Олег Писаржевский - Ферсман

В заводских условиях сульфат натрия обычно изготовляется из поваренной соли и серной кислоты. Для этого строятся дорогостоящие заводы.

Курнаков, вооруженный методом физико-химического анализа, нашел способы управлять жизнью этого поразительного, постоянно возобновляемого природой месторождения редчайшего минерала.

Другое важное научное направление, также тесно связанное с деятельностью Комиссии по изучению естественных производительных сил России, продолжало развиваться в работах В. И. Вернадского и А. Е. Ферсмана. На одном его этапе, относящемся к описываемому времени, хотелось бы остановиться подробнее.

Разрабатывая основы создаваемой ими новой науки — геохимии, исследователи впервые предприняли интереснейшую попытку осветить земные недра прожектором величайшего теоретического завоевания современной химии — Периодического закона Менделеева.

Как уже было сказано, Вернадский и Ферсман пришли к мысли о том, что основным объектом изучения химической жизни земной коры должны стать отдельные элементы, еще конкретнее — атомы простейших земных веществ. Периодический закон Менделеева предельно ясно, четко и просто представлял взаимную связь всех атомов в природе.

Как мы знаем сейчас, химические свойства элемента зависят от числа электронов в его атоме и оказываются чрезвычайно близкими у элементов, у которых сходно строение внешней электронной оболочки. Каждая клетка периодической системы содержит один химический элемент с определенными природными свойствами (или, как мы знаем сейчас, несколько химических, не отличимых один от другого сортов, «изотопов», этого же элемента). Закон связи между всеми этими разнородными атомами, выраженный в таблице элементов, должен был, несомненно, стать важнейшим орудием исследования минералогов и геохимиков.

Но не тот ли самый закон, который вскрывает сходства и различия в свойствах атомов и соответственно определяет их место в системе, — не он ли определяет поведение, а в конечном счете и распределение элементов в земных недрах? А если так, то великую менделеевскую таблицу нужно сделать самым важным орудием, при помощи которого человек будет открывать полезные ископаемые! Так мыслили Вернадский и Ферсман.

И разве стихийно не угадывались эти законы за много тысячелетий до нашего времени, когда человек впервые стал обращать внимание на минералы?! В одних случаях, как он наблюдал, вместе встречаются олово, медь и цинк, в других местах — золото и драгоценные камни; в третьих — глина и полевые шпаты, из которых можно делать фарфор и фаянс.

Еще алхимики, продолжая накопление фактов, хорошо знали, что сверкающие кристаллы свинцового блеска в жилах земли дружат и встречаются вместе с блестящей обманкой цинка, серебро следует за золотом, а медь часто встречается вместе с мышьяком. С развитием горного дела эти признаки стали уточняться. В рудниках создавались основные начала науки, выяснявшей, какие вещества встречаются в природе вместе и в каких условиях. Неизвестны были лишь законы, которые заставляют накопляться те или иные элементы в одних местах земли и рассеиваться в других. А ведь это и был один из самых острых и практически значимых вопросов горного дела. Наука должна уметь находить места, где скапливаются промышленно важные металлы. Задача нарождающейся геохимии — вооружить искателей металлов и камней менделеевской таблицей как верным компасом в поисках нужных человеку природных веществ.

Вглядитесь в нее, призывали Вернадский и Ферсман разведчиков недр, проследите за судьбой девяти металлов — железа, кобальта, никеля и шести металлов платиновой группы, которые занимают ее середину. Их месторождения — в далеких глубинах земных недр, Только тогда, когда вздымаются горные хребты, а воды в течение миллионов лег размывают их вершины, как у нас на Урале, обнажаются эти глубинные зеленые породы — носители железа и платины. Эти элементы являются не только центральным местом менделеевской таблицы, но вещества, ими образованные, лежат в основании и слагают наши горные хребты.

Перейдите к тем металлам, которые называются тяжелыми и занимают в таблице Менделеева большое поле направо от никеля и платины. Эти металлы — медь и цинк, серебро и золото, свинец и висмут, ртуть и мышьяк — встречаются всегда вместе, и искать их надо в ветвящихся системах рудных жил, распространившихся в свое время из мощных очагов прорвавшейся кверху магмы.

Влево от центра таблицы Менделеева располагаются те металлы, которые образуют драгоценные камни и соединения металлов бериллия и лития; это те редкие элементы, которые собираются в последних выжимках гранитных массивов, в мощных пегматитах гранитных тел.

Еще дальше влево и вправо на таблице находятся элементы, входящие в состав соляных месторождений: соляных озер, морей и океанов, скоплений каменной соли; это те элементы, которые образуют соли брома, хлора, иода, натрия, калия и кальция.

А если посмотреть на крайнюю правую верхнюю часть таблицы, мы увидим, что здесь группируются основные элементы воздуха: азот, кислород, водород, гелий и другие благородные газы. В крайнем левом верхнем углу — литий, бериллий и бор. Они напоминают о летучих частях гранитных массивов, где образуются красивые драгоценные камни, розовые и зеленые турмалины, яркозеленые изумруды и фиолетовые кунциты.

В воображении, в мечтах исследователей, сквозь решетку Периодической системы химических элементов прорисовывались пышущие жаром промышленные печи, потоки расплавленной стали, испарения перегонных кубов химических заводов, удобрения для полей.

А в действительности?..

На заседании Петроградского общества испытателей природы В. И. Вернадский выступил с докладом, заключительную часть которого посвятил знаменательным выкладкам [31] Мы излагаем содержание этого доклада по его отредактированному тексту, появившемуся в журнале «Русская мысль» № 1, 1916. .

Из 89 химических элементов человечество сознательно утилизирует и добывает продукты из 61 химического элемента.

Вернадский показывал, как быстро расширялось применение элементов в новейшее время. Древний человек употреблял 19 элементов. До XVIII века употреблялись 25 элементов. XVIII век дал ничтожное увеличение до 27 элементов. В XIX веке количество используемых элементов сразу поднялось до 50. И, наконец, в XX веке человечество подошло к использованию шестидесяти одного элемента.

«Едва ли может случиться, чтобы в Российской империи не было значительных, имеющих практическое значение, скоплений какого-нибудь элемента», — заявлял Вернадский. Законы распространения химических элементов в земной коре очень сложны и их химические области, то-есть области, где они встречаются в больших количествах, чем валовое среднее их нахождение в земной коре, очень разнородны и разнообразны Для каждого элемента существует несколько типов химических областей.