Коллоидные вещества

Сентябрь 3, 2022

Главная
Алгебра
Коллоидные вещества

Содержание

2. Роль коллоидов в самоочищении природных вод и формировании рудных месторождений. В природных водах происходит постоянный обмен
3. Коллоиды активно участвуют в формировании некоторых типов месторождений: железорудных формаций, полей металлоносных осадков (гидротермальный плюм на
4. Оксид кремния SiО2 В большинстве случаев SiО2 поступает в воды в результате гидролиза полевых шпатов при
5. В ультрапресных водах SiО2 является главным компонентом химического состава. Содержание его возрастает и в щелочных водах,
6. Гейзер Малахитовый, Камчатка
7. Гейзериты в районе проявления терм. Сиена, Италия
8. Термальные воды, насыщенные коллоидами кремния
9. Оксид кремния малотоксичен для человека, животных, микроорганизмов и растений. Для орошения почвы в США рекомендуется использовать
10. Кремнекислота добавляется в мягкие воды как средство защиты металлических трубопроводов от коррозии. В бальнеологии кремнекислота состава
11. Гидроксиды железа. Пределы растворимости ПРFе(OH)2 – 4,8.10-16; Fe(OH)3 – 4.10-38. При окислении (Fe2+→Fe3+) и гидролизе образуется
12. Окислительный и сульфидный барьеры. Гидротермальное поле Снейк Пит, Атлантика
13. Во многом поэтому железо относительно широко распространено в горных породах и минералах (кларк 4,2 %) (железорудные
14. Гидроксиды марганца. Предел растворимости ПРMn(OH)2 – 4.10-14. Марганец Мn2+ содержится в водах в концентрациях на порядок
15. Fe в гидротермальном плюме, САХ Mn в гидротермальном плюме, САХ
16. Установлено, что наиболее эффективно Мn2+ переводится во взвешенное состояние с участием бактерий. В концентрациях больше 0,1
17. Образование железомарганцевых конкреций (дно Океана; Финский залив). Первые сведения о рудных образованиях на дне Океана были
19. Другой тип образований – Fe-Mn корки, которые, в отличие от конкреций, образуют относительно тонкие покровы на
20. Из восстановленных осадков растворенный Mn мигрирует к поверхности дна и в благоприятных фациальных условиях (высокие содержания
22. Кроме того железистые и марганцеворудные формации на суше хотя и сопутствуют друг другу, но всегда разделены
23. Гидроксиды алюминия. Предел растворимости алюминия гидроксида ПР Al(OH)3 1,9.10-33. Другие формулы: H3AlO , H3AlO , HAlO2,
24. В природных водах алюминий присутствует в ионной, коллоидной и взвешенной формах. Миграционная способность невысокая. Образует довольно
25. Используется для очистки питьевых вод Наиболее часто на водопроводах в качестве коагулянта применяют неочищенный алюминия сульфат
26. Al2(SO4)3 + ЗСа(НСO3)2 = 2Аl(ОН)3 + 3CaSO4 + 6СO2 Al2(SO4)3 + ЗMg(НСO3)2 = 2Аl(ОН)3 + 3MgSO4
27. Хлопья же самого коагулянта адсорбируют коллоидные и мелкие взвешенные частицы и выпадают на дно, механически захватывая
28. Образование бокситов В 1821 г. французский химик Вернье впервые исследовал и описал встречающуюся близ города Ле
29. По внешнему виду бокситы представляют глиноподобную, а часто каменистую породу, иногда плотного, иногда пористого сложения. Для
30. Боксит
31. По одной из гипотез, бокситы являются продуктом выветривания древней коры с последующим механическим перемещением и переотложением
32. Схема Акад. А. Е. Ферсмана осаждения гидратов окиси алюминия из растворов алюминиевых солей при разных значениях
33. Из этой схемы видно, что алюминий растворяется лишь при очень высоких и при очень низких рН.
34. Боксит
36. Скачать презентацию

Слайд 2

Роль коллоидов в самоочищении природных вод и формировании рудных месторождений.
В природных

водах происходит постоянный обмен металлами между растворенной формой, частицами коллоидов и вмещающими породами или донными отложениями. Коллоиды способны активно сорбировать тяжелые металлы. Со временем коллоидные растворы коагулируют, в результате чего сорбированные элементы переходят в твердую фазу. Вода самоочищается.
Если поступление тяжелых металлов в поверхностных водоемах прекращается, поверх загрязненного ила образуется свежий слой "чистых" донных отложений. В результате тяжелые металлы изолируются и выводятся из экосистемы. Именно так водоемы справляются с последствиями антропогенных аварий.

