Главная
Новости
Строительство
Ремонт
Дизайн и интерьер
Строительная теплофизика
Прочность сплавов
Основания и фундаменты
Осадочные породы
Прочность дорог
Минералогия глин
Краны башенные
Справочник токаря
Цементный бетон




13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017





Яндекс.Метрика
         » » Сохранение массы и заряда

Сохранение массы и заряда

12.09.2017

В закрытой системе процесс минералообразования происходит без обмена веществом между системой и окружающей средой. Поэтому возможность перераспределения компонентов между фазами ограничена соотношениями

где nw и ns определены уравнениями (11.41) и (11.42), ve,w и ve,s — число молей е-гo элемента в 1 моле соответствующей частицы, a Zs — заряд s-й растворенной частицы. Заметим, что дифференцирование этих уравнений приводит к

Отношение скорости, с которой данный минерал реагирует с водной фазой, к скорости такой же реакции для другого минерала назовем относительной скоростью реакции для этих двух минералов. Если обозначить эту величину для r-го минерала (r = 1, 2, . . ., r') по отношению к минералу г как 0r/r', то

Относительные скорости реакций зависят как от различий всей площади поверхности минералов, так и от различий в скоростях их реакций, отнесенных к 1 см2 площади поверхности. Величина 0r/r', таким образом, является функцией как относительной распространенности минералов в природе, так и относительных скоростей взаимодействия минералов с раствором, определяемых кинетикой реакций на активной поверхности или диффузионным переносом вещества через водную фазу.
Вопрос о том, какая ступень определяет скорость гидролиза полевого шпата, был объектом серьезных обсуждений и споров, однако появляется все больше свидетельств в пользу того, что скорости реакций в процессах минералообразования контролируются, вероятно, в первую очередь площадью взаимодействия. Независимо от того, контролируется ли скорость диффузией или кинетикой поверхностного взаимодействия, общее число молей данного компонента на 1 кг H2O, перемещенное при реакции породы с раствором, равно

и (для постоянных относительных скоростей)

Если обозначить продукты реакции индексом ф(ф = 1, 2, ..., Ф), а исходные минералы — индексом r (как сделано выше), то уравнения (11.52) и (11.54) могут быть записаны в виде

Если относительная скорость реакции и nr' постоянные, то уравнение (11.60) обращается в нуль.
Если H2O почти всегда поглощается или выделяется в ходе реакции водного раствора с силикатами, то в закрытой системе это изменение обычно пренебрежимо мало по сравнению с общим числом молей воды в растворе. Закон сохранения масс в системе, открытой относительно воды, требует, однако, такого преобразования приведенных выше уравнений, чтобы в них было учтено изменение массы H2O и влияние этого изменения на моляльности растворенных частиц. Это можно сделать путем комбинирования первых тождеств в уравнениях (11.41) и (11.42) с уравнениями массообмена, выведенными выше. Кроме того, если данный компонент (исключая H2O) удаляется из системы или добавляется в нее (как, например, CO2, выкипающий из гидротермального раствора), уравнение (11.59) следует привести к виду

где ve,f — число молей е-го элемента в 1 моле летучего компонента /, a nf — изменение моляльности компонента в водной фазе, определяемое соотношением