Clark szám

Az oldal jelenlegi verzióját még nem ellenőrizték tapasztalt közreműködők, és jelentősen eltérhet a 2018. október 23-án áttekintett verziótól ; az ellenőrzések 3 szerkesztést igényelnek .

Clarke-szám (vagy elemi clark , még gyakrabban egyszerűen csak egy elem clarke ) - a földkéreg , a hidroszféra , a Föld , a kozmikus testek, a geokémiai vagy kozmokémiai rendszerek stb. kémiai elemeinek átlagos tartalmát kifejező számok . ennek a rendszernek a teljes tömegéhez.

A clarks típusai

Megkülönböztetni a tömeget (%-ban, g / t, g / kg vagy g / g) és az atomi (az atomok számának %-ában) clarket. A földkérget alkotó különféle kőzetek kémiai összetételére vonatkozó adatok általánosítását , figyelembe véve azok 16 km-es mélységig való eloszlását, először F. W. Clark amerikai tudós (1889) készítette. Az általa a földkéreg összetételében lévő kémiai elemek százalékos arányára kapott számokat, amelyeket később A. E. Fersman finomított , utóbbi javaslatára Clark-számoknak vagy clark-oknak nevezték [1] .

A földkéreg átlagos elemtartalmát – mai értelemben a bolygó Mohorovichich határa feletti felső rétegeként – A. P. Vinogradov (1962) [2] , S. R. Taylor amerikai tudós (1964) számolta ki [ 3 ]. ] , a német - K. G. Wedepol [4] (1967) [1] . Túlsúlyban vannak a kis sorozatszámú elemek: a 15 leggyakoribb elem, amelyek clarkjai 100 g/t felettiek, 26-ig (Fe) sorszámmal rendelkeznek. A páros sorszámú elemek a földkéreg tömegének 87%-át teszik ki, a páratlan számok pedig csak 13%-át [1] ; ez a nagyobb kötési energia és következésképpen a nagyobb stabilitás és nagyobb hozam következménye a nukleoszintézis során a páros számú nukleonnal rendelkező magok esetében .

A Föld egészének átlagos kémiai összetételét a meteoritokban található elemek bőségére vonatkozó adatokból számították ki (lásd Geokémia ). Mivel az elemi clarkok szabványként szolgálnak a kémiai elemek alacsony vagy magas koncentrációinak összehasonlítására ásványlelőhelyekben , kőzetekben vagy teljes régiókban, ezek ismerete fontos az ásványlelőhelyek felkutatásában és ipari értékelésében; lehetővé teszik a hasonló elemek ( klór  - bróm , nióbium  - tantál ) közötti szokásos kapcsolatok megsértésének megítélését is , és ezáltal különböző fizikai-kémiai tényezőket jeleznek, amelyek ezeket az egyensúlyi viszonyokat megsértették [1] .

Az elemek vándorlási folyamataiban az elemek clarkjai koncentrációjuk mennyiségi mutatói [1] .

Különböző szerzők szerint a földkéreg elemeinek Clarkjai

Az összes alábbi érték mg/kg-ban értendő (g/t, ppm , ppm -nek felel meg )

