Розчинність деяких рідкіснометальних мінералів у різних геохімічних середовищах
Досліджено процеси розчинності акцесорних мінералів Be, Zr і Nb у розчинах мінеральних та органічних кислот. Проведені дослідження доповнюють уявлення про механізм вивітрювання гірських порід та мінералів і вказують на значну роль комплексоутворення у цьому процесі. Визначені найбільш перспективні е...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Мінералогічний журнал |
|---|---|
| Дата: | 2009 |
| Автори: | , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Українська |
| Опубліковано: |
Інститут геохімії, мінералогії та рудоутворення ім. М.П. Семененка НАН України
2009
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/30921 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Розчинність деяких рідкіснометальних мінералів у різних геохімічних середовищах / О.М. Пономаренко, А.І. Самчук, В.О. Стадник, І.В. Кураєва // Мінералогічний журнал. — 2009. — Т. 31, № 4. — С. 70-76. — Бібліогр.: 6 назв. — укp. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1860174354293194752 |
|---|---|
| author | Пономаренко, О.М. Самчук, А.І. Стадник, В.О. Кураєва, І.В. |
| author_facet | Пономаренко, О.М. Самчук, А.І. Стадник, В.О. Кураєва, І.В. |
| citation_txt | Розчинність деяких рідкіснометальних мінералів у різних геохімічних середовищах / О.М. Пономаренко, А.І. Самчук, В.О. Стадник, І.В. Кураєва // Мінералогічний журнал. — 2009. — Т. 31, № 4. — С. 70-76. — Бібліогр.: 6 назв. — укp. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Мінералогічний журнал |
| description | Досліджено процеси розчинності акцесорних мінералів Be, Zr і Nb у розчинах мінеральних та органічних кислот. Проведені дослідження доповнюють уявлення про механізм вивітрювання гірських порід та мінералів і вказують на значну роль комплексоутворення у цьому процесі. Визначені найбільш перспективні екстрагенти для вилучення і переносу мікроелементів у екзогенних умовах.
Исследованы процессы растворимости акцессорных минералов Be, Zr и Nb в растворах минеральных и органических кислот. Проведенные исследования дополняют существующие представления о механизме выветривания горных пород и минералов и указывают на значительную роль комплексообразования в этом процессе. Определены наиболее перспективные экстрагенты для извлечения и переноса микроэлементов в экзогенных условиях.
Processes of solubility of accessory minerals Be, Zr and Nb were investigated in the solutions of mineral and organic acids. The conducted investigations supplement the existing notions about the process of weathering of the rocks and minerals and point to considerable role of the complex forming in this process. The most promising extragents for withdrawal and transport of microelements in the exogenous conditions were determinated.
|
| first_indexed | 2025-12-07T17:59:42Z |
| format | Article |
| fulltext |
70 ISSN 0204�3548. Mineral. Journ. (Ukraine). 2009. 31, No 4
УДК 550.4:551.3
О.М. Пономаренко, А.І. Самчук, В.О. Стадник, І.В. Кураєва
РОЗЧИННІСТЬ ДЕЯКИХ РІДКІСНОМЕТАЛЬНИХ
МІНЕРАЛІВ У РІЗНИХ ГЕОХІМІЧНИХ СЕРЕДОВИЩАХ
Досліджено процеси розчинності акцесорних мінералів Be, Zr і Nb у розчинах мінеральних та органічних кислот.
Проведені дослідження доповнюють уявлення про механізм вивітрювання гірських порід та мінералів і вказують
на значну роль комплексоутворення у цьому процесі. Визначені найбільш перспективні екстрагенти для вилу;
чення і переносу мікроелементів у екзогенних умовах.
E;mail: pan@igmr.relc.com
МІНЕРАЛОГІЧНИЙ ЖУРНАЛ
MINERALOGICAL JOURNAL
(UKRAINE)
Вступ. Вивітрювання — один із найбільш
складних природних процесів, що призводить
до різних структурно;речових перетворень
гірських порід та мінералів в умовах земної по;
верхні. Стійкість мінералів у зоні гіпергенезу
залежить від низки чинників, серед яких
структура та розмір мінералу, характер його
поверхні, фізико;хімічні властивості інфільт;
раційних розчинів.
