Химический состав Земли
Радиус планеты Земля примерно 6400 километров, а изнутри она сильно смахивает на многослойный леденец.
Внутренние 3300 километров состоят из плотно сжатого железа и никеля, а окружающая их мантия (бóльшая часть оставшихся 3100 километров радиуса) состоит из кремния, кислорода и железа (основной компонент).
С этим ясно, однако живем мы не в центре Земли, а на поверхности, и потому наиболее важен для нас тот материал, из которого состоят 60 километров коры, наш дом. Наберите миллион образцов земной коры — каждый по одному грамму, а всего тонна, — проверьте их химический состав, и вот что вы обнаружите: почти половина атомов — кислород {О}, обычно в виде руды, в соединении с кремнием и металлами. Второй по распространенности элемент — кремний {Si}. Для компьютеров из Кремниевой долины нужен редко встречающийся высший сорт, зато обычного песочка на пляже вдоволь, и из него можно сделать стекло. Далее алюминий {Al}, железо {Fe}, кальций {Ca} и натрий {Na} — вместе перечисленные шесть элементов займут более 90% нашей тонны образцов.
Но и редкие металлы очень нужны, без них у нас не было бы любимых гаджетов. В iPad, смартфонах и тому подобном используются редкоземельные элементы, 95% которых добывают в Китае: это неодим {Nd} и лантан {La} — соответственно 38 грамм и 32 грамма на тонну, то есть не такая уж это и редкость. Даже уран {U} встречается чаще, чем вы догадывались: на каждые 500 000 частиц приходится одна урана.
Настоящая редкость — золото {Au}: в земной коре всего один грамм из 500 миллионов состоит из золота. Приходится даже олимпийские медали не целиком делать из золота, а лишь покрывать их тонким, весом 6 грамм, напылением. Да, в горах и рудниках еще таится золото — но, увы, его не так много.
Распространенность металлов в земной коре
Обозначение |
Элемент |
Количество, грамм/тонну |
Обозначение |
Элемент |
Количество, грамм/тонну |
Al |
АЛЮМИНИЙ |
82 000 |
W |
ВОЛЬФРАМ |
161 |
Ca |
КАЛЬЦИЙ |
41 000 |
Ni |
НИКЕЛЬ |
80 |
Fe |
ЖЕЛЕЗО |
41 000 |
Zn |
ЦИНК |
75 |
Na |
НАТРИЙ |
23 000 |
Cu |
МЕДЬ |
50 |
Mg |
МАГНИЙ |
23 000 |
Nd |
НЕОДИМ |
38 |
K |
КАЛИЙ |
21 000 |
La |
ЛАНТАН |
32 |
Ti |
ТИТАН |
5 600 |
Li |
ЛИТИЙ |
20 |
Mn |
МАРГАНЕЦ |
950 |
U |
УРАН |
2 |
Ba |
БАРИЙ |
500 |
Ag |
СЕРЕБРО |
0,07 |
Sr |
СТРОНЦИЙ |
370 |
Pt |
ПЛАТИНА |
0,003 |
Zr |
ЦИРКОНИЙ |
190 |
Au |
ЗОЛОТО |
0,002 |
Распространенность неметаллов и полуметаллов
Обозначение |
Элемент |
Количество, грамм/тонну |
Si |
КРЕМНИЙ |
277 100 |
O |
КИСЛОРОД |
474 000 |
H |
ВОДОРОД |
1 400 |
P |
ФОСФОР |
1 000 |
F |
ФТОР |
950 |
C |
УГЛЕРОД |
480 |
S |
СЕРА |
260 |