Слайд 3

Коллоиды активно участвуют в формировании некоторых типов месторождений: железорудных формаций, полей

металлоносных осадков (гидротермальный плюм на фото), Fe-Mn конкреций на дне Океана, скоплений бокситов.

Слайд 4

Оксид кремния SiО2
В большинстве случаев SiО2 поступает в воды в результате

гидролиза полевых шпатов при выветривании горных пород.
В воде аморфный кремнезем малорастворим, при комнатной температуре его растворимость составляет 120 мг/л, а растворимость стабильного кварца более чем на порядок ниже.
Тем не менее кремнекислоты содержатся во всех природных водах, соотношение определяется щелочно-кислотными равновесиями. H2SiO3 – метакремневая кислота; Н4SiO4 – ортокремневая; часто даются в виде суммы SiO2.
При температурах около 100°С растворимость аморфного кремнезема достигает 400 мг/л. Высокие содержания кремнекислоты известны в глубинных кислых (рН < 4) водах.

Слайд 5

В ультрапресных водах SiО2 является главным компонентом химического состава.
Содержание его

возрастает и в щелочных водах, но обычно в подземных водах оно не превышает первых десятков миллиграммов на литр. В воде SiО2 чаще присутствует в молекулярно-диспергированном (H4SiО4, H2SiО3), реже коллоидальном (xSiO2×yН2O) состоянии.
Кремнезем способен отлагаться из вод термальных источников, особенно щелочных азотных терм, образуя специфические осадки — гейзериты. В гейзеритах Долины Гейзеров SiO2 > 90-95 %.

Слайд 6

Гейзер Малахитовый, Камчатка

Слайд 7

Гейзериты в районе проявления терм. Сиена, Италия

Слайд 8

Термальные воды, насыщенные коллоидами кремния

Слайд 9

Оксид кремния малотоксичен для человека, животных, микроорганизмов и растений.
Для орошения

почвы в США рекомендуется использовать воды с предельно допустимой концентрацией (ПДК) кремния в пределах 10—50 мг/л.
В связи с образованием труднорастворимых осадков в паровых котлах, бойлерах и турбинах ПДК кремния составляет 1—40 мг/л (в зависимости от давления).

Слайд 10

Кремнекислота добавляется в мягкие воды как средство защиты металлических трубопроводов от

коррозии.

В бальнеологии кремнекислота состава H2SiО3+HSiО3≥50 мг/л используется в качестве лечебного компонента.
Практикуется использование "кремней" для улучшения качества питьевых вод.

Слайд 11

Гидроксиды железа.
Пределы растворимости ПРFе(OH)2 – 4,8.10-16; Fe(OH)3 – 4.10-38.
При

окислении (Fe2+→Fe3+) и гидролизе образуется коллоидный осадок гидроксида железа (III), ухудшающий органолептические показатели воды.
Ограниченная миграционная способность этого компонента обусловлена наличием окислительного и сульфидного геохимических барьеров на путях миграции.

Слайд 12

Окислительный и сульфидный барьеры. Гидротермальное поле Снейк Пит, Атлантика

Слайд 13

Во многом поэтому железо относительно широко распространено в горных породах и

минералах (кларк 4,2 %) (железорудные формации, магнетит, гематит, сидерит, гётит, железистые силикаты и пр.).

