Текст книги "Занимательная геохимия. Химия земли"

Перед отъездом в поле геохимик должен провести ряд подготовительных работ помимо подготовки снаряжения, о котором было сказано выше.

Прежде всего необходимо ознакомиться с имеющейся литературой по данному району и по данному вопросу. Если задача поисковой работы – поиски определенного химического элемента, то необходимо детальное ознакомление со свойствами его и его соединений. Во всех случаях исследователю, помимо изучения имеющейся литературы, надо детально ознакомиться в музее с образцами, типичными для данного района, и с теми минералами, которые характеризуют элементы – объекты поисков. Особенно важно своевременно приобрести детальные топографические и геологические карты или их копии для того, чтобы во время экспедиции отмечать цветным карандашом пройденный путь, места нахождения наиболее интересных минералов.

До отправки в экспедицию надо также обязательно детально ознакомиться со всеми методами полевых исследований и точно знать не только как пользоваться теми приборами, которые геохимик берет с собой, но и как их исправлять.

Второй этап – работа в поле. Надо прежде всего ознакомиться с тем, что известно о данном районе в местных учебных обществах, музеях, библиотеках, школах. Необходимо собрать сведения среди местного населения обо всех тех местах, где добывают руду, где имеются естественные обнажения. В ряде случаев очень важен анализ географических названий, которые нередко указывают на существование в данной местности рудников или добычи; например, в Средней Азии слово «кан» говорит о руднике, «кумыш» – о серебре, «калба» – об олове или бронзе и так далее. Если где-либо идет стройка дома или настилается мостовая, нужно расспросить, откуда привозится материал; выяснить, где проводят новую дорогу, строят мосты или железнодорожную линию, надо расспросить, где роют колодцы, где берут глину для печей, известку или краску для домов.

Местное население нередко помнит о том, что в данном районе раньше работали изыскательские партии; у многих старожилов сохранились воспоминания о руде в том или ином районе. В ряде районов очень важно выяснить наличие древних выработок, старых отвалов руды и шлаков, остатков плавильных печей и так далее.

Конечно, наибольший материал для предварительного знакомства с минералогией и геохимией района дают не столько естественные обнажения, сколько искусственные выработки, именно отвалы при рудниках и разработках, которые доставляют минералогу и геохимику незаменимый и притом нередко совершенно свежий материал. В рудных месторождениях накапливаются громадные количества тех спутников, которые сопровождают руду, и поэтому в отвалах копей нередко можно собрать интересный материал, если в течение многих дней исследовать каждую новую добычу и определять минералы при дневном свете в только что отломанных образцах. Отвалы и штабеля добытой руды и камня в общем дают минералогу или геохимику гораздо более ценный материал, чем сами подземные выработки, где в забоях трудно вести точные наблюдения[82]82
  Русла рек и отвалы рудников – излюбленные места работы минералога, предваряющие скрупулезную работу на обнажениях. Именно здесь можно быстро составить первое представление о минералогии района или месторождения, но – увы – без точной привязки найденных интересных образцов. – Науч. ред.


[Закрыть].

На открытых разработках и в рудниках очень полезно беседовать с рабочими, расспрашивать о встречающихся образцах, обращать их внимание на интересные образцы, просить их откладывать все, что бросится им в глаза. Можно и нужно заинтересовать местное население, посвящая его в свою работу и рассказывая о тех полезных ископаемых, которые необходимо разыскать. Создание определенного общественного мнения, сочувствие и содействие со стороны местного населения – один из важнейших факторов успеха в поисках. Местное население начинает интересоваться работой экспедиции, даже дети с охотой помогают: приносят с реки образцы галек и валунов; и надо сказать, что нередко самые крупные новые месторождения открывает местное население.

В каждом данном обнажении, каменоломне, разработке и руднике нужно стараться собрать образцы всех минеральных тел, которые здесь встречаются, обращая внимание как на крупные их скопления, так и на ничтожные следы, указывающие на наличие тех или иных геохимических процессов.

