تحقیق در مورد واکنشهای رسوبی

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

دسته بندی : وورد

نوع فایل :  .doc ( قابل ویرایش و آماده پرینت )

تعداد صفحه : 14 صفحه

 قسمتی از متن .doc : 

واحد دانشگاه میبد

موضوع:شیمی کلوییدی

استاد:مهندس خواست

اسامی گروه: مصطفی مختاری

امیر مهدی تهیدست

بهار 86

4ج خواص رسوبها و واکنشگرهای رسوب دهنده

4c Properties of precipitates and precipitating Reagents

یک عامل رسوب دهنده وزنی ایده آل ( رسوب دهنده ) باید به طور اختصاصی یا لااقل به طور انتخابی با آنالیت به طور کامل واکنش دهد . واکنشگرهای اختصاصی که نادر هستند ، تنها با یک گونه شیمیایی منفرد واکنش می دهند . واکنشهای انتخابی که متداولترند ، با تعداد محدودی از گونه ها واکنش می دهند . به علاوه ، برای انتخاب یا اختصاصی بودن واکنشگرها ، این رسوب دهنده ایده آل باید با آنالیت طوری واکنش دهد که :

1- به سهولت صاف شده و با شستشو از آلوده کننده ها عاری شود .

2- خلالیت باندازه کافی کم باشد به طوری که در طی صاف کردن و شستن ، کاهش قابل توجهی در آنالیت حاصل نشود .

3- با هوا واکنش ندهد .

4- بعد از خشک کردن یا احیاناً اشتعال ، ترکیب شناخته شده ای داشته باشد .

تعداد بسیار کمی از واکنشگرها ، رسوبهایی تولید می کنند که تمام این خواص را دارا هستند .

متغیرهایی که حلالیت را تحت تأثیر قرار می دهند در فصلهای 6 ، 7 و 8 شرح داده شده اند . در این بخش روشهایی برای به دست آوردن جامدات خالصی که به سهولت صاف شده و دارای ترکیب معلوم هستند ، مورد بحث قرار می گیرد .

4 ج -1 اندازه ذره و قابلیت صاف شدن رسوبات

-1 Particle Size and Filterability of Precipitates 4c

رسوبها که عموماً دارای ذرات بزرگی هستند ، برای کار وزنی مناسبترند ، زیرا ذرات بزرگ به راحتی صاف شده و با شستشو از ناخالصی ها عاری می شوند ، در مجموع ، چنین رسوبهایی معمولاً از رسوبهای ریز خالص ترند .

عوامل تعیین کننده ذره رسوبها

Factor that Determine the Particle Size of Precipitates

اندازه ذرات جامداتی که توسط عمل رسوب دادن تشکیل می شوند ، بسیار متفاوت است . از یک سو ، تعلیقهای کلوییدی دارای ذرات ریزی هستند که با چشم غیر مسلح قابل مشاهده نیستند ( به قطرcm 10 تا cm10 ) . ذرات کلوییدی نه تمایلی به ته نشین شدن از محلول دارند و نه به آسانی صاف می شوند . از سوی دیگر ، ذراتی با ابعادی به اندازه یکدهم میلی متر یا بیشتر وجود دارند . پراکندگی موقتی چنین ذراتی در فاز مایع ، تعلیق بلوری نامیده می شود . ذرات تعلیق بلوری تمایل دارند که به طور خود بخودی ته نشین شوند و به آسانی صاف می گردند .

سالهاست که دانشمندان تشکیل رسوب را مطالعه می کنند ، اما مکانیسم این فرایند تاکنون به طور کامل درک نشده است . واضح است که اندازه ذرات تحت تأثیر متغیرهای تجربی مانند حلالیت رسوب ، دما ، غلظت واکنش دهنده و سرعتی که واکنش دهنده ها مخلوط می شوند ، قرار می گیرد . به فرض اینکه اندازه ذرات تنها به یک خاصیت سیستم که فوق اشباع نسبی نامیده می شود ، حداقل می توان به طور کیفی اثر این متغیرها را شرح داد .

(4-3 ) = فوق اشباع نسبی

در این معادله Q غلظت ماده حل شده در لحظه و S حلالیت تعادلی آن است .