Встановлено, що основою процесу вивіт;
рювання гірських порід є перетворення пер;
винних мінералів унаслідок взаємодії з при;
родними розчинами. Механізм цього процесу
Д.С. Коржинський [2] описав як розчинення і
відкладення або інконгруентний гідроліз. При
цьому до розчину переходять не тільки легко;
рухомі елементи — калій, натрій, кальцій, а та;
кож малорухомі — кремній, алюміній та ін., а
процес інконгруентного розчинення алюмо;
силікатів є провідним [2].
Інконгруентний гідроліз представляє собою
незворотний, отже нерівноважний процес, але
разом з цим між окремими фазами може ви;
никати і рівноважне співвідношення. Це стан,
коли в цілому нерівноважна система знахо;
диться в рівновазі відносно однієї із реакцій
або процесів, що одержало назву часткової
рівноваги або "рівноважно;нерівноважного
стану" [6].
Мета даної роботи — дослідження процесів
розчинності в системі "мінерал — розчин", що
обумовлюють входження хімічних елементів
до міграційного циклу зони гіпергенезу.
Об’єкти дослідження. Мінерали: циркон із
розсипів р. Ірша, колумбіт із пегматитів Приа;
зов’я, пірохлор із Вишнегородського масиву
на Уралі, берил із рідкіснометальних пегмати;
тів Українського щита (УЩ), гентгельвін із
Пержанського родовища берилію (північно;
західна частина УЩ), евдіаліт із Жовтневого
лужного масиву (Приазов’я). Проби ґрунтів,
найбільш характерні для геохімічних ландшафтів
Українського Полісся: 1 — дерново;підзолисті
піщанисті, приурочені до водно;льодовикових
рівнин надпойменних терас; 2 — лучні, пред;
ставлені супераквальним елементарним ланд;
шафтом; 3 — техногенні, представлені ґрун;
тами міської агломерації з високим техноген;
ним навантаженням.
Методи дослідження — фізико;хімічні та
хімічні: атомно;абсорбційний, емісійний, спек;
тральний, полум’яно;фотометричний, трило;
нометричний, мас;спектрометричний із індук;
ційно зв’язаною плазмою (MS�ICP, аналізатор
ELEMENT;2 (Німеччина)).
Результати та їх обговорення. Вивітрювання
гірських порід, ґрунтів та мінералів — склад;
ний геохімічний процес, що зумовлює вход;
ження хімічних елементів до міграційного
циклу зони гіпергенезу. Найважливішою його
складовою є розчинення, що відбувається в
© О.М. Пономаренко, А.І. Самчук,
В.О. Стадник, І.В. Кураєва, 2009
РОЗЧИННІСТЬ ДЕЯКИХ РІДКІСНОМЕТАЛЬНИХ МІНЕРАЛІВ У РІЗНИХ ГЕОХІМІЧНИХ СЕРЕДОВИЩАХ
ISSN 0204�3548. Мінерал. журн. 2009. 31, № 4 71
системі мінерал — розчин, і контролюється
переважно такими чинниками: 1 — фізико;
хімічними властивостями природних роз;
чинів, 2 — складом та структурними особли;
востями мінералів [4].
Кількісно розчинність твердого тіла опи;
сується концентрацією насиченого розчину.
Хімічний потенціал твердої солі для збережен;
ня рівноваги повинен дорівнювати сумі хіміч;
них потенціалів іонів, що утворюються у ході
розчинення.
Між твердою фазою речовин KnAn і розчи;
ном, що знаходиться в контакті із твердою фа;
зою, існує рівновага [5]:
KnAn + nK + + mA–
K о = an
K ·am
A /aKnAm ,
де — KnAn — комплексна сполука, an
K ·am
A — ак;
тивність катіона й аніона відповідно, K о — кон;
станта, що носить назву добуток розчинності
K о = an(K +) am (A–), оскільки активність твер;
дої фази прийнято вважати рівною 1 за стан;
дартних умов. Таким чином, константа рівно;
ваги реакції розчинення є добутком розчинності.
Розчинність мінералів оцінювали за концен;
трацією основних мінералоутворювальних
елементів у насиченому розчині, тобто за кіль;
кістю молей у 1 л розчинника [4]: водного
розчину мінеральних та органічних кислот
(сірчаної, соляної, фтористоводневої, вугіль;
ної, щавлевої, лимонної, фульвової, гуміно;
вої), а також розчинів гідроксиду і гідрокарбо;
нату натрію.
Одержані результати свідчать, що інтенсив;
ність розчинення рідкіснометальних мінера;
лів істотно залежить від наявності у розчині
комплексоутворювальних лігандів, що зумов;
люють формування стійких комплексних спо;
лук з метал;іонами.
