Geokemiska klassificeringar av grundämnen

Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 16 april 2015; kontroller kräver 12 redigeringar .

Geokemiska klassificeringar av grundämnen  är sätt att systematisera kemiska grundämnen beroende på deras förekomst i naturen. Det finns flera sådana klassificeringar.

Efter prevalens

Petrogenic

Det finns 89 grundämnen som finns i naturen från Mendeleevs periodiska system (de radiogena kortlivade grundämnena som finns i spårmängder inte räknas med). Men i meteoriter, på jorden och jordiska planeter, i den överväldigande majoriteten av fallen, består stenar och mineraler till 99% av 12 element som kallas petrogena ( petro  -bergart, gen  - ursprung). Dessa element är : O , Si , Ti , Al , Mg , Fe , Ca , K , Mn , P , Na , C. [ett]

Sällsynt

Alla andra grundämnen är sällsynta eller spårämnen . Den grundläggande skillnaden mellan petrogena och sällsynta grundämnen är att petrogena grundämnen bestämmer fas (mineral) sammansättningen av systemet, medan sällsynta grundämnen går in i dessa faser i form av föroreningar och är passivt fördelade mellan befintliga faser, men påverkar inte deras innehåll och stabilitet ... Denna regel har undantag. Således påverkar strontium , även i små mängder, starkt stabiliteten av kalcit / aragonit . Å andra sidan, när mineraler förekommer i systemet där ett sällsynt grundämne är det huvudsakliga, till exempel vid kristallisation av zirkon eller monazit , beter sig ett sådant element som ett petrogent element.

Genom distributionskoefficienter

Efter roll i strukturen av organismer

Inom biogeokemi accepteras uppdelningen av element enligt deras roll i strukturen hos levande organismer.

Makronäringsämnen

Element vars innehåll i levande organismer är mer än 0,001 %. Dessa är syre , väte , kol , kväve , fosfor , kalium , kalcium , svavel , magnesium , natrium , klor , järn , etc. Dessa grundämnen utgör köttet av levande organismer.

Spårelement

Element, vars innehåll är litet, men de deltar i biokemiska processer och bestämmer till stor del levande organismers välbefinnande. Enligt moderna data anses mer än 30 spårämnen vara väsentliga för växters och djurs liv. Bland dem finns aluminium , zink , kobolt , järn , jod , selen , koppar , molybden , brom , fluor .

Goldschmidts klassificering

Det föreslogs av Goldschmidt baserat på antagandet att jorden bildades som ett resultat av separationen av initialt homogen materia, liknande meteoriter, i fyra delar: metall, svavelsmälta , silikatdel och atmosfär med havet. Varje element har en tendens att koncentrera sig i en av dessa miljöer, och delas därför in i siderofila , litofila , kalkofila och atmofila element. Detta är med andra ord en klassificering enligt den högsta fördelningskoefficienten för elementet mellan de fyra faserna.

Atmofil

H , N , inerta gaser  - endast 8 element. [2] [3] [4]

De släpps ut i gasfasen och ackumuleras i atmosfären. I naturen kännetecknas de av ett gasformigt tillstånd. De flesta av dem har atomer med ett fyllt elektron ytterskal, beläget i de övre delarna av atomvolymkurvan; övervägande diamagnetisk. För majoriteten (förutom väte, som ligger nära litofila grundämnen) är det karakteristiskt att de finns i naturen i elementärt tillstånd.

Chalcophile

I enlighet med klassificeringen av den norske geokemisten V. M. Goldshmidt inkluderar dessa de kemiska elementen i sulfidmalmer, det vill säga element i sidogruppen i det periodiska systemet av kemiska element . De inkluderar 19 element: S, Cu , Zn , Ga , Ge , As , Se , Ag , Cd , In , Sn , Sb , Te , Hg , Tl , Pb , Bi , Po . Metalliska kalkofila element har en specifik affinitet för svavel, selen och tellur. Andelen av alla kalkofila element utgör endast 0,046% av massan av jordskorpan , men på grund av förmågan att ackumuleras under vissa förhållanden bildar de malmavlagringar, bland vilka hydrotermiska vener dominerar. I sedimentära bergarter bildar sulfider av ett antal element (koppar, bly, zink och delvis silver) stratiforma (stratala) malmavlagringar.

Litofil

De har en affinitet för silikatmineraler och smältor.

Grundämnen som utgör cirka 93 % av massan av jordskorpan och cirka 97 % av massan av saltsammansättningen av havsvatten. De är belägna på de minskande sektionerna av atomvolymkurvan. K L.e. inkluderar: 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. är svåra att reducera till elementärt tillstånd och är övervägande paramagnetiska. I naturen är de allra flesta av dessa grundämnen en del av silikater, men deras oxider , halogenider, karbonater, sulfater och fosfater är också utbredda . Anslutningstätheter L.e. låg (från 2⋅10 3 till 4⋅10 3 kg/m³).

Siderofil

De har en affinitet för järn .

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

Tabell

Holshmidts klassificering i det periodiska systemet av element
ett arton
ett 1H _
2 13 fjorton femton 16 17 2 Han _
2 3Li _
4
Var
5B _
6C _
7
N
8
O
9F
_
10
Ne
3 11
Na
12
mg
3 fyra 5 6 7 åtta 9 tio elva 12 13
Al
14Si
_
15p
_
16S _
17Cl
_
18
Ar
fyra 19K
_
20
Ca
21 sc
_
22
Ti
23V
_
24Cr
_
25
Mn
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
_
42må
_
(43)
Tc
44
Ru
45
Rh
46
Pd
47
Ag
48
CD
49
in
50
sn
51
Sb
52
Te
53
Jag
54
Xe
6 55Cs
_
56
Ba
57-71
Lan
72
hf
73
Ta
74W
_
75
Re
76
Os
77
Ir
78
Pt
79
Au
80
Hg
81Tl
_
82Pb
_
83
Bi
84po
_
85
Kl
86
Rn
7 87Fr
_
88
Ra
89-103
akt
(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
Lantanider 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
90:e
_
91Pa
_
92
U
(93)
Np
(94)
Pu
(95)
Am
(96)
cm
(97)
Bk
(98)
Jfr
(99)
Es
(100)
Fm
(101)
Md
(102)
Nej
(103)
Lr
Beteckningar:
Atmofil Kalkofil litofil siderofil sällsynt och frånvarande i naturen

Se även

Anteckningar

  1. Petrogenic elements - Ordbok över geologiska termer och begrepp Arkivexemplar daterad 4 juni 2010 vid Wayback Machine Faculty of Geology and Geography of TSU
  2. 1 2 Smyth, Joseph R. Geology 3010: Introduction to Mineralogy, 2012, Kapitel 3. Mineral Crystal Chemistry, 3.1 Elemental Abundances Arkiverad 29 mars 2013 på Wayback Machine
  3. doi:10.1007/1-4020-4520-466 , Figur 26
  4. TE Bunch & JH Wittke, Mer om Meteoriter // Northern Arizona Meteorite Laboratory Ordlista: G Arkiverad 28 augusti 2012 på Wayback Machine - GOLDSCHMIDT KLASSIFIKATION; tabell Arkiverad 19 juni 2010 på Wayback Machine (från WM White. Geochemistry, 7.2 BEHAVIOR OF THE ELEMENTS, Goldschmidts klassificering Arkiverad 18 maj 2013 på Wayback Machine )

Litteratur