Ферсман

Писаржевский Олег Николаевич

От общего энергетического анализа химических элементов А. Ф. Капустинский в работах, проводимых им вначале совместно с Ферсманом, а затем получившими самостоятельное развитие, перешел к количественному решению этой задачи. Каждый заряженный химический элемент наделен определенным запасом энергии, которую он выделяет, когда образует химическое соединение с другими атомами; и чем большее количество этой энергии он выделяет, тем устойчивее бывает само соединение, тем вероятнее его накопление в данных природных условиях. Но, изучая энергетику процессов образования минералов, А. Ф. Капустинский одновременно получил возможность оценивать восстановляемость тех или других руд, столь важную для правильного построения металлургических процессов.

Мы имеем здесь дело со своеобразным «обращением» геохимии от технологии к природе. Эти работы подкрепляют

убеждение Ферсмана, Белянкина, Бар? дина и других передовых ученых в том, что между природными геохимическими процессами и процессами технологическими, между природой и технологией не должно существовать разрыва. Наука перебрасывает между этими процессами мост, по которому, как говорил об этом еще Менделеев и как говорил за ним Ферсман, движение происходит в обе стороны. Геохимики изучают в своих исследованиях не только сами атомы и их свойства, но и законы их перемещений, законы их совместного нахождения, законы их рассеяния, то-есть процесса, обратного накоплению, а именно — накопление или концентрация элементов давно лежит в основе горного дела и образования рудных месторождений.

Для дальнейшего развития геохимии особо важное значение имеет эта, открытая советскими учеными, возможность оценивать энергии геохимических процессов по энергиям ионов, образующих кристаллы.

«Вся современная органическая химия, — писал по поводу работ этого цикла А. Е. Ферсман, — и особенно красочная химия создавала путем синтеза новью соединения на основании известной теоретической схемы. Сейчас б области неорганической химии мы переживаем такой же момент, и ныне можно предсказать те минеральные соединения, которые кристаллохимически будут устойчивы… Больше того, можно заранее предсказать, какими они будут обладать свойствами и, еще больше, — можно задаться определенными свойствами и для них подыскать соответственно новые устойчивые соединения, сначала на бумаге, а потом получить их и экспериментально. Таким образом, этим путем не только дается логическое объяснение природным процессам, не только природные процессы анализируются на основании закона строения атома, но дается новая руководящая мысль, которая позволяет вести синтез неорганических соединений, синтез чисто технологический так же, как органики вели его до сих пор исключительно в области органической химии. Отсюда путем анализа электрических свойств атома мы получаем необычайно интересную методику в отношении целого ряда технологических процессов, и, несомненно, что технология сейчас должна решать свои задачи на основании учета внутренних структур и внутренних законов вещества, — на основании геохимического и кристаллохимического его анализа» [100] .

100

А. Е. Ферсман, Институт имени М. В. Ломоносова, изд-во Академии наук, 1932, стр. 12.

Новейшие работы академика Д. С. Белянкина и его школы являются ярким подтверждением этих взглядов Ферсмана. Они показали на новых примерах, насколько могут быть углублены наблюдения над составом и структурой горных пород, а также над строением земной коры, широким внедрением в геологию эксперимента и моделирования. Эксперименты в изучении осадочных пород — например, в исследовании водного глинозема или глин, превращении кварца и других — привели к раскрытию поведения осадочных горных пород, как сырья для того или иного производства при нагревании, то-есть в условиях, близких к производству. Здесь, таким образом, слились интересы природной и технической ветвей «камневедения», как называл Д. С. Белянкин эту область исследования, и, в сущности говоря, совершенно исчезли границы между ними.

При определении современных задач геохимии академик А. Г. Бетехтин придает большое значение изучению природных химических реакций по соотношениям минералов-«спутников» в рудах и горных породах. Такого рода исследования существенно облегчились после того, как советским ученым Д. С. Коржинским на основании положений физической химии был разработан соответствующий метод анализа сочетаний минералов («минеральных ассоциаций») в породах, претерпевших те или иные изменения в земной коре. Удалось найти путь изучения соотношений минералов и в рудных месторождениях, представляющих по своему составу или строению сложнейшие природные образования [101] .