Сбор материалов, конечно, должен сопровождаться наблюдениями над залеганием минералов в породе, над их соотношением, возрастом и так далее. Первичное ознакомление с районом дает возможность исследователю правильно подойти к геохимическому исследованию его.

Геолог и петрограф начинают свою работу в поле с изучения общей геологической обстановки, тектоники, взаимоотношений горных пород; для этой цели обычно необходимо сначала широко охватить всю территорию и потом уже приступить к детальному изучению данного конкретного участка.

Работа геохимика протекает обычно иначе; он по существу своей работы должен начать с конкретного материала, то есть с самого месторождения.

Познакомившись с геологической схемой района, он должен начинать свои исследования со штабелей добытой руды и отвалов боковой породы. Так намечается довольно резко различие в методах подхода к работе у геологов и геохимиков в условиях экспедиции или экскурсии.

Прибыв на какое-либо месторождение, геолог идет немедленно в штольню или шахту для осмотра забоев, а также в первую очередь наблюдает выходы отдельных пород, естественные обнажения и так далее.

Геохимик и минералог направляются прежде всего к штабелям руды и отвалам. В самый забой они должны идти только тогда, когда их глаз на свету научится различать отдельные минералы, так как определение видов минералов при искусственном освещении забоя представляет очень трудную задачу и возможно лишь при большом опыте. Только после тщательного изучения минералов в штабелях и отвалах геохимик должен перейти к исследованию более общих генетических и геохимических задач, для чего он переносит свою работу на изучение естественных обнажений и на детальное исследование самих забоев и имеющихся зарисовок.

Отсюда становится совершенно понятным, почему минералог и геохимик, придя на рудник, направляются обычно даже не к штабелям руды, а к отвалам боковой породы.

Я лично нередко наблюдал, с каким удивлением, а иногда и прямо неудовольствием смотрели на меня инженеры и техники, когда, приехав на место, я осматривал вначале отвалы, а затем рудник.

Мы не должны забывать, что разгадка самых сложных проблем месторождения и понимание его генезиса дается лишь путем детального изучения всех наблюдаемых минеральных комплексов, их соотношения между собой, их связи с боковыми породами и так далее.

Таким образом, намечается следующая последовательность работы геохимика при первом сборе научных материалов: детальный осмотр отвалов, потом штабелей; далее – забоев в открытых разработках, обнажений и лишь после всего этого – осмотр подземных выработок и изучение соотношений минералов в свежих подземных забоях.

Как мы уже говорили выше, сбор материалов должен сопровождаться постоянным анализом всех минералогических и геохимических соотношений, а потому необходимо, чтобы геохимик заострил свое внимание на детальном сопоставлении всех наблюдений. Я вспоминаю, что намеченная мною теория связи пегматитовых процессов с образованием изумрудов на Изумрудных копях долгое время не встречала сочувствия, пока несколько ничтожных кристаллов колумбита не подтвердили, что мы имеем дело с типичными гранитными пегматитами.

Продумывая все свои наблюдения, геохимик должен мысленно устанавливать соотношения между отдельными минералами, воссоздавать те условия, при которых они образовались, основываясь на своем опыте, подвергать все данные сравнительному анализу и таким образом постепенно приходить к той или иной рабочей гипотезе о генезисе данного месторождения. Такая гипотеза совершенно необходима для дальнейшей работы поискового и разведочного характера, но нужно не забывать, что рабочая гипотеза не должна заслонять самих фактов. Если факты идут вразрез с гипотезой, то надо ее отбросить. Самая глубокая самокритика и самоанализ необходимы при этой работе, и успех поисковых и разведочных работ заключается именно в умении из маленьких, еле заметных фактов строить такие выводы, которые могли бы связать все явления между собой и подсказать те, которые еще не известны. Всякая рабочая гипотеза хороша только постольку, поскольку она намечает новые пути.

Я сознательно заостряю внимание на этом вопросе, ибо очень часто полевые работники не хотят отказаться от своей первой рабочей гипотезы даже тогда, когда новые факты начинают решительно ей противоречить.

