Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

Вивітрювання. Типи хімічних процесів у водоймах



Хімічне вивітрювання (руйнування порід та мінералів) викликається водою (особливо кислою) та газами, наприклад, киснем. Деякі іони і сполуки можуть вихідного мінералу можуть розчинятись та живити грунтові води та річки. Тонкозернисті тверді речовини можуть вимиватись (видалятись), залишаючи хімічно змінені залишки, що формують основу грунтів. Фактично проходить пристосування порід і мінералів, що утворились вглибині землі при високих тисках та температурі до умов поверхні.

Відомі різні механізми хімічного вивітрювання, комбінації яких діють одночасно в ході руйнування порід та мінералів.

Розчинення

Найпростіша реакція вивітрювання – розчинення. Наприклад розчинення галіту (NaCl), в результаті чого проходить його дисоціація.

NaCl↔Na++Cl

Окислення

Вільний кисень відіграє велику роль при розкладанні речовин у відновленій формі. Наприклад, окислення відновленого заліза (ІІ) та сірки в піриті (FeS2):

FeS2+3,5О2+7Н2О= 2Fe(OH)3+H2SO4

Сульфіди часто зустрічаються в рудних жилах та вугільних відкладах. При розробці рудних родовищ сульфіди залишаються у відвалах, які затоплюються грунтовими водами. Утворення сульфатної кислоти робить дренажні води із закинутих рудників сильно кислими (рН 1-2). Така кислотність може збільшувати рухливість багатьох катіонів і стати причиною токсичності для водних екосистем.

Кислотний гідроліз

Континентальні води містять розчинні форми, які надають їм кислотності (розчинення у воді оксидів карбону, сульфуру та нітрогену. Вивітрювання вапняку демонструє наступна реакція:

СaCO3+H2CO3↔ Ca2++2HCO3

 

У природних водах проходять процеси пов’язані не тільки з вивітрюванням. Їх направленість залежить від значень рН, Е, іонної сили води тощо.

Коли вода насичена або пересичена іонами відносно малорозчинних сполук може відбуватися їх осадження. Так при достатній концентрації Са2+ оптимальних значеннях іонної сили та рН може проходити осадження СаСО3:

Ca2++2HCO3↔CaCO3↓+H2О+СО2

У водному середовищі можуть проходити і процеси відновлення. При невисокому окисно-відновному потенціалі (0,2-0,4 В) в слабо кислому середовищі ( рН 4-5) може відбуватися відновлення оксидів Mn(IV) та Fe(III) до Mn(IІ) Fe(II), що значно посилює їх рухливість:

MnO2+2[H] +2H+ = Mn2+ + 2H2O

Біологічні процеси

В великих річках та озерах з слабкою течією зміни в хімічному складі води викликані біологічними процесами можуть бути досить значні.

Всі фото синтезуючі організми поглинають світло і синтезують органічні речовини:

CO2+H2O=CH2O+O2

В процесі оборотної реакції виділяється енергія, яка підтримує життя. Розкладання органічних речовин (яке практично завжди проходить за участі бактерій) може проходити на будь якій глибині і потребує кисню. Органічна речовина, що утворюється в еуфотичній зоні, опускається в глибинні води, де окислюється, ще більш понижуючи вміст кисню (з огляду стратифікації), що загрожує живому. Коли кисень витрачається бактерії використовують інші окисні агенти в порядку, що залежить від виходу енергії. Наприклад, сульфатредукуючі бактерії в якості акцептора електронів використовують сульфат:

СH2O+SO42‑ = HCO3+HS+H+

Відновлення сульфатів в прісних водоймах не має особливого значення для споживання органічної речовини, так як рівень розчинних сульфатів дуже низький. Однак в морській воді сульфатів багато і процес їх відновлення дуже важливий.

В деяких багатих органічною речовиною річних мулах, болотах, рисових полях істотним деструкційним процесом є метаногенз. Відомо, що відновлений продукт реакції метан є парниковим газом.

(стратифікація – розшарування водойм по густині, внаслідок нерівномірного нагрівання.)

 




Поиск по сайту:

©2015-2020 studopedya.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.