واکنشهای رسوبی عموماً آهسته هستند . بنابراین ، حتی هنگامی که یک واکنشگر رسوب دهنده قطره قطره به محلول آنالیت اضافه می شود ، احتمال تشکیل بعضی از فوق اشباعها وجود دارد . شواهد تجربی نشان می دهد که در طی زمان ورود واکنشگر به محلول ، اندازه ذرات یک رسوب با متوسط فوق اشباع نسبی به طور معکوس تغییر می کند . بنابراین ، هنگامی که بزرگ است رسوب تمایل دارد که کلوییدی باشد و وقتی که کوچک می باشد ، احتمال تشکیل جامد بلورین بیشتر است .

مکانیسم تشکیل رسوب

Mechanism of Precipitate Formation

اگر فرض کنیم که رسوب به دو طریق یعنی تشکیل هسته و رشد ذره تشکیل می شود ، آنگاه می توان اثر فوق اشباع نسبی را بر اندازه ذرات توضیح داد . با توجه به اینکه کدامیک از این دو فرایند رسوبی سریتر انجام مس شود ، می توان اندازه ذرات یک رسوب تازه تشکیل شده را تعیین نمود .

در فرایند تشکیل هسته تعداد کمی از یونها ، اتمها یا مولکولها ( شاید چهار یا پنج ) برای تشکیل یک جامد پایدار گردهم می آیند . اغلب ، این هسته ها روی سطح آلوده کننده های جامد معلق مانند ذرات گردو غبار تشکیل می شوند . در ادامه ایجاد رسوب ، رقابتی بین فرایند تشکیل هسته و رشد روی هسته حاصل ( رشد ذره ) به وجود می آید . اگر فرایند تشکیل هسته غالب شود رسوبی با تعداد زیادی از ذرات ریز حاصل می شود . اگر فرایند رشد غالبه کند ، رسوب شامل تعداد کمی از ذرات درشت است .

عقیده بر این است که سرعت فرایند تشکیل هسته بطور توانی با افزایش فوق اشباع نسبی افزایش می یابد . در مقابل ، سرعت فرایند رشد ذره فقط به طور خطی با افزایش فوق اشباع نسبی زیاد می شود . بنابراین ، هنگامی که فوق اشباع نسبی بالاست ، فرایند تشکیل هسته مکانیسم اصلی تشکیل رسوب است و تعداد زیادی ذره ریز به وجود می آید .

هنگامی که فوق اشباع نسبی پایین است ، فرایند رشد ذره غلبه کرده و ته نشینی جامد روی ذرات موجود تا توقف فرایند تشکیل هسته ادامه می یابد و در نتیجه ، یک تعلیق بلوری حاصل می شود .

کنترل تجربی اندازه ذره

Experimental Control of Particle Size

متغیرهای تجربی که فوق اشباع را به حداقل رسانده و این فرایند را به سمت رسوبهای بلوری هدایت می کنند ، عبارتند از دماهای بالا برای افزابش رسوب (S در معادله 4-3 ) محلولهای رقیق ( برای به حداقل رساندن Q ) ، افزایش آهسته عامل رسوب دهنده و خوب به هم زدن محلول . دو متغیر آخر ، غلظت ماده حل شده (Q ) را نیز در لحظه به حداقل می رساند .

به علاوه ، با کنترل Ph می توان ذرات درشت تری از رسوبی را به دست آورد که حلالیتش به Ph بستگی دارد . مثلاً ، در مورد کلسیم اکسالات با انجام قسمت عمده رسوبگیری در محیط اسیدی ضعیف که نمک در آن حلالیت متوسطی دارد ، می توان بلورهای درشتی به دست آورد که به سهولت صاف مس شوند . سپس با افزایش آهسته محلول آبی آمونیاک تا حدی که اسیدیته به میزان لازم پایین آید و همه کلسیم اکسالات رسوب کند ، رسوبگیری کامل می شود . رسوب اضافی حاصل در طی این مرحله ، روی ذرات جامد تولید شده در مرحله اول تشکیل می شود .