Вместе с тем необходимо подчеркнуть еще одно положение, которое, к сожалению, в работах последнего времени не всегда проводится в жизнь достаточно резко. Исследователь должен четко различать самый факт и его наблюдения, с одной стороны, и теоретические и общие выводы – с другой. Как в полевых, так и в окончательных отчетах исследователь должен резко разделять эти две стороны так, чтобы каждый мог видеть, где кончается фактический материал наблюдений и где начинаются логические и теоретические построения автора. Необходимо предостеречь молодых исследователей от увлечения заключительными выводами, отодвигания на задний план конкретного фактического материала, так как выводы без фактов оказываются висящими в воздухе.

Вот почему приходится с особой настойчивостью подчеркивать необходимость точного и тонкого наблюдения самих явлений природы.

Исследователь в поле должен записывать все те мелочи, которые бросаются ему в глаза при наблюдении. Он должен превратить свою полевую записную книжку в постоянный дневник собственных мыслей и наблюдений, и только этим путем он сможет прийти к правильным выводам и решениям. При этом приходится довольно резко различать характер работ и записей в первый год посещения какого-либо месторождения или района и в последующие годы. При первом посещении необходимо особенно следить за накоплением чисто фактического материала; при втором обычно возникает уже необходимость проверки созданной рабочей гипотезы; наконец, при третьем выявляются уже проблемы общего характера, и обычно именно третий год приносит новые открытия и подсказывает направление точных поисков[83]83
  Рекомендую при поисках пользоваться для руководства прекрасной книгой В. А. Обручева «Полевая геология», 1932. С. 320, особенно c. 183–207.


[Закрыть]. Сокращение этих сроков, возможно, зависит от опыта исследователя и от того, насколько до него данное месторождение или район были изучены с геологической и минералогической точек зрения.

Значительно ускоряются окончательные выводы, если во время полевых работ проводить предварительные определения встречающихся минералов и горных пород. Переносные геохимические лаборатории, возможность во время работ отдавать некоторые образцы для количественных анализов в ближайшие лаборатории в значительной степени облегчают ход полевых исследований и позволяют скорее подойти к окончательным выводам.

Краткие сведения о химических элементах[84]84
  Составлено проф. Н. К. Разумовским и А. Ф. Соседко.


[Закрыть]

Азот – Nitrogenium (N). Атомный номер 7; атомный вес 14,008. Бесцветный газ, составляющий ⁴/₅ объема окружающего нас воздуха. Первые указания на существование азота как особого вещества принадлежат Д. Резерфорду (1772), однако только Лавуазье доказал, что он является элементом, и дал ему современное название – азот (по-гречески – «безжизненный»). Латинское название Nitrogenium произошло от «нитрон» – «селитра» и «генус» – «род», порождающий селитру. В природе, кроме воздуха, азот встречается во всех живых организмах, а также в виде селитр – нитратов натрия и калия. Азот переводится в жидкое состояние при температуре 195,8 °C, затвердевает при 210 °C. Свободный азот применяется в электролампах; соединения его имеют громадное значение как удобрение и как составная часть взрывчатых веществ.

Актиний – Actinium (Ac). Атомный номер 89, атомный вес 227. Открыт в 1899 г. А. Дёбьерном в урановой смоляной руде. Актиний – радиоактивный продукт распада урана, с периодом полураспада в 20 лет. В результате дальнейшего распада актиния последовательно образуется ряд радиоактивных элементов, называемых актиниевым рядом. Конечным членом актиниевого ряда является AcD, изотоп нерадиоактивного свинца, с атомным весом 207. Актиний и его соединения мало изучены.

Актиноиды. Химические элементы, следующие за актинием, составляют группу элементов, очень близких по своему химическому составу. В этой группе должно находиться 15 химических элементов: от № 89 до 103; тринадцать из них уже открыты или получены искусственно: актиний, торий, уран, нептуний, плутоний, америций, кюрий, берклий, калифорний, эйнштейний, фермий, менделевий и нобелий. Первые три из них встречаются в природных условиях. Нептуний и плутоний – в ничтожно малых количествах.

