ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Определение понятия редкий металл из "Редкие металлы" Количественной оценки содержания элементов в земной коре Менделеев в то время не мог привести но современная наука располагает цифрами, характеризующими количества элементов в земной коре в процентах по весу. Эти весовые количества элементов принято называть весовыми кларками. Первоначально установленные кларки постоянно пополнялись и пересматривались рядом ученых, из которых особенно следует упомянуть В. И. Вернадского, А. Е. Ферсмана, А. П. Виноградова, В. Г. Хлопина и др., а из зарубежных ученых — Кларка, Гольдшмидта, Вашингтона, Хевеши. [c.7] В табл. 1 приведено предложенное В. И. Вернадским распределение элементов по декадам распространенности . [c.7] При рассмотрении кларков элементов необходимо иметь в виду, что величины их никоим образом нельзя считать раз навсегда установленными. Эти величины могут меняться из года в год в связи с углублением наших знаний о свойствах элементов, с усовершенствованием методов минералогического, химического и физико-химического анализа, с открытием новых крупных месторождений полезных ископаемых. В первую очередь это относится к малораспространенным элементам, так как на клар-ках элементов, подобных кислороду, кремнию, алюминию и другим элементам первых декад, составляюидих 99,6% от всех элементов земной коры, возможные изменения скажутся лишь в очень незначительной степени. [c.8] Как видно из табл. 1, менделеевская группировка элементов довольно хорошо совпадает с современной, особенно в отношении первых декад. Однако Д. И. Менделеев не ограничился простой констатацией большей или меньшей распространенности элементов в земной коре делая замечательный вывод о том, что наличие водорода, натрия, магния и железа, с несомненностью доказанное на отдаленных от нас светилах , убеждает в том, что та форма вещества, которая проявляется на земле в виде простых тел, имеет распространение во всей вселенной , он заключает А отчего в природе масса одних простых тел больше, чем других, мы еще не знаем . [c.8] Ответ на этот вопрос Д. И. Менделеева — отчего одних простых тел в природе больше, чем других,— дает современная геохимия, наука, блестяще развитая в Советском Союзе ее основоположниками В. И. Вернадским и А. Е. Ферсманом. [c.8] Вернадский. Очерки геохимии, 4-е изд., ОНТИ, 1934. [c.8] По существу, ответ на свой вопрос о причинах различной распространенности элементов в земной коре дал сам Менделеев своей периодической системой, с которой, как теперь хорошо известно, связано строение атомов и свойства элементов. Говоря о состоянии земной коры, В. И. Вернадский еще раз замечает, что химический состав земной коры связан с определенным строением ее атомов . [c.9] Наиболее распространенными в земной коре являются элементы с простой структурой атома — элементы первых трех рядов периодической системы (за исключением лития, бериллия и бора). Большое значение имеет симметрия строения атома, являющаяся следствием четного числа положительных зарядов ядра. По известному правилу Гаркинса, четные элементы более распространены, чем нечетные. Особенно ярко это правило проявляется на элементах группы редких земель, как это было показано Гольдшмидтом на известной диаграмме (рис. 1). [c.9] На элементах больших периодов менделеевской таблицы — от скандия до германия в IV яериоде, от иттрия до олова в V и от лантана до свинца в VI периоде — отчетливо наблюдается общая для всех периодов закономерность в степени распространения элементов в земной коре в зависимости от их положения в периодической системе. [c.10] На рис. 2 графически представлена зависимость величины кларка элемента от его положения в периодической системе (от порядкового номера элемента). [c.10] Распределение элементов на земле и, в частности, в земной коре обусловливается не только строением ядра, но и строением атома в целом взаимная связь элементов, нроявляюш,аяся в образовании соединений (минералов), определяется строением электронных оболочек и вытекающими из него факторами. [c.11] Ферсман еще в 1932 г. [1] предложил и впоследствии разв,ил понятие о редкости элемента, как о свойстве атома, обусловленном его строением. Свойства атома и его строение определяют законы сочетания и распределения как самих элементов, так и минералов — таково положение современной геохимической мысли... [2]. [c.11] Кларки, установленные А. П. Виноградовым, принципиально отличаются от данных Кларка и Вашингтона и А. Е. Ферсмана тем, что при их подсчете учитывалось содержание элементов только в литосфере, т. е. в каменной оболочке земли, данные же Кларка и Ферсмана относятся к земной коре в целом, т. е. к лито-, атмо- и гидросфере, что необходимо, иметь в виду при сопоставлении различных данных. [c.13] Все сказанное относится в полной мере к редким металлам. Термин редкий металл следует рассматривать как характеристику химического элемента, по тем илп иным причинам недостаточно еще обычного в производстве. Редкий металл — понятие историческое. Золото, например, известное с незапамятных времен, никто не назовет редким, а празеодим, в двадцать раз более распространенный, чем золото, но еще очень молодой , конечно, будет отнесен к редким металлам. В конце прошлого века очень новым и дорогим, а потому редким, был алюминий, третий по. распространенности элемент, только потому, что его еще не умели получать в промышленном масштабе в чистом виде. Д. И. Менделеев получил в подарок от Лондонского химического общества в 1889 г. драгоценные вазы и кубок из алюминия и золота . [c.14] В наши дни судьбу алюминия переживает титан, который еще недавно считался редким металлом, а теперь не может быть причисляем к редким ни по своему распространению в природе, ни по масштабам и способам получения и применения. [c.14] Понятно поэтому, что было бы совершенно неправильно и ненаучно понимать термин редкий металл только в буквальном смысле, не учитывая исторического развития этого понятия и не принимая во внимание степень использования данного металла в человеческом обществе. [c.15] По мере открытия новых и изучения уже известных редких элементов постепенно наметилось разделение их на отдельные группы, либо имеющие специфический характер, либо изучаемые специальными методами, либо имеющие особое значение в технике. Так, в одну группу объединяются инертные газы в другую — металлы платиновой группы и другие благородные металлы. По этим группам элементов, изучавшихся многими исследователями, имеется обширная специальная литература. В связи с этим в данной книге эти элементы рассмотрены не будут, так же как и радиоактивные элементы, за исключением урана и тория. Эти металлы еще задолго до открытия явления радиоактивности имели вполне определенное техническое применение, совершенно не связанное с их радиоактивностью. [c.15] Скандий, иттрий и элементы группы редких земель (так называемые лантаниды, или лантаноиды) еще недавно практически не применялись в технике и промышленности (за исключением церия). В настоящее время, однако, они уже имеют не только научный интерес. Их рассмотрению посвящается отдельная глава. [c.15] Вернуться к основной статье