В начале нашего века родилась новая наука. Она изучает распространение и распределение химических элементов в земной коре. От греческого слова «гео» — «земля» — ее назвали геохимией.

Все вещества состоят из молекул и атомов. Молекулы различных веществ — воды, стекла, соли, сахара, спирта, мрамора, глины — состоят из разных «сортов» атомов.

Соединяясь между собой в разнообразных сочетаниях, элементы образуют почти два миллиона химических соединений, составляющих царство живой и мертвой- природы.

Около трех тысяч минералов, встречающихся на земле, сложены из 92 видов «кирпичей» — элементов, расположенных Д. И. Менделеевым в его знаменитой таблице в стройную систему.

Эти минералы образуют в свою очередь многочисленные горные породы — гранит, известняк, базальт, доломит и другие.

В природе элементы распространены неравномерно. В земной коре больше всего легких элементов. Девять из них — кислород, кремний, алюминий, железо, кальций, натрий, калий, магний, водород — составляют свыше 98 процентов земной коры. На долю всех остальных приходится менее 2 процентов. Их называют рассеянными элементами, или микроэлементами (от латинского слова «микро»  — «малый»). Многие элементы называют микроэлементами еще и потому, что они входят в состав растений и живых организмов в ничтожных долях процента.

Ученые установили, что отдельные химические элементы не остаются неподвижными в земле. Горы превращаются в пыль. Твердые минералы растворяются. Освобожденные элементы путешествуют, перемещаются с одного места на другое. Странствуя, они вступают в новые сочетания друг с другом. Так рождаются новые соединения.

Некоторые элементы (скандий, гафний, церий, радий) не могут образовать больших скоплений. Они принадлежат к числу сверхрассеянных элементов. В горных породах и минералах обычно находится около стомиллионной доли процента такого химического элемента.

В современной технике рассеянные и редкие элементы приобретают все большее и большее значение.

Тело автомобильного мотора отлито из чугуна. Это сплав железа с четырьмя процентами углерода. Ничтожная добавка молибдена — всего лишь 0,25 процента — уже значительно улучшает его прочность и сопротивление на изгиб.

Молибден применяется в виде тончайшей проволоки для изготовления радиоламп. В смеси с марганцем, никелем и кобальтом он превращает железо в твердую, упругую, выносливую сталь.

А если мы к железу добавим немного ванадия, то сталь станет еще более прочной и упругой.

Не менее замечательны соли этого металла. Зеленые, красные, желтые, они дают прочные и яркие краски.

В земной коре находится менее одной стотысячной процента вольфрама. Но без него не могут обойтись электротехники. Он очень тугоплавок. Температуру в 3500° легко выдерживают тонкие, как волоски, вольфрамовые нити, которые ярко светятся в электрических лампочках.

Микроскопические крупинки селена нужны для изготовления фотоэлементов, оптических и сигнализационных приборов.

Но не только в технике играют важную роль редкие и рассеянные элементы. От их присутствия в почве зависит хороший урожай.

Раньше считали, что все животные и растительные организмы состоят из небольшого числа элементов — углерода, водорода, кислорода, азота, серы, фосфора, железа, калия, кальция, хлора и некоторых других.

За последние двадцать — тридцать лет благодаря применению более точных методов анализа удалось обнаружить более 70 различных элементов в клетках животных и растений.

Оказалось, что большинство элементов, например, железо, марганец, бром, иод, мышьяк, присутствует в живых организмах в ничтожно малом количестве — от одной тысячной до миллионной доли процента.

Тем не менее без них не могут обойтись ни растения, ни животные, ни человек.

Выдающийся русский ученый академик В. И. Вернадский, основоположник геохимии, показал, что химический состав живых организмов тесно связан с содержанием тех или иных элементов в земной коре.

Нормальный рост растений и правильное развитие животных во многом зависит от химического состава почвы. С другой стороны, сами растения и животные вызывают глубокие изменения земной коры и атмосферы. Так, например, кислород в окружающем нас воздухе появился лишь тогда, когда на Земле появились растения.

Ученик В. И. Вернадского академик А. П. Виноградов, развивая идеи своего учителя, выяснил химический состав большого числа различных организмов. Он узнал, как распределяются те или иные химические элементы в живом веществе.

Ученый не ограничился исследованием одних только живых организмов, он подробно изучил состав почв, морской и океанской воды.

Леса, занимающие около 22 процентов площади всей суши, составляют большую часть живого вещества. Второе место по объему живого вещества занимает травянистая растительность.

Подсчитав массу живого вещества леса и трав, Виноградов построил диаграмму распределения элементов.

С помощью этой диаграммы можно безошибочно определить, в каких количествах встречаются разные химические элементы в тех или иных организмах.

Продолжая работу академика В. И. Вернадского, создателя новой отрасли науки—биогеохимии, которая изучает связь между химическим составом почв и животных и растений, А. П. Виноградов сделал важное открытие.

Он установил, что в перемещении химических элементов участвует все живое вещество нашей планеты, участвует в образовании угля и нефти, в создании известняка и железной руды, кислорода и углекислоты.

Геохимия изучает не только законы, по которым происходит распределение и передвижение химических элементов в земной коре в целом, но и в отдельных районах— в Сибири, на Кавказе, в Средней Азии и других местах.

Изучая поведение каждого элемента в определенных геологических условиях, геохимия помогает геологу-разведчику найти месторождения тех или иных металлов или минералов.

Она устанавливает, в каких условиях будут чаще встречаться титан или вольфрам, где можно ожидать богатых залежей марганца или скоплений кобальта, какие металлы будут «охотнее» сопутствовать друг другу, как барий и калий, или, наоборот, избегать друг друга, как теллур и тантал.

Зная хорошо поведение химических элементов, можно предсказать и появление новых месторождений и образование новых минералов.

В этом заключается огромная ценность молодой науки.

Уважаемый гость! Если вы будете копировать этот материал на своем сайте, блоге, я буду благодарен за активную гиперссылку на эту статью.

__________________________