Интернет-журнал "Домашняя лаборатория", 2007 №2 - Журнал «Домашняя лаборатория»

class="p1">По нашему опыту нет существенной разницы в работе ПДУ днем при солнечном свете, вечером при включенной люстре или ночью.

Потеряев B.C.

Подробнее в книгах:

А.Г.Блох, Ю.А.Журавлев, Л.Н.Рыжков «Теплообмен излучением.

Справочник», М., Энергоатомиздат, 1991, стр.44.

Д.С.Гурлев «Справочник по фотографии (светотехника и материалы)», Киев, Техника, 1986, гл. 1.

Н.И.Воронова, Ю.В.Овчинникова, Н.В.Цыбуля "Комнатное цветоводство", Новосибирск, 1992, стр.6.

• ВОПРОС № 41: Какие химические элементы, кроме Ca-Sr, Fe-Mn мигрируют в природных средах в парной зависимости?

ОТВЕТ: Количественную распространенность в земной коре впервые установил Ф.У. Кларк. В его честь А.Е. Ферсман в 1923 г. предложил термином «кларк» обозначать среднее содержание химического элемента в земной коре, какой-либо ее части, в Земле в целом, на планетах и других космических объектах.

Кларки самых распространенных изверженных кислых пород установлены достаточно точно, много данных и о кларках базальтов и других основных пород, осадочных пород. Ниже приведены кларки в % самых распространенных элементов:

О — 46,0; Si — 26,1; Аl — 8,1; Fe — 6,7; Mg — 3,0; Mn — 0,1; Са — 5,1; Na — 2,4; К — 1,4; Ti — 0,7; Н — 0,1; Р — 0,1; прочие — 0,2.

Основной вопрос геохимии — объяснение причин столь неравномерного распространения элементов.

Оказалось, что в земной коре преобладают легкие атомы, занимающие начальные клетки периодической системы, ядра которых содержат небольшое количество протонов и нейтронов. Также преобладают элементы с четными порядковыми номерами и атомными массами.

Родственные по периодической системе элементы ведут себя в земной коре далеко не одинаково. Так, К и Na, Fe и Ni, Cl и I, Сr и Mo — аналоги в химии, но в земной коре мигрируют по-разному. Это связано с тем, что для геохимии часто основное значение имеют такие свойства элементов, которые с общехимических позиций второстепенны: обратимость или необратимость миграции, радиоактивность, способность давать минералы и т. п.

Многие элементы с одинаковыми кларками ведут себя в земной коре резко различно (Ga, N и Со, Sn и U и т. д.), а элементы с различными кларками — сходно (S и Se, Са и Sr и т. д.). Таким образом, миграция элементов в земной коре зависит не только от их химических свойств, но и от кларков.

Химические элементы, ионы и соединения, определяющие условия миграции в данной системе, именуются ведущими. Число их невелико. Например, геохимия гидротермальных систем во многом определяется S, SiO2, F, Cl, СO2, Н+ и ОН — ионами. Геохимическое своеобразие океанов определяется О, растворенным в воде, Cl, Na+ и небольшим числом других элементов. В таежных болотах ведущими являются Fe2+, Н+, Мn2+ и т. д. Химические элементы с низкими кларками не могут быть ведущими из-за малых концентраций в системах — они вынуждены мигрировать в той обстановке, которую создают ведущие элементы. Различия в кларках определяют ведущую роль S и второстепенную Те, ведущее значение Na и не ведущее Rb, Li, Cs. Редкие элементы в местах их концентрации (например, в месторождениях) становятся ведущими (Hg, U, Мо и т. д.).

