Читать «Юный техник, 2005 № 01» онлайн - страница 28

Денежной реформе в 1836 году помогло одно открытие. Сделал его изобретатель, впоследствии академик, Б.С.Якоби, эмигрант, недавно приехавший в Россию и принявший русское подданство.

Суть открытия заключалась в возможности получать рельефные отпечатки гравюр при помощи электрического тока. А началось все с опытов по выделению меди из раствора ее солей при помощи тока.

Налейте в стеклянную банку раствор медного купороса и опустите в него два электрода. Один должен быть медным, другой — из любого материала, проводящего электрический ток, например, из графита. (В технике такое устройство называется гальванической ванной.)

Подключите к электродам источник постоянного тока напряжением примерно 3 В. «Минус» источника соедините с электродом из меди, а «плюс» — с другим электродом (рис. 2).

Вы увидите, как на катоде — так принято называть отрицательный электрод — начнется выделение меди. Отметим также, что поверхность положительного электрода — анода — посветлеет и начнет растворяться.

Вот что происходит в вашей гальванической ванне. На медном электроде образуются положительно заряженные ионы меди. Это атомы, потерявшие по два электрона со своей внешней оболочки. Их электроны не исчезли, а прошли через источник тока и выделились на катоде, зарядив его отрицательно.

Под действием электрического поля эти ионы движутся в сторону катода. Достигнув его поверхности, они захватывают находящиеся на ней электроны и, разряжаются, превращаясь в нейтральные атомы.

Так на катоде и образуется слой меди.

Б.С.Якоби заметил, что при этом медь покрывает все выступы и впадины катода. Если этот слой снять и рассмотреть, то окажется, что его поверхность является в точности обратным рельефом поверхности катода. Там, где на катоде были мельчайшие выступы, на слое меди образуются точно такие же впадины, а на месте впадин — выпуклости. (И все это — с точностью, которая подтверждается даже наблюдением под электронным микроскопом!)

Эта сторона явления особенно заинтересовала ученого. Он стал омеднять пуговицы, стараясь затем отделять от них слой металла с обратным рельефом. Долгое время это получалось плохо. Медь отделялась частично, в других же местах намертво соединялась с предметом.

Изобретатель менял состав раствора и напряжение на электродах, но решение пришло случайно. Он заметил, что медь отделяется в тех местах, к которым он прикасался руками. Тогда он смазал металлическую пуговицу тонким слоем жира и, подержав ее несколько часов на катоде гальванической ванны, легко отделил от нее слой меди с обратным рельефом. Его он тоже смазал — тонким слоем жира и вновь поместил на катод ванны.

Вскоре Б.С.Якоби получил на нем слой меди и снял его. У него в руках оказалась поразительно точная копия рельефа пуговицы.

Об этом открытии в 1838 году Якоби написал письмо в Академию наук. «Что не удалось многократным стараниям медно-граверного искусства… сумело совершить тихое творчество природы», — говорилось в нем.