В интересной работе о сжатии в минералах И. И. Заславский обращает внимание на зависимость удельного веса всякого минерала от его химического состава и для подтверждения своей мысли он приводит данныя своих вычислений для очень большого количества минералов.
При образовании любого химического соединения из элементарных тел происходит изменение объема, причем при образовании твердых тел происходит сжатие. Как оказывается, величина сжатия для полученного соединения не является случайной величиной, но вполне характерна для каждого соединения и является функцией его химического состава и свойств. Для веществ, обладающих химическим сродством, объем конечного соединения равен или близко колеблется около половины суммы объемов составляющих его элементарных тел, взятых ввиде механической смеси, т. е. величина сжатия C равна или близка 0,51). Эта величина колеблется в зависимости от химических свойств полученного соединения и от его устойчивости.
Для соединений с основным характером и для гидратов, легко теряющих воду, наблюдается уплотнение больше нормального и, следовательно, С меньше 0,5. Наоборот, у соединений кислотного характера, у галоидных солей и соединений, в состав которых входят тяжелые металлы — сжатие не достигает нормальной величины и С больше 0,5. Наконец, у целого ряда соединений, как сплавы, многие сернистые и мышьяковистые соединения, т. е. у соединений с незначительным химизмом образования сжатие почти отсутствует.
При образовании минералов все эти факторы играют роль, и в конечном результате молекулярный объем соединения является функцией атомных объемов исходных элементов, их химического сродства и свойств.
Для обоснования этих выводов Заславский высчитал величину сжатия для всех приводимых в литературе минералов и разбил их на 8 отделов. Интересно, что нередко он получал для минерала совершенно не соответствующую его характеру величину С; и опытным путем или по другим литературным источникам ему удавалось доказать, что исходная химическая формула или принятый удельный вес минерала были не верны.
Для каждой из восьми групп он приводит полный список входящих в нее минералов с указанием химической формулы, удельного веса и вычисленной величины сжатия С.
Первый отдел составляют безводные и не содержащие значительного количества тяжелых металлов соли кислородных кислот и нейтральные окиси (всего 303 минерала). В этой группе минералов более или менее нейтрального характера величина С остается почти постоянной, равной 0,5.
Во втором отделе приводится список минералов с преобладающим основным (10 м.) или кислотным характером (8 м.). Первые обладают усиленным сжатием, С колеблется от 0,33 до 0,45, напр, для соды С = 0,41—0,39, для диаспора 0,35—0,33. Для минералов с кислотными свойствами значение С всегда больше нормального: для кварца C = 0,60—0,54, для белого мышьяка С = 0,70.
У гидратов (347 минер.) с кристаллизационной водой значение константы обычно значительно меньше 0,5, у гидратов с конституционной водой оно ближе к среднему значению. На значение постоянной сжатия у гидратов могут еще влиять дополнительные факторы, напр., кислотный или основной характер минерала, присутствие большого количества тяжелых металлов и т. п., при этом величина С соответственно изменяется.
При образовании минералов, в состав которых входят в значительном количестве тяжелые металлы (151 мин.), сжатие меньше среднего и С всегда больше 0,5.
То же самое наблюдается и для галоидных солей (20 мин.). Величина сжатия у галоидных солей убывает от фтористых соединений к иодистым. Заславский объясняет это двумя причинами — во-первых разной силой кислот HF и FJ и во-вторых изменением степени прочности водородных соединений и их солей от F к J. Обе эти причины влияют сообща на величину значения С, которая является наименьшей для фтористых соединений, возрастает у хлористых и бромистых и достигает наибольшей величины для иодистых солей: у криолита С = 0,45—0,40, у каменной соли — 0,62-0,57, у иодаргирита — 1,17—1,11.
В шестой отдел (18 мин.) соединений построенных по принципу сходства входят все тела, обладающие ничтожным химизмом образования, в которых свойства каждого составляющего тела сохранились почти в чистом виде. Величина сжатия этих минералов почти равна единице, напр., электрум С = 1,21—0,98, железистая платина — 1,11—1,0, реальгар — 1,08—1,02.
Группа сернистых соединений (154 м.) по величине константы примыкает к предыдущей — и здесь С близко к 1.
Наконец, к последнему отделу Заславский относит минералы органического происхождения (9 мин.). Все встречающиеся в природе органические соединения являются очень устойчивыми и поэтому значение С у них близко к нормальному — у янтаря 0,52—0,50, у озокерита 0,47—0,46 и т. п.
Заславский, приводя данныя почти для 900 минералов, считает цифры настолько убедительными, что не может быть сомнения в правильности его мысли. Мы имеем не случайное совпадение, но несомненную чрезвычайно интересную зависимость между удельным весом, составом и устойчивостью минералов и зная две из этих величин мы можем путем вычислений найти третью.
Э. Б.
1) В основу расчислений поставлены атомные объемы самих элементов в твердом состоянии, следовательно взятые при разных температурах, что составляет слабое место идей автора.