Химические свойства актиноидов весьма схожи с лантаноидами и в таблице Периодической системы Менделеева относятся к III группе, однако и те и другие вынесены за пределы таблицы и размещены в два ряда внизу таблицы.

Алабамий. Д. И. Менделеев предвидел существование элемента с атомным номером 85 и предсказал его свойства (экайод). В 1931 г. в Америке было опубликовано сообщение об открытии элемента с атомным номером 85, названного алабамием, однако открытие не подтвердилось. Позднее открытый 85 элемент назван был астатином. См. астатин.

Алюминий – Aluminium (Аl). Атомный номер 13; атомный вес 26,98. Самый распространенный элемент в земной коре после кислорода, водорода и кремния. По весу его в земной коре 7,5 %. Серебристо-белый, очень легкий металл. Уд. в. 2,7, плавится при 660 °C, кипит при 2060 °C. Входит в состав глин, полевых шпатов, слюд и многих других минералов. Главная масса алюминия в природе сосредоточена в алюмосиликатах – минералах, состоящих из алюминия, кремния, кислорода и некоторых металлов. Особенно богаты алюминием бокситы – водные окислы алюминия. Добывается алюминий главным образом из бокситов, а также из нефелинов. Сплавы алюминия широко применяются на транспорте, в самолетостроении, а также в различных отраслях промышленности. Выделен был в чистом виде Вёлером в 1827 г. Название произошло от слова «алюмен» – «квасцы».

Америций – Americium (Am). Атомный номер 95; атомный вес наиболее устойчивого изотопа с периодом полураспада около 10 000 лет – 243. Получен в 1944 г. искусственным путем при бомбардировке нейтронами урана как продукт радиоактивного распада плутония. В настоящее время известно несколько изотопов. По своим химическим свойствам он очень схож с редкоземельными элементами.

Аргон – Argon (Аr). Атомный номер 18; атомный вес 39,944. Принадлежит к группе инертных газов, которые не дают соединений ни друг с другом, ни с какими-либо другими веществами и этим резко отличаются от всех других элементов. Пассивность аргона и обусловила его название: «аргон» по-гречески – «недеятельный». Открыт У. Рамзаем и Релеем (Англия) в 1894 г., сжижается при –186 °C, затвердевает при –189 °C. В природе встречается как составная часть воздуха, содержание аргона в котором около 1 %. Употребляется аргон как наполнитель газосветных трубок с синим свечением.

Астатин – Astatine (At). Атомный номер 85; атомный вес наиболее долгоживущего изотопа с периодом полураспада в 8,3 ч. равен 210. Впервые получен в 1940 г. при бомбардировке висмута альфа-частицами. Название получил от греческого слова «астатос» – «неустойчивый». Известно 20 изотопов. Свойства его вполне совпадают с предсказаниями Д. И. Менделеева, который дал ему название экайод.

Афиний – Aphinium (An). См. эйнштейний.

Барий – Barium (Ba). Атомный номер 56; атомный вес 137,36. Открыт в 1774 г. шведским химиком К. В. Шееле; в элементарном виде выделен английским химиком Г. Дэви в 1808 г. Название произошло от минерала барита, из которого он был получен («барус» – «тяжелый»). Серебристо-белый металл, равный по твердости свинцу, уд. в. 3,5, температура плавления 704 °C, кипения – 1540 °C, окрашивает пламя в характерный желтовато-зеленый цвет. Соли бария – хороший белый краситель.

