Clark nummer

Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 23. oktober 2018; checks kræver 3 redigeringer .

Clarke-tal (eller clarks of elementer , endnu oftere siger de blot clarke af et grundstof) - tal, der udtrykker det gennemsnitlige indhold af kemiske grundstoffer i jordskorpen , hydrosfæren , jorden , kosmiske legemer, geokemiske eller kosmokemiske systemer osv., i forhold til til den samlede masse af dette system.

Typer af clarks

Skelne mellem vægt (målt i %, g / t, g / kg eller g / g) og atomare (i % af antallet af atomer) clarks. En generalisering af data om den kemiske sammensætning af forskellige sten , der udgør jordskorpen , under hensyntagen til deres fordeling til dybder på 16 km, blev først lavet af den amerikanske videnskabsmand F. W. Clark (1889). De tal, som han opnåede for procentdelen af ​​kemiske grundstoffer i jordskorpens sammensætning, efterfølgende noget forfinet af A. E. Fersman , efter forslag fra sidstnævnte blev kaldt Clark-tal eller clarks [1] .

Det gennemsnitlige indhold af grundstoffer i jordskorpen, i moderne betydning af det som det øverste lag af planeten over Mohorovichich-grænsen , blev beregnet af A.P. Vinogradov (1962) [2] , den amerikanske videnskabsmand S.R. Taylor (1964) [3 ] , tyskeren - K. G. Wedepol [4] (1967) [1] . Elementer med små serienumre dominerer: de 15 mest almindelige elementer, hvis clarks er over 100 g/t, har serienumre op til 26 (Fe). Grundstoffer med lige løbenumre udgør 87% af massen af ​​jordskorpen, og med ulige tal - kun 13% [1] ; dette er en konsekvens af den større bindingsenergi og følgelig større stabilitet og større udbytte under nukleosyntese for kerner med et lige antal nukleoner .

Den gennemsnitlige kemiske sammensætning af Jorden som helhed blev beregnet ud fra data om forekomsten af ​​grundstoffer i meteoritter (se Geokemi ). Da element clarks tjener som en standard til at sammenligne lave eller høje koncentrationer af kemiske grundstoffer i mineralforekomster , klipper eller hele områder, er viden om dem vigtig i søgningen og industriel evaluering af mineralforekomster; de gør det også muligt at bedømme krænkelsen af ​​de sædvanlige forhold mellem lignende grundstoffer ( klor  - brom , niobium  - tantal ) og angiver derved forskellige fysisk-kemiske faktorer, der overtrådte disse ligevægtsrelationer [1] .

I processerne med migrering af elementer er clarks of elementer en kvantitativ indikator for deres koncentration [1] .

Clarks af elementer i jordskorpen ifølge forskellige forfattere

Alle værdier nedenfor er i mg/kg (svarende til g/t, ppm , ppm )

