Magnez. Wagowy udział pierwiastków w masie Ziemi. Wagowy udział pierwiastków w masie skorupy ziemskiej

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "Magnez. Wagowy udział pierwiastków w masie Ziemi. Wagowy udział pierwiastków w masie skorupy ziemskiej"

Łucja Żukowska
6 lat temu
Przeglądów:

1 WAPŃ

2 Magnez 100% 80% inne<1% glin 1,1% wapń 1,1% siarka 1,9% nikiel 2,4% magnez 13% krzem 15% inne<1% sód 2,1% potas 2,3% magnez 2,3% wapń 2,4% Ŝelazo 6% glin 8% 60% krzem 28% 40% tlen 30% 20% tlen 48% 0% Ŝelazo 36% Wagowy udział pierwiastków w masie Ziemi Wagowy udział pierwiastków w masie skorupy ziemskiej

3 WAPŃ W skorupie ziemskiej 2,4% minerały krzemianowe CaSiO 3 węglany - wapień CaCO 3 siarczany - gips CaSO 4 *2H 2 O fosforany - apatyt Ca 3 (PO 4 ) 2 fluorki fluoroapatyt Ca 3 (PO 4 ) 3 F

4 WAPŃ W wodzie: morskiej mg/kg słodkiej 15 mg/kg

5 WAPŃ W ORGANIZMACH śywych - buduje szkielety i muszle - udział w metabolizmie komórek (pompa wapniowa) - zmienia konformację białek - udział w mechanizmach regulacyjnych w komórkach - udział w przekazywaniu bodźców W organizmie człowieka średnio 1,4% kości 17%

6 WAPŃ TWORZENIE SKAŁ WAPIENNYCH 1. wytrącanie nieorganiczne Ca 2+ (aq) + CO 3 2- (aq) CaCO 3(s) 2. na drodze organicznej

7 2. na drodze organicznej Wiciowce roślinne (Coccolithophores) Otwornice (Foraminifera) Emiliania huxleyi

8 1. Wietrzenie krzemianów (na lądzie) CaSiO 3 + CO 2 + H 2 O Ca HCO 2- + SiO 2 OCEAN wietrzenie (1) LITOSFERA krzemiany w skałach

9 1. Wietrzenie krzemianów (na lądzie) CaSiO 3 + CO 2 + H 2 O Ca HCO 3- + SiO 2 2. Osadzanie węglanu wapnia (w morzu) Ca HCO 3 - CaCO 3 + CO 2 + H 2 O wietrzenie (1) OCEAN (2) OSADY LITOSFERA krzemiany w skałach

10 1. Wietrzenie krzemianów (na lądzie) CaSiO 3 + CO 2 + H 2 O Ca HCO 3- + SiO 2 2. Osadzanie węglanu wapnia (w morzu) Ca HCO 3 - CaCO 3 + CO 2 + H 2 O wietrzenie (1) OCEAN (2) OSADY LITOSFERA krzemiany w skałach

11 1. Wietrzenie krzemianów (na lądzie) CaSiO 3 + CO 2 + H 2 O Ca HCO 3- + SiO 2 2. Osadzanie węglanu wapnia (w morzu) Ca HCO 3 - CaCO 3 + CO 2 + H 2 O wietrzenie (1) OCEAN OSADY (2) LITOSFERA krzemiany w skałach około m (Atlantyk) m (Pacyfik) głębokość kompensacji węglanów(ccd)

12 1. Wietrzenie krzemianów (na lądzie) CaSiO 3 + CO 2 + H 2 O Ca HCO 3- + SiO 2 2. Osadzanie węglanu wapnia (w morzu) Ca HCO 3 - CaCO 3 + CO 2 + H 2 O 3. Przetwarzanie osadów (w głębi litosfery) CaCO 3 + SiO 2 CaSiO 3 + CO 2 wietrzenie (1) ATMOSFERA CO 2 OCEAN wulkanizm OSADY (2) LITOSFERA krzemiany w skałach około m (Atlantyk) m (Pacyfik) tektonika (3)

13 1. Wietrzenie krzemianów (na lądzie) CaSiO 3 + CO 2 + H 2 O Ca HCO 3- + SiO 2 2. Osadzanie węglanu wapnia (w morzu) Ca HCO 3 - CaCO 3 + CO 2 + H 2 O 3. Przetwarzanie osadów (w głębi litosfery) CaCO 3 + SiO 2 CaSiO 3 + CO 2 odparowywanie CaSO 4, CaSO 4 *H 2 O wietrzenie (1) ATMOSFERA CO 2 OCEAN wulkanizm OSADY (2) LITOSFERA krzemiany w skałach około m (Atlantyk) m (Pacyfik) tektonika (3)

