Sb в"сопровождаю­
щих минералах также затрудняло отделение нового металла. После сплавления с s и Na„CO s
аргиродит дает раствор сернистого металла, осаждающий, при и з б ы т к е IICI, сернистый
германий, растворимый в М1 3 и тогда от HCl осаждающийся в виде б е л о г о осадка,
растворяющегося (или разлагающегося) водою. Сернистый германий GeS„ после окисления
азотного кислотою, высушивания и прокаливания оставляет окись GeO s, которая при нака­
ливании в струе водорода дает металл.
Кобб и др. определили спектр германия. Длины волн наиболее резких линий даны
в гл. X I I I .
При накаливании Ge или GeS 3 в струе HCl получается летучая жидкость, кипящая
прп 72°, которая отвечает хлороформу германия GellCl,. Водою она разлагается, образуя
основную соль гидрата закиси Get), действует в соляном растворе как сильпое восста-
новляющее средство. При продолжительном нагревании с раствором NaHO в огромном
избытке (на GeIICI 3 надо около 5Nall0) вся закись переходит в раствор, который, с одной
стороны, подобен щелочному раствору гидратов ZnO, РЬО, А1 2 0,, SiO,, а с другой стороны,
муравьино-натровой соли CHNa0 2, так как она равпа СО-f-NaHO, а раствор"равен GeO +

*) Формула эта установлена Люта. Впоследствии Чейшнер для устойчивых стекол предложил
более общую Формулу xR«0 + уНО + zSU) s , при чем х, у н z должны быть связаны следующим соотноше-