Element Symbol Clarke & Washington 1924 [5] Fersman (1933-1939) [6] Goldschmidt (1937) [7] Vinogradov (1949) [8] Vinogradov (1962) [2] Taylor (1964) [3]
Actinium AC - - - 0,0000000001x 10 -10  - -
Sølv Ag 0,010,0x 0,1 0,02 0,1 0,07 0,07
Aluminium Al 75100 74500 81300 88.000 80500 82300
Argon Ar - fire - - - -
Arsenik Som enx 5 5 5 1.7 1.8
Guld Au 0,0010,00x 0,005 0,001 0,005 0,0043 0,004
Bor B ti halvtreds ti 3 12 ti
Barium Ba 470 500 430 500 650 425
Beryllium Være ti fire 6 6 3.8 2.8
Bismuth Bi 0,010,0x 0,1 0,2 0,2 0,009 0,17
Brom Br enx ti 2.5 1.6 2.1 2.5
Kulstof C 870 3500 320 1000 230 200
Kalk Ca 33900 32500 36300 36000 29600 41500
Cadmium CD 0,10.x 5 0,18 5 0,13 0,2
Cerium Ce - 29 41,6 45 70 60
Klor Cl 1900 2000 480 450 170 130
Kobolt co 100 tyve 40 tredive atten 25
Chrom Cr 330 300 200 200 83 100
Cæsium Cs 0,0010,00x ti 3.2 7 3.7 3
Kobber Cu 100 100 70 100 47 55
Dysprosium D y - 7.5 4,47 4.5 5 3
Erbium Eh - 6.5 2,47 fire 3.3 2.8
Europium Eu - 0,2 1.06 1.2 1.3 1.2
Fluor F 270 800 800 270 660 625
Jern Fe 47.000 42000 50.000 51000 46500 56300
Gallium Ga 0,00001x 10 −5  en femten femten 19 femten
Gadolinium Gd - 7.5 6,36 ti otte 5.4
Germanium Ge 0,00001x 10 −5  fire 7 7 1.4 1.5
Brint H 8800 10.000 - 1500 - -
Helium Han - 0,01 - - - -
Hafnium hf tredive fire 4.5 3.2 en 3
Merkur hg 0,10.x 0,05 0,5 0,07 0,083 0,08
Holmium Ho - en 1.15 1.3 1.7 1.2
jod jeg 0,10.x ti 0,3 0,5 0,4 0,5
Indium I 0,00001x 10 −5  0,1 0,1 0,1 0,25 0,1
Iridium Ir 0,0001x 10 −4  0,01 0,001 0,001 - -
Kalium K 24000 23500 25900 26000 25.000 20900
Krypton kr - 0,00022 10 −4  - - - -
Lanthanum La - 6.5 18.3 atten 29 tredive
Lithium Li 40 halvtreds 65 65 32 tyve
Lutetium Lu - 1.7 0,75 en 0,8 0,5
Magnesium mg 19400 23500 20900 21000 18700 23300
Mangan Mn 800 1000 1000 900 1000 950
Molybdæn Mo enx ti 2.3 3 1.1 1.5
Nitrogen N 300 400 - 100 19 tyve
Natrium Na 26400 24000 28300 26400 25.000 23600
Niobium NB - 0,32 tyve ti tyve tyve
neodym Nd - 17 23.9 25 37 28
Neon Ne - 0,005 - - - -
Nikkel Ni 180 200 100 80 58 75
Ilt O 495200 491300 466000 470.000 470.000 464000
Osmium Os 0,0001x 10 −4  0,05 - 0,05 - -
Fosfor P 1200 1200 1200 800 930 1050
Protactinium Pa - 0,00000077 10 −7  - 0,00000110-6 _  - -
At føre Pb tyve 16 16 16 16 12.5
Palladium Pd 0,00001x 10 −5  0,05 0,01 0,01 0,013 -
Polonium Po - 0,05 - 0,00000000022 10 −10  - -
Praseodym Pr - 4.5 5,53 7 9 8.2
Platin Pt 0,0010,00x 0,2 0,005 0,005 - -
Radium Ra 0,000001x 10-6  0,0000022 10 −6  - 0,00000110-6 _  - -
Rubidium Rb enx 80 280 300 150 90
Rhenium Vedr - 0,001 0,001 0,001 0,00077 10 −4  -
Rhodium Rh 0,00001x 10 −5  0,01 0,001 0,001 - -
Radon Rn - ? - 0,0000000000077 10 −12  - -
Ruthenium Ru 0,00001x 10 −5  0,05 - 0,005 - -
Svovl S 480 1000 520 500 470 260
Antimon Sb 0,10.x 0,5 en(en) 0,4 0,5 0,2
Scandium sc 0,10.x 6 5 6 ti 22
Selen Se 0,010,0x 0,8 0,09 0,6 0,05 0,05
Silicium Si 257500 260.000 277200 276000 295.000 281500
Samarium sm - 7 6,47 7 otte 6
Tin sn enx 80 40 40 2.5 2
Strontium Sr 170 350 150 400 340 375
Tantal Ta - 0,24 2.1 2 2.5 2
Terbium Tb - en 0,91 1.5 4.3 0,9
Technetium Tc - 0,001 - - - -
Tellur Te 0,0010,00x 0,01 0,0018(0,0018?) 0,01 0,001 -
Thorium Th tyve ti 11.5 otte 13 9.6
Titanium Ti 5800 6100 4400 6000 4500 5700
Thallium Tl 0,0001x 10 −4  0,1 0,3 3 en 0,45
Thulium Tm - en 0,2 0,8 0,27 0,48
Uranus U 80 fire fire 3 2.5 2.7
Vanadium V 160 200 150 150 90 135
Wolfram W halvtreds 70 en en 1.3 1.5
Xenon Xe - 0,000033 10 −5  - - - -
Yttrium Y - halvtreds 28.1 28 29 33
Ytterbium Yb - otte 2,66 3 0,33 3
Zink Zn 40 200 80 halvtreds 83 70
Zirkonium Zr 230 250 220 200 170 165

Clarks af elementer i hydrosfæren

(Ifølge A.P. Vinogradov (1967), med tilføjelser ifølge V.N. Ivanenko, V.V. Gordeev og A.P. Lisitsin (1979) og V.V. Gordeev (1983) [9] Alle værdier er angivet nedenfor i mg/kg (svarende til g/t) , ppm , ppm ) Clarkes af hovedelementerne i havvand er beregnet til en gennemsnitlig saltholdighed på 34.887 ppm.

