Путешествие в Страну элементов

Двести миллионов лет назад огромные пространства от берегов Ледовитого океана до Каспийского моря были дном древнего Пермского моря. Неспокойно было тогда на Земле: грохотали тысячи вулканов, было и ночью светло от непрерывных ярких молний. Постепенно менялся климат Земли, ее поверхность. Море отступало, оставляя мощные пласты соли, заливы и лагуны, которые обращались со временем в соляные озера… На юге СССР множество соляных озер; особенно крупные из них — Баскунчак и Эльтон. Запасы соли в них практически неограниченны. За 150 лет из Эльтона извлечено свыше 10 миллионов тонн, но убыль ее незаметна.

Встречающиеся везде

Тяжелые галогены и их соединения летучи. Особенно это характерно для йода. Они очень рассеяны; можно сказать даже, что йод и бром встречаются везде и нигде. Нигде в том смысле, что на земном шаре нет их крупных месторождений, сколь-нибудь сравнимых с залежами солей хлора или фтора.

Общее содержание брома в земной коре равно 0,001 процента, йода — в десять раз меньше. В то же время их можно найти в продуктах очистки чилийской селитры, сильвинита, буровых нефтяных водах, морской воде, водорослях и губках, йод всегда присутствует в воздухе: если извлечь его из воздуха зала средней величины, то мы получим количество йода, весящее столько же, сколько три маковых зернышка. В литре морской воды содержится свыше 60 миллиграммов брома и около 1 миллиграмма йода. Сравнительно малое содержание йода объясняется тем, что его соли окисляются кислородом воздуха с образованием главным образом элементарного йода, который легко улетучивается. С другой стороны, йод морской воды концентрируют водоросли, губки и моллюски. Некоторые виды губок содержат до 8,5 процента йода в расчете на сухое вещество. Из морских водорослей и губок налажено промышленное производство йода.

Бром также содержится в губках, моллюсках и кораллах, но в настоящее время его оттуда не добывают. В древности пурпур — драгоценный краситель, представляющий органическое соединение брома, — извлекался из моллюсков.

В настоящее время промышленным источником брома служат нефтяные буровые воды и рассолы соляных озер, где его содержание достигает 3 граммов в литре.

Галогены в живых организмах

Фтор необходим живым существам для нормальной жизнедеятельности; высушенные мышцы содержат до 8 миллиграммов его на 100 граммов вещества. Особенно много фтора в перьях, волосах, рогах и копытах животных — до 180 миллиграммов на 100 граммов сухого вещества; его всегда можно найти в зубной эмали животных и человека.

В организм фтор попадает с водой: речная и морская вода содержит обычно около 1 миллиграмма фтора в литре. Питьевая вода должна содержать в литре 1–1,5 миллиграмма фтора. Избыток фтора разрушает зубы: они становятся черными и легко выпадают — это флюороз зубов.

При недостатке фтора в питьевой воде сопротивление эмали действию кислот уменьшается: начинается кариес — разрушение зубов. Особенно часто кариес поражает детей. Борются с этой болезнью добавлением соединений фтора в питьевую воду. В ГДР в Карл-Маркс-штадте сооружена самая большая в Европе установка для фторизации воды.

Поваренная соль необходима любому живому организму. В год человек съедает от 5 до 10 килограммов соли. Соль известна человеку с древнейших времен. Около ее залежей, как и у рек, рождались города. Их названья говорят сами за себя: Соликамск, Усолье, Сольвычегодск.

Соль служила валютой: еще во времена Ломоносова за пять плиток соли в Абиссинии можно было купить раба.

Повышение налогов на соль часто служило причиной народного восстания; вспомните знаменитый «соляной бунт» при царе Алексее Михайловиче.

Поваренная соль NaCl обеспечивает человеческий организм жизненно необходимым хлором. В среднем в теле человека содержится около 100 граммов хлора. Роль этого элемента в организме велика и многообразна: он регулятор водного обмена, кислотно-щелочного равновесия, осмотического давления крови и тканевых жидкостей.

Вся поверхность Земли, растительные и животные организмы «пройодированы», если можно так выразиться. Но есть места, где содержание йода в почве и воздухе аномально мало. Обычно это районы высокогорных областей, удаленных от моря, с континентальным климатом. Воздух здесь содержит йода в 250 раз меньше, чем, например, на Черноморском побережье.

С давних пор было замечено, что жители подобных областей поражены зобной болезнью, щитовидная железа у них сильно распухает. Дело в том, что обычно человеческий организм содержит около 25 миллиграммов йода. Половина этого количества концентрируется в щитовидной железе. Он входит в состав сложных органических соединений: тиреоглобулина, тироксина и трийодина.

Щитовидная железа — крохотная химическая фабрика в теле человека — вырабатывает особые вещества, необходимые для нормального развития человеческого организма. Взрослому человеку в день требуется около 0,05 миллиграмма йода. При резком уменьшении количества йода, поступающего в организм, работа щитовидной железы нарушается, что ведет к образованию зоба.