متأسفانه ، تحت شرایط عملی آزمایشگاهی ، بسیاری از رسوبها نمی توانند به صورت بلوری تشکیل شوند . وقتی رسوبی چنان حلالیت پایینی داشته باشد که در S در معادله 4-3 همیشه نسبت به Q ناچیز باقی بماند ، در آن صورت عموماً یک جامد کلوییدی خواهیم داشت . بنابراین ، فوق اشباع نسبی در طول فرایند تشکیل رسوب در حد بالایی باقی مانده و یک تعلیق کلوییدی حاصل می شود . مثلاً ، تحت شرایط عملی برای یک تجزیه اکسیدهای آبدار آهن (III) ، آلومینیوم ، کروم (III) و سولفیدهای بیشتر یونهای فلزات سنگین به واسطه حلالیتهای بسیار کم آنها فقط به صورت کلوییدی تشکیل می شوند .

تحقیق در مورد سنگهای رسوبی

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

دسته بندی : وورد

نوع فایل :  .doc ( قابل ویرایش و آماده پرینت )

تعداد صفحه : 30 صفحه

 قسمتی از متن .doc : 

مقدمه

در حدود 70% از سنگ های سطح زمین دارای منشأ رسوبی هستند و این سنگها عمدتاً از ماسه سنگها، سنگ های آهکی شیل ها و به مقدار کمتری اما به همان معروفیت از رسوبات نمک، سنگ های آهن دار، ذغال و چرت تشکیل شده است.

سنگ های رسوبی در ادوار گذشته زمین شناسی در محیط های طبیعی متفاوتی که امروزه وجود دارد رسوب کرده اند. رسوبات پس از ته نشین تحت تأثیر فرآیندهای دیاژنز قرار می گیرند که به صورت فرآیندهای فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی است و باعث فشردگی، سیمانی شدن تبلور مجدد و سایر تغییرات در رسوب اولیه می شود.

دلایل زیادی برای مطالعه سنگ های رسوبی وجود دارد. زیرا ارزش اقتصادی کانی ها و مواد موجود در آن ها کم نمی باشد. سوخت های فسیلی نفت و گاز از پختگی مواد آلی در رسوبات مشتق شده و سپس این مواد به یک سنگ مخزن مناسب که عمدتاً یک سنگ رسوبی متخلخل است مهاجرت می کند. روش های رسوب شناسی و سنگ شناسی به طور گسترده در پی جویی ذخایر جدید این منابع سوختی و سایر منابع طبیعی مورد استفاده قرار می گیرد. سنگ های رسوبی بیشتر آهن، پتاس، نمک و مصالح ساختمانی و بسیاری دیگر از مواد خام ضروری را تأمین می کند.

سنگ های رسوبی حاوی زندگی گذشته زمین به فرم فسیل ها هستند که اینها مفاهیم اصلی انطباق چینه شناسی در فانروزوئیک می باشند.

سنگهای رسوبی منشأ خارجی داشته و تحت تأثیر عوامل مختلف نظیر باد، آب و غیره حاصل می شود به همین دلیل آنها را سنگ های بیرونی نیز می نامند سنگ های رسوبی 5% حجم لیتوسفر را تشکیل داده ولی سطحی از زمین که توسط آنها پوشیده می شود 70% می باشد. عمق متوسطی که توسط سنگهای رسوبی اشغال می شود دو هزار متری می باشد1. سنگ هایی که از ته نشین شدن مواد رسوبی پدید آمده باشند سنگ های رسوبی نامیده می شوند.2 سنگ های رسوبی به تعبیری از فرآیندهای فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی تشکیل می شوند.

ادامه 2 :

بر اساس عملکرد فرآیندهای غالب معمولاً رسوبات را از نظر سنگ شناسی در چهار رده گروه بندی می کنند( جدول 1ـ1) رسوبات سیلیسی آواری( هم چنین تحت عنوان رسوبات کریجنوس یا اپی کلاسیک خوانده می شوند) آنهایی هستند که از خرده( قطعات) سنگهای قبلی که توسط فرآیندهای فیزیکی حمل و رسوب کرده اند. تشکیل شده اند. کنگلومراها و ماسه سنگ ها و گل سنگ ها به این گروه تعلق دارند.

