Выветривание алюмосиликатов

Особое место занимают работы В. А. Каргина, посвященные электросинтезу минералов, осуществляемому в электродиализаторе. Одна из них, выполненная совместно с О. И. Дмитренко, посвящена изучению процессов выветривания алюмосиликатов [12]. Цель работы заключалась в синтезе некоторых продуктов стадийного выветривания глинистых материалов, получающихся в нормальных условиях в результате щелочного и кислого гидролиза естественных алюмосиликатов. Основная экспериментальная трудность заключалась в воспроизведении природных условий синтеза, протекающего при чрезвычайно низких концентрациях реагирующих веществ кремне-кислоты и окислов металлов, значительно меньших чем 1 мг л. Синтез потребовал бы использования громадных количеств воды, причем неизбежные загрязнения воды и трудности, связанные с улавливанием продуктов реакции, могли совершенно исказить результаты. Для решения этих задач был предложен иной путь, состоящий в ускорении процессов диффузии растворенной части малорастворимых электролитов, применения ускоряющего электрического поля. Использование этого принципа позволило изучить гидролиз некоторых природных минералов в специально сконструированном пятикамерном электродиализаторе. При электродиализе большинства минералов происходит их постепенный распад, связанный с растворением или гидролизом и последовательным переносом катионов и анионов в боковые камеры. Такой процесс соответствует тем явлениям растворения и гидролиза, которые происходили бы при пропускании громадных количеств воды в соответственно длительные промежутки времени. Путем изменения условий синтеза этим методом были получены новые, а также весьма редко встречающиеся в природе кристаллические разновидности, что особенно важно для соединений, обладающих большой энергией кристаллизации. Безусловно, этот метод представляет большой интерес и в смежных областях знания — биологии, медицине, кристаллографии, кристаллохимии, почвоведении и т. д. [c.21]

Полученные результаты показывают, что ранее высказанное предположение о возможности применения электродиализа к изучению процессов выветривания алюмосиликатов нашими опытами подтвердилось. При проведении электродиализа в зависимости от его режима обычный гидролиз алюмосиликатов ускоряется во много раз, что позволяет наблюдать замедленные природные процессы в укороченные и доступные для изучения отрезки времени. Весьма вероятно, что в дальнейшем этим методом нам удастся не только воспроизвести течение некоторых естественных процессов, но и создать (путем подбора соответствующих комбинаций исходных минералов в боковых секциях электродиализатора) при нормальных условиях температуры и давления ряд новых или весьма редко встречающихся в природе кристаллических разновидно-< тей. [c.79]

Предложен прибор — пятикамерный электродиализатор, позволяющий воспроизводить естественные процессы выветривания алюмосиликатов, причем обычный гидролиз алюмосиликатов ускоряется во много раз. [c.80]

Глина — конечный продукт выветривания алюмосиликатов в умеренном климате. В тропическом и субтропическом климате разрушение алюмосиликатов идет дальше алю.миний отделяется от кремния в виде смеси своих гидратов окислов, примерный состав которых АиОз-НгО. Эта смесь представляет собой основной для современной металлургии алюминия минерал — боксит. [c.656]

Таким образом, опыт показывает, что растворимость продуктов выветривания алюмосиликатов соответствует средней величине минерализации речной воды. Но достаточна ли скорость этого процесса для поддержания подобной концентрации Достигается ли величина минерализации в 658 жг/л только в течение 15 лет или значительно раньше [c.25]

Вероятно, решающую роль в кинетике процесса выветривания алюмосиликатов играет не столько время, сколько условия взаимодействия воды с породой или минералом. Из них особенно важное значение-имеет свежесть поверхности и степень измельчения породы или минерала, а затем — количество воды (определяющее степень ненасы-щенности раствора и разбавление) и условия фильтрации и дренирования (от которых зависит обмен воды, величина pH и удаление продуктов выветривания). [c.25]

