Вариант 11

Содержание

1. Распространение химических элементов во Вселенной 3

2. Сущность научного метода познания: эксперимент - теория - практика 9

Список использованной литературы 13

1. Распространение химических элементов во Вселенной

Элементы тяжелее гелия родились не в звездах, а в момент возникновения Вселенной. По законам термодинамики при высоких плотностях и температурах разогретое вещество и излучение находятся в равновесии. Излучение продолжает движение вместе с веществом в расширяющейся Вселенной и сохраняется до нашего времени. При этом его температура понизилась.

Теория горячей Вселенной объяснила соотношения водорода и гелия в современной Вселенной исходя из ядерных реакций в горячей ранней Вселенной. Большинство звезд состоит из водорода и гелия. Углерод образуется из трех ядер гелия в центре звезды.

Природа щедро разбросала свои материальные ресурсы по нашей планете. Но нетрудно заметить зависимость: чаще всего человек использует те вещества, запасы сырья которых ограничены, и наоборот, крайне слабо использует такие химические элементы и их соединения, сырьевые ресурсы которых почти безграничны. В самом деле, 98,6% массы физически доступного слоя Земли составляют всего восемь химических элементов: железо (4,6%) , кислород (47%), кремний (27,5%), магний (2,1%), алюминий (8,8%), кальций (3,6%), натрий (2,6%), калий (2,5%), никель. Более 95% всех металлических изделий, конструкций самых разнообразных машин и механизмов, транспортных путей производятся из железорудного сырья. Ясно, что такая практика расточительна с точки зрения как исчерпания ресурсов железа, так и энергетических затрат на первичную обработку железорудного сырья.

Глядя на приведенные здесь данные о распространенности восьми названных химических элементов, можно смело утверждать о больших возможностях в использовании алюминия, а затем магния и, может быть, кальция в создании металлических материалов ближайшего будущего, но для этого должны быть разработаны энергоэкономичные методы производства алюминия с целью получения хлорида алюминия и восстановления последнего до металла. Этот метод был уже опробован в ряде стран и дал основание для проектирования алюминиевых заводов большой мощности. Но выплавка алюминия в масштабах, сопоставимых с производством чугуна, стали и ферросплавов, еще не может быть реализована в самое ближайшее время, потому что эта задача должна решаться параллельно с разработкой соответствующих алюминиевых сплавов, способных конкурировать с чугуном, сталью и другими материалами из железорудного сырья.

Широкая распространенность кремния служит постоянным укором человечеству в смысле чрезвычайно низкой степени использования этого химического элемента в производстве материалов. Силикаты составляют 97% всей массы земной коры. И это дает основание утверждать, что именно они должны быть основным сырьем для производства практически всех строительных материалов и полуфабрикатов при изготовлении керамики, способной конкурировать с металлами. Надо, кроме того, принимать во внимание еще и огромные скопления промышленных отходов силикатного характера, таких, как "пустая порода" при добыче угля, "хвосты" при добыче металлов из руд, зола и шлаки энергетического и металлургического производства. И как раз эти силикаты необходимо в первую очередь превращать в сырье для строительных материалов. С одной стороны, это обещает большие выгоды, так как сырье не надо добывать, оно в готовом виде ждет своего потребителя. А с другой – его утилизация является мерой борьбы с загрязнением окружающей среды.

В космосе наиболее широко распространены лишь два элемента – водород и гелий, все остальные элементы можно рассматривать только как дополнение к ним.

Рассмотрим химический состав метеоритов.

Рассмотрим железные метеориты. Главным химическим элементами, содержание которых определяет тип метеорита, является железо и никель. Поэтому, в зависимости от содержания никеля метеориты подразделяются на гексаэдриты, октаэдриты и атакситы. Но и внутри этих подклассов метеориты различаются между собой по содержанию никеля. Атакситы в зависимости от содержания никеля подразделяются на богатые и бедные никелем. Средний химический состав никелистого железа, образующего включения в каменных метеоритах и мезосидеритах, а также составляющего основу палласитов, в общем близок к среднему составу тонкоструктурных и весьма тонкоструктурных октаэдритов.

Распространение химических элементов в метеоритах подчиняется той же закономерности, что и на Земле, то есть закону Оддо- Харкинса. Согласно этому закону, элемент с чётным порядковым числом распространён больше, чем соседние с ним элементы с нечётным порядковыми номерами.

Так же была установлена интересная особенность содержания редких примесей в метеоритах. Оказалось, что количество этих примесей, содержащихся в метеоритах в миллионных долях процента, зависит от химического состава метеорита, в частности от содержания никеля. Так, максимальное содержание галлия наблюдается в гексаэдритах, бедных никелем атакситах и октаэдритах, а минимальное в бедных никелем атакситах. Иными словами, чем выше содержание никеля в метеорите, тем меньше содержится в нём галлия.

В метеоритах в качестве их составных частей содержится и ряд газов. Из разных метеоритов были выделены водород, азот, окись углерода и углекислый газ. Было установлено также, что в железных метеоритах преобладает водород и окись углерода, а в каменных- углекислый газ. Также в метеоритах присутствуют некоторые радиоактивные элементы, в частности уран, гелий, калий, торий. Это позволяет путем измерения количества радиоактивных элементов и продуктов их распада, определить возраст метеоритов. (под возрастом здесь понимается тот промежуток времени который прошёл с момента затвердевания вещества, слагающего метеориты.

Железные метеориты.

ГЕКСАЭДРИТЫ целиком сложены из одного минерального вида железа- камасита. Акцессорные минералы представлены троилитом и шрейберзитом; в качестве случайного минерала встречается добреелит.

ОКТАЭДРИТЫ состоят из обоих минеральных видов никелистого