طبقه بندی سنگهای رسوبی:

سنگ های رسوبی دسته أی از سنگ هاست که دردرجه حرارت و فشار پایین در نتیجه فرآیندهای فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی ایجاد می شود و رسوبات در درجه حرارت و فشار پایین محیط های رسوبی تشکیل شده و در شرایط دیاژنتیک یعنی درجه حرارت زیر 200 درجه سانتیگراد و فشار کمتر از یک تا 2 کیلو بار به سنگهای رسوبی تبدیل می گردند حدود 70% سطح کرة زمین از لایه های رسوبی تشکیل شده است.

معیارهایی که در طبقه بندی سنگهای رسوبی می توان از آنها استفاده کرد متنوع می باشد.

تحقیق در مورد واکنشهای رسوبی

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

دسته بندی : وورد

نوع فایل :  .doc ( قابل ویرایش و آماده پرینت )

تعداد صفحه : 14 صفحه

 قسمتی از متن .doc : 

واحد دانشگاه میبد

موضوع:شیمی کلوییدی

استاد:مهندس خواست

اسامی گروه: مصطفی مختاری

امیر مهدی تهیدست

بهار 86

4ج خواص رسوبها و واکنشگرهای رسوب دهنده

4c Properties of precipitates and precipitating Reagents

یک عامل رسوب دهنده وزنی ایده آل ( رسوب دهنده ) باید به طور اختصاصی یا لااقل به طور انتخابی با آنالیت به طور کامل واکنش دهد . واکنشگرهای اختصاصی که نادر هستند ، تنها با یک گونه شیمیایی منفرد واکنش می دهند . واکنشهای انتخابی که متداولترند ، با تعداد محدودی از گونه ها واکنش می دهند . به علاوه ، برای انتخاب یا اختصاصی بودن واکنشگرها ، این رسوب دهنده ایده آل باید با آنالیت طوری واکنش دهد که :

1- به سهولت صاف شده و با شستشو از آلوده کننده ها عاری شود .

2- خلالیت باندازه کافی کم باشد به طوری که در طی صاف کردن و شستن ، کاهش قابل توجهی در آنالیت حاصل نشود .

3- با هوا واکنش ندهد .

4- بعد از خشک کردن یا احیاناً اشتعال ، ترکیب شناخته شده ای داشته باشد .

تعداد بسیار کمی از واکنشگرها ، رسوبهایی تولید می کنند که تمام این خواص را دارا هستند .

متغیرهایی که حلالیت را تحت تأثیر قرار می دهند در فصلهای 6 ، 7 و 8 شرح داده شده اند . در این بخش روشهایی برای به دست آوردن جامدات خالصی که به سهولت صاف شده و دارای ترکیب معلوم هستند ، مورد بحث قرار می گیرد .

4 ج -1 اندازه ذره و قابلیت صاف شدن رسوبات

-1 Particle Size and Filterability of Precipitates 4c

رسوبها که عموماً دارای ذرات بزرگی هستند ، برای کار وزنی مناسبترند ، زیرا ذرات بزرگ به راحتی صاف شده و با شستشو از ناخالصی ها عاری می شوند ، در مجموع ، چنین رسوبهایی معمولاً از رسوبهای ریز خالص ترند .

عوامل تعیین کننده ذره رسوبها

Factor that Determine the Particle Size of Precipitates

اندازه ذرات جامداتی که توسط عمل رسوب دادن تشکیل می شوند ، بسیار متفاوت است . از یک سو ، تعلیقهای کلوییدی دارای ذرات ریزی هستند که با چشم غیر مسلح قابل مشاهده نیستند ( به قطرcm 10 تا cm10 ) . ذرات کلوییدی نه تمایلی به ته نشین شدن از محلول دارند و نه به آسانی صاف می شوند . از سوی دیگر ، ذراتی با ابعادی به اندازه یکدهم میلی متر یا بیشتر وجود دارند . پراکندگی موقتی چنین ذراتی در فاز مایع ، تعلیق بلوری نامیده می شود . ذرات تعلیق بلوری تمایل دارند که به طور خود بخودی ته نشین شوند و به آسانی صاف می گردند .