Elem Szimbólum Clarke és Washington 1924 [5] Fersman (1933-1939) [6] Goldschmidt (1937) [7] Vinogradov (1949) [8] Vinogradov (1962) [2] Taylor (1964) [3]
Aktínium AC - - - 0,0000000001x 10 −10  - -
Ezüst Ag 0,010,0x 0.1 0,02 0.1 0,07 0,07
Alumínium Al 75100 74500 81300 88000 80500 82300
Argon Ar - négy - - - -
Arzén Mint egyx 5 5 5 1.7 1.8
Arany Au 0,0010,00x 0,005 0,001 0,005 0,0043 0,004
Bor B tíz ötven tíz 3 12 tíz
Bárium Ba 470 500 430 500 650 425
Berillium Lenni tíz négy 6 6 3.8 2.8
Bizmut Kettős 0,010,0x 0.1 0.2 0.2 0,009 0.17
Bróm Br egyx tíz 2.5 1.6 2.1 2.5
Szén C 870 3500 320 1000 230 200
Kalcium kb 33900 32500 36300 36000 29600 41500
Kadmium CD 0.10.x 5 0.18 5 0.13 0.2
Cérium Ce - 29 41.6 45 70 60
Klór Cl 1900 2000 480 450 170 130
Kobalt co 100 húsz 40 harminc tizennyolc 25
Króm Kr 330 300 200 200 83 100
Cézium Cs 0,0010,00x tíz 3.2 7 3.7 3
Réz Cu 100 100 70 100 47 55
Dysprosium Dy - 7.5 4.47 4.5 5 3
Erbium Er - 6.5 2.47 négy 3.3 2.8
Europium Eu - 0.2 1.06 1.2 1.3 1.2
Fluor F 270 800 800 270 660 625
Vas Fe 47000 42000 50000 51000 46500 56300
Gallium Ga 0,00001x 10 −5  egy tizenöt tizenöt 19 tizenöt
Gadolínium Gd - 7.5 6.36 tíz nyolc 5.4
Germánium Ge 0,00001x 10 −5  négy 7 7 1.4 1.5
Hidrogén H 8800 10000 - 1500 - -
Hélium Ő - 0,01 - - - -
Hafnium HF harminc négy 4.5 3.2 egy 3
Higany hg 0.10.x 0,05 0.5 0,07 0,083 0,08
Holmium Ho - egy 1.15 1.3 1.7 1.2
jód én 0.10.x tíz 0.3 0.5 0.4 0.5
Indium Ban ben 0,00001x 10 −5  0.1 0.1 0.1 0,25 0.1
Iridium Ir 0,0001x 10 −4  0,01 0,001 0,001 - -
Kálium K 24000 23500 25900 26000 25000 20900
Kripton kr - 0,00022 10 −4  - - - -
Lantán La - 6.5 18.3 tizennyolc 29 harminc
Lítium Li 40 ötven 65 65 32 húsz
Lutetium Lu - 1.7 0,75 egy 0.8 0.5
Magnézium mg 19400 23500 20900 21000 18700 23300
Mangán Mn 800 1000 1000 900 1000 950
Molibdén Mo egyx tíz 2.3 3 1.1 1.5
Nitrogén N 300 400 - 100 19 húsz
Nátrium Na 26400 24000 28300 26400 25000 23600
Nióbium Nb - 0,32 húsz tíz húsz húsz
neodímium Nd - 17 23.9 25 37 28
Neon Ne - 0,005 - - - -
Nikkel Ni 180 200 100 80 58 75
Oxigén O 495200 491300 466000 470 000 470 000 464000
Ozmium Os 0,0001x 10 −4  0,05 - 0,05 - -
Foszfor P 1200 1200 1200 800 930 1050
Protactinium Pa - 0,00000077 10 −7  - 0,00000110 −6  - -
Vezet Pb húsz 16 16 16 16 12.5
Palládium Pd 0,00001x 10 −5  0,05 0,01 0,01 0,013 -
Polónium Po - 0,05 - 0,00000000022 10 −10  - -
Prazeodímium Pr - 4.5 5.53 7 9 8.2
Platina Pt 0,0010,00x 0.2 0,005 0,005 - -
Rádium Ra 0,000001x 10 −6  0,0000022 10 −6  - 0,00000110 −6  - -
Rubídium Rb egyx 80 280 300 150 90
Rénium Újra - 0,001 0,001 0,001 0,00077 10 −4  -
Ródium Rh 0,00001x 10 −5  0,01 0,001 0,001 - -
Radon Rn - ? - 0,0000000000077 10 −12  - -
Ruténium Ru 0,00001x 10 −5  0,05 - 0,005 - -
Kén S 480 1000 520 500 470 260
Antimon Sb 0.10.x 0.5 egy(egy) 0.4 0.5 0.2
Scandium sc 0.10.x 6 5 6 tíz 22
Szelén Se 0,010,0x 0.8 0,09 0.6 0,05 0,05
Szilícium Si 257500 260 000 277200 276000 295 000 281500
Szamárium sm - 7 6.47 7 nyolc 6
Ón sn egyx 80 40 40 2.5 2
Stroncium Sr 170 350 150 400 340 375
Tantál Ta - 0.24 2.1 2 2.5 2
Terbium Tuberkulózis - egy 0,91 1.5 4.3 0.9
Technécium Tc - 0,001 - - - -
Tellúr Te 0,0010,00x 0,01 0,0018(0,0018?) 0,01 0,001 -
Tórium Th húsz tíz 11.5 nyolc 13 9.6
Titán Ti 5800 6100 4400 6000 4500 5700
Tallium Tl 0,0001x 10 −4  0.1 0.3 3 egy 0,45
Túlium Tm - egy 0.2 0.8 0.27 0,48
Uránusz U 80 négy négy 3 2.5 2.7
Vanádium V 160 200 150 150 90 135
Volfrám W ötven 70 egy egy 1.3 1.5
Xenon Xe - 0,000033 10 −5  - - - -
Ittrium Y - ötven 28.1 28 29 33
Itterbium Yb - nyolc 2.66 3 0,33 3
Cink Zn 40 200 80 ötven 83 70
Cirkónium Zr 230 250 220 200 170 165