Element Atom nummer havvandsklarer Clarks af flodvand (opløst form)
Brint en 108.000 111900
Helium 2 0,0000055 10 −6  -
Lithium 3 0,18 0,00252,5 10 −3 
Beryllium fire 0,0000055 10 −6  -
Bor 5 4.4 0,02
Kulstof (inorg.) 6 28 7.9
Nitrogen 7 0,5 -
Ilt otte 859000 888000
Fluor 9 1.3 0,1
Neon ti 0,000110-4 _  -
Natrium elleve 10670 5
Magnesium 12 1280 2.9
Aluminium 13 0,00110-3 _  0,16
Silicium fjorten 2.1 6
Fosfor femten 0,06 0,04
Svovl 16 898 3.8
Klor 17 19190 5.5
Argon atten 0,1 -
Kalium 19 396 2
Kalk tyve 408 12
Scandium 21 0,000000808 10 −7  0,0000044 10 −6 
Titanium 22 0,00110-3 _  0,0033 10 −3 
Vanadium 23 0,0022 10 −3  0,00110-3 _ 
Chrom 24 0,000252,5 10 −4  0,00110-3 _ 
Mangan 25 0,000110-4 _  0,01
Jern 26 0,0055 10 −3  0,04
Kobolt 27 0,000033 10 −5  0,00033 10 −4 
Nikkel 28 0,00055 10 −4  0,00252,5 10 −3 
Kobber 29 0,000252,5 10 −4  0,0077 10 −3 
Zink tredive 0,00110-3 _  0,02
Gallium 31 0,000022 10 −5  0,000110-4 _ 
Germanium 32 0,000055 10 −5  0,000077 10 −5 
Arsenik 33 0,0022 10 −3  0,0022 10 −3 
Selen 34 0,000110-4 _  0,00022 10 −4 
Brom 35 67 0,02
Krypton 36 0,000110-4 _  -
Rubidium 37 0,12 0,000022 10 −3 
Strontium 38 7.9 0,05
Yttrium 39 0,0000131,3 10 −5  0,00077 10 −4 
Zirkonium 40 0,0000262,6 10 −5  0,00262,6 10 −3 
Niobium 41 0,0000055 10 −6  0,00000110-6 _ 
Molybdæn 42 0,01 0,00110-3 _ 
Technetium 43 - -
Ruthenium 44 0,000000110-7 _  -
Rhodium 45 - -
Palladium 46 - -
Sølv 47 0,000110-4 _  0,00022 10 −4 
Cadmium 48 0,000077 10 −5  0,00022 10 −4 
Indium 49 0,00000110-6 _  -
Tin halvtreds 0,0000110-5 _  0,000044 10 −5 
Antimon 51 0,0000033 10 −6  0,00110-3 _ 
Tellur 52 - -
jod 53 0,05 0,0022 10 −3 
Xenon 54 0,000110-4 _  -
Cæsium 55 0,00033 10 −4  0,000033 10 −5 
Barium 56 0,018 0,03
Lanthanum 57 0,0000033 10 −6  0,000055 10 −5 
Cerium 58 0,00000121,2 10 −6  0,000088 10 −5 
Praseodym 59 0,000000646,4 10 −7  0,0000077 10 −6 
neodym 60 0,00000252,5 10 −6  0,000044 10 −5 
Promethium 61 - -
Samarium 62 0,000000454,5 10 −7  0,0000088 10 −6 
Europium 63 0,000000121,2 10 −7  0,00000110-6 _ 
Gadolinium 64 0,000000707 10 −7  0,0000088 10 −6 
Terbium 65 0,000000141,4 10 −7  0,00000110-6 _ 
Dysprosium 66 0,000000828,2 10 −7  0,0000055 10 −6 
Holmium 67 0,000000222,2 10 −7  0,00000110-6 _ 
Erbium 68 0,000000747,4 10 −7  0,0000044 10 −6 
Thulium 69 0,000000151,5 10 −7  0,00000110-6 _ 
Ytterbium 70 0,000000828,2 10 −7  0,0000044 10 −6 
Lutetium 71 0,000000151,5 10 −7  0,00000110-6 _ 
Hafnium 72 - -
Tantal 73 - -
Wolfram 74 0,000110-4 _  0,000033 10 −5 
Rhenium 75 0,0000110-5 _  -
Osmium 76 0,00000110-6 _  -
Iridium 77 - -
Platin 78 - -
Guld 79 0,0000044 10 −6  0,0000022 10 −6 
Merkur 80 0,000033 10 −5  0,000077 10 −5 
Thallium 81 0,0000110-5 _  0,00110-3 _ 
At føre 82 0,000033 10 −5  0,00110-3 _ 
Bismuth 83 0,000033 10 −5  -
Polonium 84 - -
Astatin 85 - -
Radon 86 0,00000000000000066 10 −16  -
Frankrig 87 - -
Radium 88 0,000000000110-10 _  -
Actinium 89 0,000000000000000110-16 _  -
Thorium 90 0,000000110-7 _  0,000110-4 _ 
Protactinium 91 0,000000000110-10 _  -
Uranus 92 0,0033 10 −3  0,00055 10 −4 