Бериллий – Beryllium (Be). Один из самых легких металлов. Атомный номер 4; атомный вес 9,013. Открыт в 1798 г. французским химиком Л. Вокеленом и назван им глюцинием благодаря сладковатому вкусу его солей. Это название сохранилось лишь во Франции. Слово «бериллий» произведено от минерала берилла. Бериллий очень твердый, белый металл (уд. в. 1,82, плавится при 1284 °C, кипит при 2970 °C), устойчив на воздухе. Применяется для получения сплавов с медью (бериллиевые бронзы) и другими металлами, отличающихся твердостью стали и «неутомимостью» при резком изменении нагрузки (часовые пружины). В природе бериллиевые минералы в виде больших скоплений встречаются редко.

Берклий (беркелий) – Веrkelium (Bk). Атомный номер 97. Этот элемент был получен искусственным путем при радиоактивном β-распаде ряда трансурановых элементов, полученных при бомбардировке урана нейтронами, как промежуточный член после кюрия, а также при бомбардировке изотопа америция с атомным весом 249 α-частицами. Периоды полураспада открытых до настоящего времени изотопов беркелия не превышают нескольких часов. Назван по городу Беркли в штате Калифорния в США.

Бор – Borum (В). Атомный номер 5; атомный вес 10,82. Открыт в 1808 г. Дэви в Англии и Гей-Люссаком и Тенаром во Франции. Название произошло от слова «borax» – «бура». Кристаллический бор, выделенный из сплава с алюминием, обладает твердостью, близкой к твердости алмаза, уд. в. 2,3, плавится при 2075 °C, кипит при 2550 °C. В природе бор встречается в виде борной кислоты, буры и некоторых других боратов. Применяется главным образом для изготовления эмалей, а также в медицине. Соединения бора с углеродом и азотом обладают чрезвычайно высокой твердостью.

Бром – Bromum (Br). Атомный номер 35; атомный вес 79,916. Открыт Балардом в 1826 г. и назван так из-за своего неприятного запаха («бромос» – «зловонный»). Бром – темно-бурая тяжелая жидкость, уд. в. 3,12, затвердевает при –7,25 °C, кипит при 59 °C; как все галогены, чрезвычайно активен, вступает в соединение почти со всеми элементами; особенно энергично протекает реакция с металлами. При соприкосновении с кожей бром оставляет на ней тяжелые ожоги. В природе встречается в морской воде в форме бромидов, преимущественно натрия и магния. Богаты бромидами соленые озера Крыма, некоторые источники в Старой Руссе и пр. Частично добывается из буровых вод нефтеносных районов. Применяется в фотографической промышленности, в медицине, при синтезе красителей.

Ванадий – Vanadium (V). Атомный номер 23; атомный вес 50,95. Открыт в 1830 г. шведским химиком Сёвстремом и назван в честь богини Ванадис. В следующем году соединения ванадия изучали многие крупные химики (Берцелиус, Вёлер и др.). Ванадий – металл серо-стального цвета, весьма твердый, но не хрупкий. Уд. в. 5,8, плавится при 1735 °C, кипит при 3400 °C. Довольно широко распространен в природе, однако лишь в рассеянном состоянии. Добывается из титано-магнетитовых руд, из битуминозных сланцев, имеется в нефтях и в золе каменных углей. Главная область применения ванадия – производство высококачественной стали, феррованадий, отличающейся большой прочностью, упругостью, сопротивлением разрыву. Большое значение имеют сплавы с алюминием. Применяется как катализатор в химической промышленности; в керамике – как краситель; в фотографии – для тонирования отпечатков, а также в медицине и в животноводстве.

Виргиний. Под этим названием Аллисон описал элемент с атомным номером 87. Сведения оказались неверными, и факт обнаружения этого элемента не был подтвержден. См. франций.

Висмут – Bismuthum (Bi). Атомный номер 83; атомный вес 209,00. Розовато-белый хрупкий металл. Соединения висмута известны были еще в древности, но висмут раньше не отличали от свинца; в свободном виде выделен впервые алхимиком Василием Валентином в XV в. В 1530 г. описан Г. Агриколой. Легкоплавок, уд. в. 9,8, плавится при 271 °C, кипит при 1560 °C. Входит в состав легкоплавких и твердых сплавов, применяемых в типографском деле, в различных противопожарных приспособлениях. Интересен сверхпроводимостью тока при температурах, близких к абсолютному нулю.