14 CYKL WAPNIA POWIĄZANY Z CYKLEM WĘGLA 2. Osadzanie węglanu wapnia (w morzu) Ca HCO 3 - CaCO 3 + CO 2 + H 2 O odparowywanie CaSO 4, CaSO 4 *H 2 O wietrzenie (1) ATMOSFERA CO 2 OCEAN wulkanizm (2) OSADY LITOSFERA krzemiany w skałach około m (Atlantyk) m (Pacyfik) tektonika (3)

15 MAGNEZ

16 Magnez 100% 80% inne<1% glin 1,1% wapń 1,1% siarka 1,9% nikiel 2,4% magnez 13% krzem 15% inne<1% sód 2,1% potas 2,3% magnez 2,3% wapń 2,4% Ŝelazo 6% glin 8% 60% krzem 28% 40% tlen 30% 20% tlen 48% 0% Ŝelazo 36% Wagowy udział pierwiastków w masie Ziemi Wagowy udział pierwiastków w masie skorupy ziemskiej

17 Magnez W skorupie ziemskiej 2,3%: krzemiany magnezu np. oliwin Mg 2 SiO 4 dolomity CaCO 3 *MgCO 3 minerały ilaste np. chloryt Mg 5 Al 2 Si 3 O 10 (OH) 8 Ewaporyty MgSO 4 *7H 2 O

18 Magnez W skorupie ziemskiej 2,3%: krzemiany magnezu np. oliwin Mg 2 SiO 4 dolomity CaCO 3 *MgCO 3 minerały ilaste np. chloryt Mg 5 Al 2 Si 3 O 10 (OH) 8 Ewaporyty MgSO 4 *7H 2 O W wodzie: morskiej 1200 mg/kg słodkiej 4 mg/kg

19 Magnez W ORGANIZMACH śywych - składnik chlorofilu - fosforany biologiczne (np. ATP) -składnik krwi i płynów pozakomórkowych W organizmie człowieka średnio 300 mg/kg

20 Magnez wietrzenie Mg zasadowe skały magmowe Mg 2+ w roztworze wietrzenie rzeki wytrącanie biologiczne nieorganiczne CaMg(CO 3 ) 2 Mg 2+ (1,3 g/l) w roztworze odparowanie Ewaporyty MgCl 2 *6H 2 0 Mg 2 SO 4 wypiętrzanie wypiętrzanie Mg 2+ w iłach SKAŁY MAGMOWE topnienie PŁASZCZ ZIEMI SKAŁY OSADOWE

21 Magnez Al 2 Si 2 O 5 (OH) 4 +5Mg 2+ + SiO 2 +10HCO 3 - kaolinit Mg 5 Al 2 Si 3 O 10 (OH) CO 2 + 3H 2 O chloryt

22 Magnez TWARDOŚĆ WODY CaCO 3 + CO 2 + H 2 O Ca HCO 3 - MgCO 3 + CO 2 + H 2 O Mg 2+ +2HCO 3 -

23 SÓD i POTAS

24 100% 80% inne<1% glin 1,1% wapń 1,1% siarka 1,9% nikiel 2,4% magnez 13% krzem 15% inne<1% sód 2,1% potas 2,3% magnez 2,3% wapń 2,4% Ŝelazo 6% glin 8% 60% krzem 28% tlen 30% 40% 20% Ŝelazo 36% tlen 48% 0% Wagowy udział pierwiastków w masie Ziemi Wagowy udział pierwiastków w masie skorupy ziemskiej

25 SÓD W skorupie ziemskiej POTAS - w krzemianach - w zasadowych glinokrzemianach - skaleniach - skaleniach - NaCl - minerałach ilastych - saletra chilijska (KNO 3 )

26 SÓD W skorupie ziemskiej POTAS - w krzemianach - w zasadowych glinokrzemianach - skaleniach - skaleniach - NaCl - minerałach ilastych - saletra chilijska (KNO 3 ) We wodzie SÓD POTAS - morskiej 1,05% - morskiej 380 mg/kg - słodkiej 6 mg/kg - słodkiej 2,3mg/kg

