Елемент кальцій, світ науки

Хіміки та фізики нам го-ворят, що кальцій займає в Менделєєвськой системі со-вершенно особливе місце, eго номер один по одному 20. Це зна-чит, що він складається з ядра, тобто з найдрібніших частини-чек - протонів і нейтронів, і двадцяти вільних отри-цательного заряджених части-чек, які ми називаємо електронами. атомний вага цього елемента, розташованого в другій групі Менделєєвськой системи, у другому її ряду. У своїх з'єднаннях він вимагає для отримання стійких молекул двох негативних зарядів. Як кажуть хіміки, його валентність дорівнює двом.

Ви бачите, що мені довелося при цьому перерахування при-водити цифри, кратні чотирьом. У геохімії це дуже важливі числа. Ми знаємо і в житті, що коли ми хочемо щось зро-лать стійким, то ми завжди вдаємося до цих чисел; так, наприклад, стіл має чотири ніжки. Сталий тіло, всяка будівля зазвичай симетричні, так що права і ліва поло-вини подібні.

Число 2 і числа 4, 20 і 40 говорять нам про виняткову стійкості і атомів кальцію, і ми навіть ще не знаємо тих сотень мільйонів градусів, які можуть зруйнувати цю ін-ву споруду з маленького ядра і швидко мчить навколо нього плеяди з двадцяти негативних планет . І в міру того як астрофізики починають розуміти будову всього світу, все більше і більше вимальовується величезна роль атомів кальцію в світобудові.

Ось сонячна корона в період сонячного затемнення. Навіть неозброєним оком видно грандіозні протуберанці, викиди на. відстані сотень тисяч кілометрів розжарених. швидко мчаться частинок металів; головну роль серед них відіграє кальцій. Досконалими методами нашим астрономам вдалося цього, годину дізнатися, чим наповнені міжпланетні простору. Між- розсіяними зоряними туманностями все світове простору-ство пронизане мчить легкими атомами деяких хі-чеських елементів; і знову серед них велику роль грає каль-цій нарівні з натрієм.

Але ось, покірні законам тяжіння, якісь мчать, частинки світобудови, описуючи свої складні шляхи, залітають - до нас на Землю. Вони падають у вигляді метеоритів, і знову каль-цій грає в них величезну роль. І на нашій Землі важко собі уявити який-небудь метал, який мав би більше - значення у всіх складних долі освіти земної кори, створення життя і технічного прогресу.

Ще в ті часи, коли розплавлені маси кипіли на - поверхні Землі, коли поступово відокремлювалися важкі пари. утворюючи атмосферу, і збиралися перші краплі води, створюючи - великі океани та моря, кальцій, разом зі своїм другом магнієм, таким же щільним і міцним, таким же парних елементом (номер його 12), був одним з найбільш важливих металів Землі.

У різних породах, які тоді виливалися на поверх-ність або застигали в глибинах, атоми кальцію і магнію гра- чи особливу роль. Дно великих океанів, особливо Тихого, ще - і зараз вистелено базальтової постіллю, в якій атоми кальцію мають велике значення, і ми знаємо, що наші материки плавають на цій базальтової ліжку, котра утворює хіба що своє-образну тонку застиглу кору на розплавах глибин.

Геохіміки навіть підрахували, що до складу земної кори вхо-дять за вагою 3,4% кальцію і 2% магнію. Вони зв'язали закони поширення кальцію з чудовими властивостями самого атома кальцію, з парністю його електронів, з дивовижною стійкістю цієї прекрасної досконалої споруди світу.

Відразу ж після утворення земної кори почалися складність ні шляху мандрування цих атомів.

Виверження вулканів в ті далекі часи виносили з собою велику кількість вугільної кислоти. Важкі хмари повітряної атмосфери, насиченої парами води і вуглекисло-ти, оточували Землю, руйнуючи земну поверхню, зносячи в диких первинних бурях ще гарячі маси землі. Так на-чался найцікавіший етап в історії мандрів атомів кальцію.

З вуглекислотою кальцій давав міцні, стійкі соеди-вати. При надлишку вуглекислоти карбонат кальцію переносив-ся водами; при втраті вуглекислоти він осідав у вигляді білого кристалічного порошку.