Водород – Hydrogenium (H). Атомный номер 1; атомный вес 1,008. Самый легкий элемент, первый в Периодической системе элементов. На долю водорода из всей массы земной коры, считая воду и воздух, приходится около 1 %. Водород – бесцветный, самый легкий газ, в 14 раз легче воздуха. Был открыт в первой половине XVI в. Парацельсом, который получил водород действием железа на серную кислоту. В 1766 г. Кавендиш установил его свойства и указал отличия от других газов. Лавуазье в 1783 г. первый получил водород из воды и доказал, что вода есть химическое соединение водорода с кислородом. На земле водород встречается только в соединениях – в воде, нефти, в тканях живых клеток, а в свободном состоянии лишь в незначительных количествах – в верхних слоях атмосферы. Водород также выделяется при вулканических извержениях. При помощи спектроскопа водород обнаружен на Солнце и на звездах. Сжижается при –252,8 °C, затвердевает при –259 °C. Вещество космоса, по современным представлениям, состоит на 30–50 % из свободного водорода, ядро водорода – протон – является основным кирпичом мироздания. Кроме водорода с атомным весом 1, существуют еще два изотопа с атомным весом 2 и 3 (дейтерий и тритий), которые в соединениях с кислородом дают «тяжелую воду». Водород применяется для наполнения дирижаблей, аэростатов, при автогенной сварке, в химической промышленности для гидрогенизации жиров, для получения аммиака, для получения искусственной нефти и метана из каменного угля и др. Водород и его изотопы широко используются в ядерных реакциях и для получения термоядерных (водородных) бомб.

Вольфрам – Wolframium (W). Атомный номер 74; атомный вес 183,92. Открыт шведским химиком Шееле в 1781 г., в минерале тунгстене, названном впоследствии шеелитом, в чистом виде получен Вёлером лишь в 1850 г. В Англии и во Франции вольфрам называют тунгстен. Вольфрам – тяжелый металл (уд. в. 19,3) серебристо-белого цвета, с высокой температурой плавления (3380 °C, которая используется в так называемых вольфрамо-водородных горелках) и температурой кипения 5930 °C. Не окисляется и не растворяется в кислотах, за исключением царской водки. Тугоплавок. Идет на изготовление быстрорежущей стали и сверхтвердых сплавов, которые носят названия: «победит», «видиа», «карболой». Победит по твердости близок к алмазу и применяется для бурения самых твердых пород. Из вольфрама изготовляют волоски для электроламп. Вольфрам применяется также для изготовления химической посуды и для контактов как заменитель более дорогой платины.

Гадолиний – Gadolinium (Gd). Из группы редкоземельных элементов. Атомный номер 64; атомный вес 156,9. Открыт был впервые в 1800 г. швейцарским химиком Ж. Ш. Мариньяком; название свое получил в 1886 г. в память финского ученого Ю. Гадолина.

Галлий – Gallium (Ga). Атомный номер 31; атомный вес 69,72. Один из элементов, свойства которого были предсказаны Д. И. Менделеевым (экаалюминий). Открыт в 1875 г. французским ученым П. А. Лекок де Буабодраном методом спектрального анализа в цинковой обманке и назван в честь Франции, старинное название которой – Галлия. Галлий – серебристо-белый мягкий металл, уд. в. 5,9, с низкой температурой плавления +29,8 °C (плавится в руке) и высокой температурой кипения 2300 °C; твердый галлий легче жидкого и поэтому плавает в своем расплаве. При этом обладает свойством переохлаждения; принадлежит к числу редких рассеянных элементов; применяется для изготовления термометров, которыми можно измерять широкий интервал температур, вместо ртути, для изготовления светящихся составов, а также для получения оптических зеркал.

