6. Окислення. Окисно-відновний потенціал.

Окиснення – це реакція мінералів та кисню з утворенням окисів або, якщо приєднується вода, гідроокисів. Воно буває неорганічним і органічним. У першому випадку породи взаємодіють з атмосферним киснем через стадію проміжної дії води, у якій спочатку розчиняється кисень. Органічне окиснення відбувається під впливом бактеріальної діяльності. Наявність окисів і гідроокисів надає породі характерного червоного і жовтого кольорів.

Ступінь окисленості чи відновленості з’єднань та середовища оцінюється за величиною окисно-відновного потенціалу, або «редокс-Eh». Він показує можливість окислювання або відновлення різноманітних елементів, що знаходяться в розчині. Кожний метал може бути схарактеризований величиною Eh, що є електропотенціалом, який виникає між електродом із цього металу і розчином якоїсь його солі. Величина Eh вимірюється у вольтах.

Величина Eh реакції дисоціації водню Н2=2Н+ + 2 e' вважається рівною нулю. Позитивні значення Eh характеризують окисні умови, а негативні значення Eh - відновні. При цьому метали, що мають більш негативну величину окисно-відновного потенціалу Eh, будуть відновлювати (витискувати з розчинів солей) метали з меншою негативною величиною Eh. Наприклад, EhFe = -0,44V, a EhCu= +0,35V, тому CuSO4+Fe=FeSO4+Cu. Значення величини Eh багатьох реакцій сильно залежить від pH середовища, у якому протікають ці реакції. Прикладом може служити рис. 1.4.6, на якому наведені також параметри основних типів природних вод, у яких протікає більшість хімічних реакцій, у тому числі реакцій, що супроводжують хімічне вивітрювання материнських порід.

FeS2 + nO2 + H2O = Fe(SO4) + H2SO4 = Fe2(SO4)3 + O2 + H2O = Fe2O3 + H2O = FeOOH (лімоніт)

6. Гідратація. Приклади різних типів гідратації

Гідратація – реакція приєднання води до мінеральної сполуки.

Давайте розглянемо гідратацію за типами води у мінералах:1) гідратація ангідриту – кристалізаційна вода входить у вузли кристалічної гратки 2) цеолітна вода знаходиться у будь-яких кількостях і входить у порожнини кристалічної гратки 3) адсорбована (гігроскопічна) вода кристалізується між кристалами та на їхній поверхні (наприклад, опал).

6. Розчинення та особливості цього процесу

Давайте перш за все згадаємо про такий показник як pH, тобто про від’ємний логарифм кількості іонів водню у речовині (pH = -lg10 в мінус 7 степені). 1)Основним універсальним розчинником є вода: CaCO3 + H2O → (під дією CO2 ) Ca(HCO3)2 + H2O → Ca(2+) + H2O + CO2↑ ; NaCl + H2O → Na(+) + Cl(-) + H2O

Крім CO2, який підкислює H2O на органічну розчинність води впливають різні гумусові кислоти. Гумусові кислоти здатні утворювати різні органогенні сполуки, - гумати металів.

2) Додавання в розчин окремих іонів, - Na(+), Cl(-), Mg(2-),SO4(2-) збільшує розчинну здатність води. CaSO4 ∙ 2H2O + H2O → (під дією Na(+), Cl(-), Mg(2-)) Ca(2+) + SO4(2-) + H2O

У дистильованій воді CaSO4 ∙ 2H2O розчиняється 12 гр на 1 літр, а при наявності вищезгаданих компонентів, наприклад, 1 гр Na(+) в 1 літрі води розчиняється 50 – 60 гр гіпсу.