20.07.2018
В ходе возведения частного жилого здания и разработке интерьера, необходимо принимать во внимание все требования, которые...


20.07.2018
Биметаллическими радиаторами называют батареи, созданные из нескольких сплавов: стального и алюминиевого. Сталь применяют с целью...


19.07.2018
Гибка металла, в особенности, листового, считается технологичной процедурой, в ходе которой из прокатного листа можно получить ту...


18.07.2018
Металлические изделия самой разной функциональности для краткости называются метизы. Группа охватывает широчайший ассортимент,...


18.07.2018
Сегодня на рынке выбор покрытий для пола является попросту колоссальным, среди самых востребованных вариантов следует отметить...


17.07.2018
Инверсионная крыша является «кровлей наоборот». Если говорить простыми словами, то основным её отличием, сравнивая со стандартной...



Миграция металлов в коллоидном состоянии

10.07.2018
Возможность присутствия коллоидов в рудоносных флюидах рассматривалась многими геологами. Однако это представление не стало общепринятым, вероятно, потому, что поведение коллоидов при повышенных температурах и давлениях — один из наименее исследованных разделов физической химии.

Коллоидная система состоит из двух фаз, одна из которых (дисперсная фаза) диффундирована в другой (в дисперсионной среде). Размер коллоидных частиц находится в пределах от размера частиц истинного раствора до размера крупных частиц в суспензии, т. е. от 10в-7 до 10в-3 см. Коллоидное вещество может быть твердым, жидким или газообразным, причем оно может быть диспергировано в любой из перечисленных фаз. Однако, рассматривая вопрос о переносе рудных компонентов, мы будем касаться в основном твердых коллоидных частиц, диспергированных в жидкости, или, что также возможно, в газовых средах. Коллоидная система, состоящая из твердых частиц, диспергированных в жидкости, называется золем. Для коллоидных частиц характерна большая удельная поверхность, в результате чего абсорбированные ими ионы способны контролировать поведение самих частиц. Коллоидные частицы данного типа могут абсорбировать катионы и вести себя как положительно заряженные тела, или же могут абсорбировать анионы и становиться отрицательно заряженными. Поскольку все частицы какого-либо золя имеют одинаковый заряд, они отталкиваются одна от другой, предотвращая тем самым коагуляцию. Соответственно, если в золь добавить электролит, коллоидные частицы нейтрализуются, что приведет их к флоккуляции. Дисперсная фаза обычно образуется из молекулярных скоплений, которые могут отвечать сульфидам, окислам, гидроокисям и другим химическим соединениям. Сульфидные и органические золи по большей части несут отрицательный заряд, а окисные и гидроокисные золи — положительный, однако в этом правиле есть некоторые существенные исключения (например, коллоидный кремнезем несет отрицательный заряд). Некоторые золи обладают частицами с определенным электрическим зарядом, который нелегко изменить; другие могут быть положительными, отрицательными или нейтральными в зависимости от значения pH дисперсионной среды. Отсюда легко представить, сколь разнообразны теории, выдвигаемые для объяснения переноса и отложения рудных минералов в коллоидных системах.

Перенос металлов в коллоидном состоянии гидротермальными системами зависит от устойчивости данных золей при высоких температурах и давлениях, однако соотношения устойчивости коллоидов еще недостаточно изучены. Коллоиды наиболее устойчивы в холодных разбавленных растворах и могут стать еще более устойчивыми в присутствии второго (защитного) коллоида. Фрондель исследовал устойчивость коллоидного золота в искусственно созданных гидротермальных условиях и пришел к выводу о влиянии кремнезема как защитного коллоида, стабилизирующего коллоидное золото против действия электролитов, а также против коагуляции, вызываемой повышением температуры. Незащищенные золи (золото) без добавления электролита самопроизвольно коагулируют при температуре 150—250°, а защищенные золи (золото и кремнезем) устойчивы при 350°.

Доводы «за» и «против» гипотезы миграции металлов в коллоидном состоянии рассматривались как с химической, так и геологической точек зрения. В поддержку гипотезы свидетельствуют данные лабораторных исследований, установившие возможность существования коллоидов металлов при умеренных температурах и давлениях. Кроме того, обнаружены некоторые минералы и минералоиды в таких формах, которые позволяют предполагать, что они образованы из золей.

Один из наиболее трудных вопросов в общей проблеме миграции рудоносных флюидов в глубинных условиях заключается в следующем: каким образом флюиды могут проходить через плотные и относительно непроницаемые материалы? Что касается коллоидов, то эта проблема выглядит еще более сложной, поскольку коллоидные частицы значительно крупнее ионов, атомов и молекул. Тем не менее есть геологи, утверждающие, что некоторые руды образовались на значительных глубинах из коллоидов; другие геологи предполагают, что рудоносные флюиды превращаются из истинных растворов в коллоидные при переходе из глубин в близповерхностные условия.