27 W ORGANIZMACH śywych SÓD - kontrola stęŝenia jonów w komórce - rola przy przekazywaniu impulsów nerwowych W organizmie człowieka średnio 1400 mg/kg POTAS - kontrola stęŝenia jonów w komórce - niezbędny dla roślin W organizmie człowieka średnio 2000 mg/kg osocze krwi 400 mg/kg czerwone krwinki 4000 mg/kg mięśnie mg/kg

28 Zawartość (mg/kg 10-2 )sodu i potasu w róŝnych organizmach

29 Pompa sodowo-potasowa (ATP-aza Na + -K + ) K Na 0,2 g/dm 3 3,3 g/dm 3 (surowica krwi) (płyn komórkowy) K Na 4,3 g/dm 3 0,23 g/dm 3 (Wikipedia)

30 Sód i potas Na +, K + w roztworze rzeki Na + (10,5 g /l) K + (0,39 g/l) w roztworze wietrzenie Na, K skalenie wietrzenie wypiętrzanie SKAŁY MAGMOWE wypiętrzanie topnienie K + w iłach osady K + w iłach SKAŁY OSADOWE odparowanie ewaporyty Na +, K + woda w porach osadów ciśnienie, temperatura

31 39 K 93,1%, 40 K 0.019%, 41 K 6,9% czas półtrwania 1,27* % 40 K + 1e - 40 Ar + γ 89% 40 K 40 Ca + β

32 KRZEM i GLIN

33 100% 80% inne<1% glin 1,1% wapń 1,1% siarka 1,9% nikiel 2,4% magnez 13% krzem 15% inne<1% sód 2,1% potas 2,3% magnez 2,3% wapń 2,4% Ŝelazo 6% glin 8% 60% krzem 28% tlen 30% 40% 20% Ŝelazo 36% tlen 48% 0% Wagowy udział pierwiastków w masie Ziemi Wagowy udział pierwiastków w masie skorupy ziemskiej

34 KRZEM i GLIN W litosferze Glin Krzem boksyt: Al 2 O 3 SiO 2 - krzemionka (kwarc) Glin i krzem minerały ilaste: kaolinit Al 2 SiO 2 2H 2 O ortoklaz K 2 O Al 2 O 3 6SiO 2 chloryt Mg 5 Al 2 Si 3 O 10 (OH) 8

Fe3+ 2 Si 8 O 22 (OH) 2 Inne minerały: Ca 2 Mg 5 Si 8 O 22 (OH) 2 (Mg,

35 Krzem Azbest minerały krzemianowe Chryzotyl (azbest serpentynowy, azbest biały) Mg 3 (Si 2 O 5 )(OH) 4 Krokidolit (azbest niebieski) Na 2 Fe 2+ 3 Fe3+ 2 Si 8 O 22 (OH) 2 Inne minerały: Ca 2 Mg 5 Si 8 O 22 (OH) 2 (Mg, Fe) 7 Si 8 O 22 (OH) 2 Ca 2 (Mg, Fe) 5 (Si 8 O 22 )(OH) 2 Fot. Wikipedia

36 Krzem W ORGANIZMACH śywych -buduje szkielety GĄBKI Porifera Fot.

37 Krzem W ORGANIZMACH śywych -buduje szkielety OKRZEMKI Bacillariophyta Haeckel Kunstformen der Natur (1904)

38 Krzem W ORGANIZMACH śywych -buduje szkielety PROMIENICE Radiolaria Haeckel Kunstformen der Natur (1904)

39 Krzem W ORGANIZMACH śywych Bambus do 70% SiO 2 w s.m. Skrzyp leśny

40 Krzem W ORGANIZMACH śywych W organizmie człowieka: - w mięśniach ( mg/kg) - w krwi (4 mg/kg) Minerały biogenne: krzemień ziemia okrzemkowa Fot Wikipedia

41 Glin W ORGANIZMACH śywych W organizmie człowieka: 0,9 mg/kg

42 KRZEM i GLIN Wietrzenie temperatura (niska, wysoka) mróz (zamarzanie wody) wiatr lodowiec skała macierzysta

43 KRZEM i GLIN wietrzenie chemiczne hydroliza kaolinizacja K 2 O. Al 2 O 3. 6SiO 2 + 3H 2 O = Al 2 O 3. 2SiO 2. 2H 2 O + 2KOH + 4SiO 2 ortoklaz kaolinit w obecności CO 2 K 2 O. Al 2 O 3. 6SiO 2 + 2H 2 O + CO 2 = Al 2 O 3. 2SiO 2. 2H 2 O + K 2 CO 3 + 4SiO 2

