Формы нахождения химических элементов в земной коре. Газовые смеси, коллоидная форма, техногенные соединения

 

 

Известно что, довольно большие группы атомов химических элементов находятся в конкретных относительно устойчивых сочетаниях между собой. Такие сочетания и рассматриваются как формы нахождения химических элементов. Иными словами, под формой нахождения химических элементов понимаются системы различных относительно устойчивых химических равновесий этих элементов.

Газовые смеси составляют атмосферу, газы заполняют пустоты и полости в почвах, в осадочных и магматических породах. Кроме того газы находятся в литосфере в сорбированном состоянии и как включения в минералы.

Таким образом, по условиям нахождения природные газы подразделяются:

1. свободные газы атмосферы;

2. водорастворенные газы гидросферы;

3. газы, заключенные в земной коре.

На современном этапе развития, особенно под влиянием проблем, разрешаемых в той ее части, которая считается прикладной, потребовалось рассматривать самостоятельно еще больше форм нахождения элементов в земной коре – коллоидную форму и техногенные соединения. Эти формы не имеют природных аналогов.

Коллоидная форма нахождения, в большинстве своем, отмечается в почвах. Эта система является гетерогенной, полидисперсной системой. В почвах хорошо развита поверхность раздела между твердой, жидкой и газообразными фазами. Эта особенность является следствие существования коллоидов в атмосфере и гидросфере.

Коллоиды обладают особыми свойствами. Причина этого – малые размеры частиц и большая удельная поверхность. Это позволяет поглощать (сорбировать) и концентрировать ионы и молекулы из растворов и газов. Коагуляция коллоидных частиц способствует концентрации редких и рассеянных элементов. При коагуляции коллоидные частицы осаждаются и образуют гели с большой удельной поверхностью, которые продолжают сорбировать и концентрировать рассеянные элементы.

Коллоиды можно подразделить на 2 группы:

· образование при выветривании - диспергирование твердого вещества земной коры (высокодисперсные глинистые минералы на основе гидроксидов Si, Fe, Al, Mn);

· образование в результате деятельности живого вещества – почвенные коллоиды - гумусовые вещества (органические полимеры).

Техногенные соединения – это соединения синтезированные человеком и не существовавшие ранее в природе. В последние десятилетия их разнообразие и объем постоянно увеличиваются. Исходя из этого и усиливается и действие на организмы.

К основным группам техногенных соединений можно отнести пластмассы, синтетические моющие средства, галогеналканы, галогенсодержащие органические соединения и т.д.

Примеры – к галогеналканам относятся метилхлорид CH₃Cl, фреоны (хладагенты), дихлорметан CH₂Cl₂, четыреххлористый углерод CCl₄ (растворители).

Очень большое число техногенных соединений, не имеющие природных аналогов, относятся к токсичным веществам. Также они могут стать таковыми, вступая в реакции с другими веществами.

Однако непосредственное действие (и его последействия) техногенных соединений изучено пока недостаточно. Поэтому особое значение имеет проблема их утилизации. Особенно это касается медленно разлагающихся в условиях биосферы соединений (пластмассы, синтетические волокна и т.д.).