26. Коэффициент разделения изотопов

Для анализа в изотопной геохимии принято использовать коэффициенты разделения: α, Δ, δ.

α – коэффициент разделения – отношение содержаний любых двух изотопов в одном химическом соединении А к содержаниям соответствующих изотопов в другом химическом соединении В:

α_А-В=R_A/R_B;

Например, коэффициент разделения изотопов O¹⁸ и O¹⁶ между водой и CaCO₃ согласно реакции:

H₂O¹⁸+1/3CaCO₃¹⁶↔H₂O¹⁶+1/3CaCO₃¹⁸

выражается в виде:

при 25 ⁰С

Обычно значение α близко к 1, например 1,00Х, поэтому коэффициент разделения принято писать в виде Δ – величин, т.е. значения Х в промилле (‰).

‰ – Проми́лле (от лат. pro mille, букв. «к тысяче») — одна тысячная доля, 1/10%. Обозначается дробью «0 делить на 00» (‰). Обычно используется для обозначения доли чего-либо по отношению к целому.

Так,

1 ‰ = 1⁄1000 = 0,001 = 0,1 %

0 ‰ = 0

0,07 ‰ = 0,00007

30 ‰ = 0,03

45,1 ‰ = 0,0451

1000 ‰ = 1

2000 ‰ = 2

10 ‰ = 1 %

Величина в промилле от массы, выраженной в килограммах, эквивалентна массе в граммах. От массы в тоннах — килограммам.

Значения α и Δ связаны между собой выражением:

Δ_A-B=(R_A/R_B - 1)*10³=(α-1)*10³,‰

27. Охарактеризуйте способность элементов к минералообразованию

От кларка зависит способность элемента к минералообразованию. Число минералов уменьшается с кларком.

Если К=1-10% - 239 минералов;

Если К=10^-5-10^-6% - 23 минерала

С уменьшением кларка уменьшается активная концентрация элементов, труднее достигается произведение растворимости.

Способность к минералообразованию, количество самостоятельных минералов, видов у элемента, с одной стороны, зависят от химических свойств элемента, а с другой – от его кларка.

Способность к минералообразованию характеризует отношение числа минералов данного элемента к его кларку в земной коре.

[CrO₄]², SeO₄², MoO₄^2- обычно встречаются с распространенными катионами

28. Озон в атмосфере. Образование, разрушение и значение для биосферы

2O₂ + hV (<2025Å) – O₃ + O_возб

O₂ + O_возб – O₃

O₃ + hV (<2655Å) – O₂ + O_возб

O₃ + O_возб – 2O₂

Озон – газ с резким специфическим запахом – сильный яд, по токсичности превосходи угарный газ; обладает мутагенными и канцерогенными свойствами.

Стратосферный озон обладает способностью поглощать ультрафиолетовое излучение, защищает от постоянных вирусов и бактерий.

29. Происхождение газов в атмосфере

Кислород

Первичный кислород возник при фотодиссоциации воды

Возникновение жизни резко усилило генерацию кислорода.

Фотосинтез (3 млрд.лет назад): СО₂ + Н₂О = НСОН + О₂

Около 500 млн лет О₂ назад было больше современного уровня

В герцинское время снизилось до современного уровня (около 300 млн лет назад).

Современный состав атмосферы установился около 50 млн лет назад (с палеогена).

Ежегодно количество О₂ уменьшается а атмосфере на 10 – 12 млрд. тонн за последние 20 лет человечество изъяло примерно 250-300 млрд. тонн О₂

Установившейся равновесный уровень содержания кислорода в современной атмосфере сохранится надолго до полного окисления Fe²⁺ в мантии. После этого должно начаться выделение глубинного кислорода за счет бародиффузного распада окислов железа:

Fe₃O₄ - 3Fe∙FeO + 5O

Азот

В свободном состоянии присутствует во всех горных породах и метеоритах.

Первичный азот поступал в атмосферу в виде N₂ или аммиака NH₃.

В современной атмосфере 55% реликтового азота, а 45% – дегазировало из мантии.

В настоящее время происходит изъятие азота из атмосферы организмами и накопление его в осадках.

Благоприятны для фиксации азота в осадках аридный климат, отсутствие дождей. Значительное количество азота в виде азотных соединений скапливается, например, в гуано.