44 KRZEM i GLIN wzrastający stopień zwietrzenia glin w glinoiły tlenki glinu krzemianach Si/Al 3/1 2/1 1/1 0/1 Ŝelazo w krzemianach getyt hematyt

45 KRZEM i GLIN wzrastający stopień zwietrzenia glin w glinoiły tlenki glinu krzemianach Si/Al 3/1 2/1 1/1 0/1 Ŝelazo w krzemianach getyt hematyt kaolinizacja K 2 O. Al 2 O 3. 6SiO 2 + 3H 2 O = Al 2 O 3. 2SiO 2. 2H 2 O + 2KOH + 4SiO 2 ortoklaz kaolinit

46 GLIN Proces lateryzacji (ferralizacji) Kinmen Island (Tajwan)

47 Rozpuszczalność związków glinu w zaleŝności od ph Cox fig. II.1 AlPO 4

49 CHLOR

50 Chlor W skorupie ziemskiej 130 mg/kg W wodzie morskiej - 1,8% słodkiej - 8 mg/kg W atmosferze 50 mg/kg

51 Chlor W ORGANIZMACH śywych - zachowanie równowagi jonowej - w płynach ustrojowych - w komórkach StęŜenie średnie 0,12%

52 Chlor Pochodzenie związków chloru Naturalne: CH 3 Cl - chlorek metylu HCl (ekshalacje wulkaniczne) Antropogeniczne: polichlorowane bifenyle (PCB) chlorofluorowęglowodory (CFC): CFCl 3 - freon 11 CF 2 Cl 2 - freon 12 Pestycydy DDT, aldrin

53 Globalny budŝet halometanów

54 Chlor Chlorki w atmosferze (wg Cox 1995) StęŜenie czas zatrzymania szacunkowe stęŝenie (ppb) lata w 2030r CH 3 Cl 0,6 1,5 0,6 CF 2 Cl 2 0, ,8 inne CFC <0, <0,2

55 CF 2 Cl 2 + hv (freon 12) CF 2 Cl + Cl Cl + O 3 ClO + O 2 O 3 O + O 2 ClO + O Cl + O Netto: 2 O 3 + hv 3O 2

56 Wikipedia Dziura ozonowa nad Antarktydą w 2006 r

58 Dobson unit 1DU = ilość ozonu w kolumnie atmosfery odpowiadającej warstwie czystego ozonu o grubości 10 µm (w warunkach standardowych) 300 DU = 3 mm 2,69 x molekuł/cm 2 dziura ozonowa <220 DU

60 FLUOR

61 W skorupie ziemskiej fluorki fluoroapatyt Ca 3 (PO 4 ) 2* CaF mg/kg W wodzie morskiej - 1,3 mg/kg słodkiej 0,1-1 mg/kg W atmosferze 0,0006 mg/kg (CFC)

62 W ORGANIZMACH śywych - kości - zęby Średnio 4 mg/kg Kości mg/kg

63 JOD

64 JOD W skorupie ziemskiej niskie stęŝenia (0,4 mg/kg) W wodzie morskiej 0,05 mg/kg

65 JOD W organizmach Ŝywych enzym tyroksyna

66 izotop radioaktywny 131 J JOD

67 MANGAN

68 MANGAN W skorupie ziemskiej pospolity w minerałach krzemianowych w formie metalicznej MnO(OH) (manganit) MnO 2 (piroluzyt) W wodzie niskie stęŝenia

69 MANGAN W organizmach Ŝywych w metaloenzymach (reakcje redox) fotosynteza!

70 MANGAN W organizmach Ŝywych w metaloenzymach (reakcje redox) fotosynteza! Stopnie utlenienia: najpowszechniejsze: 0, +2, +6, +7

71 SELEN

72 SELEN W skorupie ziemskiej w minerałach siarczkowych W morzach selenek dwumetylowy (CH 3 ) 2 Se

73 SELEN Astragalus bisculatus Astragalus glycyphyllos (targanek) Wikipedia

Podobne dokumenty

prawo czynników ograniczających Justus von Liebig

prawo czynników ograniczających Justus von Liebig.. względne znaczenie jakiegoś czynnika ograniczającego jest tym większe, im bardziej dany czynnik, w porównaniu z innymi stanowi minimum. FOSFOR FOSFOR