Clarke-elementer i byjord

Nedenfor er clarkes af kemiske elementer fundet i jordbunden i boligområder (by) landskaber i slutningen af ​​det 20. - begyndelsen af ​​det 21. århundrede. Alt indhold er angivet i mg/kg (svarende til g/t, ppm , ppm ). Forekomsten og fordelingen af ​​kemiske grundstoffer blev undersøgt af V.A. Alekseenko og A.V. Alekseenko med bistand fra akademiker N.P. Laverov i jorden i mere end 300 bosættelser. Arbejdet blev udført over 15 år og gjorde det muligt at generalisere både data fra vores egen jordprøvetagning og et betydeligt antal publicerede undersøgelser om forurening af byjord i mange lande. Detaljerede oplysninger om metoden til beregning af clarkes af byjord og de anvendte data er givet i artikler [10] [11] [12] og to monografier [13] [14] .

Byjord dannes under den konstante og intense påvirkning af menneskeskabte aktiviteter. Det kan anses for, at disse jorde har oplevet det største teknogene pres i sammenligning med andre geokemiske systemer i biosfæren og Jorden som helhed. Etablering af clarks af byjord skyldes behovet for at anvende visse "udgangspunkter" for læsning af indhold, en slags " benchmarks " for efterfølgende konklusioner om forurening af jord i bygder. Brugen af ​​forskellige muligheder for de maksimalt tilladte koncentrationer af elementer er ret vanskelig, da de ( MPC , APC osv.) er indstillet ret vilkårligt og er meget forskellige i forskellige lande. Ganske ofte bruges clarke-kvaliteter til disse formål i geokemiske undersøgelser af miljøet. De etablerede jorde af bosættelser er deres geokemiske (miljø-geokemiske) egenskaber, der afspejler den kombinerede virkning af teknogene og naturlige processer, der forekommer i et bestemt tidsrum. Med udviklingen af ​​videnskab og teknologi kan værdierne af de reducerbare clarks gradvist ændre sig. Satsen for sådanne ændringer kan endnu ikke forudsiges, men for første gang kan de rapporterede Clarke-værdier bruges som standarder for indholdet af elementer i byjord i begyndelsen af ​​det 21. århundrede.

Element Symbol Atom nummer Clark byjord [13]
Sølv Ag 47 0,37
Aluminium Al 13 38200
Arsenik Som 33 15.9
Bor B 5 45
Barium Ba 56 853,12
Beryllium Være fire 3.3
Bismuth Bi 83 1.12
Kulstof C 6 45100
Kalk Ca tyve 53800
Cadmium CD 48 0,9
Klor Cl 17 285
Kobolt co 27 14.1
Chrom Cr 24 80
Cæsium Cs 55 5,0
Kobber Cu 29 39
Jern Fe 26 22300
Gallium Ga 31 16.2
Germanium Ge 32 1.8
Brint H en 15.000
Merkur hg 80 0,88
Kalium K 19 13400
Lanthanum La 57 34
Lithium Li 3 49,5
Magnesium mg 12 7900
Mangan Mn 25 729
Molybdæn Mo 42 2.4
Nitrogen N 7 10.000
Natrium Na elleve 5800
Niobium NB 41 15.7
Nikkel Ni 28 33
Ilt O otte 490000
Fosfor P femten 1200
At føre Pb 82 54,5
Rubidium Rb 37 58
Svovl S 16 1200
Antimon Sb 51 1.0
Scandium sc 21 9.4
Silicium Si fjorten 289000
Tin sn halvtreds 6.8
Strontium Sr 38 458
Tantal Ta 73 1.5
Titanium Ti 22 4758
Thallium Tl 81 1.1
Vanadium V 23 104,9
Wolfram W 74 2.9
Yttrium Y 39 23.4
Ytterbium Yb 70 2.4
Zink Zn tredive 158
Zirkonium Zr 40 255,6