101

«Выяснилось, —

пишет по этому поводу академик А. Г. Бетехтин, — что при этом большое значение получает сравнительное изучение равновесных ассоциаций, как совместно образовавшихся групп минералов, отвечающих определенным, последовательно развивающимся стадиям процессов минералообразования. Результаты этих исследований приводят к весьма интересным выводам о закономерностях поведения элементов при химических реакциях, сопровождающих самые различные процессы образования горных пород и месторождений полезных ископаемых. Эти исследования, как установлено, имеют и большое практическое значение». А. Г. Бетехтин, О задачах геохимии. «Вестник Академии, наук СССР» № б, 1954.

В работах представителей молодой советской геохимической школы получили развитие и отдельные направления исследований в этой области, которые особо интересовали самого Ферсмана.

По-новому прочитал историю пегматитов советский геохимик К. А. Власов.

Упоминавшийся уже геохимик А. А. Сауков выполнил ряд важных работ в области геохимии ртути; они являются в известной мере продолжением ферсмановских среднеазиатских исследований. Сталинской премией отмечен курс «Геохимии» А. А. Саукова, которым широко пользуются в геологических вузах.

Ферсмановскую линию исследований общих химических процессов земной коры продолжает В. В. Щербина. Его особое внимание приковывает к себе геохимия редких элементов.

Тщетно пытаться исчерпать примеры выдающихся достижений советской науки, основанных именно на последовательном осуществлении принципа дружбы наук — химии и геологии, который такое важное место занимал в работах Ферсмана.

Эти замечательные процессы взаимного обогащения смежных наук в Советском Союзе, разумеется, далеко выходят за пределы одной только геохимии.

Ко всему сложному арсеналу разведчиков недр добавляют свои методы физики.

Той же геологической разведке подарила свои достижения сейсмология. Взрывы — искусственные землетрясения — рассказывают о положении глубинных слоев Земли.

Луч света, направленный геофизиками, врывается в далекие слои стратосферы, рассказывая об их строении, пронизывает глубины моря.

Физическая химия — пограничная область, возникшая в результате слияния физики и химии, двух основных наук о природе, составляющих единую базу современной техники, — открыла связь между физическими свойствами тел и их химическим составом и строением. Это дало возможность управлять этими свойствами, создавать нужные материалы по своеобразным «химическим чертежам». Физико-химия находит множество способов облегчения, ускорения и улучшения процессов обработки твердых тел.

Химическая физика исследует течение химических процессов.

Биологическая химия, или биохимия; изучающая химические процессы, свойственные живой материи, — течение обмена веществ в организме — перевернула всю технологию производств, занятых переработкой растительного сырья. Оказалось, что процессы изготовления ароматных чаев, душистых Табаков, вин тончайшего вкуса, выпечки хлеба высокого качества из любой муки зависят от действия «ключей жизни» — ферментов, катализаторов химических процессов не только в живых организмах, но и в тканях, превращенных в производственные смеси. Биохимия позволила создавать крупные механизированные производства на месте прежних кустарных промыслов, руководимых «чутьем» мастеров-эмпириков.

Биохимия привлекается медициной для распознавания болезней и для их лечения. По существу биохимическим средством является введение в медицинскую практику И. П. Павловым желудочного сока, восполняющего недостаток ферментов при заболевании органов пищеварительной секреции. После открытия физиологами желез внутренней секреции биохимия исследовала выделение биологически активных веществ, вырабатываемых этими железами, — так называемых гормонов. Сейчас уже установлена их химическая природа, выяснен механизм их действия. Гормоны стали могучим лечебным средством. Вместо экстрактов неопределенного и непостоянного состава стали широко применяться химически чистые искусственные гормоны, созданные биохимиками. Биохимия выяснила секрет действия замечательных «веществ жизни» — витаминов, предохраняющих и избавляющих от рахита, цынги и множества других тяжелых заболеваний.