За збільшенням розчинної здатності ліган;
ди утворюють такий ряд:
OH < HCO3
– < Cl– < SO2–
4 < ФК2– < F–,
де ФК — фульвокислота.
Найбільшою розчинною здатністю характе;
ризуються розчини, що містять фтор; та суль;
фат;іони, а також органічні кислоти, голов;
ним чином фульвову. Порівняно з дистильо;
ваною водою вони збільшують розчинність
мінералів на один;два порядки (табл. 1).
Про вплив комплексоутворення на розчи;
нення мінералів свідчать результати вивчення
кінетики цього процесу. Останню характери;
зують значення констант швидкості реакції
розчинення та енергії активації [1]. Швидкість
реакції (υ) визначається за зміною концент;
рації (С) за одиницю часу (t). Оскільки кон;
центрація до настання рівноваги неперервно
змінюється, то
υ = ± dC/dt.
Згідно із законом діючих мас швидкість ре;
акції пропорціональна добутку діючих мас ре;
агентів у ступенях, що дорівнюють їх
стехіометричним коефіцієнтам у рівнянні ре;
акції, тому
υ = ± dC/dt – KСВ
А · С
A
В ,
де K — константа швидкості реакції; СА та СВ —
концентрації речовин, що беруть участь у
реакції.
Розчинник
рН
вихідного
розчину
Мінерал
Берил Гентгельвін Циркон Евдіаліт Колумбіт Пірохлор
Дистильована вода
Соляна кислота
Сірчана кислота
Гідроксид натрію
Фтористоводнева кислота
Гідрокарбонат натрію
Хлорна кислота
Фульвова кислота
Гумінова кислота
Винна кислота
Щавлева кислота
6,8
3,6
2,8
7,9
3,1
8,8
3,2
3,6
12,2
3,4
3,4
1
5,7
6,3
0,1
Не визн.
1,8
Не визн.
5,0
9
Не визн.
" "
2,3
92,2
126,7
0,1
Не визн.
2,3
Не визн.
50
11
4,8
Не визн.
0,01
0,2
0,1
0,5
Не визн.
" "
" "
6
Не визн.
<0,1
<0,1
0,03
1,4
0,7
0,4
1,2
0,2
0,7
Не визн.
" "
" "
0,4
0,02
0,4
0,6
0,13
27
0,3
Не визн.
3
6,4
8
Не визн.
0,04
0,4
0,6
0,14
10
0,7
Не визн.
7
3
9
Не визн.
Таблиця 1. Розчинність рідкіснометальних мінералів у розчинах мінеральних та органічних кислот, n⋅10–6 М
О.М. ПОНОМАРЕНКО, А.І. САМЧУК, В.О. СТАДНИК, І.В. КУРАЄВА
72 ISSN 0204�3548. Mineral. Journ. (Ukraine). 2009. 31, No 4
Для визначення константи швидкості ре;
акції використовували рівняння:
K = 2,3/t · lg C0 /C0 ,
де C0 — вихідна концентрація; C0 — концент;
рація речовин через t.
Величину енергії активації процесу розчи;
нення мінералів визначали за рівнянням [3]:
де K1 і K2 — константи швидкості реакції роз;
чинення мінералу за T2 = 25 та T1 = 100 °C.
Експериментально нами встановлено зна;
чення швидкості реакції та енергії активації
процесу розчинення мінералів цирконію та
ніобію у фтористоводневій кислоті за темпе;
ратури 25 та 100 °C (табл. 2). Енергія активації
процесу розчинення циркону в дистильованій
воді дорівнює 12,8 ккал/моль [3]. Порівняння
цих даних з одержаними показує, що на роз;
чинність рідкіснометальних мінералів вплива;
ють переважно активність розчинника та його
комплексоутворювальна здатність.
Цікавим є питання щодо механізму розчи;
нення мінералів, що, за наявними відомостя;
ми, мають інконгруентний характер цього
процесу з пошаровим руйнуванням криста;
лічної ґратки. Одержані у ході досліджень ре;
зультати в основному узгоджуються з цими
даними. Винесення мінералоутворювальних
елементів та накопичення їх у розчині відбу;
вається не за стехіометричним співвідно;
шенням, що підтверджує інконгруентний ха;
рактер процесу. Вилучення другорядних еле;
ментів відбувається у 10—500 разів інтен;
сивніше, ніж основних (табл. 3). При цьому
кремній інтенсивніше виноситься у лужних
середовищах, а залізо, алюміній, кальцій та
натрій — у кислих, що обумовлює істотний
вплив ландшафтно;геохімічної обстановки
на швидкість вивітрювання рідкіснометаль;
них мінералів.
