Апатит и фосфориты


О качестве апатита, а также и фосфоритов судят по содержанию в них фосфорного ангидрида (Р2О5); в апатите его более 40%. Чтобы яснее представить себе, какое громадное значение для животных и растений имеет фосфор, проследим его «путешествие» по земной поверхности.

Без фосфора невозможна жизнь ни человека, ни животных, ни растений. Нет такого животного или растительного организма, который не содержал бы фосфора. В костях позвоночных животных около 60% фосфорнокислого кальция, а зубная эмаль морских рыб содержит его в еще большем количестве.

Фосфорит с остатками аммонита и суперфосфат, изготовляемый из фосфоритов.
Фосфорит с остатками аммонита и суперфосфат, изготовляемый из фосфоритов.

Первоначальный источник фосфора, из которого в природе образуются различные соединения, — минерал апатит. Он чрезвычайно широко распространен во всех изверженных горных породах.

Иногда в изверженных породах — нефелиновых сиенитах — образуются крупные скопления апатита.

Апатит выделяется из застывающей магмы примерно при 1000°.

При выветривании, разрушении горных пород содержавшийся в них апатит растворяется в поверхностных водах. Часть фосфора усваивается растениями, часть с водой попадает в океан. Подсчитано, что, снимая ежегодно урожай зерновых, мы уносим с ним сотни тысяч тонн фосфора, извлеченного растениями из почвы. Вот почему приходится вносить в почву искусственные удобрения. С растительной пищей фосфор попадает в тело человека и животных. После смерти животных и растительных организмов фосфор опять переходит в растворы, циркулирующие близ поверхности земли, снова поглощается растениями и повторяет свой кругооборот. Однако есть места, где фосфор растений концентрируется, накапливается: это происходит в торфяниках. Здесь фосфор, выделившийся из растений после их отмирания, соединяется с железом (в виде окислов оно всегда присутствует в почвенных водах) и образует минерал вивианит. Его белёсые прослойки становятся при окислении воздухом серовато-синими и резко выделяются на буром фоне торфа. Иногда же вивианит пропитывает всю массу торфа, как например во многих торфяниках Белоруссии. Такой торф — большая ценность: это первоклассное удобрение. Вивианит применяется также как дешевая синяя краска.

Соединения фосфора, извлекаемые из апатита, кроме удобрений (суперфосфат, преципитат), применяются при изготовлении спичек, ядов для мелких грызунов, в лакокрасочном деле, для получения особо прочной фосфористой бронзы, фосфорного чугуна и т. д.

Фосфориты добывают у нас в громадном количестве. Внешний вид их необычайно разнообразен: темные камни причудливых очертаний, закрученные спиралью раковины аммонитов — давно вымерших моллюсков, почти идеальной формы шары, в изломе имеющие лучистое строение, и огромные плиты от 0,5 до 1 м толщины. Не зная, какую ценность представляет собой эта «хлебная руда», раньше фосфориты в форме плит применяли как строительный камень.

Строение фосфорита плотное, а в изломе он имеет землистый цвет. В сильную лупу видны песчинки, обломки скелетиков мельчайших морских организмов, раковинок. Все это скреплено, как цементом, темным фосфорнокислым кальцием.

Химический состав фосфорита непостоянен: обычно фосфорит содержит 5-35% фосфорного ангидрида (Р2О5), 25-50% окиси кальция (СаО), несколько процентов кремнезема (SiО2),a также в очень небольшом количестве воду и соединения натрия, калия, фтора, хлора, серы, железа, алюминия, марганца и др.

Фосфориты встречаются среди отложений древнейших морей с остатками морской фауны — раковинами аммонитов, «чертовыми пальцами» (белемнитами) и т. п. Такие фосфориты встречаются, например, под Москвой, в черных глинах на берегу Москвы-реки, поблизости от села Коломенского.

Образовались фосфориты из трупов морских животных, скопившихся в заливах или на дне неглубоких морей (200-1000 м), в результате разложения и очень сложной химической переработки — вероятно, при участии бактерий.