химический каталог




Введение в химию окружающей среды

Автор J.E.Andrews P.Brimblecombe T.D.Jickells P.S.Liss

оцессах выветривания на поверхности Земли.

3.2.3. Структурная организация силикатов

Силикаты классифицируются по степени сложности кремний-кислородных решеток (полимеров). Степень полимеризации измеряется числом не входящих в мостики атомов кислорода (т. е. тех, которые связаны только с одним Si4+).

МОНОМЕРНЫЕ СИЛИКАТЫ. Они построены из отдельных тетраэдров Si04, связанных с металлами, как в оливине (рис. 3.4,6) или гранате. Эти минералы имеют четыре атома кислорода, не входящих в мостики, и известны также как орто-силикаты.

ЦЕПОЧЕЧНЫЕ СИЛИКАТЫ. Если каждый тетраэдр Si04 имеет два обобщенных атома кислорода, образуются цепочки соеди

А) Тетраэдр SiO4

JT Л Вершина вверх ЛЛ

Б) Упрощенная структура оливина

О* CL

(J MQ1*

В) Цепочечные силикаты

vVv*v

Г) Силикаты с двойной цепочкой

у у Y Y

А А А А

Д) Слоистые силикаты

AAA У V у

Вершина вниз

Л

<

til

80 ГЛАВА 3

НАЗЕМНАЯ СРЕДА В1

ненных тетраэдров (рис. 3.4,в). Цепочечные силикаты имеют два немостиковых атома кислорода и общее отношение Si: О равно 1:3, что приводит к общей формуле S1O3. В группу пироксенов входят наиболее важные цепочечные силикаты, например энстатит (MgSiOj). Как и в мономерных силикатах, связи внутри цепочек более сильные, чем связи между цепочками, т. е. между ионами металлов и немостиковыми атомами кислорода.

Силикаты с двойной цепочкой. В этой структуре отдельные цепочки соединяются таким образом, что чередующиеся тетраэдры имеют обобщенный кислород с соседней цепочкой (рис. 3.4,,;). Следовательно, в этой структуре имеется 1,5 не входящих в мостики атома кислорода, поскольку из каждых четырех тетраэдров у двух обобщены два атома кислорода, а у двух других — три атома кислорода. Общее отношение Si: О поэтому 4:11, что дает общую формулу Si401 j. Структуру с двойной цепочкой имеют минералы группы амфиболов — например тремолит (Ca2MG5SI8022(0H)2).

Слоистые силикаты. Следующей ступенью полимеризации является такое соединение цепочек в непрерывные, наполовину ковалентно связанные листы, что каждый тетраэдр имеет три обобщенных атома кислорода с соседним тетраэдром (рис. 3.4,5). В этой структуре имеется один не входящий в мостики атом кислорода и общее отношение Si: О равно 4: 10, что дает общую формулу Si4O|0. В гексагональных кольцах, образующихся при перекрещивании цепочек, могут помещаться дополнительные анионы, обычно гидроксилы (ОН-). Эта структура является основным каркасом для группы слюд — например мусковита [Mg3(Si4Oio(OH)4] и всех глинистых минералов. Эти минералы, таким образом, представляют собой множество листов, придающих им «пластинчатый» вид.

Каркасные силикаты. В этом классе силикатов каждый атом кислорода тетраэдрической группы обобщается между двумя тетраэдрами, и образуется наполовину ковалентная трехмерная решетка. Не входящих в мостики атомов кислорода нет, общее отношение Si:О равно 1: 2, как в простейшей формуле минерала этого класса, кварце (ЭЮг). Замещение алюминием (А1) некоторых тетраэдрических позиций (ионный радиус алюминия достаточно невелик) обусловливает огромное разнообразие алюмосиликатных минералов, включая группу полевых шпатов, наиболее распространенную группу минералов в коре. Замещение четырехвалентного кремния трехвалентным алюминием вызывает дисбаланс заряда В структуре, который нейтрализуется присоединением других двухвалентных или одновалентных катионов: например, в полевом шпате ортоклазе (KALSI308) одна из четырех тетраэдрических позиций занята алюминием вместо кремния. Заряд компенсируется включением одного иона К+ на каждый тетраэдрический алюминий.

3.3. Процессы выветривания

Поверхность континентальной коры подвержена действию атмосферы, что делает ее восприимчивой к физическим и химическим процессам. Физическое выветривание является механическим процессом, в результате которого порода размельчается до частиц меньшего размера без существенных изменений в химическом составе. Когда сдерживающее давление коры устраняется поднятием и эрозией, устраняются и внутренние напряжения в пределах подстилающих пород, позволяя расширившимся трещинам открыться. Эти трещины могут потом раздвинуться за счет термического расширения (вызванного суточными флуктуациями температуры), расширения воды в процессе замерзания, а также воздействия корней растений. Другие физические процессы, например леднико-( вая деятельность, оползни и истирание песком, производят дальнейшее ослабление и разрушение твердой породы. Эти про-:'. цессы важны, поскольку они значительно увеличивают поверх-5 ностные участки породы, подверженные действию агентов I химического выветривания, например воздуха и воды.

Химическое выветривание вызывается водой — особенно ' кислой водой — и газами, например кислородом, который разрушает минералы. Некоторые ионы и соединения исходного минерала удаляются с раствором, просачивающимся через обломки минерала и питающим грунтовые воды и реки. Тонкозернистые твердые вещества могут вымываться из выветриваемого участка, оставляя химически

страница 25
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81

Скачать книгу "Введение в химию окружающей среды" (5.03Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
проектор в аренду в москве
Фирма Ренессанс: лестница под заказ - качественно и быстро!
стул посетителей изо
Магазин КНС Нева предлагает сервера ibm - онлайн кредит во всех городах России.

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(11.12.2016)