ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Органические вещества из "Очерки аналитической химии" Когда автор этой книги был студентом химического факультета, он вместе с друзьями занимался в хорошем смысле слова научным прожектерством. И всерьез, и шутки ради придумывали науки будущего. Была, например, придумана комбинация химия плюс космос. Получалось неплохо, но непривычно — космохимия или астрохимия. Было это в начале пятидесятых годов, а в семидесятых о космохимии слышали, наверное, даже домохозяйки. А уж для ученого мира это давно известная наука. [c.119] Чтобы не быть превратно понятым, автор должен подчеркнуть, что развитие космохимии шло отнюдь не в результате того, что ее придумали какие-то студенты. [c.119] Кстати, и сам термин-то был известен, наверное, много раньше. Но тем не менее еще недавно это была наука больше в мечтах. Сейчас же выходит немало книг по космохимии, есть специалисты-космохимики, созываются конференции и активно действуют лаборатории. [c.119] Какие же объекты подарил аналитической химии космос Это метеориты. Это лунный грунт. Это атмосфера планет, главным образом Венеры. Это породы планет — пока Венеры, Марса, а потом, конечно, и других Это специфические объекты, относящиеся к системам жизнеобеспечения космонавтов. [c.120] Еще в 1966 г. первый спутник Луны — советская автоматическая станция Луна-10 провела первые дистанционные анализы лунной поверхности. На станции был установлен гамма-спектрометр, который дал первые сведения о содержании радиоактивных элементов в породах Луны. Уже эти предварительные сведения позволили заключить, что в морских районах Луны залегают изверженные горные породы, по своему составу близкие к земным .базальтам. [c.120] В сентябре 1970 г. советская автоматическая станция Луна-16 забрала образец лунного грунта в Море Изобилия и доставила его на Землю. В феврале 1972 г. станция Луна-20 осуществила аналогичный эксперимент, доставив породу с материкового участка лунной поверхности. Обе станции были снабжены устройствами для пробоотбора. Это был стальной бур диаметром около 30 мм и длиной около 35 см. Он укреплялся на штанге, которая откидывалась от спускаемого аппарата на расстояние около двух метров. После бурения, ход которого контролировали с Земли, бур автоматически помещался в контейнер, крышка которого герметично за- хлопывалась. [c.120] Обстановка на воспетом поэтами спутнике Земли суровая. Глубокий вакуум, отсутствие каких бы то ни было намеков на атмосферу. Вулканическая деятельность в прошлом. Бомбардировка метеоритами, от которых на Земле нас спасает атмосфера. Довольно мощные потоки космических лучей. С точки зрения химика, на Луне условия восстановительные элементы, способные менять. свое состояние окисления, находятся там в низших валентных состояниях. Кроме того, Б условиях вакуума не могли сохраняться летучие компоненты пород. Как мы теперь знаем, на поверхности Луны есть и твердые кристаллические породы, и порошкообразные. массы так называемого реголита. [c.120] Параллельно, начиная с июля 1969 г., американские исследователи осуществили программу Аполлон , заслав на спутник Земли пилотируемые космические корабли Аполлон-11, 12, 14, 15, 16, 17 . Программа, стоившая 25 миллиардов долларов, была завершена в декабре 1972 г. Американские космонавты, или астронавты, как называют их в США, привезли много разнообразных лунных материалов. Образцы были тщательно исследованы, в том числе и в советских лабораториях. В свою очередь лунные образцы станций Луна-16 и Луна-20 были переданы в США и ряд других стран. [c.121] Эти анализы были лабораторными, наземными. А дистанционный автоматический анализ лунных пород, начатый Луной-10 , был продолжен Луноходами . [c.121] Исследования нового образца грунта дадут возможность глубже понять характер лунных морей — этих относительно пониженных и относительно ровных участков, образованных разлившейся и застывшей базальтовой лавой. На видимой стороне Луны моря занимают 30% площади. Грунт Луны-24 будет новым и важным звеном в серии морских образцов, уже имеющихся в распоряжении ученых. [c.121] Капсула с лунным грунтом, доставленная автоматической станцией Луна-24 . [c.122] Изучать такие частицы трудно, нужны самые