Так утворювалися мощ-ні шари вапняків. Там, де наноси земної поверх-ності накопичували залишки глин, осідали шари Мерго-лей. Бурхливі руху під-земних розпечених мас, які вириваються в шари відомого-няков, обпалювали їх своїми парами в тисячі градусів і перетворювали в білосніжні гори мармуру. *

Але ось зі складних клуб-ков якихось сполук уг-лерода зародилися перші грудки органічного вещест-ва. Поступово ускладнювалися ці колоїдальні желеоб-різні маси, нагадую щие медуз нашого Чорного моря; зароджувалися в них но-ші властивості - властивості жи-вої клітини. Великі закони еволюції, боротьби за существова-ня, боротьби за подальший розвиток роду ускладнювали ці молі-кули, приводили їх до нових сполученням, і нові властивості з'являлися на основі великих законів органічного світу. Поступово народжувалася життя ... Спочатку у вигляді простих клітин серед гарячих морів і океанів, потім у вигляді більш складних багатоклітинних організмів, і так аж до самого здійснений-ного організму на землі - людини. У цьому поступовому усклад-неніі зростання кожного організму відбивалася весь час боротьба за створення міцного, стійкого тіла. М'яке, пружне тіло тварини було беззахисне перед ворогами, які на кожному кроці його розривали і знищували. Жива речовина в процесі поступової еволюції все більше і більше прагнуло защи-тить себе. Треба було створити або якусь непроникну оболонку навколо м'якого тіла, щоб можна було сховатися за нею, як за бронею, або ж потрібен був міцний внутрішній кістяк - то, що ми називаємо скелетом, щоб м'яке тіло могло міцно триматися на твердих кістках. І історія життя нам по-показувала, що в цих пошуках твердого та міцного матеріалу каль-цій зіграв зовсім особливу роль. Спочатку в раковинки по-тися фосфорнокислий кальцій; і перші черепашки, які зустрічаються в історії земної кори, були з мінералу апатиту.

Однак цей шлях виявився не дуже правильним; фосфор .нужен для самого життя, але не всюди його запаси такі великі, щоб можна було легко побудувати міцну раковину; істо-рія розвитку тваринного і рослинного світу показала, що набагато вигідніше будувати міцні частини з інших, малорас-творяться з'єднань - опала, сірчанокислих стронцію і барію; але особливо виявився придатним вуглекислий кальцій.

Правда, не менше за потрібне виявився і фосфор: в той час, як різного роду молюски та рачки, а також одноклітинні організми стали широко використовувати вуглекислий кальцій для своїх красивих черепашок, скелетні частини наземних тварин стали будуватися з фосфорнокислий солей. Кость людини або великої тварини складається з фосфату кальцію, який досить близький за своєю природою до нашого мінералу апатити. Але і тут і там кальцій відігравав значну роль. Різни-ца була тільки в тому, що скелет людини будувався з фосфату цього металу, а раковинки - переважно верб кар-Бонато.

Важко собі уявити більш чудову картину, ніж та, яка малюється перед натуралістом, коли він підходить до берега, наприклад, Середземного моря.

Я пам'ятаю, як ще молодим геологом я вперше потрапив близько Генуї на скелястий берег Нерви. Я був вражений красою і різноманіттям черепашок, різнокольорових водоростей, раків-від- шельніков з їх красивими вапняковими будиночками, різних молюсків, цілих колоній мшанок і різних вапнякових-вих коралів. Я абсолютно занурився в цей чудовий світ прозорої води, крізь синяву якої виблискували всіма коль-тами веселки різноманітні сполуки все того ж вуглекислого кальцію. Але моє захоплення цим новим світом перервав огром-ний восьминіг, який непомітно підплив до нашого каменю, і я став дратувати його палицею.

У сотнях тисяч видів накопичувався кальцій в раковинах і скелети на дні морських басейнів. Там примхливі залишки померлих організмів утворювали цілі кладовища вуглекислого кальцію - початок нових гірських порід, цілих майбутніх гірських хребтів.

І зараз, коли ми захоплюємося різноманітністю забарвлень мармурів, що прикрашають наші архітектурні споруди, або на електростанції милуємося красивим сірим або білим мар-мором розподільного щита, або спускаємося сходами метро з желтобуримі ступенями з шемардінского подмосков-ного мармуроподібного вапняку, ми не повинні забувати, що у всіх цих випадках початок величезним скупченням вапняку належало маленькій живою клітиною і тієї складної хі-чеський реакцією, яка вловлює розсіяні атоми каль-ція в морській воді, пре Воря їх в тверді кристалічні скелети і волокна кальцієвих мінералів, які були зв-вани кальцитом і арагонітом. Але ми знаємо, що на цьому не закінчуються мандри атомів кальцію.