Az elemek Clarkjai a hidroszférában

(A. P. Vinogradov (1967) szerint, V. N. Ivanenko, V. V. Gordeev és A. P. Lisitsin (1979) és V. V. Gordeev (1983) [9] Az alábbiakban minden érték mg/kg-ban van megadva (g/t-nak felel meg) , ppm , ppm ) A tengervíz fő elemeinek Clarke-it 34,887 ppm átlagos sótartalomra számítják.

Elem atomszám tengervíz clarks Folyóvíz Clarks (oldott formában)
Hidrogén egy 108000 111900
Hélium 2 0,0000055 10 −6  -
Lítium 3 0.18 0,00252,5 10 −3 
Berillium négy 0,0000055 10 −6  -
Bor 5 4.4 0,02
Szén (inorg.) 6 28 7.9
Nitrogén 7 0.5 -
Oxigén nyolc 859000 888000
Fluor 9 1.3 0.1
Neon tíz 0,000110 −4  -
Nátrium tizenegy 10670 5
Magnézium 12 1280 2.9
Alumínium 13 0,00110 −3  0.16
Szilícium tizennégy 2.1 6
Foszfor tizenöt 0,06 0,04
Kén 16 898 3.8
Klór 17 19190 5.5
Argon tizennyolc 0.1 -
Kálium 19 396 2
Kalcium húsz 408 12
Scandium 21 0,000000808 10 −7  0,0000044 10 −6 
Titán 22 0,00110 −3  0,0033 10 −3 
Vanádium 23 0,0022 10 −3  0,00110 −3 
Króm 24 0,000252,5 10 −4  0,00110 −3 
Mangán 25 0,000110 −4  0,01
Vas 26 0,0055 10 −3  0,04
Kobalt 27 0,000033 10 −5  0,00033 10 −4 
Nikkel 28 0,00055 10 −4  0,00252,5 10 −3 
Réz 29 0,000252,5 10 −4  0,0077 10 −3 
Cink harminc 0,00110 −3  0,02
Gallium 31 0,000022 10 −5  0,000110 −4 
Germánium 32 0,000055 10 −5  0,000077 10 −5 
Arzén 33 0,0022 10 −3  0,0022 10 −3 
Szelén 34 0,000110 −4  0,00022 10 −4 
Bróm 35 67 0,02
Kripton 36 0,000110 −4  -
Rubídium 37 0.12 0,000022 10 −3 
Stroncium 38 7.9 0,05
Ittrium 39 0,0000131,3 10 −5  0,00077 10 −4 
Cirkónium 40 0,0000262,6 10 −5  0,00262,6 10 −3 
Nióbium 41 0,0000055 10 −6  0,00000110 −6 
Molibdén 42 0,01 0,00110 −3 
Technécium 43 - -
Ruténium 44 0,000000110 −7  -
Ródium 45 - -
Palládium 46 - -
Ezüst 47 0,000110 −4  0,00022 10 −4 
Kadmium 48 0,000077 10 −5  0,00022 10 −4 
Indium 49 0,00000110 −6  -
Ón ötven 0,0000110 −5  0,000044 10 −5 
Antimon 51 0,0000033 10 −6  0,00110 −3 
Tellúr 52 - -
jód 53 0,05 0,0022 10 −3 
Xenon 54 0,000110 −4  -
Cézium 55 0,00033 10 −4  0,000033 10 −5 
Bárium 56 0,018 0,03
Lantán 57 0,0000033 10 −6  0,000055 10 −5 
Cérium 58 0,00000121,2 10 −6  0,000088 10 −5 
Prazeodímium 59 0,000000646,4 10 −7  0,0000077 10 −6 
neodímium 60 0,00000252,5 10 −6  0,000044 10 −5 
Promethium 61 - -
Szamárium 62 0,000000454,5 10 −7  0,0000088 10 −6 
Europium 63 0,000000121,2 10 −7  0,00000110 −6 
Gadolínium 64 0,000000707 10 −7  0,0000088 10 −6 
Terbium 65 0,000000141,4 10 −7  0,00000110 −6 
Dysprosium 66 0,000000828,2 10 −7  0,0000055 10 −6 
Holmium 67 0,000000222,2 10 −7  0,00000110 −6 
Erbium 68 0,000000747,4 10 −7  0,0000044 10 −6 
Túlium 69 0,000000151,5 10 −7  0,00000110 −6 
Itterbium 70 0,000000828,2 10 −7  0,0000044 10 −6 
Lutetium 71 0,000000151,5 10 −7  0,00000110 −6 
Hafnium 72 - -
Tantál 73 - -
Volfrám 74 0,000110 −4  0,000033 10 −5 
Rénium 75 0,0000110 −5  -
Ozmium 76 0,00000110 −6  -
Iridium 77 - -
Platina 78 - -
Arany 79 0,0000044 10 −6  0,0000022 10 −6 
Higany 80 0,000033 10 −5  0,000077 10 −5 
Tallium 81 0,0000110 −5  0,00110 −3 
Vezet 82 0,000033 10 −5  0,00110 −3 
Bizmut 83 0,000033 10 −5  -
Polónium 84 - -
Asztatin 85 - -
Radon 86 0,00000000000000066 10 −16  -
Franciaország 87 - -
Rádium 88 0,000000000110-10 _  -
Aktínium 89 0,000000000000000110 −16  -
Tórium 90 0,000000110 −7  0,000110 −4 
Protactinium 91 0,000000000110-10 _  -
Uránusz 92 0,0033 10 −3  0,00055 10 −4 

