Занимательная геохимия. Химия земли - Александр Евгеньевич Ферсман

борец за ее будущее, прекрасный химик и минералог, горный инженер и маркшейдер, сумевший впитать в себя блестящие идеи передовых ученых того времени. Еще в 1801 году дель Рио, изучая бурые свинцовые руды Мексики, открыл в них как будто бы новый металл. Так как соединения металла были окрашены в самые разнообразные цвета, он назвал его сначала панхромом, или всецветным, а позднее заменил это название на эритроний, то есть красный.

Но доказать свое открытие дель Рио не мог. Химики, которым он посылал образцы, признавали элемент в бурой свинцовой руде за хром, и эту же ошибку повторил и химик Вёлер, который так неуверенно и неудачно стучался к богине красоты Ванадис.

После долгих сомнений и многих неудачных попыток доказать самостоятельность этого металла нашел решение молодой шведский химик Сёвстрем. В то время в разных частях Швеции шло строительство домен для выплавки чугуна. При этом выяснилось, что железные руды одних рудников давали хрупкое железо, из других же, наоборот, получались высокие сорта гибкого и вязкого металла. Проверяя химический состав этих руд, молодой химик очень скоро выделил особый черный порошочек из магнетитовых руд горы Табер в Швеции.

Продолжая свои исследования под руководством Берцелиуса, он доказал, что имеет дело с новым химическим элементом и что этот же элемент содержится в бурой свинцовой руде из Мексики, о которой говорил дель Рио.

Что оставалось делать Вёлеру после этого несомненного успеха молодого шведа? В письме к своему другу он писал: «Я был настоящим ослом, что проглядел новый элемент в бурой свинцовой руде, и прав был Берцелиус, когда он не без иронии смеялся над тем, как неудачно и слабо, без упорства стучался я в дом богини Ванадис».

Сейчас замечательный металл ванадий сделался одним из самых важных металлов промышленности. Но как долго не давался он в руки человека! Ведь вначале килограмм ванадия стоил 50 тысяч рублей золотом, сейчас же только 10 рублей. В 1907 году его извлекали всего лишь в количестве 3 тонн в год, так как он никому не был нужен, а сейчас какая упорная борьба идет во всех странах за месторождения ванадия! Как замечательны его свойства, как нужен он в каждой стране! Уже в 1910 году было добыто 150 тонн металла, открыты были месторождения в Южной Америке, в 1926 году добыча достигла 2 тысяч тонн; сейчас она превосходит 5 тысяч тонн.

Ванадий — важнейший металл автомобиля, брони, бронебойного снаряда, пробивающего пластины лучшей стали в 40 см толщиной; ванадий — металл современных самолетов, металл для тонких химических производств, металл для получения серной кислоты и прекрасных разнообразных красок.

В чем же разгадка главных его достоинств? Он влияет на сталь, делая ее более упругой, менее хрупкой, предохраняет ее от перекристаллизации под влиянием ударов и толчков; а ведь именно это и нужно для осей автомобиля или моторных валов, которые всегда находятся в сотрясении.

Но не менее замечательны и соли этого металла, зеленые, красные, черные, желтые, то золотистые, как бронза, то черные, как чернила. Они дают целую палитру прекрасных красок для фарфора, фотографической бумаги, особых чернил. Они служат также и для лечения больных…

Но не будем перечислять всех возможностей применения этого замечательного металла; лишь об одном еще мы должны упомянуть. Ванадий помогает в получении серной кислоты — этого главного нерва всей химической промышленности. При этом он ведет себя очень «хитро»: он только помогает химической реакции, катализирует ее, как говорят химики, но сам остается на месте в старом виде и не расходуется. Правда, некоторые вещества его отравляют и портят, но и на это есть свои лекарства. И металлический ванадий, и некоторые его соли своим присутствием как бы оказывают таинственное действие при получении самых сложных органических соединений, которые никак не получаются без его участия.

Но если ванадий такой чудодейственный металл, почему же мы так мало знаем о нем? Почему многие из вас, читателей, раньше никогда даже не слыхали о нем? Да и добывают его в год на всей земле очень мало: около пяти тысяч тонн. А ведь это в 20 тысяч раз меньше годовой добычи железа и только в пять раз больше добычи золота.

Очевидно, что-то неблагополучно с его месторождениями и добычей, и, чтобы ответить на этот вопрос, мы должны спросить наших геологов и геохимиков. Вот что они рассказывают о поведении этого замечательного металла в земной коре.

Металла ванадия в нашей земле совсем не так мало. В доступной части земной коры наши геохимики насчитывают в среднем до 0,02 %, и это совсем не мало, если мы вспомним, что свинца содержится в земной коре в 15 раз меньше, а серебра в 2000 раз меньше. Так что, в сущности, ванадия в земле ровно столько же, сколько цинка и никеля, а ведь последние два металла нами добываются в сотнях тысяч тонн.

Но не только в земле и в доступной нам земной коре содержится ванадий. Вероятно, там, где сосредоточено самородное железо, количество ванадия довольно велико. Об этом нам говорят падающие на Землю метеориты. В их металлическом железе содержание ванадия раза в 2–3 больше, чем в земной коре. В спектре Солнца наши астрономы видят яркие сверкающие линии его атомов, но геохимики как раз этим и огорчаются. Всюду есть много ванадия, всюду в мироздании распространен этот нечетный металл, но мало таких мест, где бы он накапливался, где бы легко можно было добывать его для промышленности. Действительно, он распространен почти во всех железных рудах, и там, где его содержание доходит до десятых долей процента, он используется промышленностью. Возможность извлекать этот дорогой металл из тысяч тонн железа становится интересной и даже выгодной.

Когда химики открывают руду с содержанием одного процента ванадия, — газеты пишут об открытии богатого месторождения ванадия. Очевидно, какие-то внутренние химические силы все время стремятся рассеять атомы этого металла. Задача нашей науки — выяснить, что же собирает и накапливает эти рассеянные атомы, что может сломать их страсть к странствованию, рассеиванию и миграции. Такие силы в природе существуют; и мы, изучая месторождения этого металла, читаем сейчас замечательные страницы о тех процессах, которые собирают атомы ванадия и заставляют их накапливаться.

Ванадий, прежде всего, — металл пустынь: он боится воды, которая легко растворяет его и разносит по земной поверхности его атомы; он боится кислых почв наших средних и северных широт. Он находит себе «успокоение» лишь в южных широтах, где много кислорода в воздухе, где разрушаются жилы сернистых руд. В горячих песках Родезии