Dynamika a mechanismus interakce živec-voda za normálních podmínek

Bc. Miroslav Šulák

Master's thesis

Dynamics and mechanism of feldspar-water interaction under ambient conditions

Anotácia:

Práce byla zaměřena na lepší pochopení raných stádií interakce albit-voda za normální teploty a tlaku. Byly provedeny experimenty zaměřené na stechiometrii a rychlost uvolňování jednotlivých složek, a celkovou rychlost rozpouštění albitu v závislosti na stupni řízeného zestárnutí povrchu. U čerstvě nadrcených vzorků docházelo k výraznému přednostnímu uvolňování sodíku do roztoku s rychlostí převyšující toky Si a k vytvoření přípovrchové vrstvy ochuzené o Na a Al. U vzorků podrobených řízenému stárnutí probíhalo rozpouštění stechiometricky a toky jednotlivých složek zhruba odpovídaly celkové rychlosti rozpouštění albitu. Byl navržen koncepční model, přisuzující dominantní vliv na dynamiku zvětrávání stupni zestárnutí povrchu minerálních zrn. Je založen na iontové výměně Na+- H+, přednostní hydrolýze Al-O vazeb, a dominující hydrolýze vazeb Si-O. Tyto procesy probíhají současně, v různých stádiích rozpouštění však jeden z nich dominuje.

Abstract:

The aim of this work was to contribute to better understanding of the early stages of weathering in standard conditions. Experiments were focused on (1) the stoichiometry of released aqueous species and (2) on the overall dissolution rates as a function of surface aging. Fresh albite samples showed formation of altered layer depleted in Na and Al, Sodium release rates exceeded Si release rates by more than order. In contrast, aged albite samples dissolved congruently and the individual cations release rates were consistent with the overall dissolution rates. A dissolution model was suggested, based on three processes – initial ionic exchange, preferential hydrolysis of Al-O bonds and slowest hydrolysis of Si–O bonds as a limiting step. All the processes run together, but one of them can dominate during different dissolution stages.

Kľúčové slová

alterovaná vrstva, dynamika rozpouštění, povrch, stechiometrie, zvětrávání, živec, dissolution, feldspar, leached layer, rates, stoichiometry, surface, weathering

Jazyk práce: Czech

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 7. 5. 2009

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 11. 6. 2009
• Vedúci: doc. Ing. Jiří Faimon, Dr.

Masaryk University

Faculty of Science

Master programme / odbor:
Geology / Geology