Noter

  1. ↑ 1 2 3 4 5 Clarky / Shcherbina V. V. // Kvarner - Kongur. - M .  : Soviet Encyclopedia, 1973. - S. 265-266. - ( Great Soviet Encyclopedia  : [i 30 bind]  / chefredaktør A. M. Prokhorov  ; 1969-1978, v. 12).
  2. ↑ 1 2 Vinogradov A.P. Gennemsnitligt indhold af kemiske grundstoffer i de vigtigste typer af magmatiske bjergarter i jordskorpen  // Geokemi. - 1962. - Udgave. 7 . - S. 555-571 .
  3. ↑ 1 2 Taylor SR Overflod af kemiske grundstoffer i den kontinentale skorpe: en ny tabel  //  Geochimica et Cosmochimica Acta. - 1964. - August ( bind 28 , nr. 8 ). - S. 1273-1285 . - doi : 10.1016/0016-7037(64)90129-2 . - .
  4. ↑ Wedepohl KH Geochemie  (tysk) . - Berlin: Verlag Walter de Gruyter, 1967. - 220 S. - (Sammlung Göschen, Bd 1224-1224a/1224b).
  5. ↑ Clarke FW, Washington HS Sammensætningen af ​​jordskorpen // US Dep. Interiør, Geol. Surv.. - 1924. - T. 770 . - S. 518 .
  6. ↑ Fersman A.E. Geokemi. - Natur og teknologi. ONTI, 1933, 1934, 1937 og 1939. - Bind I-IV.
  7. ↑ Goldschmidt VM Geochemische Verteilungsgesetze der Elemente, IX. Die Mengenverhältnisse der Elemente und Atomarten  (tysk)  // Skrifter utgitt av det Norske Videnskapsakademi i Oslo, I, Matematisk-naturvidenskapelig Klasse. - 1937. - Bd. Cl , H.4 .
  8. ↑ Vinogradov A.P. Mønstre for fordelingen af ​​kemiske elementer i jordskorpen  // Geokemi. - 1956. - Udgave. 1 . - S. 6-52 .
  9. ↑ Solovov A.P., Arkhipov A.Ya., Bugrov V.A. et al.: "Handbook on geochemical prospecting for minerals." M.: Nedra, 1990, s.9-10
  10. ↑ Vladimir Alekseenko, Alexey Alekseenko. Overflod af kemiske elementer i byjord  // Journal of Geochemical Exploration. - 2014. - Nr. 147 (B) . — S. 245–249 .
  11. ↑ Alekseenko V.A., Laverov N.P., Alekseenko A.V. Clarke af kemiske elementer af jord i boliglandskaber. Forskningsmetodik // Problemer med biogeokemi og geokemisk økologi. - 2012. - Nr. 3 . — S. 120–125 . — ISSN 1991-8801 .
  12. ↑ Alekseenko V.A., Laverov N.P., Alekseenko A.V. Om spørgsmålet om indholdet af kemiske elementer i jordbunden i boliglandskaber // School of Ecological Geology and Rational Nature Management. - Sankt Petersborg. , 2011. - S. 39-45 .
  13. ↑ 1 2 Alekseenko V.A., Alekseenko A.V. Kemiske grundstoffer i geokemiske systemer. Clarks af jord i boliglandskaber. — Rostov n/a. : Forlag ved Southern Federal University, 2013. - 388 s. - 5000 eksemplarer.  - ISBN 978-5-9275-1095-5 .
  14. ↑ Alekseenko V.A., Alekseenko A.V. Kemiske grundstoffer i byjord. — M. : Logos, 2014. — 312 s. - 1000 eksemplarer.  - ISBN 978-5-98704-670-8 .

Litteratur

Links