Кремний

После кислорода кремний — самый распространенный элемент в земной коре. Однако в большинстве природных вод кремний занимает четвертое или пятое место среди наиболее распространенных растворенных компонентов. Эту недостаточную подвижность кремния в гидросфере, вероятно, можно объяснить малой скоростью растворения некоторых природных силикатов и относительно низкой растворимостью соединений кремния в воде. Естественное накопление остаточного кварца π различных глинистых минералов свидетельствует об очень низких скоростях растворения некоторых распространенных источников кремния. Однако в результате умеренно быстрого распада других силикатных минералов должно высвобождаться достаточное количество кремния в растворимой форме, за счет которого образуются концентрации, наблюдаемые в природных водах.

Хотя в анализах воды кремний обычно дается в виде двуокиси кремния, он, вероятно, присутствует при нормальной температуре и обычных величинах рН природной воды в виде мономерной ортокремневой кислоты H4SiO4. Кремневая кислота практически не диссоциирует. Полагают, что силикатные ионы присутствуют в воде в большом количестве только при рН > 9,0.

Растворимость аморфного кремния составляет примерно от 50 ч. на 1 млн. при 0° С до 400 ч. на 1 млн. при 100°. Подземные воды, насыщенные аморфным кремнием, при температурах, типичных для умеренных зон, должны содержать кремний от 90 до 110 ч. на 1 млн. Такие высокие концентрации кремния в воде редки, они характерны для вод вулканических, а также осадочных пород, образовавшихся в результате разрушения вулканических пород (табл. 4.1, проба 2) или гранитов. Обычно подземные воды содержат от 5 до 40 ч. на 1 млн. кремния. Такие небольшие концентрации, вероятно, отражают низкую растворимость глинистых минералов, полевых шпатов, кварца и других распространенных силикатов. Растворимость кварца особенно низка, поэтому содержание SiO2 в подземных водах составляет лишь 5—15 ч. на 1 млн. Растворимость других силикатов находится между растворимостями кварца и аморфного кремния. На концентрацию двуокиси кремния в подземных водах рН оказывает незначительное влияние. Однако при рН > 9,0 растворимость силикатов быстро возрастает. Необычно высокое содержание кремния 3970 ч. на 1 млн. в воде минерального источника (табл. 4.1, проба 9) объясняется чрезвычайно высоким рН, равным 11,6.

 
< Пред.   След. >