Как видно, обменный комплекс составляет у некоторых глин существенную часть их веса. Для монтмориллонита, например, он доходит до 2% от веса породы. Первоначально обменный комплекс глиц-образовался за счет ионов, выщелоченных при выветривании алюмосиликатов, а в дальнейшем подвергался изменению под действием вод, взаимодействующих с ним. [c.31]

Соотношения между нерастворимыми и растворимыми продуктами при выветривании алюмосиликатов до разных стадий [c.94]

Как показывают приведенные в табл. 35 и 36 данные, около половины всех рек, в т. ч. 70% горных, имеют отношение Мн/Ри в пределах от 10 1 до 1 1, а около 20% всех рек и треть горных рек — в пределах от 5 1 до 2 1. У остальных рек это отношение отклоняется в обе стороны, но в определенных пределах. Выше мы видели, что при выветривании алюмосиликатов между образующимися нерастворимыми и растворимыми продуктами можно ожидать именно таких соотношений. Можно ли это обстоятельство считать случайностью или оно связано с проявлением определенной закономерности [c.97]

Естественно допустить, что в совершающемся в природе сложном круговороте веществ медленно, но неуклонно протекающий процесс выветривания алюмосиликатов и продуктов их разрушения создает общий фон, способствующий поддержанию отношений Мн/Ри в определенных пределах. [c.97]

Вторым основанием для расчета является принятие в ионном стоке разности эквивалентов Ка — СГ за величину, характеризующую ионы N3-, перешедшие в раствор за счет продуктов выветривания алюмосиликатов. К сожалению, возможность обмена Ма в растворе на другие [c.101]

В природе кремний встречается исключительно в виде кислородных соединений кремнезема и силикатов. В составе силикатов часто встречается третий по распространенности элемент после кислорода и кремния — алюминий. Такие силикаты называются алюмосиликатами. Строение алюмосиликатов сложно, поэтому их состав обычно выражают через окислы, соединением которых минерал образован. Например, состав полевого шпата выражается формулой КгО-АЬОз-65102. При выветривании алюмосиликатов под действием воздуха и воды они разрушаются и получаются продукты, в состав которых вместо щелочных металлов входит водород. Таков, например, каолинит А120з-25102-2Н20 — главная составная часть глин. В природе встречаются белые, но еще чаще желтые глины, окраску которым придают примеси соединений железа. [c.113]

Разность эквивалентов [Ка ] — [СГ] составляет в ионном стоке р. Кубани за 1949—1950 гг. 3,09- 10 т-экв. Если количество Ка, найденное по этой разности, принять за выделившееся при выветривании алюмосиликатов, то каково же должно быть количество Са и Mg, перешедшее в раствор при этом же процессе Ответ на этот вопрос можно получить, [c.102]

Таким образом, если принять это соотношение, количество катионов, связанных своим происхождением с процессом выветривания алюмосиликатов, для ионного стока р. Кубани за 1949—1950 п. должно характеризоваться следующими величинами [c.104]

С, как уже указывалось, можно лишь опытным путем, -изучая минералогический состав взвесей высокодисперсных фракций. Только предположительно можно оценить величину А в пределах 1310—2180 тыс. т, т. е. примерно в 3—5 раз больше величины той части иопного стока. (435 тыс. г), которая приходится на долю продуктов выветривания алюмосиликатов. [c.104]

Продуктов выветривания алюмосиликатов, т. е. от 5 1 до 2 1. Оказывается, наблюдаемое в настоящее время соотношение между нерастворимыми и растворимыми продуктами выветривания влияет не только на величину Мн/Ри для материкового стока, но может быть прослежено и ка соотношении между массами осадочных пород, образовавшихся в течение грандиозного процесса накопления осадочных толщ земной коры. [c.106]

По мнению одних авторов, при стадийном выветривании алюмосиликатов перестраиваются их решетки некоторые части решеток разрушаются и вымываются, а то, что остается, временно представляет собой тот или иной глинистый минерал, но с другими координационными числами для слагающих решетку элементов, чем у нсхо ного алюмосиликата. Затем под влиянием изменяюш,ихся условий среды этот процесс идет дальше. Для этих авторов не подлежит сомнению, что происходящее, например, при гидролитическом разлсл<ении полевых шпатов замещение атомов калия и радикалов кремнекислоты на молекулы воды прямо дает каолин. Другие авторы склоняются к гипотезе, постулирующей вторичный синтез минералов глин при известных условиях из соединений, образующихся после разложения гидролизующегося полевого шпата па основные составляющие его компоненты, например [c.71]