При высоких концентрациях Fe2+ осадки гидроксидов забивают трубопроводы и водозаборную арматуру.
В подземных водах оно содержится в относительно небольших количествах (единицы, десятки миллиграммов на литр), изредка достигая сотен и в исключительных случаях (в резко восстановительной обстановке) тысяч миллиграммов на литр

Слайд 14

Гидроксиды марганца.
Предел растворимости ПРMn(OH)2 – 4.10-14.
Марганец Мn2+ содержится в

водах в концентрациях на порядок меньших, чем железо. Имеются отличия и в миграционных способностях. Это обусловлено большей устойчивостью Мn2+ в окислительных условиях.
В особенности это проявляется при разгрузке субмаринных гидротерм. Железо переходит во взвешенное (коллоидальное) состояние вблизи источника, а марганец – на заметном удалении, иногда до нескольких километров.

Слайд 15

Fe в гидротермальном плюме, САХ
Mn в гидротермальном плюме, САХ

Слайд 16

Установлено, что наиболее эффективно Мn2+ переводится во взвешенное состояние с участием

бактерий.

В концентрациях больше 0,1 мг/л марганец делает воду мутной, а при концентрациях 0,5 мг/л появляется металлический привкус.
Предположительно оказывает мутагенное действие на теплокровных животных и токсичен для растений в концентрациях свыше 0,5 мг/л.
ПДК этого элемента в питьевой воде составляет в России 0,1 мг/л, в других странах колеблется от 0,05 до 0,1 мг/л.

Слайд 17

Образование железомарганцевых конкреций (дно Океана; Финский залив).
Первые сведения о рудных образованиях

на дне Океана были получены в ходе первой в истории мировой науки комплексной океанологической экспедиции на английском судне “Челленджер”, продолжавшейся почти четыре года (1872-1876).
18 февраля 1873 г. при проведении драгировки в 160 милях к юго-западу от Канарских о-вов со дна были подняты черные округлые желваки - железомарганцевые конкреции, содержащие, как показали уже первые анализы, значительное количество никеля, меди и кобальта.

Слайд 18

Слайд 19

Другой тип образований – Fe-Mn корки, которые, в отличие от конкреций,

образуют относительно тонкие покровы на твердых породах, в основном на подводных поднятиях. Они были открыты и впервые описаны совместно с конкрециями в результате той же экспедиции на “Челленджере”
Главное геохимическое различие между Mn и Fe в океане сводится к многообразию минеральных форм, в которых Fe выводится в осадочную толщу как в окислительных, так и в восстановительных условиях, в то время как Mn может находиться в твердофазной форме только в окисленных условиях.

Слайд 20

Из восстановленных осадков растворенный Mn мигрирует к поверхности дна и в

благоприятных фациальных условиях (высокие содержания растворенного кислорода в морской воде и низкие скорости седиментации) формирует рудные отложения в двух основных формах: железо-марганцевые конкреции (ЖМК) и корки.
Казалось бы, что само название этих стяжений свидетельствует о геохимической близости свойств главных рудообразующих металлов - Fe и Mn. Но это не совсем так. Еще В. И. Вернадский отмечал, что в природе в зоне гипергенеза нет ни одного железо-марганцевого минерала.

Слайд 21

Слайд 22

Кроме того железистые и марганцеворудные формации на суше хотя и сопутствуют

друг другу, но всегда разделены во времени и пространстве.
Это связано с разницей в стандартных потенциалах окисления - более низком у Fe и высоком у Mn. Поэтому Fe окисляется легче Mn и соответственно раньше образует окисные твердофазные соединения.

Слайд 23

Гидроксиды алюминия.
Предел растворимости алюминия гидроксида
ПР Al(OH)3 1,9.10-33.
Другие формулы: H3AlO ,

H3AlO , HAlO2,
[Al2O3 H2О]. nH2О. Белое студенистое вещество, плохо растворимое в воде
Источники поступления алюминия в природные воды:
частичное растворение глин и алюмосиликатов;
атмосферные осадки;
сточные воды различных производств.

Слайд 24

В природных водах алюминий присутствует в ионной, коллоидной и взвешенной формах.

