Геохимия алюминия - Курсовая работа

Геохимия - наука о химическом составе Земли и планет (космохимия ), законах распределения элементов и изотопов , процессах формирования горных пород , почв и природных вод.[4] · Изучение геологических процессов и веществ, производимых живыми или вымершими организмами (биогеохимия ). Геохимия имеет глубокие корни. В течение первой половины двадцатого века множество ученых использовали разнообразные методы для определения состава земной коры , и геохимия многих редких элементов была изучена с использованием появившегося метода эмиссионной спектроскопии . Но геохимия в это время еще развивалась сравнительно медленно.В периодической системе алюминий находится в третьем периоде, в главной подгруппе третей группы.[16, с. 1) Заряд ядра 13, атомный вес 26,97. по классификации Гольдшмидта отнесен к литофильным элементам, то есть слагающим земную кору и верхнюю мантию. В виде простого вещества алюминий - серебристо-белый металл, высокой частоты обладает синеватым оттенком. Внешняя электронная оболочка атома Al состоит из 3 электронов и имеет строение 3s23р. Алюминий является амфотерным элементом, то есть как катионогенным, так анионогенным (может образовывать как катион, так и анион).В условиях биосферы Земли алюминий чрезвычайно редко порывает связи с кислородом, образуя в некоторых пегматитах редкий минерал криолит 3NAFALF3. Наиболее часто алюминий образует с кислородом комплексный анион [Al4]5, причем алюминий находится в четверной координации, образуя алюмокислородные тетраэдры, близкие по размерам к кремнекислородным тетраэдрам [SIO4]4. Алюминий можно отнести к распространенным элементам Космоса, хотя как элемент нечетный он уступает своим соседям по таблице Менделеева магнию и кремнию примерно на один порядок, среди магматических пород Земли и Луны алюминий наиболее типичен для средних и основных пород, где он находится главным образом как составной элемент плагиоклазов. В процессе формирования пегматитов, богатых летучими компонентами, алюминий естественно входит в состав таких минералов, как гранат, сподумен, топаз, берилл и хризоберилл. Алюминий в четверной координации встречается преимущественно в минералах, образующихся при высоких температурах, к шестерной координации - в минералах низкотемпературных.Во влажном климате, где разлагающиеся остатки обильной растительности образуют много органических кислот, Алюминий мигрирует в почвах и водах в виде органоминеральных коллоидных соединений; Алюминий адсорбируется коллоидами и осаждается в нижней части почв. Связь Алюминия с кремнием частично нарушается и местами в тропиках образуются минералы - гидрооксиды Алюминия - бемит, диаспор, гидраргиллит. В прошлые геологические эпохи бокситы накапливались также в озерах и прибрежной зоне морей тропических областей (например, осадочные бокситы Казахстана). В степях и пустынях, где живого вещества мало, а воды нейтральные и щелочные, Алюминий почти не мигрирует. Наименьшие размеры минеральных ячеек характерны для Al-гранитов и омфацита, типичных для нижних частей литосферы, затем идет анортит (объем ячейки на 1 ион кислорода 2,1 нм), который имеет самый низкий размер ячейки среди главных минералов А1 и должен также занимать низкое положение (гранулит-базитовая оболочка), выше (гранитно-метаморфическая оболочка) могут располагаться минералы с большими размерами ячейки (нм): альбит 2,16, микроклин 2,23, нефелин 2,27.Первое упоминание о металле, который по описанию был похож на алюминий, встречается в первом веке нашей эры у Плиния Старшего. С этого момента о существовании алюминия стало известно науке, однако, не будучи найденным в чистом виде, металл не получил настоящего признания. В 1808 году англичанин Хэмфри Дэви (Humphry Davy) пытался выделить алюминий методом электролиза. Эстафету принял немец Фридрих Велер (Friedrich Wohler), который в итоге потратил 18 лет работы на то, чтобы получить алюминий в виде слитка. Император Наполеон III, за столом которого особо почетным гостям подавали приборы из алюминия, загорелся мечтой снабдить свою армию кирасами из легкого металла.К первой принадлежат бокситы, а также нефелиновые сиениты, которые начали впервые использовать в небольших количествах в нашей стране, ко второй - возможный новый крупнейший сырьевой источник - анортозиты. Сказывается как тип бокситов, так и характер рудной провинции.Из других перспективных источников комплексного алюминиевого сырья, могут быть использованы золы сжигания углей на ТЭЦ (в США ежегодно 60 млн т), которые содержат А1203 и Fe203 (%): антрацит 5-37 и 5-40; каменный уголь 14-43 и 3-32; бурый уголь 20-45 и 2-25; торф 10-60 и 15-17; в них отмечается и большое число элементов-примесей, по которым золы бурых и каменных углей также сильно различаются. В частности, ALCL3 оказывает токсичное действие на гидробионты, начиная с его содержания 0,5 мг/л, как и сульфат и нитрат; содержания 5-10 мг/л приводят к гибели гидробионтов. Алюминий имеет высокий глобальный показатель техногенного давления - 0,05-0,1 т/км2 в год (в этом отношении он приближается

Содержание

I. Введение

II. Общая часть

2.1 Химические и физические свойства элементов

2.2 Распространенность элементов в природе

2.3 Миграция элемента в природных системах

2.4 Историческая геохимия элемента

2.5 Элемент в природно-техногенных системах

III. Специальная часть

3.1 Геохимия элемента в экосистемах Вологодской области

3.2 Методы определения элемента

3.3 Методы удаления из питьевых вод

IV. Заключение

V. Список использованных источников

I.