Вероятно, в таком же направлении действуют и органические кислоты. В. В. Пономарева [94] отмечает сильное воздействие на процесс выветривания алюмосиликатов фульвокислот из почвенного гумуса (стр. 38). Фрейзе, изучавший выветривание гранитов и гнейсов в Бразилии (цит. по [90, стр. 68]), отмечает это же явление для муравьиной и молочной кислот. Следовательно, жизнедеятельность организмов [95] (см. стр. 38) является важным фактором для выветривания. [c.21]

Поэтому наиболее благоприятные условия для их выветривания создаются в горах, где эрозионная деятельность воды способствует измельчению пород, а рельеф и положение базиса эрозии — дренированию толщ пород. Такие же благоприятные условия для выветривания алюмосиликатов существуют в почвах, в которых, наряду с высокой концентрацией СОа, присутствуют ортанические кислоты и мелко раздробленные обломочные породы. [c.25]

По происхождению глины связаны с химическим выветриванием алюмосиликатов, поэтому основной массой глин, как известно, являются глинистые минералы, в частности группы коалина, монтмориллонита, галлуазита, гидрослюды и др. (см. стр. 20). Кроме того, в них встречаются разные сингенетические минералы и в менее тонких фракциях—различные обломочные зерна, входившие в алюмосили-катную породу (кварц, полевые шпаты, слюды). [c.29]

Таким образом, почвенный раствор, обогащаясь СОз и гумусовыми кислотами, во много раз ускоряет химическое выветривание алюмосиликатов, содержащихся в почвах. Аналогично воды, фильтрующиеся через почву, ускоряют химическое 1выветривание алюмосиликатных пород и способствуют растворению карбонатных пород, подстилающих почву. [c.38]

Как видно, соотношение между нерастворимыми и растворимыми продуктами при окислении пирита и выщелачивании полевых шпатов-составляет 2,3—3,3 (см. табл. 33). Мало изменится это соотнощ.ение в-случае окисления сульфидов других металлов, так как растворимые продукты выветривания алюмосиликатов под действием Н2504 будут отличаться от продуктов выветривания в присутствии СОг в результате образования S0 , а не СО". [c.95]

Не однородны. Их можно поделить, прежде всего, на вещества, непосредственно образующиеся при процессе выветривания алюмосиликатов, и на вещества, прямо не связанные с ним. По(этому, в соатветствии со всем сказанным выше, отношение Ма Рл может быть расчленено следующим образом [c.100]

Но если разделение взвешенных наносов затруднено главным образом в техническом отношении, то разделение ионного стока на его составляющие В я О, г. е. на ионы, получающиеся при выветривании алюмосиликатов, и на ионы из солей осадочных пород, сложно по другим причинам. Дело в том, что как при процессах выветривания, так и при растворении солей осадочных пород в качестве главных компонентов ионного состава в воду переходят одни и те же ионы. Поэтому разделение ионов по их происхождению вряд ли осуществимо без значительных погрешностей. Может быть, дальнейший прогресс в изучении изотопг ого состава элементов И0 нного с01става воды позволит решить этот вопрос на новой основе. [c.101]

Первое, что приходится допустить — это то, что все количество N3,, эквивалентное С1, относится к солям осадочного происхождения. Для поверхностных вод, е связанных с дренированием пород, богатых легкорастворимыми солями, особенно в гумидной зоне, это будет вполне допустимым приближением. Для данных целей — выделения части ионного стока, связанной с выветриванием алюмосиликатов, не имеет значения, если даже СГ в какой-то части происходит из материковой пыли и вулканических эксгаляций, вносимых атмосферными осадками, или из брызг морской воды эолового происхождения. Существенно лишь то, что ионы СГ не образовались при выветривании массивных кристаллических пород. Тем же ничтожным количеством СГ, которое происходит из изверженных пород, например из миие рала содалита, можно пренебречь. [c.101]