Миграционная способность невысокая. Образует довольно устойчивые комплексы, в том числе органоминеральные, находящиеся в воде в растворенном или коллоидном состоянии.
Концентрация алюминия в поверхностных водах обычно колеблется в пределах n.10-2 — n.10-1 мг/дм3, в некоторых кислых водах иногда достигает нескольких граммов в 1 дм3.

Слайд 25

Используется для очистки питьевых вод
Наиболее часто на водопроводах в качестве коагулянта

применяют неочищенный алюминия сульфат (сернокислый глинозем), который содержит 33% безводного алюминия сульфата и до 23% нерастворимых примесей.
При добавлении к воде Al2(SO4)3 вступает в реакцию с гидрокарбонатами кальция и магния , которые всегда содержатся в природной воде и обусловливают ее устранимую жесткость и щелочность:

Слайд 26

Al2(SO4)3 + ЗСа(НСO3)2 = 2Аl(ОН)3 + 3CaSO4 + 6СO2 Al2(SO4)3 + ЗMg(НСO3)2

= 2Аl(ОН)3 + 3MgSO4 + 6СO2

Основным для процесса коагуляции является образование Аl(ОН)3 в виде коллоидного раствора. Аl(ОН)3 придает ей опалесценцию и быстро коагулирует, образуя хлопья во всей толще воды.
Они имеют заряд, противоположный заряду коллоидных частиц гуминовых веществ, которые содержатся в природной воде. Благодаря этому коллоидные частицы коагулянта нейтрализуют заряд коллоидных гуминовых частиц воды.

Слайд 27

Хлопья же самого коагулянта адсорбируют коллоидные и мелкие взвешенные частицы и

выпадают на дно, механически захватывая с собой крупную взвесь.

Обесцвечивание, которого невозможно добиться другими способами очистки, происходит вследствие адсорбции гуминовых веществ на поверхности хлопьев коагулянта и дальнейшего выпадения в осадок. Уменьшение количества взвеси способствует также значительному уменьшению количества бактерий и вирусов, содержащихся в воде.

Слайд 28

Образование бокситов
В 1821 г. французский химик Вернье впервые исследовал и описал

встречающуюся близ города Ле Бо (Les Baux), на юге Франции, горную породу, содержащую 52% Аl2О3, 27,6% F2О3 и 20,4 % Н2О, причем назвал ее по месту нахождения бокситом (bauxite).
В настоящее время бокситы являются важнейшей алюминиевой рудой, на которой, за немногими исключениями, базируется почти вся мировая алюминиевая промышленность.

Слайд 29

По внешнему виду
бокситы представляют глиноподобную, а часто каменистую породу, иногда плотного,

иногда пористого сложения. Для них характерна большая дисперсность составных частей, нередко приближающаяся к дисперсности коллоидов.
Цвет бокситов весьма разнообразен, но чаще всего красный различных оттенков.

Слайд 30

Боксит

Слайд 31

По одной из гипотез, бокситы являются продуктом выветривания древней коры с

последующим механическим перемещением и переотложением остаточного продукта, находящегося в коллоидном состоянии.

По другой - бокситы являются химическим осадком, образовавшимся при разложении растворов алюминиевых, железных и титановых солей (получавшихся за счет выщелачивания природными водами изверженных пород) в момент поступления их в водоемы — моря и озера.

Слайд 32

Схема Акад. А. Е. Ферсмана осаждения гидратов окиси алюминия из растворов

алюминиевых солей при разных значениях рН, иллюстрирующая возможность гидрохимического образования скоплений алюминия (в виде гидратов)

рН ниже 4; Алюминий растворяется (Алюминий, как катион)
рН = 4—7; Алюминий осаждается
рН =7-11; Алюминий остается в осадке
рН = 13—14; Алюминий растворяется (Алюминий, как анион)

Слайд 33

Из этой схемы видно, что алюминий растворяется лишь при очень высоких

и при очень низких рН.

Первое редко осуществляется в земной коре; гораздо важнее вторая группа растворов — кислых, в виде которых алюминий очень легко мигрирует (выносится).
К таким растворам относятся и некоторые типы гидротерм, характеризующиеся повышенными концентрациями алюминия.

