Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Геология -> Смирнов В.И. -> "Геология полезных ископаемых" -> 109

Геология полезных ископаемых - Смирнов В.И.

Смирнов В.И. Геология полезных ископаемых — M.: «Недра», 1982. — 669 c.
Скачать (прямая ссылка): smirnov1982geol-pol-iskop.pdf
Предыдущая << 1 .. 103 104 105 106 107 108 < 109 > 110 111 112 113 114 115 .. 332 >> Следующая


Коллоидные растворы с размером частиц дисперсной фазы от 0,1 мкм до 1 нм играют более существенную роль в гидротермальном рудообразовании. Дисперсионной средой рудообразующих растворов служит вода, и они относятся к гидрозолям. Как правило, это гидрофильные коллоиды с мицеллами различных соединений металлов, ста-

билизированных неорганическими электролитами. Формируются они конденсационным путем и, коагулируя, обычно образуют гели. При дальнейшем синерезисе и окристаллизации возникают метаколлоидные минеральные массы.

Истинные, или молекулярные, растворы с размером находящихся в них ионов, групп ионов и молекул от 1 до 0,1 нм являются самыми существенными !источниками гидротермального рудообразования. Для таких разбавленных растворов важны современные представления о теплотах фазового !преобразования, растворимости и теплотаїх растворения, электролитической диссоциации, оольватации, диффузии и химической термодинамике.

По гипотезе электролитической диссоциации, выдвинутой в 1883 г. С Аррениусом (Швеция) и горячо поддеріживавшейся •b России И. Каблуковым, часть молекул растворенного вещества в разбавленных растворах расщеплена на ионы — положительно заряженные (катионы) и отрицательно заряженные (анионы). Степень такого рас щеплення определяется коэффициентам диссоциации — отношением количества диссоциированных молекул к их общему количеству. Величина этого .коэффициента в основном зависит от состава растворенного вещества «и температуры раствора; с повышением последней он в большинстве случаев увеличивается. Чистая вода и вода растворов также диссоциируется на катион водорода и анион гидроксила. Десятичный логарифм концентрации водородньих ионов в водном растворе, взятый с обратным знаком, называется «водородным показателем» и обозначается символом рН. При рН = 7 водный раствор нейтрален. При рН>7 — щелочной и при рН<7— кислый. Нейтральная точка водородного показателя уменьшается с увеличением температуры и давления: при 1000C и давлении 0,1 МПа она равна 6,1, при 218°С и 2,3 МПа — 5,7 (Н. Хитаров).

Для характеристики водных растворов существенное значение имеет также окислительно-восстановительный потенциал, обозначаемый Eh. Он определяет силу тока, возникающего между реагирующими веществами три их окислении — восстановлении, измеряется в микровольтах и может .иметь !как 'положительное, так и отрицательное значение. По отношению к воде он определяет способность окислителей отнимать водород, а восстановителей — кислород, являясь мерилом отдачи электронов окисляющим и восстанавливающим веществами.

Согласно гипотезе сольватации, высказанной Д. Менделеевым в 1887 г., при растворении вещества !происходит образование непрочных соединений с растворителем — гидратов для водных растворов- или сольватов для растворов вообще. В таком состоянии растворенные вещества и находятся в растворе. Диффузия обеспечивает выравнивание химического состава вследствие миграции растворенных веществ внутри раствора от участков их повышенной концентрации к участкам пониженной концентрации.

Процессы гидротермального рудообразования !протекают в неоднородной минеральной среде, состоящей из твердых 'продуктов разложения .вмещающих пород, выпавшего осадка, горячего (раствора и его пара. По отношению к подобного- рода гетерогенным системам Дж. Гиббс (США) еще в 1875 г. ,произвел термодинамические расчеты, ^позволившие ему вывести некоторые функции, изменение величин которых указывает направление химических реакций, возможных в системе. На основе первого и второго закона термодинамики он вывел условие равновесия между различным состоянием одного вещества, а также группы веществ. Равновесие в системе (подчиняется іправилу фаз.

Фазами называются физически и химически однородные части системы, отделенные друг от друга поверхностью раздела. Например.

в минеральной системе гидротермального раствора могут быть фазы:

1) газовая, если она обособлена їй не растворена в жидкой фазе,

2) жидкая, 3) несколько твердых, іпо числу выпавших из раствора, минералов.

Компонентами называются независимые химические вещества, которые, будучи взяты в наименьшем числе, позволяют выразить химический состав всех фаз системы. Величины, при помощи которых может быть описано состояние системы, называются параметрами. Среди них выделяются экстенсивные (параметры, величина которых возрастает с увеличением массы системы или фазы (масса, объем, энтропия, энтальпия, или теплосодержание и др.), и интенсивные параметры, величина которых не зависит от !размеров системы (температура, давление, концентрация и др.). Концентрация может быть выражена в натуральных единицах, например в граммах на литр, а также в молялБной форме, определяемой числом молей, растворенных в 1000 г воды. Термодинамическая концентрация или активность — это эффективная концентрация вещества, которая может быть выражена через коэффициент активности как отношение активности и моляль-ности. Активность газовой фазы определяется величиной ее парциального давления; давление идеального газа называется фугитивностыо (летучесть). В этом случае активность (коэффициент активности) определяется как отношение фугитивности растворенного компонента к ею фугитивности в стандартном состоянии. Изменение интенсивных параметров системы или, как их иногда называют, переменных величин, приводит к изменению вида равновесия, меняя соотношения между фазами.
Предыдущая << 1 .. 103 104 105 106 107 108 < 109 > 110 111 112 113 114 115 .. 332 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed