ПЕРЕЛІК ДИСЦИПЛІН:
  • Адміністративне право
  • Арбітражний процес
  • Архітектура
  • Астрологія
  • Астрономія
  • Банківська справа
  • Безпека життєдіяльності
  • Біографії
  • Біологія
  • Біологія і хімія
  • Ботаніка та сільське гос-во
  • Бухгалтерський облік і аудит
  • Валютні відносини
  • Ветеринарія
  • Військова кафедра
  • Географія
  • Геодезія
  • Геологія
  • Етика
  • Держава і право
  • Цивільне право і процес
  • Діловодство
  • Гроші та кредит
  • Природничі науки
  • Журналістика
  • Екологія
  • Видавнича справа та поліграфія
  • Інвестиції
  • Іноземна мова
  • Інформатика
  • Інформатика, програмування
  • Юрист по наследству
  • Історичні особистості
  • Історія
  • Історія техніки
  • Кибернетика
  • Комунікації і зв'язок
  • Комп'ютерні науки
  • Косметологія
  • Короткий зміст творів
  • Криміналістика
  • Кримінологія
  • Криптология
  • Кулінарія
  • Культура і мистецтво
  • Культурологія
  • Російська література
  • Література і російська мова
  • Логіка
  • Логістика
  • Маркетинг
  • Математика
  • Медицина, здоров'я
  • Медичні науки
  • Міжнародне публічне право
  • Міжнародне приватне право
  • Міжнародні відносини
  • Менеджмент
  • Металургія
  • Москвоведение
  • Мовознавство
  • Музика
  • Муніципальне право
  • Податки, оподаткування
  •  
    Бесплатные рефераты
     

     

     

     

     

     

         
     
    Берилій
         

     

    Геологія
    Сполуки берилію у вигляді дорогоцінних каменів були з Вестн ще в давнину. З давніх часів люди шукали і розробити ють родовища аквамаринів, смарагдів і беріллов. Є свідчення про те, що ще за часів єгипетських фараонів разрабативавлісь смарагдові копальні на Аравійської пустелі. Але тільки в кінці 18 століття хіміки запідозрили, що в бер ріллах є якийсь новий не відомий елемент. У 1798 році французький хімік ВОКЛА виділила з берилу окис "La terree du beril", відрізнялася від окису алюмінію. Ця окис прийшовши валу солям солодкий смак, не утворювала квасцов, розчинялася в розчині карбонату амонію і не атакували оксалатом або тартрат калію. Металевий берилій був вперше по одержанні у 1828 році відомим німецьким вченим Велером і одночасно французьким вченим Блюссеном, який отримав поро шок металевого берилію відновленням хлористого Беріл лия металические калієм.
     Промислове одержання берилію почалося тільки в 20-х роках нашого століття. До сорокових років масштаби вироб ництва і застосування берилію були не великі. Однак з відкриттям властивостей берилію, що зумовили його використання в атомній енергетиці попит на нього сильно зріс. Що в свою чергу стало причиною широкого розвитку дослідних і геолого-розвідувальних робіт у цій області ..

    1. Хімічні та хіміко-фізичні властивості берилію.

    Берилій (Be) - має атомний номер 4 і атомний вага 9.0122. Він знаходиться в другому періоді періодичної системи і очолює головну підгрупу 2 групи, до якої також входять магній, кальцій, стронцій, барій і радій. Електронна структура атома берилію 1s 2s. На зовнішній оболчке він має два електрони, що є характерним для елементів цієї групи. Електронна структура зовнішньої оболонки іона кожного з цих елементів із зарядом +2 відповідає електронній структурі інертного газу з атомним номером на дві одиниці менше номера розглянутого елемента. Берилій речовина сіро-сталевого кольору; при кімнатній температурі металеві кий берилій має щільно упаковану гексагональну решіт ку, подібну решітці магнію. Атомний (металевий) радіус берилію дорівнює 1.13 А. Збільшення маси та заряду ядра при збереженні конфігурації електронних оболонок служить причиною різкого зменшення атомного та іонного радіусів берилію в порівнянні з сусіднім літієм. Після відриву валентних електронів атом берилію про разует іон типу благородних газів, і несе, подібно літію, всього одну електронну оболонку, але характеризується значи тельно меншими розмірами і компактністю. Правдивий іонний радіус берилію - 0,34 А є найменшим серед металів. Потенціали іонізації у берилію рівні (соответсвенно для першого, другого, третього і четвертого електронів) I1-9, 28; I2-18, 12; I3-153, 1; I4-216, 6 еВ. На кривий потенціалів іона зації берилій займає одне з верхніх місць. Остання відповідає його малим радіусом і характеризує берилій як елемент не особливо охоче віддає свої електрони, що в першу чергу визначає ступінь хімічної активності еле мента. Цей же фактор має вирішальне значення в освіту того чи іншого типу хімічного зв'язку при підключення берилію з іншими елементами. З точки зору електронегативності берилій поряд з алюмінієм може розглядаються як типовий перехідний елемент між електропозитивні атомами металів, легко віддають свої електрони, і типовими комп лексообразователямі, що мають тенденцію до утворення кова лентной зв'язку ..
    У нейтральних розчинах гідроокіли берилію дісоцііруют за схемою:.
     2 + _.
    + 2 Be + OH = Be (OH) = H BeO = 2H + [BeO].
    2 2 2.

    У лужних розчинах, що містять атоми лужних елементів тов, здійснюється можливість виникнення більш міцної ковалентного зв'язку між аніоном і атомом амфотерний елементів та. Відбувається утворення комплексу, міцність якого в першу чергу визначається концентрацією елементів з низьким значенням електронегативності, тобто лугів. Берилій в цих умовах веде себе як комплексоутворювач ..
    У кислих розчинах, що характеризуються високою концентра єю водневого іона, елементи з низьким значення електроот ріцательності, подібні берилію, можуть знаходиться у формі вільних, позитивно заряджених іонів, тобто є ка тионила ..
    Властивості основності елемента, як відомо характеризу ються також велечіной іоного потенціалу w/r, що виражає енергію силового поля іона. Як і слід було очікувати, малень кий іон берилію відрізняється великою величиною іоного потен ціала, що дорівнює 5,88 ..
    Таким чином, за характером своїх хімічних властивостей, цілком визначаються особливостями будови електронних про лочек атома, берилій відноситься до типових амфотерним еле ментам ..
    Металевий берилій розчиняється в соляній і разбав ленній азотної кислоти, а також у водних розчинах гідроокис цей натрію і калію з виділенням водню і утворенням бе ріллатов c загальною формулою М Ве Про ..
    Найбільший інтерес з точки зору можливої точки зору можливої ролі в природних процесах представляють галоїдні і карбонатні сполуки. Фтористий і хлористий берилій являє собою стійкі з'єднання, дуже добре раст ворімие у воді. Обидва вони легкоплавкі (температура плавлення фтористого берилію 577, хлористого берилію 405) і відноси тельно легко сублімує. У той же час нейтральний карбо нат берилію майже не розчиняється у воді і є досить неп рочним з'єднанням ..
    У слабко лужному і кислому середовищі в присутності визначений ного кількості електропозитивні атомів лужних метал лови характерним для берилію є утворення комплек сов типу:

    3 При цьому всі комплекси берилію є маломіцних сполуками, які можуть існувати тільки у визначений них інтервалах лужності розчинів. Таким чином на підставі загального огляду хімічних властивостей берилію можуть бути зроблені наступні попередні ные висновки, що характеризують можливу роль різних Сполучених нений берилію в геохімічної історії цього елементу. 1) в умовах істотно кислого середовища при низькій кон центрації в розчинах електропозитивні атомів лугів берилій, найімовірніше, може мігрувати у формі Прека расное розчинних і легко-летючих галоїдних з'єднань фторидів і хлоридів; 2) в слабокислою і лужному середовищах у присутності Дросте точної кількості електропозитивні атомів лугів мить рація берилію може здійснюватися у формі разлчних комп лексних беріллатов, що володіють різною стійкістю в завал сімості від характеру середовища; 3) істотно лужна середу в деяких випадках також може сприяти міграції берилію у формі беріллатов або карбонатберіллатов, легко розпадаються при зниженні лужності розчину ; 4) міграція розчинних у воді сполук берилію може здійснюватися як у справжніх, так і в надкрітіческіх раст злодіїв, оскільки з'єднання, розчинні в рідкій воді, ліг до розчиняються і в надкрітіческой фазі води, даючи Неясить щенние такими сполуками розчини; Закінчуючи характеристику окремих властивостей берилію, без уважного аналізу яких навряд чи возжможно правильно представити його мінералогію і зрозуміти особливості поведінки в природних процесах, необхідно зазначити, що властивості мно гих сполук берилію, цікавих в геохімічному ставлення панії, вивчені зовсім недостатньо ..
    2. Поширення і мінералогія берилію.
    Берилій незважаючи на малий іонний номер відноситься до ред ким елементів. Зміст його в земній корі оцінюється в настящее час від 6 * 10 ^ -4 до 2 * 10 ^ -4. Таку малу розпрощався пораненого Ве пояснюють його здатністю взаємодіяти з протонами і нейтронами високих енергії. На користь цього об'єк яснень говорить той факт, що берилію мало в атмосфері сонця і зірок, а в міжзоряному просторі, де умови для ядерних реакції несприятливі його кількість різко зростає. Але поряд з процесом безперервного розпаду його ато мов, також в результаті численних ядерних реакцій йде процес новоутворення його ізотопів.

    4. Берилій має тільки один стійкий ізотоп, але крім нього також відомі ізотопи з масою 7,8,9,10. Ізотопи берилію.

    Зміст ізотопів берилію в метеоритах підтверджують гіпотезу космічної дефіцитності берилію. Але в окремих метеоритах зазначається зміст берилію близьке до його середньому утримання в земній корі ..
    Для виведення середнього вмісту берилію в земній корі було використано велику кількість середніх об'єднаних проб систематично відібраних з різних магматичних масивів. На основу цих даних був обчислений кларк берилію, який виявився на рівні 3.5 * 10 ^ -4 ..
    При формування земної кори берилій концентрувався в залишкової магмі в процесі її затвердіння. Таке концентрування в залишкових магматичних породах має велике значення, оскільки завдяки йому елемент виявляється більш доступним, ніж можна було б очікувати з огляду на його малу поширеність в земній корі ..
    У природі мінерали берилію утворюються у вельми різних умовах, присутній у всіх типах мінеральних родовищ, за винятком власне магматичних. При цьому на ібольшее число берилієвих мінералів відомо в пегматитах. В даний час в природі відомо 40 мінералів берилію, вивчених в більшості своїй абсолютно недостатньо. Переважна більшість берилієвих мінералів є ред кими або дуже рідкісними і відомі лише в одному або двох родовищах земної кулі. Розподіл берилієвих мінера лов по класах хімічних сполук дуже нерівномірно і визначається Ліофільно його атома при повній відсутності халькофільності. Головну роль серед мінералів грають силікати 65% від загального числа мінералів, менше значення мають оксиди і фосфати. Сульфіди серед мінералів берилію відсутні повністю, що підкреслює Ліофільно цього елементу. .

    5 Розподіл берилієвих мінералів по класах.

    3. Геохімія берилію.
    У геохімічних процесах берилій веде себе як типовий але літофільний елемент. За класифікацією Перельмана берилій відноситься до слабо мігруючих елементів ..
    При розгляд розповсюдження берилію в магматічес ких гірських породах, слід зазначити, що берилій НЕ накап ється не в ультроосновних, не в основних магма, прісутс твую в них у багато разів менших кількостях, ніж його середнє кларк в земній корі.
    Таким чином геохімічна історія берилію в земній корі цілком пов'язана з історією освіти кислих і луг них магми, що містять в собі більше 95% атомів берилію. При цьому особливості поведінки берилію в процесах кристалізується ції кислих і лужних магми визначаються в першу чергу ге охіміческой специфікою цих істотно відмінних один від одного процесів ..
    Нікчемна зміст берилію в гранітному розплаві позов Лючано можливість освіта індивідуалізованих Беріл Лієв мінералів. У той же час відсутність в розплаві високо валентних катіонів, які могли б компенсувати вхожде ня берилію в кристалічні грати силікатів, ускладнює і обмежує захоплення берилію породоутворюючий мінералами гранітів. Таким чином, обмежене розсіювання берилію в продуктах головної фази кристалізації гранітної магми призводить до його накопичення у продуктах кінцевій стадії кристали зації. Особливо різке, стрибкоподібне збагачення пізніх магматичних продуктів берилієм, очевидно, відбувається в процесі кристалізації кварцу гранітів, практично не при нітрохи берилію в свою грати. З цим процесом пов'язані поява на пізніх стадіях формування гранітної розплився вів, еманації і розчинів, в різній стадії збагаченої берилієм. Подальша їх доля цих утворень, визначаю щаяся загальними закономірностями становлення конкретного магма тичного вогнища і геохімічної специфікацією, вкрай різно образна.
    Сліди їх діяльності ми бачимо в широко поширена них процесах мусковітізаціі і грейзенізаціі гранітів, коли в процесі зміни гранітів концентрації берилію возрас тане в два рази в порівнянні з кількістю в біотитових та інших гарнітов, не порушених процесом мусковітізаціі. Найбільш яскраво ці процеси протікають в процесі освітньої ня постматіческіх родовищ берилію, що приводять до об разованію родовищ містять багато тисяч тонн цього елементу. Найвище можливе содержаніме берилію, прісутс ють як ізоморфної домішки в мінералах гранітів може досягати 15-20 * 10 ^ -4%. Кілька підвищений розсіювання берилію спостерігається в гранітах з підвищеним вміст рідкісних земель. Зупиняючись на особливості поведінки берилію в ще лочгих магма необхідно підкреслити наступні фактори, влі яющіе на долю берилію в цих процесах: 1) високий кларк рідкісних земель 2) тривалий участь високовалентних катіонів в процес сах мінералообразованія 3) підвищена лужність середовища Зазначені фактори полегшують ізоморфні захоплення берилію в процесі кристалізації породоутворюючих елементів, препятс вуя концентрації берилію. Незважаючи, на значно більш високий вміст берилію в порівнянні із середнім Кларком літосфери, найбільш типовою рисою його поведінки в лужних породах є розсіювання. Поява концентрації берилію в лужних породах можна очікувати в процесі перерозподілу берилію в процесі ши рокомасштабной альбітізаціі порід, що містять підвищений до лічество берилію. Геохімічна історія берилію в пегматитові процесі може служити яскравим прикладом послемагматіческой концентрації їй розсіяного елементу. Накопичуючись у міру розвитку пегматитові процесу після формування зон графічного і среднезернистого пегматіти, і виділення великих мономінеральних блоків Мікроклін-перти тов, берилій концентрується в залишкових збагачених літа чімі порціях пегматитові розплаву-розчину. Нарешті в оп ределенний момент, зазвичай відповідає закінчення формування великих мономінеральних блоків, в умовах сильного Перес домлення кремнієм, накопичення натрію і летких компонентів поч інается формування головного берилієвого мінералу граніт них пегматитів - берилу, що триває в стадії пневмати-

    7 літо-гідротермальних заміщень ..
    У період формування пегматитів особливості концентрації та міграції берилію тісно пов'язані з поведінкою летючих складових частин пегматитові розплаву-розчину. Подібна зв'язок чітко проявляється в освіту найбільш високих концентрацій берилієвих мінералів у апікальних ділянках пегматитові тел.
    В обстановці щодо високої концентрації лугів, характерної для даного періоду формування пегматитів, а також у присутності галоідов і вуглекислоти, граю щих роль активних екстрактором-мінералізатор, перенесення берилію здійснюється у формі рухомих комплексних сполук типу хлорберіллатов, фторберіллатов і карбонат берилу то в целочних металів мігруючих в процесі формування пегматіти в надкрітіческіх, а пізніше у водних розчинах в центральні частини пегматитові тіл і у верхні горизонти пегматитові ін'єкції. Таким чином, при переносі берилію у формі мобільних комплексних галоїдних або карбонатних сполук з лужними металами випадіння берилію в тверду фазу у вигляді берилію вих мінералів можна представити як складний процес розпаду рухомих сполук берилію і зв'язування його у формі працю але розчинних силікату берилію та алюмінію. Вирішальне значення, мабуть, має зміна режиму кислотно-лужності розчинів у бік збільшення рН, а також появи рідкої фази Н О, легко що викликає гідроліз таких неміцних з'єднань, як хлорберіллати та ін Роль осадітеля берилію також грає фосфор, який утворює з берилієм ряд стійких у звичайних умовах гідротермальних мінералів ..
    У апатиту висока концентрація фтору, при порівняно низької концентрації лугів призводить до перенесення берилію у вигляді фторидів і фторберіллатов. При цьому важливе значення у зменшення міграційної здатності берилію має збільшен ня значення pH мінералообразующего розчину, що відбувається під впливом зв'язування атомів фтору кальцієм вміщають по рід ..
    Геохімічна історія берилію в мезо-та епітермальном п?? оцессе вивчена слабо, проте наявність концентрації Беріл лия, пов'язаних з порівняно низькотемпературними карбонат нимі жилами, а також присутність берілліеввих мінералів у жилах альпійського типу говорить про досить широкому діапазону не його міграції в гідротермальних умовах ..
    У жильних утвореннях, формування яких відбувалося в обстновке високої концентрації карбонат іону, перенесення бе ріллія здійснювався в карбонатної формі ..
    Особливості міграції берилію в області гіпергенеза вивчений чени ще не достатньо. При цьому слід відзначити той факт, що більшість берилієвих мінералів, які мають значного поширення, досить стійко по відношенню до агентам хи мічного вивітрювання. Усі ці мінерали в процесі вивітрити вання содержщіх їх порід піддаються в основному механічні кому руйнування, рассеяваясь в процесі ерозії з уламковим матеріалом. Незначний питома вага мінералів берилію перешкоджає утворенню розсипних родовищ берилію. В боксити відзначається незначне збільшення кон рації берилію, як цього можна було б очікувати, з огляду на схожість берилію та алюмінію. В глинах у зв'язку з високим потенціалом іонним берилію.

         
     
         
    Реферат Банк
     
    Рефераты
     
    Бесплатные рефераты
     

     

     

     

     

     

     

     
     
     
      Все права защищены. Reff.net.ua - українські реферати ! DMCA.com Protection Status