Слайд 34

Коллоидные вещества

Содержание

Роль коллоидов в самоочищении природных вод и формировании рудных месторождений. В природных

Коллоиды активно участвуют в формировании некоторых типов месторождений: железорудных формаций, полей

Оксид кремния SiО2В большинстве случаев SiО2 поступает в воды в результате

В ультрапресных водах SiО2 является главным компонентом химического состава. Содержание его

Гейзер Малахитовый, Камчатка

Гейзериты в районе проявления терм. Сиена, Италия

Термальные воды, насыщенные коллоидами кремния

Оксид кремния малотоксичен для человека, животных, микроорганизмов и растений. Для орошения

Кремнекислота добавляется в мягкие воды как средство защиты металлических трубопроводов от

Гидроксиды железа. Пределы растворимости ПРFе(OH)2 – 4,8.10-16; Fe(OH)3 – 4.10-38. При

Окислительный и сульфидный барьеры. Гидротермальное поле Снейк Пит, Атлантика

Во многом поэтому железо относительно широко распространено в горных породах и

Гидроксиды марганца. Предел растворимости ПРMn(OH)2 – 4.10-14. Марганец Мn2+ содержится в

Fe в гидротермальном плюме, САХMn в гидротермальном плюме, САХ

Установлено, что наиболее эффективно Мn2+ переводится во взвешенное состояние с участием

Образование железомарганцевых конкреций (дно Океана; Финский залив).Первые сведения о рудных образованиях

Другой тип образований – Fe-Mn корки, которые, в отличие от конкреций,

Из восстановленных осадков растворенный Mn мигрирует к поверхности дна и в

Кроме того железистые и марганцеворудные формации на суше хотя и сопутствуют

Гидроксиды алюминия. Предел растворимости алюминия гидроксидаПР Al(OH)3 1,9.10-33.Другие формулы: H3AlO ,

В природных водах алюминий присутствует в ионной, коллоидной и взвешенной формах.

Используется для очистки питьевых водНаиболее часто на водопроводах в качестве коагулянта

Al2(SO4)3 + ЗСа(НСO3)2 = 2Аl(ОН)3 + 3CaSO4 + 6СO2 Al2(SO4)3 + ЗMg(НСO3)2

Хлопья же самого коагулянта адсорбируют коллоидные и мелкие взвешенные частицы и

Образование бокситовВ 1821 г. французский химик Вернье впервые исследовал и описал

По внешнему видубокситы представляют глиноподобную, а часто каменистую породу, иногда плотного,

Боксит

По одной из гипотез, бокситы являются продуктом выветривания древней коры с

Схема Акад. А. Е. Ферсмана осаждения гидратов окиси алюминия из растворов

Из этой схемы видно, что алюминий растворяется лишь при очень высоких

Боксит

Похожие презентации

Роль коллоидов в самоочищении природных вод и формировании рудных месторождений.
В природных

Оксид кремния SiО2
В большинстве случаев SiО2 поступает в воды в результате

В ультрапресных водах SiО2 является главным компонентом химического состава.
Содержание его

Оксид кремния малотоксичен для человека, животных, микроорганизмов и растений.
Для орошения

Гидроксиды железа.
Пределы растворимости ПРFе(OH)2 – 4,8.10-16; Fe(OH)3 – 4.10-38.
При

Гидроксиды марганца.
Предел растворимости ПРMn(OH)2 – 4.10-14.
Марганец Мn2+ содержится в

Fe в гидротермальном плюме, САХ
Mn в гидротермальном плюме, САХ

Образование железомарганцевых конкреций (дно Океана; Финский залив).
Первые сведения о рудных образованиях

Гидроксиды алюминия.
Предел растворимости алюминия гидроксида
ПР Al(OH)3 1,9.10-33.
Другие формулы: H3AlO ,

Используется для очистки питьевых вод
Наиболее часто на водопроводах в качестве коагулянта

Образование бокситов
В 1821 г. французский химик Вернье впервые исследовал и описал

По внешнему виду
бокситы представляют глиноподобную, а часто каменистую породу, иногда плотного,