Geokemiske klassifikationer af grundstoffer

Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 16. april 2015; checks kræver 12 redigeringer .

Geokemiske klassifikationer af grundstoffer  er måder at systematisere kemiske grundstoffer afhængigt af deres forekomst i naturen. Der er flere sådanne klassifikationer.

Efter udbredelse

Petrogenisk

Der er 89 grundstoffer fundet i naturen fra Mendeleevs periodiske system (bortset fra de radiogene kortlivede grundstoffer fundet i spormængder). Men i meteoritter, på Jorden og jordiske planeter, i det overvældende flertal af tilfælde, er klipper og mineraler 99% sammensat af 12 elementer kaldet petrogene ( petro  - sten, gen  - oprindelse). Disse grundstoffer er : O , Si , Ti , Al , Mg , Fe , Ca , K , Mn , P , Na , C. [en]

Sjælden

Alle andre elementer er sjældne eller sporstoffer . Den grundlæggende forskel mellem petrogene og sjældne grundstoffer er, at petrogene grundstoffer bestemmer systemets fase(mineral)sammensætning, mens sjældne grundstoffer går ind i disse faser i form af urenheder og er passivt fordelt mellem eksisterende faser, men ikke påvirker deres indhold og stabilitet. ... Denne regel har undtagelser. Strontium påvirker således , selv i små mængder, stærkt stabiliteten af ​​calcit / aragonit . På den anden side, når mineraler optræder i systemet, hvor et sjældent grundstof er det vigtigste, for eksempel i tilfælde af krystallisation af zircon eller monazit , opfører et sådant element sig som et petrogent grundstof.

Ved fordelingskoefficienter

Efter rolle i strukturen af ​​organismer

I biogeokemi accepteres opdelingen af ​​elementer efter deres rolle i strukturen af ​​levende organismer.

Makronæringsstoffer

Grundstoffer, hvis indhold i levende organismer er mere end 0,001 %. Disse er oxygen , brint , kulstof , nitrogen , fosfor , kalium , calcium , svovl , magnesium , natrium , klor , jern osv. Disse elementer udgør kødet af levende organismer.

Sporelementer

Elementer, hvis indhold er lille, men de deltager i biokemiske processer og bestemmer i høj grad levende organismers velbefindende. Ifølge moderne data anses mere end 30 sporstoffer for at være essentielle for planters og dyrs liv. Blandt dem er aluminium , zink , kobolt , jern , jod , selen , kobber , molybdæn , brom , fluor .

Goldschmidts klassifikation

Det blev foreslået af Goldschmidt baseret på den antagelse, at Jorden blev dannet som et resultat af adskillelsen af ​​oprindeligt homogent stof, svarende til meteoritter, i fire dele: metal, svovlsmelte , silikatdel og atmosfære med havet. Hvert element har en tendens til at koncentrere sig i et af disse miljøer og er derfor opdelt i siderofile , litofile , chalkofile og atmofile elementer. Dette er med andre ord en klassifikation i henhold til den højeste fordelingskoefficient for grundstoffet mellem de fire faser.

Atmofil

H , N , inerte gasser  - kun 8 elementer. [2] [3] [4]

De frigives til gasfasen og akkumuleres i atmosfæren. I naturen er de karakteriseret ved en gasformig tilstand. De fleste af dem har atomer med en fyldt elektron ydre skal, placeret i de øvre dele af atomvolumenkurven; overvejende diamagnetisk. For flertallet (bortset fra brint, som er tæt på litofile grundstoffer), er det karakteristisk, at de findes i naturen i grundstoftilstanden.

Chalcophile

I overensstemmelse med klassificeringen af ​​den norske geokemiker V. M. Goldshmidt omfatter disse de kemiske elementer af sulfidmalme, det vil sige elementer i sidegruppen af ​​det periodiske system af kemiske elementer . De omfatter 19 elementer: S, Cu , Zn , Ga , Ge , As , Se , Ag , Cd , In , Sn , Sb , Te , Hg , Tl , Pb , Bi , Po . Metalliske kalkofile elementer har en specifik affinitet for svovl, selen og tellur. Andelen af ​​alle kalkofile elementer udgør kun 0,046% af massen af ​​jordskorpen , men på grund af evnen til at akkumulere under visse forhold danner de malmaflejringer, blandt hvilke hydrotermiske årer dominerer. I sedimentære bjergarter danner sulfider af en række grundstoffer (kobber, bly, zink og delvist sølv) stratiforme (lagdelte) malmaflejringer.