Для виявлення структурних змін новоутво;
рень досліджувані мінерали до та після розчи;
нення вивчали за допомогою електронно;оп;
тичних методів. Результати дозволяють зроби;
ти висновки щодо механізму розчинення
мінералів та виділити три його стадії: 1 —
внаслідок знищення корозійного рельєфу по;
верхня мінералів згладжується пропорційно
силі розчинника; 2 — на їхній поверхні з’явля;
ються новоутворення у вигляді полімерних
молекул, які у процесі сольватації руйнуються
та переходять у розчин; 3 — у розчині утворю;
ються гідроксомерні сполуки, з яких на по;
верхні мінералу формуються аморфізовані гло;
були. Такий механізм підтверджується результа;
тами вивчення полімерних комплексів ніобію.
Особливий інтерес становить карбонатна
система, яка є найбільш розповсюдженою та
однією з найскладніших систем рівноваги у
природних умовах. Залежно від концентрації
іонів водню відбуваються такі реакції:
СО3
2– + Н+ → НСО3
–
НСО3
– + Н+ → Н2СО3
Н2СО3 → Н2О + СО2.
В загальному вигляді карбонатна система
може бути описана сумою рівноважних кон;
центрацій її компонентів:
∑СО2 = [НСО3
–] + [СО3
2–] + [НСО3
–].
Мінерал K25 °C K100 °C Е, ккал/моль
Циркон
Евдіаліт
Пірохлор
Колумбіт
0,07
0,24
0,65
0,45
0,26
0,60
1,00
0,90
2,72
2,08
1,60
2,28
Таблиця 2. Кінетика розчинення мінералів цирконію
та ніобію у фтористоводневій кислоті
E =
2,3 RT1T2 (K2 /K1) ,
T2
– T1
Мінерал Елементи
Співвідношення
у мінералі у розчині
Берил
Гентгельвін
Циркон
Евдіаліт
Колумбіт
Пірохлор
Be : Al : Si
Be : Si : Zn
Zr : Si
Zr : Si : Fe : Ca
Nb : Fe : Mn
Nb : Ca : Fe : Na
1 : 2 : 6
1 : 3 : 8
1 : 0,3
1 : 3 : 0,6 : 1
1 : 0,2 : 0,2
1 : 0,2 : 0,02 : 0,1
1 : 4 : 25
1 : 15 : 44
1 : 170
1 : 115 : 34 : 30
1 : 13 : 7
1 : 32 : 17 : 73
Таблиця 3. Співвідношення вмісту мінералоутворювальних елементів у мінералах та рівноважних розчинах
РОЗЧИННІСТЬ ДЕЯКИХ РІДКІСНОМЕТАЛЬНИХ МІНЕРАЛІВ У РІЗНИХ ГЕОХІМІЧНИХ СЕРЕДОВИЩАХ
ISSN 0204�3548. Мінерал. журн. 2009. 31, № 4 73
Кількісна залежність в цьому рівнянні,
згідно закону діючих мас, характеризується
такими константами рівноваги:
K1 = [H+] [HCO3
–] / [H2СO3] = 4 · 10–7,
K2 = [H+] [CO3
2–] / [HCO3
–] = 4 · 10–11,
де K1 і K2 — константи дисоціації вугільної
кислоти, які характеризують співвідношення
концентрації між компонентами під час вста;
новлення рівноваги:
H2СO3 → H+ + НCO3
– = 2H+ + CO3
2–.
Вміст окремих компонентів цієї системи
розраховували як функцію рН, використовую;
чи константи дисоціації окремих компонентів
системи [4]:
[HCO3
–] = ∑CO2K1[H+]/[H+] + K1[H+] + K1K2
[CO3
2–] = ∑CO2K1K2 /[H+] K1[H+] = K1K2
[H2СO3] = ∑CO2 [H+]2 /[H+] K1[H+] + K1K2 .
Берилій, цирконій, ніобій та інші рідкісні
елементи із карбонат; і гідрокарбонат;іонами
утворюють дуже стійкі комплексні сполуки,
про що свідчать одержані результати, наведені
в табл. 4, 5 і на рис. 1 [5].
