Из чего всё сделано? Рассказы о веществе
Шрифт:
Сера — ещё одно простое вещество, которое можно найти в земле. Например — вот такие кристаллы серы из Новояровского месторождения на Украине
Эти кристаллы, похожие на конфетки, —
Разумеется, все эти элементы не разложены по отдельным коробочкам, бутылочкам и ящичкам с соответствующими этикетками, как положено на настоящем складе химических реактивов. Элементы в чистом виде, то есть в виде простых веществ, встречаются в земле крайне редко. Это, например, самородное золото, замысловатые слитки которого, маленькие и большие, можно увидеть в минералогических музеях. Или жёлтая сера в восковых на ощупь кристаллах. А ещё — углерод в виде алмазов, из которых делают изумительные прозрачные бриллианты, блестящего чёрно-серого графита или чёрных угольных пластов. В основном же земные породы сложены из оксидов — так химики называют соединения элементов с кислородом в разных соотношениях. Вот почему кислорода в земной коре больше всего.
А ещё, помимо оксидов, в земных породах встречаются самые разные соли — так химики называют соединения атомов металлов с другими элементами. Например — наша поваренная соль, хлорид натрия, или пирит, сульфид железа, который блестит в камнях золотыми прожилками и часто сбивает с юлку искателей золота — очень уж похож.
А есть и более сложные соли, содержащие атомы металла, кислорода и ещё какого-нибудь элемента, например — карбонат кальция, он же белый мягкий мел, которым учительница пишет на доске. Это тоже природный камень, состоящий из атомов кальция, углерода и кислорода в соотношении 1:1:3. Чтобы более коротко записать состав этого вещества, химики используют такой прием: записывают в строчку символы элементов, а рядом с ними, чуть ниже, их относительное количество в веществе. Получается: Ca1C1O3 или, ещё проще, CaCO3. Коротко и ясно. Это называется химической формулой вещества.
Все эти вещества — твёрдые, они умеют образовывать кристаллы разного цвета, они смешиваются, переплетаются, врастают один в другой по велению природы. А в результате образуются самые разные камни — невзрачные, обычные, серенькие или яркие, с замысловатым узором и прожилками. Или прозрачные кристаллы разного цвета, которые называют драгоценными и полудрагоценными камнями. Песок и галька на пляже, скользкая глина на разбитых дорогах, камни в горах, которые сыплются из-под ног, — всё это застывший кристаллический коктейль из тех веществ, о которых мы только что с вами говорили. И все это называется минералами.
Откуда мы это знаем, спросите вы? А всё благодаря геологам, минералогам и геохимикам. Они неустанно исследуют то, что у нас под ногами. Геологи путешествуют по миру, по лесам, по горам, по долинам рек и пустыням с рюкзаком за спиной и со специальным молоточком в руках — собирают разные необычные камни и образцы пород. А минералоги и геохимики в лабораториях тщательно исследуют образцы — рассматривают рисунок, изучают блеск и излом камня, проверяют его магнитные свойства, просвечивают рентгеном и воздействуют химическими реагентами, чтобы узнать химический состав и кристаллическую структуру.
Эти
На мой взгляд, «минерал» — очень красивое французское слово. Так называют все природные вещества с определённой кристаллической структурой и свойствами, которые образовались по воле природы. Они входят в состав земной коры, горных пород и руд.
Но это мы с вами уже знаем. А вот чего мы пока не знаем, так это сколько же минералов существует в природе. На этот вопрос не ответит ни один минералог. Он только скажет, что двести лет назад было известно менее ста минералов, а сегодня открыто более четырех тысяч. Причём каждый год учёные находят десятки новых, тщательно исследуют их, выносят результаты своих изысканий на суд научного сообщества и при положительном исходе присваивают ему имя. После этого новый минерал попадает в официальный каталог.
Среди этих четырёх тысяч лишь 20-30 минералов, главнейшие из которых — кварц, полевой шпат и роговая обманка, слагают большую часть земной коры, а остальные встречаются относительно редко. Если вы на проселочной дороге подцепили носком ботинка серый плоский камешек, то, скорее всего, это один из трёх перечисленных минералов.
Кстати, а откуда берутся имена минералов? Имена, как известно, дают родители. А родители минералов — это те исследователи, которые их открыли и изучили. В давние времена, сотни лет назад, минералы называли по имени места, где их находили. Например, топаз впервые обнаружили на острове Топазион в Красном море, а халцедон — вблизи одноименного города в Малой Азии. Впрочем, и современные геологи используют этот прём. Красивый минерал чароит, который обнаружили совсем недавно, лет тридцать назад, назвали по имени реки Чары на юге Якутии.
Часто в именах минералов «зашифровывали» их свойства, в первую очередь — цвет: рубин означает «красный», аквамарин — «цвета морской воды». Но часто основой для имени становилось строение камней. Вот, к примеру, полевой шпат. Из-за особенностей кристаллической структуры этот камень может раскалываться на тонкие пластины. Поэтому и называется он «полевой шпат» от древнегреческого spate — пластина. Или возьмем роговую обманку. Если разбить этот камешек, то на изломе он будет похож на чешуйчатый рог. Отсюда и название.
Иногда минералы называли по их свойствам, истинным или мифическим. Таков аметист, который в переводе с древнегреческого означает "неопьяняющий". Древние верили, что аметист защищает его владельца от пьянства
Минерал аквамарин действительно цветом напоминает морскую воду. Поэтому его так и назвали в очень давние времена — аквамарин (морская вода)
<