Геохімія цинку в прісних і морських водах, Детальна інформація

За Перельманом Zn належить до III групи халькофільних металів разом з Cu, Pb, In, Cd, Hg, Ag, Bi і Au. Вони об’єднуються загальними особливостями будови атомів, положенням на кривій атомних об’ємів, концентрацією в гідротермах, з якими пов’язана більшість їх промислових родовищ. В з’єднаннях для них часто характерні ковалентні зв’язки.

Гольдшмідт поділяє всі елементи на чотири групи: елементи атмофільні, літофільні, халькофільні і сидерофільні. Zn належить до групи халькофільних елементів разом з S, Cu, Ga, Ge, As, Se, Pd, Ag, Cd, In, Sn, Sb, Te, Au, Hg, Ti, Pb і Bi. Ці елементи побудовані по моделі атома благородних газів, зовнішня оболонка із 18 електронів (2s, 6p і 10d) за винятком S, Se, Te, As, Sb. Вони діамагнетики. Мають схожість до S, Se, Te. Утворюють комплексні сульфіди.

Вернадський виділив шість груп елементів (благородні гази, благородні метали, циклічні елементи, розсіяні елементи, елементи сильно радіоактивні, елементи рідкісних земель). Zn належить до III групи циклічних елементів разом з H, Be, B, C, N, O, F, Na, Mg, Al, Si, P, S, Cl, K, Ca, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Ge, Ga, As, Se, Sr, Zr, Mo, Ag, Sn, Te, Cd, Te, Hg, Pb і Bi.

Ферсман виділив елементи, які утворюють концентрації в визначених магматичних гірських породах: кислих, середніх і ультраосновних магм і сульфідних родовищ (благородні гази, металоїди звичайного поля, метали звичайного поля, сульфідне поле, нижнє кисле поле). Zn належить до елементів сульфідного поля разом з Cu, Ga, Ge, As, Se, Br, Ag, Cd, In, Sb, Te, Au, Hg, Tl, Pb, Bi i At.

Заваріцький виділив 10 блоків, які поєднують елементи, геохімічно особливо близькі (благородні гази, елементи гірських порід, рідкісні елементи, елементи магматичних еманацій, група заліза, група платини, металічні елементи, радіоактивні елементи, металоїдні елементи, важкі галоїди). Zn належить до металічних елементів разом з Cu, Ga, Ge, Au, Sn, Ag, Cd, In, Tl, Pb i Hg.

Солодов виділив вісім груп елементів – оксифільні метали, сидерофільні метали, благородні метали, сульфурофільні метали і металоїдні елементи, неметали, благородні гази, радіоактивні елементи, лантаноїди. Zn належить до групи сульфурофільних металів і металоїдних елементів разом з Cu, Ga, Ge, As, Se, Cd, In, Sn, Sb, Te, Tl, Hg, Pb i Bi.





Характеристика поведінки в прісних і морських водах

Для оцінки інтенсивності водної міграції використовується коефіцієнт водної міграції Kx , що дорівнює відношенню вмісту хімічного елемента в мінеральному залишку – воді до його вмісту в водовміщуючих породах чи кларку земної кори (А.І. Перельман). Наприклад, в тріщинних водах гранітоїдів Zn, Mo i Cu набагато менше, чим Si i Ca, але із цього не слідує що Zn, Mo i Cu мігрують з меншою інтенсивністю. Визначивши Kx, (для Zn становить 10, а для Si – 0,08 і Cu – 0,26), встановлюємо, що Zn мігрує набагато інтенсивніше Si і Cu. Ряд інтенсивності міграції наступний: Zn \x2265 Ca > Mo >> Cu > Si.

Цинк – елемент, який рухливий в окислювальному середовищі (Kx = n – 0,n) і інертний в різковідновному середовищі (Kx < 0,1). Має енергійну міграцію в кислих і слабокислих водах окислювального середовища (pH<6,5) і низьку рухливість в нейтральних і лужних водах.

В біосфері Zn енергійно мігрує з поверхневими і підземними водами, де його вміст звичайно складає n*10-5 г/л (Кх = n разом з Ca, Na, Sr, F, U). У кислих кисневих і гелієвих водах багато сполук Zn розчинні, особливо добре – ZnSO4, а також не погано Zn(HCO3); рH випадіння Zn(OH)2 – 6,8, тому в нейтральних і слабо лужних розчинах Zn мало рухомий (ZnCO3 –поганорозчинна сіль). Однак при підвищенні рН Zn знову переходить в розчин в результаті утворення розчинних цинкатів – солі цинкової кислоти. В сірчано-водневому середовищі Zn утворює практично не розчинний сульфід.

В ландшафтах вологого клімату Zn активно мігрує в бікарбонатній або органо-мінеральній формі і частково виноситься із ландшафту. В аридних ландшафтах Zn менш рухомий, тут можлива його слабка випаровувальна концентрація в солоних озерах і солончаках.

В зоні окислення сульфідних родовищ і в корі вивітрювання районів з вологим кліматом, де Zn інтенсивно мігрує, його коефіцієнт водної міграції більше 1 (Кх = n). А в умовах соленосно-сульфідного процесу Zn утворює нерозчинний сульфід (ZnS) і його коефіцієнт водної міграції вже менше 0,1 (Кх = 0,0n). Коефіцієнт контрастності близько 100.

Список літератури

Справочник по геохимии /Г.В. Войткевич, А.В. Кокин, А.Е. Мирошников, В.Г. Прохоров – М.: Недра, 1990. – 480 с.

Перельман А.И. – Геохимия эпигенетических процессов (зона гипергенеза) – М.: Недра, 1965. – 272 с.

Перельман А.И. Геохимия: Учеб. для геол. спец. Вузов – 2-е изд., перераб. И доп. – М: Высшая школа; 1989 – 528 с.

www.webelement.com

PAGE

PAGE 2