Гафний – Hafnium (Hf). Атомный номер 72; атомный вес 178,6. Хотя гафний является более распространенным элементом, чем золото и серебро, и встречается в некоторых минералах в количестве до 30 %, открыт он был рентгено-спектральным путем в соединениях циркония лишь в 1923 г. датским физиком Костером и венгерским химиком Г. Хевеши. Чрезвычайно близок по химическим свойствам цирконию, от которого трудно отделим. Металлический гафний весьма тверд, уд. в. его – 13,3, имеет высокую температуру плавления – 2230 °C, кипит при 5300 °C. В виде окислов входит в сплавы для нитей электронных ламп. Намечается применение его в радиопромышленности и в качестве сверхогнеупора. Название происходит от названия столицы Дании – Копенгагена (Hafnia).

Гелий – Helium (He). Инертный (благородный) газ. Атомный номер 2; атомный вес 4,003. Спектроскопически линии гелия в атмосфере Солнца впервые были обнаружены французским астрономом Ж. Жансеном и независимо от него английским астрономом Н. Локьером в 1868 г. Английский ученый У. Рамзай в 1895 г. выделил этот газ из минерала клевеита. Название произошло от слова «гелиос» – «солнце». После водорода гелий является самым легким из всех газов; он в 8 раз легче воздуха. В природе встречается не только в атмосфере, но и выделяется из недр земли вместе с другими природными газами. Выделяется также из других минералов – как, например, фергусонит, монацит и пр. Гелий образуется при радиоактивном распаде элементов; альфа-частица, вылетающая из ядра атома радиоактивного элемента, представляет собой положительно заряженное ядро гелия – гелион. Она широко используется при ядерных реакциях. Используется гелий для заполнения дирижаблей вместо водорода или вместе с ним для предохранения от взрывов. Подъемная сила гелия составляет 93 % подъемной силы водорода. Применяется гелий также для хранения пищевых продуктов, для продувания пустот при металлоплавке, в водолазном деле. При затвердевании и сжижении гелия достигнуты самые низкие температуры на земле, близкие к абсолютному нулю (–272,2 °C и –268,9 °C).

Германий – Germanium (Ge). Атомный номер 32; атомный вес 72,60. Один из элементов, свойства которого были предсказаны Д. И. Менделеевым (экасилиций). Открыт в 1886 г. К. Винклером в минерале аргиродите, где находится в количестве 7 %. Имеется в золе каменных углей. Обладает как металлическими, так и неметаллическими свойствами. Уд. в. 5,36. Плавится при 959 °C, кипит при 2700 °C. Имеет большое применение в радиотехнике, для изготовления полупроводников, светящихся составов, при производстве специальных сортов стекла и пр.

Глюциний – Glucinium (Gl), см. бериллий.

Гольмий – Holmium (Но). Из группы редкоземельных элементов. Атомный номер 67; атомный вес 164,94. Открыт шведским химиком Клеве в 1880 г. Цвет солей гольмия розовый. Назван по имени столицы Швеции – Стокгольм.

Двимарганец, см. рений.

Диспрозий – Dysprosium (Dy). Из группы редкоземельных элементов. Атомный номер 66; атомный вес 162,46. Открыт был Лекок де Буабодраном в 1886 г. Название получил от греческого слова «диспрозитос» – «труднодоступный».

Европий – Europium (Eu). Из группы редкоземельных элементов. Атомный номер 63; атомный вес 152,0. Открыт Демарсе в 1901 г. Соли европия розового цвета.

Железо – Ferrum (Fe). Атомный номер 26; атомный вес 55,85, уд. в. 7,9, температура плавления 1539 °C, температура кипения 2740 °C. Известно с глубокой древности. Название, вероятно, связано с санскритским корнем «жель» – блестеть, пылать. Легко окисляется и вообще соединяется с другими элементами, поэтому трудно его получить в чистом виде. Металлическое железо имеет серо-стальной цвет, ковко. Обладает наивысшими магнитными свойствами из всех металлов. Соединения железа с углеродом (стали, содержащие углерода – 0,2–2 %, и чугуны – 2,5–4 %) представляют основу металлургической промышленности нашего века. Главнейшие руды: красный железняк, или гематит, – Fe₂O₃, магнитный железняк – Fe₃O₄, карбонат железа, или сидерит, – FeCO₃ и гидроокислы железа – Fe₂O₃ и Н₂O. Количество железа в земной коре составляет 4,7 %, в космосе его больше. Метеориты состоят в большей своей части из железа. Горные породы, в которых содержание железа более 30 %, являются железными рудами. Запасы железа в таких рудах во всем мире выражаются цифрой в 10 миллиардов тонн.