Одержані експериментальні результати
(визначені константи рівноваги реакцій роз;
чинення і стійкості комплексів, побудовані діа;
грами співвідношення різних форм комплек;
сів) свідчать, що основною формою міграції
берилію та інших рідкісних елементів (Nb, Zr)
у природних водах є різнолігандні заряди ком;
плексів типу Ме (OH)nF · HCO3 та Me(OH) ×
×HCO3 · ФК в тому діапазоні фізико;хімічних
умов та параметрів, що характеризує більшість
геохімічних ландшафтів України (рН — 6—8;
[НСО3
–] 1· 10–3, [F–] 1· 10–5 ) (рис. 2).
Аналіз одержаних даних показує, що інтен;
сивність розчинення в системі "мінерал —
розчин" та "ґрунт — розчин" суттєво залежать
від комплексоутворювальної здатності екстра;
Рівняння реакції Рівняння константи рівноваги K ∆G°, ккал/моль
Be(OH)2 + CO3
2– =
= Be(OH) CO3
– + OH–
Be(OH)CO3
– + CO3
2– =
= Be(CO3)2
2– + OH–
Be(OH)2 + HCO3
– =
= Be(OH)2(HCO3
–)
Be(OH)2HCO3
– + HCO3
– =
= [Be(OH)2(HCO3)2]2–
ZrO(OH)2 + HCO3
– =
= Zr(OH)3 (HCO3) + OH–
Zr(OH)3HCO3 + HCO3
– =
= Zr(OH)3(HCO3)2
–
Zr(OH)4 + ФК2– =
= Zr(OH)3ФК– + ОН–
Be(OH)2 + 2HCO3
– + F– =
= [Be(OH)F(HCO3) 2–
2 ] + OH–
Be(OH)2 + C2O4
2– =
= BeC2O4 + 2OH–
BeC2O4 + C2O4
2– = Be(C2O4)2
2–
K1 = +2,69
K2 = +2,69
K1 = 4·104
K2 = 0,59 ·10–10
K1 = 0,5 · 10–10
K = 1,4 · 103
K = 10–13,09
K = 10–2,4
K0 = 5,5 · 102
K = 10–1,6
–361,66
–449,64
–312,86
–477,91
–326,94
–471,49
—
—
—
—
Таблиця 4. Реакції та речовини, які відображають співвідношення комплексних форм берилію та цирконію
у водних розчинах (у присутності гідрокарбонат�, фтор�, оксалат�, цитрат�іонів) [4]
K1 =
[Be(OH) CO3
–][OH–]
[CO3
2–]
K2 =
[Be(CO3 ) 2
2
–][OH–]
[Be(OH) CO3
–][CO3
2–]
K1 =
[Be(OH)2HCO3
–]
[HCO3
–]
K2 =
[Be(OH)2(HCO3
) 2
2
–]
[Be(OH)2HCO3
–][HCO3
–]
K1 =
[Zr(OH)3HCO3][OH–]
[HCO3
–]
K2 =
[Zr(OH)3(HCO3
)
2
–]
[Zr (OH)3HCO3][HCO3
–]
K =
[Be(OH,F)(HCO3
) 2
2
–][OH–]
[F–][HCO3
–]2
K =
[Zr(OH)3ФК–]
[ФК2–]
K1 =
[BeC2O4][OH–]2
[C2O4
2–]
K2 =
[Be(C2O4) 2
2
–]
[BeC2O4][C2O4
2–]
О.М. ПОНОМАРЕНКО, А.І. САМЧУК, В.О. СТАДНИК, І.В. КУРАЄВА
74 ISSN 0204�3548. Mineral. Journ. (Ukraine). 2009. 31, No 4
гентів і катіонів металів. Відомо, що здатність
хімічних елементів утворювати комплексні
сполуки визначається будовою атомів, за якою
катіони поділяються на три групи [4].
