По распространенности в земной коре железо занимает второе место среди металлов после алюминия. При этом, в отличие от алюминия, железо значительно легче выплавить из руды, а кроме того, оно встречается в самородном виде. Поэтому этот металл был известен человеку с древних времен. Чистое железо практически не находит применения, а те вещи, которые мы называем железными, например гвозди, на самом деле изготовлены из низкоуглеродистой стали. Однако для чеканки монет железо малопригодно: под действием влаги и кислорода оно покрывается ржавчиной. «Железные» монеты выпускали в 1943–1953 годах в Финляндии (рис. 1), Болгарии (1943), Люксембурге (1918–1922), в ряде других стран [1]. Железные монеты были известны и в античности. А в Китае и Японии монеты когда-то отливали из чугуна (железо с повышенным содержанием углерода; температура плавления чугуна на 300° меньше, чем у чистого железа).
Чтобы избавиться от проблем коррозии, во многих странах начали (и продолжают) выпускать стальные монеты, покрытые тонким слоем защитного металла: меди, латуни, хрома, никеля, мельхиора. Редкий случай произошел в 1943 году в США: одноцентовые стальные монеты для защиты от коррозии покрывали цинком [1]. В постсоветской России из-за гиперинфляции чеканка в 1992 году 10- и 20-рублевых монет из медно-никелевого сплава стала экономически невыгодной, и в 1993-м эти монеты стали стальными с мельхиоровым покрытием. Оба типа монет сохранились в некоторых семьях — с виду они очень похожи, но с помощью магнита их легко различить. Мельхиором покрыты фактически вышедшие недавно из обращения стальные копейки и пятачки, которые чеканились с 1997 по 2009 год (и небольшим тиражом в 2014 году). Из стали с латунным покрытием были в 1992 году отчеканены монеты номиналом 1 руб. и 5 руб., которые из-за инфляции очень быстро вышли из обращения. Стальными с латунным покрытием были также 50-рублевые монеты с датой «1993» (отчеканены в 1995 году), но часть пятидесятирублевок с датой «1993» были отчеканены из алюминиевой бронзы. На гурте стальных монет четко видна темная полоса, которой нет на бронзовых монетах. Медным сплавом покрыты стальные монеты номиналом 10 и 50 коп., которые чеканились с 2006 по 2015 год. Из стали с защитным покрытием отчеканены и современные (с 2009 года) монеты номиналом 1, 2, 5 и 10 руб. Причем монеты с номиналом 1, 2 и 5 руб. и с датой «2009» были двух типов: стальные и медно-никелевые (рублевые и двухрублевые) или медные с мельхиоровым покрытием (5 руб.; медная основа хорошо видна на гурте). До введения евро многие европейские страны тоже экономили на монетных металлах, чеканя их из стали и покрывая защитным слоем коррозионностойкого металла. Однако в Италии пошли когда-то по другому пути — там чеканили монеты номиналом 50 и 100 лир из высоколегированной стали, содержащей 18,25% хрома. Если стальная монета защищена от коррозии медью или латунью, то такое покрытие можно растворить, не затрагивая стальной основы. Это позволяет провести с монетами эффектный опыт: снять желтое или красное покрытие, обнажив стальное нутро. «Растворителем» будет служить водный раствор аммиака (нашатырный спирт) с окислителем — надсульфатом калия K2S2O8 или аммония (NH4)2S2O8 (пероксид водорода не годится, так как в присутствии соединений меди подвергается быстрому каталитическому разложению). Довольно быстро раствор начнет окрашиваться в голубой, а потом в красивый темно-синий цвет, что свидетельствует о растворении медного сплава: ионы меди в присутствии аммиака образуют комплексные аммиакаты, тогда как на сталь аммиачный раствор не действует. Когда всё покрытие растворится, останутся «железные» монеты довольно необычного вида (рис. 2). Такой же эксперимент можно проделать и с находящимися в обращении российскими монетами; однако смыть полностью мельхиор с медной основы пятирублевых монет образца 1997 года не удается (рис. 3). Точное взвешивание монет до и после обработки позволяет оценить толщину покрытия. Для этого необходимо знать плотность меди или ее сплава (около 8,8 г/см3), а также площадь монеты (ее легко определить с помощью штангенциркуля). Вот какие результаты получились для некоторых монет. Их можно сравнить с толщиной гальванопокрытия на американских центах — около 5 мкм.
Слева направо и сверху вниз: 5 пфеннигов, ФРГ (1991); 1 руб. (1992); 10 крон, Чехия (1993); 1 пенни, Великобритания (1994); 1 крона, Словакия (1996)
| Страна | Номинал | Масса монеты, г: | Толщина слоя, мкм | |
| с покрытием | без покрытия | |||
| Россия | 1 руб. 1992 г. 5 руб. 1992 г. 50 руб. 1993 г. |
3,215 4,149 5,180 |
2,934 3,777 4,718 |
53 55 53 |
| Великобритания | 1 пенни | 3,487 | 3,294 | 27 |
| Чехия | 10 крон | 7,547 | 7,063 | 47 |
| Словакия | 1 крона | 3,833 | 3,628 | 29 |
| Германия | 2 пфеннига 5 пфеннигов |
2,908 2,999 |
2,536 2,673 |
70 70 |
И в заключение — бельгийская монета: 2 евро 2006 года (рис. 4). Сделана она не из железа, но изображение на ней — знаменитый Атомиум — имеет к этому элементу непосредственное отношение. Атомиум, одна из главных достопримечательностей Брюсселя, был построен в 1958 году для Всемирной выставки и представляет собой фрагмент кристаллической решетки железа, увеличенный в 165 млрд раз; высота конструкции — 102 м.
Илья Леенсон,
канд. хим. наук, доцент Высшего химического колледжа РАН
1. Гельфанд М., Леенсон И. Монеты войны // ТрВ-Наука. № 250 от 27 марта 2018 года.