Четкая повторяемость параметров каркаса придает ему свойство молекулярного сита. На таком сите можно, например, отделить кислород с величиной молекулы 2,8 А от азота, молекула которого чуть потолще — ЗА. Можно отделить и полярный кислород от инертного аргона.

Самое важное свойство цеолитов — способность к обратимому ионному обмену катионов, находящихся в структуре алюмосиликатного каркаса. У каждого цеолита имеется определенный ряд замещения, и это позволяет улавливать достаточно полно и чисто определенные виды ионов из растворов. В том числе радиоактивных ионов.

Цеолиты применяются как селективные адсорбенты и катализаторы, для очистки воды, нефти, газов, осушки фреонов, создания глубокого вакуума. Механизм действия цеолитов был подробно изучен в Институте геологии, геофизики и геохимии СО АН СССР И. А. Белицким и др. При этом обнаружилось еще одно интереснейшее их свойство.

Еще в середине XIX в. сосланный в Сибирь за участие в Польском восстании 1863–1864 гг. геолог А. Л. Чекановский описал странный обычай камчадалов поедать весной «земляную сметану», состоявшую, по его данным, из смеси каолина и цеолита. Обычай есть землю, как оказалось, весьма полезен, особенно после потребления нерпичьего жира, и предохраняет от изжоги.

В 1922 г. сибирский геолог П. Драверт обнаружил и исследовал явление «камнеедения» — литофагии — у маралов, лосей, волков. Первоначально считалось, что звери едят солонцы. Но исследование свыше 300 «солонцов» в тайге показало, что это цеолиты. В местах камнеедения животных, сопоставив старинные якутские названия земель в районе Охотска, такие, как «земляная сметана», «каменное масло», В. И. Бгатов предсказал месторождения цеолитов[5].

В Киргизии Бгатов столкнулся с любопытным фактом. На свиноводческой ферме в Чуйской долине старые заборы — дувалы — заменили современной железобетонной оградой. Вскоре свиньи без видимых причин стали хиреть. Оказалось, глина, из которой сооружали традиционные дувалы, служила им чем-то вроде сорбционного средства. В глине не было соли. Значит, наряду с солонцами, содержащими хлористый натрий, существует и другая «съедобная земля», потребляемая животными. Инстинкт подсказал свиньям один из таких «несоленых» солонцов. Но у диких животных этот инстинкт намного сильнее.

В Приморской тайге охотники и лесники давно приметили любовь оленей к определенным лесным уголкам. Звериная тропа привела на поляну, сплошь «перепаханную» лакомившимися животными. Сантиметров на тридцать земля просто съедена. Исследование показало: в поедаемых оленями неолитизированных туфах количество цеолитов составляет до 70 % массы.

Широкое применение цеолитов в животноводстве обещает значительный эффект. Опыты, проведенные на коровах, свиньях, курах, показали значительный прирост массы, плодовитости и выживаемости животных. Цеолиты могут использоваться при создании грунтов в теплицах, подкормке рыб, очистке питьевой и сточных вод. Не исключено использование цеолитов в медицине.

История минералов, их роль в науке, промышленности, культуре — тема необъятная, и эта книга представляет собой всего лишь серию очерков о некоторых представителях замечательного царства. Мы постарались показать различные аспекты взаимосвязи царства минералов с человеческим обществом.

Происхождение (генезис), физические свойства и кристаллохимическое строение минералов в связи с технологиями извлечения их из руд и дальнейшим использованием в промышленности — предмет технологической минералогии — нового направления учения о минералах.

Сейчас, с бурным развитием промышленности, нуждающейся во все большем количестве исходных материалов, более того, требующей от них новых свойств, технологическая минералогия становится важнейшей областью современной науки. Поэтому наряду с драгоценными камнями большое внимание в книге уделено их «непопулярным» и «незаметным» аналогам, которые являются важнейшим минеральным сырьем — источником металлов, стройматериалов, топлива. В современном мире промышленные минералы играют более важную роль, чем их ювелирные собратья, и заслуживают не меньшего интереса. В конечном счете успехи кристаллохимического синтеза минералов позволяют считать драгоценные камни понятием не столько эстетическим, сколько психологическим — ведь их ценность определяется в первую очередь уникальностью камня.

Интересен путь в современное промышленное производство многих минералов, имевших некогда лишь эстетическую ценность и соответствующую экономическую оценку, переход к их промышленной ценности с соответствующим ростом масштабов добычи. Таков путь алмаза, изумруда — берилла, группы корунда — боксита, минералов группы двуокиси кремния и др. Назрела необходимость создания новой классификации минералов, в которой следует придавать основное значение таким параметрам, как технология извлечения и переработки, химическая структура, физические свойства, и которая должна служить конечной цели поиска, добычи и извлечения минерала — его промышленному освоению.

«Начиная с истоков человеческой культуры вплоть до текущих дней, — писал академик А. Е. Ферсман, — камень сопровождал человечество, запечатлевая стремления целой эпохи, отражая ход мировой истории. Камень был не только пассивным соучастником человеческой жизни, он пробуждал мысли и чувства человека, давал направление изобразительному искусству и пищу поэзии». Таким образом, минералогия, технология добычи, обработки и переработки минералов, направления их использования в какой-то степени определяют уровень культуры и промышленного производства в стране.

Небольшой объем книги не позволил рассмотреть многие интереснейшие минералы. Все они имеют оригинальную историю и применяются в промышленном производстве. В современном мире уже не осталось бесполезных минералов — все нашли применение. На повестке дня — безотходная технология, новый этап в истории минералов и руд. Почти не затронут ряд интереснейших областей: методы современного инструментального анализа, синтез минералов, информационно-поисковые системы минералогии, автоматизированное проектирование технологий переработки минерального сырья. Да мало ли вопросов, имеющих отношение к царству минералов! Все же автор будет считать свою задачу выполненной, если приоткрыл для читателя окно в этот прекрасный, удивительный и загадочный мир.