Ненасичені і перенасичені розчини

Вибір із двох варіантів – розчинятися мінералу у водному розчині чи кристалізуватися із нього – контролюється поняттям насиченості розчину. що само по собі прямим чином пов’язано із константою дисоціації мінералу.

В системі мінерал- розчин існує такий набір співвідношень концентрацій мінералоутворюючих іонів, який описує лінію, вздовж якої мінерал і розчин знаходяться в рівновазі (див. рис). Нижче цієї лінії розчин є ненасиченим стосовно мінералу, вище перенасиченим. Якщо склад розчину відповідає точці А, то флюорит CaF₂ відсутній, а якщо його зерно опустити в розчин, то воно буде розчинятися. Збільшуючи концентрацію Ca²⁺, в точці B ми досягнемо лінії насичення – рівноваги флюорит-розчин. Якщо енергія активації є невеликою: то найменше перевищення концентрацій Ca²⁺ і F^- призведе до кристалізації флюориту. Якщо енергія активації кристалоутворення є великою, то потрібно досягнути певного перенасичення (по Ca²⁺ або F^-), щоб мінерал викристалізувався (точка D).

На рисунку кружками і хрестиками винесені склади природних вод. Видно, що енергія активації кристалізації флюориту є низькою (поясніть чому.)

Маючи склад розчину, ступінь перенасичення можна оцінити за індексом перенасичення

, де

- константа рівноваги, - добуток концентрацій мінералоутворюючих іонів

Якщо S > 1 – перенасичення

Якщо S < 1 – ненасичений розчин

Дата добавления: 2014-01-07