Ведущее значение элемента зависит не только от его кларка и концентрации в данной системе. Важно, чтобы элемент мигрировал и накапливался в системе. Распространенные, но слабо мигрирующие элементы не являются ведущими. Один и тот же элемент в разных системах может быть и ведущим, и второстепенным. Например, Fe имеет ведущее значение во многих гидротермальных системах, но его роль невелика в почвах пустынь, водах океана. Наконец, если элемент энергично мигрирует, но не накапливается, он также не является ведущим. Так, Na и Сl энергично выщелачиваются из кислой коры выветривания и не являются там ведущими. Только в соляных озерах, где Na и Сl мигрируют и накапливаются, они становятся ведущими.

Понятие о парагенезисе элементов ввел в 1909 г. В.И.Вернадский, имея в виду их совместную концентрацию. Парагенная ассоциация элементов обусловлена единым процессом, она может быть как одновременной, так и неодновременной, связанной, например, с последовательным осаждением элементов при постепенном охлаждении расплава или раствора. В дальнейшем парагенезису элементов уделялось много внимания в Трудах В.М.Гольдшмидта, А.Е. Ферсмана, А.А.Саукова, В.В.Щербины, А.С.Уклонского, К.А.Власова и других геохимиков, так как одна из главных задач геохимии и состоит в изучении парагенных ассоциаций элементов. Чисто пространственную ассоциацию элементов и минералов, не связанную генетически, В.И. Лебедев именует парастерезисом. Наиболее изучены парагенные ассоциации элементов в минералах. Парагенезис главных элементов, как правило, объясняется законами кристаллохимии (например, Fe и S в пирите, Fe, Mg, Si, О в оливине и т. д.).

Более сложны и разнообразны парагенезисы элементов — примесей. Так, для оливина характерна примесь Ni, Со, для халькопирита — часто Re, In, Se, Те, Ge, An, Ni, Co, Ag, Cd, Tl, As, Sb, Pt, Pd, для полевых шпатов — Rb, Cs, Li, Tl, Be, Ca, Ba, Sr и др., для уранинита — Pb, Ra, He. Причины образования подобных ассоциаций различны: близость ионных радиусов, радиоактивный распад, сорбция и т. д. Хорошо изучены также парагенные ассоциации элементов в горных породах и рудах. Например, для ультраосновных пород характерна ассоциация Mg, Cr, Ni, Со, Fe, Мп, Pd, Pt, для пегматитов — К, Rb, Li, Cs, Be, TR, Zr, Nb, Та, F, В и др., для многих экзогенных урановых руд — Mo, Se, V, Re.

Кроме парагенных, различают запрещенные ассоциации элементов (отрицательный парагенезис), т. е. ассоциации, невозможные в данной системе. Примером отрицательного парагенезиса служат Ni и Ва в минералах, Сг и U в рудах, Си и Мп в осадочных формациях.

Источник: А.И.Перельман «Геохимия», М., Высшая школа, 1989.

• ВОПРОС № 42: Сколько планет в солнечной системе имеют кольца? Как и почему они образовались? Какое значение они имеют для планет?

ОТВЕТ: Открытые в XVII в. кольца Сатурна постоянно будоражили воображение исследователей своей уникальной формой. Кольца Сатурна исследовали такие блестящие астрономы, механики и математики, как Г.Галилей, X. Гюйгенс, Ж.Д.Кассини, П.С. де Лаплас, Дж. К.Максвелл,

А.Пуанкаре. Кант был первым, кто предсказал существование тонкой структуры колец. Сатурна. Пользуясь своей моделью протопланетного облака, он представлял себе кольцо в виде плоского диска из сталкивающихся частиц, вращающихся дифференциально вокруг планеты по закону Кеплера. Именно дифференциальное вращение, согласно Канту, является причиной расслоения диска на серию тонких колечек. Позднее П.С. де Лаплас доказал неустойчивость твердого широкого кольца. В середине прошлого века многие астрономы (Вика в Риме, Бонд в СШЛ, Струве в России, Доуес и Лассель в Англии) обнаружили всего десять колечек вокруг Сатурна. Выдающийся вклад в исследование устойчивости колец Сатурна внес в это же время Дж. К. Максвелл,