Ферсман, А. Е. Избранные труды / А. Е. Ферсман ; Акад. наук СССР ; [отв. ред. Д. И. Щербаков]. - Москва : Изд-во Академии наук СССР, 1959. - Т. 5. - 858 с., [1] л. портр. : ил.

РОЛЬ РАДИУСОВ I1 0 H 0 B В ПОЧВОВ ЕДЕНИИ 419 Замещать один катион другим в настоящей (нераздробленной) кристал лической постройке мы можем только при полной близости радиусов катио нов (при их различии не свыше 10—15%). Но что произойдет, когда крис таллическое вещество постепенно изменяется в своих размерах и его поверхность делается сравнимой по величине с количеством тех узлов решетки, из которых сам кристалл построен? Когда, как приводит академик Гедройц,частицы достигают в диаметре пяти степеней1, т.е. порядка радиуса 10 '6, то они только в 102 раз оказываются больше по линейным размерам, чем величины самих атомов или ионов, т. е., иначе говоря, при громадном измельчении, при достижении дисперсных фаз, поверхность этих кристал лических построек делается уже реальной величиной не только по своей поверхностной энергии, о которой говорит Гедройц, но и потому, что сломанные решетки с недосыщеннымн связями своих катионов должны обладать большой подвижностью отдельных составных частей. Это правило было в свое время в необычайно интересной форме намечено в работе Таммана, где он указывал, что если измельчать какой-либо продукт в воде, то это дает возможность извлекать из данного тела гораздо большее ко личество того или иного вещества, чем если мы будем его истирать в су хом виде. Таким образом, рассуждая дальше, мы должны думать, что доводя дис персность кристаллической фазы до состояния больше чем 10 в минус 5-й или 6-й степени, мы получим большую способность к замещению отдельных катионов в кристаллической 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) илп 1,43 (как рубидий), то теперь в этих условиях мы должны ожидать, что замещение будет идти гораздо свободнее и в общем будет следовать некоторой пропорциональности радиусам ионов; в дисперсной фазе будут образовываться особого типа подвижные химические и кристал лические структуры, которые я еще 20 лет тому назад назвал мутабиль- ными соединениями и которые не отвечают нормальным формулам химии, а представляют метастабильные системы, построенные по системе изо- морфии (Гольдшмидт) или эндокриптии (Ферсман). Когда эта мысль была уже мною проработана, я увидел из той же книги К. К. Гедроица совершенно определенное положение, что величина энергии поглощения или вытеснения есть функция валентности катиона и его атом ного веса, а так как радиусы ионов в общем увеличиваются с атом ным весом элементов и уменьшаются с увеличением валентности, то, следовательно, должна быть еще гораздо более простая зависимость между поглощением и радиусами ионов, сведенными к валентным едини цам путем деления на соответственные числа валентных электронов, В таблице, приведенной в указанной выше работе, я нашел замеча тельно интересное подтверждение; в ней указывается, например,что в од ном из опытов кадмий замещал в миллиэквивалентах на 100 г почвы 11 единиц, а кальций — 10,2. Если бы мы имели некоторую пропор циональность по атомным весам, то близость этой цифры была бы мало понятпа, так как атомный вес кальция всего 40, а кадмия 112. Но если мы посмотрим на таблицу радиусов ионов, то увидим, что радиус ионов кальция 1,6, а радиус ионов кадмия (определенный пока еще не очень точно) около 1,03, т. е. практически они сходны. 1 К . К . Гедройц к ак р а з отмечал, что обменная р еакц и я настоящим образом полу чается лишь у частиц радиуса менее 0,00012. 27*