Знову води розчиняють його, знову починають мандрувати в земній корі його кулясті іони в складних водних рас-творах, то утворюючи так звані жорсткі, багаті кальцієм води, то випадаючи разом із сіркою у вигляді гіпсу, то кристал-зуясь в чудові сталактити і сталагміти - складні фантасти-етичні освіти вапняних печер.

Потім починається останній етап історії мандрів атомів кальцію: їм заволодіває людина. Він не тільки викорис-зует мармури і вапняки в чистому вигляді, але в більших печах цементних заводів і вапняних випалювальних печах він, ос-вобождая - кальцій від влади вуглекислоти, створює грандіозні кількості сховищ, без яких не було б нашої промисловості.

У найскладніших процесах органічної і неорганічної хімії - усюди кальцій відіграє величезну роль, визначаючи собою хід процесів в лабораторіях хіміків, технологів і підприєм-гов. Але і цього людині зараз мало. Кальцію занадто багато навколо нас; можна використовувати цей стійкий атом ще для більш тонких хімічних реакцій; людина витрачає на нього десятки тисяч кіловат електричної енергії; він звільняє атоми кальцію у вапняку не тільки від вуглекислоти, - він розриває його зв'язок з киснем, він виділяє його в чистому вигляді, у вигляді блискучого, блискучого, м'якого, пружного ме-Таллі, який горить на повітрі, покриваючись білою плівкою все тієї ж вапна.

Так знову починається шлях міграції цього атома; і не дол-го виблискують його металеві частинки, - знову вони перетворюється-щаются в складні кисневі сполуки, більш стійкі на поверхні нашої Землі.

Ви бачите, що історія атомів кальцію набагато більш слож-на, ніж ми це думаємо; що важко знайти інший хімічний елемент, який проходив би настільки складні шляхи в світовому просторі і визначав би більш важливі моменти в історії зародження наших світів і в нашій промислової життя.

Не потрібно забувати, що кальцій - один з найбільш енергійний-них і рухомих атомів світобудови, що безмежні можли-ності його поєднання в кристалічні будівлі світу, що ще багато нових відкриттів зробить людина, зумівши використовувати ці рухливі маленькі кульки для створення нових, може бути небачених за міцністю, матеріалів для будівництва і про-мисловості. Але для цього потрібно ще багато працювати, потрібно відмовитися в природу цього атома. Щоб бути хорошим гео-хіміком, треба бути вдумливим хіміком і фізиком і треба бути знавцем геології. Треба володіти всіма цими науками - хі-їй, фізикою, геологією, геохимией, щоб бути хорошим техно-балкою і розуміти ті нові шляхи промисловості, які приведуть до блискучих перемог над природою, до широкого використання найпоширеніших елементів Землі!

Це цікаво:

• Сучасна хімічна таблиця "src =" / images / elementkaltsiymirnauki_E8CE7126.jpg "width =" 150 "height =" 150 "> Сучасна хімічна таблиця
  Багато різних способів пропонувалося досліджень-ками, щоб як-небудь ясніше і різкіше шия.
• Елемент олово і Касситерит "src =" / images / elementkaltsiymirnauki_CC62A134.jpg "width =" 150 "height =" 150 "> Елемент олово і Касситерит
  Олово - скромний, нічим начебто не видатний метал. Ми рідко чуємо про нього в повсякденному.
• Золото царський елемент "src =" / images / elementkaltsiymirnauki_6B965A9E.jpeg "width =" 150 "height =" 150 "> Золото царський елемент
  Золото давно було помічено людиною, ймовірно у вигляді блискучих жовтих крупинок в пісках.
• Атоми на землі "src =" / images / elementkaltsiymirnauki_194BA603.jpg "width =" 150 "height =" 150 "> атоми на землі
  Ще хлопчиком я здійснив подорож з Москви на південь Греції, і серед дитячих спогадів.
• Атоми в живому організмі "src =" / images / elementkaltsiymirnauki_F2EE6C9E.jpg "width =" 150 "height =" 150 "> атоми в живому організмі
  Раковини викопних морських молюсків утворюють нерідко пласти вапняків. Але якщо ми рас.