nekrasovI (1114433), страница 48
Текст из файла (страница 48)
Так возникают залежи некоторых полезных ископаемых, например золота: его тяжелые частички оседают вместе с более крупиымн зернами песка сравнительно близко к местам разрушения горных пород, образуя золотоносные россыпи. Взвешенные в воде рек мельчайшие частицы (так называемый нл) иногда состоят нз веществ, необходимых для питании растений. В таких случаях особенно большое значение имеют весенние разливы рек, так как при иих часть ила оседает на почве окружающих равнин и увеличивает ее плодородие. Хорошо известна в этом отношении, например, роль разливов Нила. Этим же отчасти обусловлен повышенный урожай трав ма заливных лугах.
Около 15 кмз осадков выносится ежегодно реками всего мира в океан. По пути к нему воды рек поглощают нз воздуха значительные количества углекислого газа, способствующего (благодаря химическим реакциям) растворению минеральных пород, по которым проходит русло реки. Поэтому по мере приближения к морю содери1ание растворенных веществ увеличивается. Насколько различно оно может быть в отдельных реках, показывают следующие примерные данные (мг1л): Л~. Вой а. Вобо 146 соленость Балтийского составляет в среднем лншь 0.5еп.
Черное море содержит 1,8еп растворенных солей. Общее содержанке солей мирового океана оценивается в 5 ° !О" г [нз которых около зге прнходнтся на долю ХаС!). Среднее содержамне важнейших ионов океанской волы (в процентах от нх весовой суммы) таково: Ые+ Ия + Сев+ К+ ~ Ш ООз НСО Пг ЗО.О З,Г 1Л 1Л ~ ИЛ Г,Г ОЛ Ол Следовательно, среди солей океана значнтельно преобладают хларнстые н серно- кислые саедннення натрия н магния. Срелннй элементарный состав морской воды (в вес.зг) вндеи нэ приводимых ниже данныхг ОЛШ1 о,оаЮО о,ооеат 0.0000! б и ОЛМЮ10 ! О.ООЭВО а Оооооб хп 0,00000б ве оласжм Ре ОЛЕООШ Сп ОЛОЮШ Ае 0,00000!э о еблз н ю,гг С1 1ЛО Ые 1,ОО Мя ОЫ з оха с» о,ое к о.озз Пг ОЛОГ Р С О,ООЗ З1 Зг 0.001 ЯЬ я олям щ По.внлнмаму, основное количество входящнк в состав солей океана металлондов (С1, 5, Вг н др.) вылелялось некогда вместе с парами самой воды нз горячих недр Земли, тогда как основное количества металлов (Хв.
Мя. Са н др.) накапливалось в результате разрушения твердых пород земной поверхности. Помимо перечисленных выше, океан содержит и асе остальные химические элементы. но в еще меньших калнс ЬЩО -,," ~Я'пег ).О" чествах. Среднее содержанке органнческнх веществ в во- ЕО дч 1~~ЗВСО, ~ е даХ ОКЕана Саетазпявт 1,5 Мг!Л. Наименее растворимые составные части морской воды непрерывно оседают иа дно океана. Вычнслено, что еже. годно таким образом отлагается около 2300 млн. т солей, нз которых главнпя часть прнходнтся на СаСОь В резуль. Рас. 1У.26. Мел аох микроскопом. тате образуются мощные залежи известняка н мела, который представляет собой скопленне остатков микроскопических раковин морскнх инфузорий, стронвшнх свои жилища нз растворенного в воде углекислого кальцня (рнс.
1Ч-26). Этн залежи могут, однако. иакаплнваться лишь в сравнительно неглубоких местах океана, так как на больших глубинах, вследствие уве. лнчення содержания растворенного углекислого газа, оседающий СаСО, вновь растворяется. В глубоких местах дно океана покрыто особой красной глиной. образовавшейся, по-видимому, за счет пепла вулканических нзверженнй н космической пыли. В результате сдвигов земной коры моря на протяженин истории Земли не раз меняли сван места.
Например, еще в сравнительна недавнюю геологическую эпоху южнав половнна Европейской части СССР представляла собой сплошное море, которое затем вогпло в сван теперешнне берега. Подобным же образом была в свое время покрыта водой н Западная Снбнрь. На позерхностн поднявшегося морского дна оставалась залежи нзвестняка, мела н т.
п, н ряд соляных озер. частью уже высохшнх. частью же сушествуюшнх до настоящего времегмс (Каспийское н Аральское моря. озера Эльтон, Баскунчак и др.). Высохшее морское дно а течение веков покрылось с. сем почвы, более нлн менее глубоко скрывшей под собой отложения некогда бывшего здесь моря. Процессы усыхання замкнутых соляных озер протекают и в настоящее время.
Особенно интересный пример представляет залив Кара. Богаз.Гол на Каспийском море. С громадной поверхности этого залива (!8 тыс. кме) вода испаряется очень пятен. снвпа, что вызывает постоянное поступленяе в него через узкнй н мелкий пролив все новых колнчеста морской волы. В результате этого протекавшего тысячелегнямн процесса соленость Кара Богаз-Гола во много раз превысила соленость самого Каспийского моря (в среднем 1,3с(е). Вода Кара. Богаз-Гола содержнт около 30зе растворенных солей н представляет собой настолько крепкнй рассол, чта прн похолодании нз нее р Д )уерзкясь водорода 14т выделяется кристаллический осадок (главным образом !Ча>50, ° !ОН>О). вновь растворяющийся при потеплении волы. Богатым содержанием растворенных солей характеризуется также ряд озер юговостока Европейской части СССР я Западной Сибири, причем их солевой состав часто бывает различен. Встречаются озера с преобладанием солей хлористых, сериокислых, углекислых.