Litofil

De har en affinitet til silikatmineraler og smelter.

Grundstoffer, der udgør omkring 93% af massen af ​​jordskorpen og omkring 97% af massen af ​​saltsammensætningen af ​​havvand. De er placeret på de faldende sektioner af atomvolumenkurven. K L.e. omfatter: Li, Be, B, C, O, F, Na, Mg, Al, Si, P, Cl, K, Ca, Ti, V, Cr, Mn, Br, Rb, Sr, Zr, Nb, I, Cs, Ba, Hf, Ta, W, At, Fr, Ra, Ac, Th, Pa, U. L.e. er svære at reducere til den elementære tilstand og er overvejende paramagnetiske. I naturen er langt de fleste af disse grundstoffer en del af silikater, men deres oxider , halogenider, carbonater, sulfater og fosfater er også udbredte . Forbindelsestætheder L.e. lav (fra 2⋅10 3 til 4⋅10 3 kg/m³).

Siderofil

De har en affinitet til jern .

Fe , Co , Ni , Mo , Ru , Rh , Pd , Re , Os , Ir , Pt , Au [2] .

Tabel

Holshmidt klassifikation i det periodiske system af grundstoffer
en atten
en 1H _
2 13 fjorten femten 16 17 2 Han _
2 3Li _
4
Vær
5B _
6C _
7
N
8
O
9F
_
10
Ne
3 11
Na
12
mg
3 fire 5 6 7 otte 9 ti elleve 12 13
Al
14Si
_
15p
_
16S _
17 Cl
_
18Ar
_
fire 19.000
_
20
Ca
21fm
_
22
Ti
23V
_
24 Cr
_
25
mio
26 Fe
_
27Co
_
28
Ni
29
Cu
30
Zn
31
Ga
32ge
_
33As
_
34
se
35
Br
36
Kr
5 37Rb
_
38Sr
_
39Y
_
40
Zr
41Nb
_
42Mo
_
(43)
Tc
44
Ru
45
Rh
46
Pd
47
Ag
48
CD
49
i
50
sn
51
Sb
52
Te
53
I
54
Xe
6 55Cs
_
56
Ba
57-71
Lan
72
hf
73
Ta
74W
_
75
Vedr
76
Os
77
Ir
78
Pt
79
Au
80
Hg
81
Tl
82Pb
_
83
Bi
84po
_
85
kl
86
Rn
7 87Fr
_
88
Ra
89-103
Lov
(104)
RF
(105)
Db
(106)
Sg
(107)
Bh
(108)
Hs
(109)
Mt
(110)
Ds
(111)
Rg
(112)
Cn
(113
)
(114)
Fl
(115)
Mc
(116)
Lv
(117)
Ts
(118)
Og
Lanthanider 57la
_
58
Ce
59
Pr
60Nd
_
(61)
kl
62 cm
_
63
Eu
64
Gd
65TB
_
66
Dy
67
Ho
68
Er
69
Tm
70
Yb
71
Lu
Aktinider 89
Ac
90th
_
91Pa
_
92
U
(93)
Np
(94)
Pu
(95)
Am
(96)
cm
(97)
Bk
(98)
Jf
(99)
Es
(100)
Fm
(101)
Md
(102)
Nej
(103)
Lr
Betegnelser:
Atmofil Kalkofil litofil siderofil sjælden og fraværende i naturen

Se også

Noter

  1. Petrogeniske elementer - Ordbog over geologiske termer og begreber Arkivkopi dateret 4. juni 2010 på Wayback Machine Fakultet for Geologi og Geografi på TSU
  2. 1 2 Smyth, Joseph R. Geology 3010: Introduction to Mineralogy, 2012, kapitel 3. Mineral Crystal Chemistry, 3.1 Elemental Abundances Arkiveret 29. marts 2013 på Wayback Machine
  3. doi:10.1007/1-4020-4520-466 , figur 26
  4. TE Bunch & JH Wittke, Mere om Meteoritter // Northern Arizona Meteorite Laboratory Ordliste: G Arkiveret 28. august 2012 på Wayback Machine - GOLDSCHMIDT KLASSIFIKATION; tabel Arkiveret 19. juni 2010 på Wayback Machine (fra WM White. Geochemistry, 7.2 BEHAVIOR OF THE ELEMENTS, Goldschmidts klassifikation Arkiveret 18. maj 2013 på Wayback Machine )

Litteratur