Катіони першої групи мають низьку здат;
ність до поляризації та деформації зовнішніх
електронних шарів під час взаємодії з ліганда;
Рис. 1. Діаграма розподілу окремих форм вугільної
кислоти залежно від рН розчину: 1 — H2O + CO3;
2 — HCO3
–; 3 — CO3
2–
Рис. 2. Співвідношення між полями переваги різних
іонів берилію в карбонатно;фторидних водних роз;
чинах (t = 25 °C, ρ = 0,1 МПа, сумарна концентрація
іонів берилію — 10–7 моль/л) [4]
Рівняння реакції Рівняння константи рівноваги pК [5] рS (дані авторів)
CaCO3 = Ca2+ + CO3
2–
MgCO3 = Mg2+ + CO3
2–
FeCO3 = Fe2+ + CO3
2–
PbCO3 = Pb2+ + CO3
2–
ZnCO3 = Zn2+ + CO3
2–
BaCO3 = Ba2+ + CO3
2–
CdCO3 = Cd2+ + CO3
2–
CoCO3 = Co2+ + CO3
2–
NiCO3 = Ni2+ + CO3
2–
SrCO3 = Sr2+ + CO3
2–
8,35
5,10
10,54
13,44
10,28
8,31
12,00
9,83
6,88
9,28
2,5
2,7
4,3
3,7
2,7
2,23
—
2,4
2,3
2,7
Таблиця 5. Розчинність карбонатів металів у воді
K =
[Mg2+][CO3
2–]
[MgCO3]
K =
[Fe2+][CO3
2–]
[FeCO3]
K =
[Pb2+][CO3
2–]
[PbCO3]
K =
[Cd2+][CO3
2–]
[CdCO3]
K =
[Co2+][CO3
2–]
[CoCO3]
K =
[Ni2+][CO3
2–]
[NiCO3]
K =
[Sr2+][CO3
2–]
[SrCO3]
K =
[Ca2+][CO3
2–]
[CaCO3]
K =
[Zn2+][CO3
2–]
[ZnCO3]
K =
[Ba2+][CO3
2–]
[BaCO3]
РОЗЧИННІСТЬ ДЕЯКИХ РІДКІСНОМЕТАЛЬНИХ МІНЕРАЛІВ У РІЗНИХ ГЕОХІМІЧНИХ СЕРЕДОВИЩАХ
ISSN 0204�3548. Мінерал. журн. 2009. 31, № 4 75
ми і утворюють комплекси зі значною част;
кою електровалентного зв’язку, а стійкість
комплексів значною мірою визначена іонним
радіусом. Це свідчить про те, що зі збільшен;
ням іонних потенціалів константа стійкості
зростає. Однак для катіонів другої та третьої
груп мало придатні прості електростатистичні
уявлення про природу хімічного зв’язку, стій;
кість їхніх комплексів обумовлена головним
чином здатністю до утворення зв’язків кова;
лентних або із ковалентною характеристикою.
Експериментально встановлено, що най;
більша частка мобільних форм, що утворю;
ються внаслідок дії екстрагентів на ґрунти
(табл. 6) і мінерали (табл. 1), характерна для
Cu і Zn, а найменша — для Zr, Nb, Cr. Зі зрос;
танням кислотності розчину збільшується
кількість мобільних форм мікроелементів.
Розчинність Zr і Be помітно зростає в лужному
середовищі, що обумовлено амфотерною при;
родою металів та здатністю їх до утворення
гідроксокомплексів типу [Ме (OH)n]n–m. Для
халькофільних елементів Cu, Pb, Zn характер;
но збільшення частки мобільних форм під час
використання екстрагентів з донорними ато;
мами сірки (тіосечовина, ДЕДТК). Більшості
катіонів другої та третьої груп властиве збіль;
шення розчинності під час використання
бінарних сумішей екстрагентів: ФК;НГ, ФК;
НСО3, ФК;NaОН, ФК;F;НСО3
–, що обумов;
лено утворенням різнолігандних комплексів.
Таким чином, велике значення в утворенні
мобільних форм катіонів другої та третьої груп
мають комплекси, що містять ліганди OH–, F–,
Cl–, HCO3
–. У присутності органічних кислот
(фульват;, цитрат; і ацетат;лігандів) ці метали
утворюють добре розчинні і здатні до міграції
різнолігандні комплекси типу [Me(OH)nLm]n–.
Висновки. Результати проведеного дослід;
ження доповнюють уявлення про інконгру;
ентний механізм вивітрювання акцесорних
мінералів, їх розчинення у зоні гіпергенезу та
вказують на значну роль комплексоутворення.
Встановлено, що для ландшафтно;геохі;
мічних умов Українського Полісся основною
формою міграції Be, Nb є різнолігандні комп;
лекси із фульвовою кислотою та гідрокарбо;
нат;іонами типу MeOHHCO3, MeOH, FФК.