Ионы Са", появляющиеся в воде не только при выветривании алюмосиликатов, но и в результате растворения осадочных пород (Са304, СаСОз), могут быть адсорбированы почвами и-породами. Выделившееся же При этом в раствор эквивалентное количество ионов N3 создает преувеличенную [величину [N3 ]— [СИ]. [c.102]

После пересчета на ионную форму, если принять за единицу содержание Ма, получится следующее соотношение между катионами — Са Mg Ка = 0,75 0,34 1, или в эквивалентах — 0,861 0,644 1. Как видно, оно не слишком отличается от найденного экопериментально в растворе после выветривания пород и минералов. Если считать, что разница между содержанием этих элементов в породах и глинах произошла в результате вымывания их водой в процессе выветривания, то это соотношение может в осредненном виде приблизительно характеризовать существуюш ее в природных водах соотношение между катионами, образовавшимися в результате выветривания алюмосиликатов. [c.103]

Анионами, которые уравновешивают катионы, перешедшие в речную воду в результате выветривания алюмосиликатов, надо считать главным образом НСОз. Весьма вероятно, что при наличии в породах сульфидов частью ионов могут быть 801. Примем для Западного Кавказа условно одну треть эквивалентов анионов за ионы 804, а две трети — за НСОз (в пересчете на СОз), тем более что эквивалентный вес их не так сильно различается. [c.104]

Алюминий образует в природе многочисленные алюмосиликаты, часто очень сложного состава, наиболее распространенными среди которых являются полевые шпаты, например ортоклаз К(А1 1з08). При выветривании алюмосиликатов (действие воды и СО2, перепада температур) образуется каолин А14(ОН)8(51401 о), который затем распадается на бокситы и 8102. Бокситы содержат различные формы гидратированного А120з[А1(ОН)з, А10(0Н) и др. ]. Около 50 % мировых запасов бокситов сосредоточено в Австралии, 26 % — в Гане и Марокко (Африка). Важнейшим промышленным сырьем для производства А1 помимо бокситов являются нефелин (На, К) (А18Ю4) и алунит К[А1з(0Н)б(504)2] (см. раздел 2.6). [c.214]

Под совместным действием различных природных факторов, главным образом воды и углекислоты, природные силикаты, алюмосиликаты и т. п. на земной поверхности постепенно разрушаются ( в ы в е т-р и в а ю т с я ), причем растворимые продукты уносятся водой в океан, а нерастворимые частично отлагаются на месте, частично оседают в руслах рек или выносятся в море. Основными нерастворимыми продуктами распада наиболее распространенных в природе алюмосиликатов являются кварц (5102), оседающий в виде песка, и каолин (Н4А1251209 или АЬОз-25102 2Н2О), представляющий собой основу обычных глин (окрашенных в бурый цвет примесями окиси железа), а в боле чистом состоянии образующий иногда залежи белой глины. Процесс выветривания алюмосиликата может быть изображен следующей примерной схемой [c.92]

Алюмосиликаты еще более широко, чем силикаты, распространены в природе. Значительная часть земной коры состоит из алюмосиликатов. Это—преимущественно полевые шпаты (ортоклаз, альбит, анортит, плагиоклазы и др.). Природные алюмосиликаты под воздействием влаги и углекислоты воздуха подвергаются постоянному разложению. Этот естественный в природе процесс, называемый выветриванием алюмосиликатов, сопровождается их разрушением, причем растворимые продукты выветривания уносятся водой, а нерастворимые части в виде кварца (SiOj) и каолинита АЬОз 2Si02 2Н2О (основы всех глин) откладываются непосредственно в районе выветрившихся месторождений или в руслах рек и водоемах. Процесс выветривания алюмосиликатов может быть схематически изображен следующим образом [c.33]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология