img-216171322

ренных солей в литосфере: „Отрещись не льзя, что пресные и дожжевые и речные воды не мало рассолу из ключей и горных солей в моря вводят. Однако сие ничто иное есть, как возвращение в море того, что из него прежде взято".

В той же работе он с исключительной ясностью формулирует важнейшее положение о распределении солей на поверхности земли в зависимости от увлажненности местности: „Отрещись не льзя, что песок и другие некоторые материи, кои уже во время морской солености произошли в натуре, могли соль из себя потерять промывкою от верхних вод, то есть речных и дожжевых".

Учение М. В. Ломоносова о природных водах как о сложном растворе, состав которого своим происхождением обязан окружающей среде, о переносе растворенных солей в процессе круговорота воды, о химическом составе воды как средстве распознания состава недр и о многом другом — значительно определило позднейшие открытия в области геохимии.

Развитие в России в конце XVIII века обрабатывающей промышленности, в первую очередь горнозаводской, и усиление торговых связей с заграницей стимулировали изучение естественных ресурсов страны. Под общим влиянием есте-

• ственно-философских идей М. В. Ломоносова Российской Академией наук был осуществлен ряд широких исследований.

Научные экспедиции, проведенные на огромных пространствах Европейской России, Сибири и Кавказа и собравшие •богатейшие материалы по географии, геологии и гидрографии,

.дали и первые сведения о химии воды рек, озер и подземных вод нашей страны [экспедиции русских ученых И. И. Лепехина (1768-1772), П. С. Палласа (1768-1773), И. Г. Гмелина (1768—1774), Н. Я. Озерецковского (1785, 1805, 1814) и др.].

В этот же период за границей Р. Бойлем, Т. Бергманом, Блэком и А. Лавуазье изучался химический состав морской воды и минеральных источников и создавалась классификация последних. В то же время устанавливается постоянство хими-

скими экспедициями О. Е. Коцебу, Э. К. Ленца и И. Ф. Кру-

Методы химического анализа воды разрабатывались при исследовании минеральных вод русским академиком А. Н. Шерером (в начале XIX века), а также Фрезениусом в Германии. Большое значение для развития гидрохимии в то время имело применение минеральных вод в лечебных целях, что создавало необходимость определения их химического состава. Начиная

-с этого периода и были выполнены многочисленные химические анализы природных вод. Следует особо отметить исследования минеральных вод на Кавказе, проведенные в середине XIX века

1 2

возникла необходимость изучения химического состава воды,, используемой в различных технологических процессах и в паросиловых установках, что значительно способствовало изучению химии природных вод. Кроме того, большое значение химического состава воды для органического мира заставило ботаников, а позже почвоведов, гидробиологов и рыбоводов уделить большое внимание его изучению. Наконец, развитию гидрохимии способствовали успехи в области геохимии, гидрологии,, гидрогеологии и химических дисциплин (неорганической, аналитической, физической и коллоидной химии). Работы в обла-

Великая Октябрьская социалистическая революция открыла, новый,, качественно отличный этап в развитии науки, в частности гидрохимии. Глубочайшие социальные перемены и небывало

капитализма, сменились плановым, целеустремленным использованием всех сил и средств науки для развития страны социализма.

Все это создало особо благоприятные условия для развития науки в СССР, а успехи, достигнутые в области гидрохимии, советскими учеными, сыграли решающую роль в оформлении,

еев самостоятельную научную дисциплину.

ВСССР в 1921 г. впервые в 'мире был создан Гидрохимический институт (в 1938 г. перешедший в систему Академии наук СССР).

л

В СССР в ряде высших учебных заведений и техникумов введено чтение самостоятельного курса гидрохимии и издаются учебные пособия для систематического изучения основ гидрохимии.

Ни в одной стране нет такого широкого планового развития гидрохимических исследований, как в СССР. Уже с 1936 г. в системе Главного управления гидрометслужбы (ГУГМС) проводится систематическое стационарное изучение химического •состава речных, озерных и морских вод Советского Союза.

Большое значение имеют работы в области гидрохимии, проведенные Государственным гидрологическим институтом ГУГМС. Его широкие гидрохимические исследования морей, озер, рек и подземных вод, а также работы по методике химического анализа воды внесли существенный вклад в теоретические основы гидрохимии и создали необходимые предпосылки для установления общего ее направления как научной дисциплины, для разработки основных вопросов и обобщения накопившихся сведений (О. А. Алекин и П. П. Воронков).

проблем Академии наук СССР, переименованной в Институт геохимии и аналитической химии им. академика В. И. Вернадского (В. И. Вернадский и А. П. Виноградов). Созданная В. И. Вернадским классификация природных вод является непревзойденным по глубине и размаху обобщением, устанавливающим зависимость химического состава воды от сложного комплекса физических и географических условий.

Изучением химии моря в настоящее время занимаются

.недавно созданные соответствующие лаборатории Института океанологии Академии наук СССР и Государственного океанографического института.

Обширные работы по исследованию соляных озер и разработке методов их изучения были проведены в Институте ^физико-химического анализа, Соляной лаборатории Академии наук СССР, Институте общей и неорганической химии им. академика Н. С. Курнакова и Институте галлургии. Советская школа солевиков под руководством академика Н. С. Курнакова разработала основы физико-химического анализа, облегчающего изучение сложных равновесий солей, и применила его при исследовании соляных озер (Г. Г. Уразов, С. Ф. Жемчужный, А. Г. Бергман, М. Г. Валяшко, В. И. Николаев, А. В. Николаев).

1 4

соединениями, кажутся наиболее простыми. Между тем это первоначальное представление далеко не соответствует действительности.

Современные достижения в области химии показывают, что. вода на самом деле более сложна, и химическую природу ее до сих пор еще нельзя считать окончательно выясненной. Прежде всего, не все молекулы воды являются одинаковыми. Если бы мы могли взвесить отдельные молекулы, то убедились бы в том, что наряду с обычными, имеющими молекулярный вес 18, часть молекул имеет вес 19, 20, 21 и даже 22. Этопроисходит потому, что некоторые молекулы воды составлены,

лых" атомов в смеси атомов кислорода очень невелико и опре-

шенным содержанием тяжелых изотопов водорода и кислорода.

По своим физическим свойствам тяжелая вода отличается от обычной воды. Чистая тяжелая 100-процентная вода состава НгО16 имеет плотность 1,1056 (4°), температуру плавления —{—3,8°, кипения -+-101,42° и температуру наибольшей плот-

положительный заряд ядра, а следовательно, и равное число электронов.

элемента. В настоящее время изотопы найдены для всех элементов,

1G

ских и биологических процессов происходит частичное разделение изотопов. Одной из главных причин, создающих эту 'дифференциацию изотбпов в природной воде, является процесс {испарения. Упругость паров тяжелой воды несколько ниже обычной воды, а так как процесс испарения является основным ^фактором круговорота воды, то обогащение природных вод изотопами в местах испарения и обеднение ими в местах конденсации может вызвать заметную разницу в плотности воды.

Кристаллизационная вода минералов оказалась тяжелее обычной воды. Это объясняется, вероятно, тем, что минералы выкристаллизовались из пересыщенного раствора, обогащенного вследствие испарения более высоким содержанием изо-

На основании большого числа определений изотопного состава воды в природе можно вывести следующие средние

Приведенные цифры указывают на закономерность распределения изотопов в природе в результате процесса круговорота воды. Изотопный состав природной воды является, таким обра-

1 Р. В. Тейс отмечает интересное обстоятельство, согласно которому дождевая вода, собранная во время сильной грозы, имеет положительное уплотнение (до +2,7), в то время как дождевая вода при обычных условиях имеет отрицательное уплотнение.

18

расположенных в углах равнобедренного треугольника (с ядром кислорода в его вершине) и погруженных в электронное облако, составленное из 10 электронов при общем радиусе молекулы 1,38 • Ю - 8 см (рис. 2).

тельный и отрицательный, которые, так же как и магнит, бу-

! , Для количественной характеристики полярности молекулы пользуются величиной так называемого дипольного момента,