Занимательная геохимия. Химия земли: читать книгу онлайн полностью и бесплатно

А физики идут еще гораздо дальше: они говорят, что наш воздух состоит не только из десяти газов, о которых мы выше говорили, воздух содержит огромное количество газов еще более редких, еще более рассеянных в миллионных, в миллиардных долях процента, — газов радиоактивных.

Речь идет об эманации радия и о различных летучих газах, продуктах распада легких металлов. Эти газы живут недолго в нашей атмосфере: жизнь одних измеряется днями, других — секундами, третьих — миллионными долями секунды. Воздух насыщен этими продуктами распада мировых атомных ядер. Космические лучи вызывают на каждом шагу разрушение атомов и появление неустойчивых газов, которые должны снова исчезнуть и перейти в более устойчивые формы твердого вещества.

В воздушном океане непрерывно происходят химические реакции. Сложнейшие процессы происходят между рассеянными атомами вещества, и еще мало понятны нам те постоянные и сложные перемещения, те электрические разряды, которые идут в этом воздушном океане вокруг нас.

Разгадать их — значит сделать еще один шаг по пути подчинения природы нашим потребностям.

Атомы в воде

Воды источников рек, морей, океанов и подземные пластовые воды все вместе образуют неразрывную водную оболочку Земли, или гидросферу. Над огромными просторами океанов непрерывно происходит испарение воды под влиянием тепла Солнца.

В атмосфере вода конденсируется и падает на землю в виде дождя, снега и града. Она размывает почвы, выщелачивает их, разрушает породы, растворяет массу разнообразных веществ и сносит все это опять в моря и океаны.

Таким образом, вода много миллионов раз совершает свой круговорот: океан → атмосфера → земля → океан. И каждый раз она извлекает из твердых пород Земли все новые и новые количества растворяющихся в воде веществ.

Подсчитано, что ежегодно все реки мира сносят с поверхности Земли в океан около трех миллиардов тонн растворенных ими веществ.

Иначе говоря, воды разрушают и сносят со всей Земли за 25 тысяч лет слой пород толщиной около одного метра.

Работа, совершаемая водой на Земле, грандиозна.

Вода, химическая формула которой Н₂O, — одно из самых распространенных веществ на Земле.

Объем воды Мирового океана составляет 1,37 миллиарда кубических километров!

Значение воды в истории Земли, а следовательно, и в геохимии огромно.

Вот почему в свое время в геологических науках существовала гипотеза о происхождении всех горных пород на Земле из водной среды.

Сторонники этой гипотезы — нептунисты, названные по имени мифологического бога морей Нептуна, — спорили с плутонистами, доказывавшими, в свою очередь, происхождение всех пород на Земле из расплавленных масс, излившихся на поверхность из глубин подземного царства бога Плутона.

Сейчас мы знаем, что обе эти силы — вода и вулканы — участвовали в образовании пород Земли.

В природе практически нет воды, которая не содержала бы каких-то примесей или растворенных в ней веществ или солей.

В природе, иными словами, нет дистиллированной воды. Даже дождевая вода содержит углекислоту, следы азотной кислоты, йода, хлора и других соединений.

Кристаллы снега

Получить химически чистую воду очень трудно, если не сказать — невозможно. Газы воздуха, стенки сосуда, в котором находится вода, хотя и в малых количествах, но растворяются в воде.

Например, миллиардные доли серебра переходят в раствор воды, содержащейся в серебряном сосуде. Серебро чайной ложки в ничтожном количестве переходит в воду. Химик почти не может заметить этих следов. Но некоторые низшие организмы, например водоросли, настолько чувствительны к следам серебра и к некоторым другим атомам в воде, что погибают от них.

Природная вода, протекая по чрезвычайно разнообразным породам Земли: пескам, глинам, известнякам, гранитам и так далее, извлекает, конечно, из них разнообразные соединения. Некоторые ученые говорили, что если знать, по какому ложу течет река, — можно сказать, какого состава будет ее вода.

Но, несмотря на то, что в природе, как мы уже знаем, широко распространены алюмосиликаты, воды, как правило, не содержат больших количеств алюминия и кремния. Если эти металлы и присутствуют, то главным образом в виде мути, в виде механической взвеси. С другой стороны, все воды рек и морей всегда содержат щелочи — натрий, калий, а также магний, кальций и другие элементы. В чем же дело?

Оказывается, что химический состав растворенных в водах солей чрезвычайно зависит от степени растворимости тех или иных солей в воде. Наиболее растворимые соединения являются самыми обычными составными частями природных вод. Как мы уже говорили, главную массу солевого остатка природной воды постоянно составляют атомы натрия, калия, кальция, магния, хлора, брома и некоторых других элементов.

Насыщенные солями воды — рассолы — опять-таки содержат именно эти хорошо растворимые соединения атомов, вымытых из пород.

Океан, таким образом, является вместилищем растворимых солей, которые накопились в нем за все время существования Земли, в результате непрерывной циркуляции воды между материком и океаном.

Ниагарский водопад. США