Екстрагент
Техногенний Чорноземний Дерново;підзолистий піщаний
Cu Pb Ni Zn Cu Pb Ni Zn Cu Pb Ni Zn
0,1 М HCl
0,1 M HNO3
Лимонна кислота
Оцтова кислота
Фульвова кислота
ФК + NaOH
0,05 M AlCl3
0,1 M NH4Cl
CH3COOH ЕДТА
Тіосечовина
0,1 М ЕДТА
CH3COOH +
+ CH3COONH4
ФК + HCO3
– + F–
ФК + ЕДТА
Валовий вміст у
ґрунті
15,1
14,3
12,3
12,4
16,6
14,8
2,1
8,0
14,1
12,4
14,4
12,8
14,1
14,6
86,1
3,2
5,3
4,4
3,1
4,6
3,8
2,0
3,5
3,6
2,8
3,4
4,6
6,8
6,1
48,2
1,6
1,8
1,6
1,6
2,1
1,9
0,8
1,4
2,1
2,0
1,9
2,4
2,8
2,9
20,4
32,4
36,3
28,1
30,3
40,4
36,8
16,1
29,8
34,1
33,1
32,4
33,1
38,1
40,2
180,1
2,4
2,6
2,8
2,6
3,1
3,2
1,6
2,8
3,8
2,6
3,2
3,4
4,0
4,2
30,1
0,3
0,4
0,4
0,4
0,5
0,5
0,1
0,3
0,4
0,3
0,3
0,4
0,6
0,8
10,2
0,18
0,28
0,16
0,20
0,31
0,28
0,10
0,22
0,24
0,20
0,22
0,20
0,36
0,40
8,4
4,2
4,8
5,1
4,6
6,0
6,1
2,2
4,1
4,4
4,8
5,8
5,6
6,8
6,6
60,2
1,5
1,6
1,4
2,4
1,8
1,6
0,6
1,1
1,4
1,4
1,6
1,8
2,0
2,1
10,4
0,5
0,7
0,7
0,6
0,8
0,7
0,2
0,6
0,7
0,6
0,7
0,7
0,9
0,9
8,2
0,6
1,2
0,5
0,4
0,8
0,6
0,02
0,4
0,6
0,4
0,6
0,6
0,8
0,8
6,2
6,3
6,8
6,2
6,4
7,4
7,2
3,2
6,1
7,2
6,8
7,0
7,2
7,6
7,8
4,0
Таблиця 6. Інтенсивність вилучення мобільних форм важких металів різних типів ґрунтів
у залежності від розчинника, мг/кг
1. Герасимов Я.И., Древин В.П., Еремин Е.Н. Курс физической химии. — М. : Химия, 1969. — 592 с.
2. Коржинский Д.С. Теория метасоматической зональности. — М. : Наука, 1969. — 110 с.
3. Міцкевич Б.Ф., Самчук А.І. Параметри розчинності рідкіснометальних мінералів у різних геохімічних середо;
вищах // Доп. АН УРСР. Сер. Б. — 1987. — № 11. — С. 17—20.
4. Мицкевич Б.Ф., Сущик Ю.Я., Самчук А.И. Физико;химические условия формирования экзогенных ореолов и
потоков рассеяния бериллия. — Киев : Наук. думка, 1984. — 174 с.
О.М. ПОНОМАРЕНКО, А.І. САМЧУК, В.О. СТАДНИК, І.В. КУРАЄВА
76 ISSN 0204�3548. Mineral. Journ. (Ukraine). 2009. 31, No 4
5. Наумов Г.Б., Риженко Б.И., Ходаковский Н.Л. Справочник термодинамических величин. — М. : Атомиздат,
1971. — 238 с.
6. Шварцов С.Л. Гидрогеохимия зоны гипергенеза. — М. : Недра, 1978. — 228 с.
Ін;т геохімії, мінералогії та рудоутворення Надійшла 18.05.2009
ім. М.П. Семененка НАН України, Київ
РЕЗЮМЕ. Исследованы процессы растворимости акцессорных минералов Be, Zr и Nb в растворах минеральных
и органических кислот. Проведенные исследования дополняют существующие представления о механизме вы;
ветривания горных пород и минералов и указывают на значительную роль комплексообразования в этом про;
цессе. Определены наиболее перспективные экстрагенты для извлечения и переноса микроэлементов в экзоген;
ных условиях.