Заурановые элементы. Заурановыми или трансурановыми элементами называются элементы, стоящие в периодической системе Д. И. Менделеева за ураном и имеющие атомные номера от 93 и выше. Все они получены искусственным путем. Первым из них был изучен нептуний (1939 г.). Заурановые элементы радиоактивны. Продолжительность жизни их значительно меньше возраста нашей планеты. Поэтому они не были обнаружены в природе[85]85
  Имеется в виду, что они успели распасться до того времени, когда человечество создало методы и приборы для их определения. – Науч. ред.


[Закрыть]. В настоящее время известны следующие заурановые элементы: нептуний, плутоний, америций, кюрий, берклий, калифорний, эйнштейний, фермий, менделевий и нобелий.

Золото – Aurum (Au). Атомный номер 79; атомный вес 197,2. Известно с глубокой древности. Золото – ковкий и мягкий металл, очень устойчивый против химического воздействия окислителей. Растворяется только в царской водке. Трудно вступает в соединения с другими элементами; в природе обычно встречается в форме самородков или вкраплений в горных породах, а также в виде сплавов с серебром и соединений с селеном и теллуром. Уд. в. химически чистого золота – 19,3 (природного, содержащего 15–25 % серебра, – 15–16). Плавится при 1063 °C, кипит при 2966 °C. Тонкие листочки золота просвечивают зеленым цветом. Золото – валютный металл, и этим главным образом определяется его значение. Технические же применения незначительны: контакты, золочение изделий, в фотографии и в медицине и др.

Иллиний (Il). Под этим названием был описан элемент с атомным номером 61. Факт его обнаружения не подтвердился. См. прометий.

Индий – Indium (In). Атомный номер 49; атомный вес 114,76. Открыт в 1863 г. при помощи спектрального анализа Рейхом и Ф. Рихтером; назван по темно-синим, цвета индиго, линиям спектра. В свободном состоянии индий представляет собой серебристо-белый металл, по твердости мягче свинца, уд. в. 7,3, плавится при 156 °C, кипит при 2000 °C. Относится к мало распространенным рассеянным элементам в природе; богатые им минералы неизвестны[86]86
  Уже известны, см. примеч. на с. 214. – Науч. ред.


[Закрыть]; в виде же незначительных примесей соединения индия содержатся в рудах многих металлов, особенно цинка. Индий является лучшим металлом для изготовления зеркал. Присадка индия к сплавам меди и серебра придает им прочность. Употребляется в зубоврачевании в форме добавок в материалы пломб. Летучие соединения окрашивают пламя в сине-фиолетовый цвет.

Йод – Iodum (I). Атомный номер 53; атомный вес 126,91. Типичный неметалл. При обычных условиях йод – твердое тело, легко летучее и хорошо растворимое в ряде органических растворителей. Химически активен, соединяется непосредственно со многими металлами. Открыт был в 1811 г. Б. Куртуа. В промышленности получают его из соли NaIO₃, залегающей вместе с чилийской селитрой. Встречается также в нефтяных водах, в морских водорослях, из которых и добывается. Принадлежит к рассеянным в природе элементам. Назван от греческого слова «йодес» – «фиалка», по цвету его паров. Черные кристаллы, уд. в. 4,93, плавятся при 113 °C, кипят при 184 °C. Находит широкое применение в медицине, в рентгенотерапии, для получения поляризационных стекол, в фотографии и в красителях.