16.3. Распространенность, получение и применение галогенов и их соединений

РАСПРОСТРАНЕННОСТЬ В ПРИРОДЕ

Из-за высокой реакционной способности галогены не встречаются в природе в свободном состоянии. Они существуют в виде солей в земной коре или в виде ионов в морской воде. Их соли очень легко растворимы, особенно при повышенных температурах. Поэтому они обнаруживаются главным образом в тех частях земной коры, которые сформировались при сравнительно невысоких температурах. Со времени образования земной коры огромные количества этих солей растворились в океанической воде. Средняя соленость океанической воды приблизительно равна промилле - тысячные доли; подробнее о солености см. ниже). В замкнутых морских водоемах или озерах испарение воды приводило

к повышению концентрации соли. В результате на дне таких водоемов происходило отложение слоев соли. Даже пресноводные озера постепенно становятся солеными вследствие такого же процесса. В качестве примера можно указать Большое Соленое Озеро в США.

Соленость. Соленостью (в промилле. ) морской воды считается масса в граммах растворенного неорганического вещества в I кг этой воды. На поверхности океанов соленость колеблется от 34,0 до . В тропиках она выше из-за более интенсивного испарения и сравнительно редкого выпадения дождей. В экваториальных регионах соленость оказывается ниже из-за более слабых ветров и более сильного выпадения дождей. Пониженная соленость обнаруживается также в прибрежной зоне континентальных шельфов из-за разбавления морской воды пресными водами рек. Более высокую соленость имеют внутренние, изолированные от океана моря. Например, соленость Средиземного моря достигает а соленость Красного моря Соленость Мертвого моря, имеющего самый низкий уровень на земной поверхности, достигает

В табл. 16.13 указано содержание галогенов в земной коре, а также в речной и океанической водах. В морской воде, подземных соленых водах и речной воде галогены существуют в виде галогенид-ионов. Иод, кроме того, существует в воде в форме -ионов.

Фтор обнаруживается во всех природных водах, в костных тканях, зубах, крови и во всех растениях. В земной коре он встречается главным образом в виде полевого шпата (табл. 16.14). Этот минерал имеет кубическую кристаллическую структуру, известную под названием структура флюорита (см. разд. 3.2). Другим минералом

Таблица 16.13. Распространенность галогенов в природе

Таблица 16.14. Важнейшие месторождения минералов, содержащих галогены

Таблица 16.15. Естественное изотопное содержание галогенов

фтора является криолит Хлор встречается главным образом в составе именной соли имеющей кубическую кристаллическую структуру, известную под названием структуры каменной соли. Главным источником брома является морская вода. Иод в виде иодат-ионов входит в состав чилийской селитры и чилийской рудной селитры Все четыре галогена встречаются также во многих других минералах, часть из которых обнаруживается лишь в сравнительно малых количествах.

Фтор и бром существуют почти исключительно в виде единственного изотопа. Изотопный состав всех галогенов указан в табл. 16.15.

Астат. В настоящее время известно двадцать изотопов этого элемента. Следы четырех его изотопов встречаются вместе с естественными изотопами урана, тория и нептуния. Наибольшим периодом полураспада (8,6 ч) обладает изотоп Общее количество астата во всей земной коре, согласно существующим оценкам, не превышает 30 г. Изотопы были получены при бомбардировке висмута -частицами (см. разд. 1.3):

Предполагают, что астат, подобно иоду, способен накапливаться в щитовидной железе.