SUMMARY. Processes of solubility of accessory minerals Be, Zr and Nb were investigated in the solutions of mineral and
organic acids. The conducted investigations supplement the existing notions about the process of weathering of the rocks
and minerals and point to considerable role of the complex forming in this process. The most promising extragents for with;
drawal and transport of microelements in the exogenous conditions were determinated.
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-30921 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 0204-3548 |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2025-12-07T17:59:42Z |
| publishDate | 2009 |
| publisher | Інститут геохімії, мінералогії та рудоутворення ім. М.П. Семененка НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Пономаренко, О.М. Самчук, А.І. Стадник, В.О. Кураєва, І.В. 2012-02-17T14:47:20Z 2012-02-17T14:47:20Z 2009 Розчинність деяких рідкіснометальних мінералів у різних геохімічних середовищах / О.М. Пономаренко, А.І. Самчук, В.О. Стадник, І.В. Кураєва // Мінералогічний журнал. — 2009. — Т. 31, № 4. — С. 70-76. — Бібліогр.: 6 назв. — укp. 0204-3548 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/30921 550.4:551.3 Досліджено процеси розчинності акцесорних мінералів Be, Zr і Nb у розчинах мінеральних та органічних кислот. Проведені дослідження доповнюють уявлення про механізм вивітрювання гірських порід та мінералів і вказують на значну роль комплексоутворення у цьому процесі. Визначені найбільш перспективні екстрагенти для вилучення і переносу мікроелементів у екзогенних умовах. Исследованы процессы растворимости акцессорных минералов Be, Zr и Nb в растворах минеральных и органических кислот. Проведенные исследования дополняют существующие представления о механизме выветривания горных пород и минералов и указывают на значительную роль комплексообразования в этом процессе. Определены наиболее перспективные экстрагенты для извлечения и переноса микроэлементов в экзогенных условиях. Processes of solubility of accessory minerals Be, Zr and Nb were investigated in the solutions of mineral and organic acids. The conducted investigations supplement the existing notions about the process of weathering of the rocks and minerals and point to considerable role of the complex forming in this process. The most promising extragents for withdrawal and transport of microelements in the exogenous conditions were determinated. uk Інститут геохімії, мінералогії та рудоутворення ім. М.П. Семененка НАН України Мінералогічний журнал Геохімія Розчинність деяких рідкіснометальних мінералів у різних геохімічних середовищах Solubility of Some Rare-Metal Minerals in Different Geochemical Media Article published earlier |
| spellingShingle | Розчинність деяких рідкіснометальних мінералів у різних геохімічних середовищах Пономаренко, О.М. Самчук, А.І. Стадник, В.О. Кураєва, І.В. Геохімія |
| title | Розчинність деяких рідкіснометальних мінералів у різних геохімічних середовищах |
| title_alt | Solubility of Some Rare-Metal Minerals in Different Geochemical Media |
| title_full | Розчинність деяких рідкіснометальних мінералів у різних геохімічних середовищах |
| title_fullStr | Розчинність деяких рідкіснометальних мінералів у різних геохімічних середовищах |
| title_full_unstemmed | Розчинність деяких рідкіснометальних мінералів у різних геохімічних середовищах |
| title_short | Розчинність деяких рідкіснометальних мінералів у різних геохімічних середовищах |
| title_sort | розчинність деяких рідкіснометальних мінералів у різних геохімічних середовищах |
| topic | Геохімія |
| topic_facet | Геохімія |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/30921 |
| work_keys_str_mv | AT ponomarenkoom rozčinnístʹdeâkihrídkísnometalʹnihmíneralívuríznihgeohímíčnihseredoviŝah AT samčukaí rozčinnístʹdeâkihrídkísnometalʹnihmíneralívuríznihgeohímíčnihseredoviŝah AT stadnikvo rozčinnístʹdeâkihrídkísnometalʹnihmíneralívuríznihgeohímíčnihseredoviŝah AT kuraêvaív rozčinnístʹdeâkihrídkísnometalʹnihmíneralívuríznihgeohímíčnihseredoviŝah AT ponomarenkoom solubilityofsomeraremetalmineralsindifferentgeochemicalmedia AT samčukaí solubilityofsomeraremetalmineralsindifferentgeochemicalmedia AT stadnikvo solubilityofsomeraremetalmineralsindifferentgeochemicalmedia AT kuraêvaív solubilityofsomeraremetalmineralsindifferentgeochemicalmedia |