современные, тонкие методы исследования. В этой связи маленькое отступление. Когда решаются крупные научно-технические проблемы, такие, как овладение атомной энергией, создание полупроводниковых устройств или вычислительной техники, многие области науки, техники и народного хозяйства получают мощный импульс. Будучи сами плодом развития фундаментальных наук, подобные проблемы стимулируют развитие не только породивших их областей знания, но и очень многих смежных. Возможность покорения энергии атомного ядра — детище физики, но создание атомной промышленности дало толчок химии, математике, материаловедению, развитие полупроводниковой техники выдвинуло задачу создания веществ особой чистоты и т. д. Экспедиции на Луну в большой степени способствуют развитию аналитической химии. [c.122] Одна из особенностей анализа лунного грунта состоит в том, что его нельзя расходовать в больших количествах — слишком дорог для науки этот материал. Поэтому требуются методы анализа, позволяющие работать с количествами вещества, исчисляемыми десятками миллиграммов или даже меньше. Используют и приемы анализа, вообще не требующие расхода образца, не связанные, например, с его растворением или сплавлением с другими веществами. Проба лунного грунта после проведения такого анализа остается в том же виде, как и до анализа, с ней можно проводить другие исследования. [c.123] Венера. До космических полетов сведения о составе атмосферы Венеры и ее пород можно было получить только средствами астрофизики. Эти сведения были ничтожными и противоречивыми. Собственно говоря, о породах вообще ничего не было известно. [c.123] Первой задачей было изучение атмосферы. Анализ атмосферы Венеры проводили дистанционно, при помощи автоматических станций Венера-4, 5, 6 . Там были установлены газоанализаторы, определявшие содержание двуокиси углерода, кислорода, воды и азота (последний вместе с инертными газами). Применяли главным образом манометрический метод он прост и надежен. Датчики измеряли давление газовой смеси, составляющей атмосферу планеты, и давление после поглощения одного или нескольких компонентов (применялись и другие варианты). Для каждого компонента подбирался поглотитель для двуокиси углерода, налри-мер, — едкое кали. Содержание СОг находили по разности давлений между отсеками ячейки, в один из которых был помещен поглотитель. Было обнаружено, что двуокись углерода — основной компонент венерианского воздуха его 97+4%. [c.123] Содержание кислорода определяли манометрическим методом на Венере-4 и термохимическим на следующих станциях. Во втором случае применяли вольфрамовую проволоку. Сопротивление раскаленной (700—1000°С) проволоки при взаимодействии с кислородом растет из-за уменьшения сечения проволоки и увеличения температуры в результате теплового эффекта реакции. Было установлено, что кислорода мало — не больше 0,1 %. [c.124] Определили и воду, точнее, содержание водяных паров. Использовали манометрический метод и более точный метод, который основан на изменении электрического сопротивления проводящего слоя вещества, поглощающего воду. В качестве поглотителя использовали фосфорный ангидрид. Все измерения показали, что вода в атмосфере Венеры есть, причем содержание ее меняется с давлением и температурой, иначе говоря,— в зависимости от высоты над поверхностью планеты. Среднее значение содержания воды —6—И мг/л (л 0,05%). Следует подчеркнуть, что температура на поверхности Венеры около 470 °С, давление около 9 млн. Па. [c.124] Было осуществлено три замера суммарной интенсивности гамма-излучения при спуске аппарата в атмосфере Венеры и один замер после его посадки на поверхность... Измерение спектров гамма-излучения позволило произвести количественное определение содержания урана, тория и калия в поверхностном слое. [c.124] По предварительным данным, материал поверхности в районе посадки станции содержал 4% калия 0,0002% урана и 0,00065% тория, напоминая по содержанию радиоактивных элементов и по их соотношению состав земных гранитных пород . Результат интересный, но более детальное изучение пород Венеры еще впереди. [c.125] Гамма-спектрометр, использованный для анализа пород Венеры на автоматической станции иВенера-8 . [c.125] Вернуться к основной статье