Clarke elemek városi talajokban

Az alábbiakban a 20. század végén – a 21. század elején a lakossági (városi) tájak talajában található kémiai elemek clarke-it mutatjuk be. Minden tartalom mg/kg-ban van megadva (g/t, ppm , ppm -nek felel meg ). A kémiai elemek elterjedtségét és elterjedését V.A. Alekseenko és A.V. Alekseenko akadémikus N.P. segítségével. Laverov több mint 300 település talajában. A munka 15 éven keresztül zajlott, és lehetővé tette mind a saját talajmintavételünk adatainak, mind pedig a számos országban megjelent, városi talajok szennyezettségével kapcsolatos jelentős számú publikált tanulmány általánosítását. A városi talajok clarkes kiszámításának módszertanáról és a felhasznált adatokról a [10] [11] [12] cikkben és két monográfiában [13] [14] találhatók részletes információk .

A városi talajok az antropogén tevékenységek állandó és intenzív hatása alatt jönnek létre. Megállapítható, hogy ezek a talajok a legnagyobb technogén nyomást a bioszféra és a Föld egészéhez képest más geokémiai rendszerekhez képest. A városi talajok clarkjainak kialakítása annak köszönhető, hogy bizonyos „kiindulópontokat” kell alkalmazni a tartalmak olvasásához, egyfajta „ benchmark ”-ként a települések talajszennyezettségével kapcsolatos későbbi következtetésekhez. Az elemek maximális megengedhető koncentrációira vonatkozó különféle opciók használata meglehetősen nehéz, mivel ezek ( MPC , APC stb.) meglehetősen önkényesen vannak beállítva, és nagyon eltérőek a különböző országokban. A környezet geokémiai tanulmányozása során erre a célra gyakran használják a Clarke minőségeket. A települések talajainak kialakult dárdái azok geokémiai (környezetgeokémiai) jellemzői, amelyek egy bizonyos időszeletben lezajló technogén és természeti folyamatok együttes hatását tükrözik. A tudomány és a technológia fejlődésével a redukálható clarks értékei fokozatosan változhatnak. Az ilyen változások sebességét még nem lehet megjósolni, de a közölt clarke-értékek a 21. század elején először használhatók szabványként a városi talajok elemtartalmára vonatkozóan.

