ХИМИЯ КРЕМНЕЗЕМА

Природа кремнеземных отложений в растениях

Как правило, наблюдается, что кремнезем осаждается внутри тканей растения в аморфной форме. Тем не менее было сообщено, что в ряде случаев происходит осаждение и кристаллического кремнезема, хотя, правда, не существует способа определения того, не является ли такое осаждение следствием механических пылевидных включений кристаллического кремнезема. Умемото [77] утверждает, что при получении золы растений методом низкотемпературной плазмы фактически удается избежать тер­мических эффектов. (Это позволяет устранить возможную опасность, появляющуюся при использовании сильных окисли­телей.) Умемото сообщил, что, хотя вначале кремнезем был

Аморфным, после проведения исследований он оказался смешан­ным с небольшим количеством а-кварца. Леннинг [78] и Стер­линг [79] с полной уверенностью сообщили о присутствии кварца в различных растениях.

Кремнеземные отложения в растениях встречаются обычно с форме частиц характерной формы (фитолиты). Форма частиц оказывается характерной для данного растения и сильно зави­сит от разновидности растений [80]. В травах содержание крем­незема может достигать 2 %, что вызывает смерть телят из-за образования кремнеземных камней в мочевом тракте животного, если к их рациону не добавляется соль, способствующая тому, что животные начинают пить больше воды [81]. Такие фито­литы проходят по кишечному тракту животных й накапливаются в почве [82]. Фитолиты напоминают опал (гидратированный аморфный кремнезем) и обнаруживаются в тканях различных трав частично в виде трехмерного образования [83]. Это слу­жит указанием на то, что кремнезем исключается из клеток растений и осаждается фактически в виде силикагеля в проме­жутках между клетками [84—86]. Кремнезем переносится в ра­стении в виде Si (ОН) 4, затем концентрируется и застудневает по мере испарения воды из листьев [87]. Неудивительно по­этому, что края листьев сорго, пшеницы и ржи оказываются окремненными в наибольшей степени, так как в этих участках растений кремнезем концентрируется сильнее из-за наиболее быстрой потери воды [88]. Было показано, что структура крем­незема в целом ряде растений состоит из плотного силикагеля с порами диаметром 1—10 нм, заполненными водой. Такой кремнезем полностью аморфен [89]. Характер распространения кремнезема в растении был изучен с помощью сподограмм, или получения изображений листьев растений в виде золы [90], и изменялся даже для различных разновидностей пшеницы. Лен­нинг [91] провел сравнение показателя преломления и рентгено­грамм подобного кремнезема и пришел к заключению, что он представлял собой биогенный опал, поскольку образец оказался аморфным и не очень пористым. Интересно, что выращенные на одной и той же почве при идентичных условиях различные растения накапливают сильно отличающиеся количества разных элементов. Анализы высушенных веществ, выполненные Купе­ром, Паденом и Митчелом [92], дали следующие результаты, выраженные в мае. % элементов:

Хлопчатник

Различия в содержании кремнезема, конечно, нельзя объяс­нить лишь разным количеством испаряемой воды. Было пока­зано [93а], что на поглощение и осаждение кремнезема в пше­нице могли оказывать влияние условия эксперимента.