бориокислых, магнезиальных и т. д. Благодари высокой конпеитрапии растворенных солей такие озера могут служить мощными сырьевыми базами для развития химических производств. Однако несравненно более важна креси а я вода. Для обеспечения фи>нелегкие. ского равновесия человек должен ежедневно потреблять 2 —: 4 л воды (как таковой и с пищей). Фактически горолской житель расходует на бытовые нужды в 100 — ЮО раз больше (например, среднее для Москвы составляет ббо л). Помимо своего исключительного значения для жизни природы, вода является важнейшим и наиболее разносторонним по характеру объектом п р о м ы ш л е н н о г о использования. Она применяется как исходное вещество, участник реакпии или растзоритель при проведении различных химических процессов, как теплоиоситель и теплопередатчнк в теплотехнике, как механическая сила при размыве грунтов и т.
д. н т. п. Общее потребление воды для технических пелей нолоссальио. Так. одна лишь металлургия рвсхолует ее больше, чем тратит на бытовые нужды все население промышленно развитой страны. В связи с зтнм для ряда стран н отдельных местностей все возрастающее значение приобретает проблема пополнения своих природных водных ресурсов за счет о п р е си е н и я мор с ко А воды.
Осуществляется оио различными методами (в основиом— теми или инымн вариантами перегонки), причем производительность уже действующих опреснительных установок достигает десятков тысяч кубометров за сутки. Можно с уверенностью ожидать, что этот новый вид производства (аводы из воды>) будет развиваться быстрыми темпамн. Весьма перспективен, в частности, метод <мгновенной многоэтажной дистилляини». основанный иа понижении температуры кипения воды по мере уменьшения внешнего давления. Первоначально нагретая до 90'С морская вода вводнтси в резервуарспонижеиным давлением, где она бурно вскипает. Пар отводится и конденсируется, а вода переволится в следующий резервуар с более низким давлением, где припасе повторяется, и т.
д. $5. Перекись водорода. Кроме воды, известно другое соединение водорода с кислородом — п е р е к и с ь в о д о р о д а (НзОз)- В природе она образуется как побочный продукт при окислении многих веществ кислородом воздуха. Следы ее постоянно содержатся в атмосферных осадках.
Перекись водорода частично образуется также в пламени горящего водорода, но при остывании продуктов сгорания разлагаетси.'з Непосредственно определить теплоту образования перекиси водорода из элементов не удается. Возможность найти ее косвенным путем дает установленный Г. И. Гессом ()840 г.) закан постоянства сумм тепла: о б щ и й т е п л о в о й э ф ф е к т р я д а п о с л е д о в а т е л ьных химических реакций равен тепловому эффекту любого другого ряда реакций с теми же самыми исходными веществами и конечнымн продуктамиз Сущность этого закона особенно наглядно выявляется в свете следующей механической аналогии: общая работа, производимая опускающимся без трения грузом, зависит не от его пути, а только от разности начальной и конечной высот.
Подобным же образом общий тепловой эффект той илн иной химической реакции определяется только разностью теплот образования (нз элементов) ее конечных продуктов и исходных веществ. Если все этн величины известны, то для вычисления теплового эффекта реакции достаточно из суммы теплот 148 ! 1~, Водо»од. Вода образования конечных продуктов вычесть сумму теплот образования исходных веществ. Законом Гесса приходится часто пользоваться при вычислении теплот таких реакций, для которых прямое экспериментальное нх определение трудно или даже невозможно.
В применении к НгО, расчет можно провести на основе рассмотрения двух различных путей образования воды: 1. Пусть первоначально при соединении водорода и кислорода образуется перекись водорода, которая затем разлагается на воду и кислород. Тогда будем иметь следующие два процесса: 2Нг+ 20г= 2НгОг+ 2х ккал 2Н,Ог= 2Н40+ Ог+ 47 ккал Тепловой эффект последней реакции легко определяется экспериментально. Складывая почленно оба уравнения и сокращая одинаковые члены, получаем 2Нг+ О,= 2Н,О+(2х+ 47) ккал 2. Пусть при соединении водорода с кислородом непосредственно образуется вода, тогда имеем 2Н, + О,= 2НгО+ 137 ккал Так как в обоих случаях и исходные вещества, и конечные продукты одинаковы, 2х+ 47 = 137, откуда х = 45 ккал.
Это и будет теплота образования грамм-молекулы перекиси водорода из элементов. Перекнсь водорода проще всего получать из перекиси бария (ВаОг), действуя на нее разбавленной серной кислотой: ВаОг+ Нг504 Ва504+ Н»Ог При этом наряду с перекисью водорода образуется нерастворимый в воде сульфат бария, от которого жидкость может быть освобождена фильтрованием. Продается Н»Ог обычно в виде Зогг-ного водного раствора.' ' Чистая перекись водорода представляет собой бесцветную сиропообразную жидкость (с плотностью около 1,5 г/смг), под достаточно уменьшенным давлением перегоняющуюся без разложения. Замерзание НгОг сопровождается сжатием (в отличие от воды).