Elem Szimbólum atomszám Clark városi talajok [13]
Ezüst Ag 47 0,37
Alumínium Al 13 38200
Arzén Mint 33 15.9
Bor B 5 45
Bárium Ba 56 853.12
Berillium Lenni négy 3.3
Bizmut Kettős 83 1.12
Szén C 6 45100
Kalcium kb húsz 53800
Kadmium CD 48 0.9
Klór Cl 17 285
Kobalt co 27 14.1
Króm Kr 24 80
Cézium Cs 55 5.0
Réz Cu 29 39
Vas Fe 26 22300
Gallium Ga 31 16.2
Germánium Ge 32 1.8
Hidrogén H egy 15000
Higany hg 80 0,88
Kálium K 19 13400
Lantán La 57 34
Lítium Li 3 49.5
Magnézium mg 12 7900
Mangán Mn 25 729
Molibdén Mo 42 2.4
Nitrogén N 7 10000
Nátrium Na tizenegy 5800
Nióbium Nb 41 15.7
Nikkel Ni 28 33
Oxigén O nyolc 490 000
Foszfor P tizenöt 1200
Vezet Pb 82 54.5
Rubídium Rb 37 58
Kén S 16 1200
Antimon Sb 51 1.0
Scandium sc 21 9.4
Szilícium Si tizennégy 289000
Ón sn ötven 6.8
Stroncium Sr 38 458
Tantál Ta 73 1.5
Titán Ti 22 4758
Tallium Tl 81 1.1
Vanádium V 23 104.9
Volfrám W 74 2.9
Ittrium Y 39 23.4
Itterbium Yb 70 2.4
Cink Zn harminc 158
Cirkónium Zr 40 255,6

Jegyzetek

  1. ↑ 1 2 3 4 5 Clarky / Shcherbina V. V. // Kvarner - Kongur. - M .  : Szovjet Enciklopédia, 1973. - S. 265-266. - ( Nagy Szovjet Enciklopédia  : [30 kötetben]  / főszerkesztő A. M. Prohorov  ; 1969-1978, 12. v.).
  2. ↑ 1 2 Vinogradov A.P. A kémiai elemek átlagos tartalma a földkéreg magmás kőzeteinek fő típusaiban  // Geokémia. - 1962. - Kiadás. 7 . - S. 555-571 .
  3. ↑ 1 2 Taylor SR Kémiai elemek bősége a kontinentális kéregben: új táblázat  //  Geochimica et Cosmochimica Acta. - 1964. - augusztus ( 28. évf. , 8. sz.). - P. 1273-1285 . - doi : 10.1016/0016-7037(64)90129-2 . - .
  4. ↑ Wedepohl KH Geochemie  (német) . - Berlin: Verlag Walter de Gruyter, 1967. - 220 S. - (Sammlung Göschen, Bd 1224-1224a/1224b).
  5. ↑ Clarke FW, Washington HS A földkéreg összetétele // US Dep. Belső, Geol. Surv.. - 1924. - T. 770 . - S. 518 .
  6. ↑ Fersman A.E. Geokémia. — Természet és technológia. ONTI, 1933, 1934, 1937 és 1939. - I-IV. köt.
  7. ↑ Goldschmidt VM Geochemische Verteilungsgesetze der Elemente, IX. Die Mengenverhältnisse der Elemente und Atomarten  (német)  // Skrifter utgitt av det Norske Videnskapsakademi i Oslo, I, Matematisk-naturvidenskapelig Klasse. - 1937. - Bd. C1 , H.4 .
  8. ↑ Vinogradov A.P. A kémiai elemek eloszlásának mintái a földkéregben  // Geokémia. - 1956. - Kiadás. 1 . - S. 6-52 .
  9. ↑ Solovov A.P., Arkhipov A.Ya., Bugrov V.A. et al.: "Kézikönyv az ásványok geokémiai kutatásához." M.: Nedra, 1990, 9-10
  10. ↑ Vlagyimir Alekszeenko, Alekszej Alekszeenko. A kémiai elemek mennyisége a városi talajokban  // Journal of Geochemical Exploration. - 2014. - 147. szám (B) . – S. 245–249 .
  11. ↑ Alekseenko V.A., Laverov N.P., Alekseenko A.V. Clarke a talajok kémiai elemeiről lakossági tájakon. Kutatási módszertan // A biogeokémia és a geokémiai ökológia problémái. - 2012. - 3. sz . – S. 120–125 . — ISSN 1991-8801 .
  12. ↑ Alekseenko V.A., Laverov N.P., Alekseenko A.V. A lakótájak talajainak kémiai elemtartalmának kérdéséről // Ökológiai Földtani és Racionális Természetgazdálkodási Iskola. - Szentpétervár. , 2011. - S. 39-45 .
  13. ↑ 1 2 Alekseenko V.A., Alekseenko A.V. Kémiai elemek geokémiai rendszerekben. Lakói tájak talajának sziklái. — Rostov n/a. : A Southern Federal University kiadója, 2013. - 388 p. - 5000 példány.  - ISBN 978-5-9275-1095-5 .
  14. ↑ Alekseenko V.A., Alekseenko A.V. Kémiai elemek városi talajokban. — M. : Logosz, 2014. — 312 p. - 1000 példányban.  - ISBN 978-5-98704-670-8 .

Irodalom

Linkek