Ферсман, А. Е. Геохимия / А. Е. Ферсман. - Ленинград : Госхимиздат, 1934. - Т. 2. - 354 с.

246 ГЕОХИМИЯ ГИПЕРГЕННЫХ ПРОЦЕССОВ Гл. 7 о поглотительной способности почв, т. е. обрабатывая тем или иным раствором, пы­ тались бы заместить в целом кристалле, скажем, кальций, калий и натрий другими катионами, то вряд ли это нам бы удалось, ибо этот процесс требует двух условий: во-первых, он требует прежде всего гибкости и подвижности самой системы, а во- вторых, что имеет особое значение в новых законах кристаллохимии, он требует, чтобы вхождение нового иона (а в данном случае речь идет не об атоме, а только об ионе) отвечало размерам того иона, место которого он хочет занять в кристалле. Например, если кристалл построен как соединение алюминиевых и кремневых тетраэдров с натрием (радиус ионов которого 0,98), то заменить натрий магнием с радиусом 0,78 или калием с радиусом 1,33 представляется практически трудно осуществимым. Замещать один катион другим в настоящей (не раздробленной) кристаллической постройке мы можем только при полной близости радиусов катионов (при их р а з­ личии не свыше 10 — 15%). Но что произойдет, когда кристаллическое вещество по­ степенно изменяется в своих размерах и его поверхность делается сравнимой по ве­ личине с количеством тех узлов решетки, из которых сам кристалл построен? Когда, как приводит акад. Гедройц, частицы достигают диаметра 5 степеней, 1 т. е. порядка радиуса 1 0 _ 6 , то они только в 1 0 2 раз оказываются больше по линейным размерам, чем величины самих атомов или ионов, т. е., иначе говоря, при громадном измель­ чении вещества, при достижении дисперсных фаз, поверхность этих кристалличе­ ских построек делается уже реальной величиной не только по своей поверхностной энергии, о которой говорит акад. Гедройц, но и потому, что сломанные решетки с недосыщенными связями своих катионов должны обладать большой подвижностью отдельных составных частей. Это правило было в свое время в необычайно интерес­ ной форме намечено в работе Таманна, где он указывал, что если измельчать какой- либо продукт в воде, то это дает возможность извлекать из данного тела гораздо большее количество того или иного вещества, чем если мы будем его истирать в сухом виде. Таким образом, рассуждая дальше, мы должны думать, что, доводя дисперсность кристаллической фазы до состояния больше чем 10 в минус 5-й или 6 -й степени, мы получим большую способность к замещению отдельных катионов в кристалли­ ческой решетке, и здесь сможем гораздо свободнее замещать одни катионы другими, чем когда мы пытались это делать над целыми кристаллами. Если раньше, как мы говорили, мы вряд ли могли замещать атомы величиной в 0,98 другими с радиусом в 1,33 (как калий) или 1,43 (как рубидий), то теперь в этих условиях мы должны ожидать, что замещение будет итти гораздо свободнее, и в общем будет следовать некоторой пропорциональности радиусам ионов; в*дисперсной фазе будут образо­ вываться особого типа подвижные химические и кристаллические структуры, ко ­ торые я еще 2 0 лет тому назад назвал мутабильными. соединениями и которые не отвечают нормальным формулам химии, а представляют метастабические системы, построенные по системе изоморфии ( Гольдшмидт ) или эндокриптии (Ферсман). Когда эта мысль была уже мною проработана, я увидел из тех же работ К- Гед- ройща совершенно определенное положение, что величина энергии поглощения или вытеснения есть функция валентности катиона и его атомного веса, а так как ра­ диусы ионов в общем увеличиваются с атомным весо.м элементов и уменьшаются с увеличением валентности, то, следовательно, должна быть еще гораздо более про­ стая зависимость между поглощением и радиусами ионов, сведенным к валентным единицам путем деления на соответственные числа валентных электронов (это, впро­ чем, общее правило коагуляции электролитами). 13 одной таблице, приведенной в указанных выше работах К- Гедройща, я нашел замечательно интересное подтверждение; в ней указывается, например, что в одном из опытов кадмий замещал в милли-эквивалентах на 1 0 0 г почвы 11 единиц, а каль ­ ц и й— 12,2. Если бы мы имели некоторую пропорциональность по атомным весам, то близость этой цифры была бы мало понятна, так к ак атомный вес кальция всего 1 К . К . Гсдройц отмечал, что обменная реакция настоящим образом получается лишь участи и менее 0,00012 см (радиуса).