سالهاست که دانشمندان تشکیل رسوب را مطالعه می کنند ، اما مکانیسم این فرایند تاکنون به طور کامل درک نشده است . واضح است که اندازه ذرات تحت تأثیر متغیرهای تجربی مانند حلالیت رسوب ، دما ، غلظت واکنش دهنده و سرعتی که واکنش دهنده ها مخلوط می شوند ، قرار می گیرد . به فرض اینکه اندازه ذرات تنها به یک خاصیت سیستم که فوق اشباع نسبی نامیده می شود ، حداقل می توان به طور کیفی اثر این متغیرها را شرح داد .

(4-3 ) = فوق اشباع نسبی

در این معادله Q غلظت ماده حل شده در لحظه و S حلالیت تعادلی آن است .

واکنشهای رسوبی عموماً آهسته هستند . بنابراین ، حتی هنگامی که یک واکنشگر رسوب دهنده قطره قطره به محلول آنالیت اضافه می شود ، احتمال تشکیل بعضی از فوق اشباعها وجود دارد . شواهد تجربی نشان می دهد که در طی زمان ورود واکنشگر به محلول ، اندازه ذرات یک رسوب با متوسط فوق اشباع نسبی به طور معکوس تغییر می کند . بنابراین ، هنگامی که بزرگ است رسوب تمایل دارد که کلوییدی باشد و وقتی که کوچک می باشد ، احتمال تشکیل جامد بلورین بیشتر است .

مکانیسم تشکیل رسوب

Mechanism of Precipitate Formation

اگر فرض کنیم که رسوب به دو طریق یعنی تشکیل هسته و رشد ذره تشکیل می شود ، آنگاه می توان اثر فوق اشباع نسبی را بر اندازه ذرات توضیح داد . با توجه به اینکه کدامیک از این دو فرایند رسوبی سریتر انجام مس شود ، می توان اندازه ذرات یک رسوب تازه تشکیل شده را تعیین نمود .

در فرایند تشکیل هسته تعداد کمی از یونها ، اتمها یا مولکولها ( شاید چهار یا پنج ) برای تشکیل یک جامد پایدار گردهم می آیند . اغلب ، این هسته ها روی سطح آلوده کننده های جامد معلق مانند ذرات گردو غبار تشکیل می شوند . در ادامه ایجاد رسوب ، رقابتی بین فرایند تشکیل هسته و رشد روی هسته حاصل ( رشد ذره ) به وجود می آید . اگر فرایند تشکیل هسته غالب شود رسوبی با تعداد زیادی از ذرات ریز حاصل می شود . اگر فرایند رشد غالبه کند ، رسوب شامل تعداد کمی از ذرات درشت است .

عقیده بر این است که سرعت فرایند تشکیل هسته بطور توانی با افزایش فوق اشباع نسبی افزایش می یابد . در مقابل ، سرعت فرایند رشد ذره فقط به طور خطی با افزایش فوق اشباع نسبی زیاد می شود . بنابراین ، هنگامی که فوق اشباع نسبی بالاست ، فرایند تشکیل هسته مکانیسم اصلی تشکیل رسوب است و تعداد زیادی ذره ریز به وجود می آید .

هنگامی که فوق اشباع نسبی پایین است ، فرایند رشد ذره غلبه کرده و ته نشینی جامد روی ذرات موجود تا توقف فرایند تشکیل هسته ادامه می یابد و در نتیجه ، یک تعلیق بلوری حاصل می شود .

کنترل تجربی اندازه ذره

Experimental Control of Particle Size

متغیرهای تجربی که فوق اشباع را به حداقل رسانده و این فرایند را به سمت رسوبهای بلوری هدایت می کنند ، عبارتند از دماهای بالا برای افزابش رسوب (S در معادله 4-3 ) محلولهای رقیق ( برای به حداقل رساندن Q ) ، افزایش آهسته عامل رسوب دهنده و خوب به هم زدن محلول . دو متغیر آخر ، غلظت ماده حل شده (Q ) را نیز در لحظه به حداقل می رساند .

به علاوه ، با کنترل Ph می توان ذرات درشت تری از رسوبی را به دست آورد که حلالیتش به Ph بستگی دارد . مثلاً ، در مورد کلسیم اکسالات با انجام قسمت عمده رسوبگیری در محیط اسیدی ضعیف که نمک در آن حلالیت متوسطی دارد ، می توان بلورهای درشتی به دست آورد که به سهولت صاف مس شوند . سپس با افزایش آهسته محلول آبی آمونیاک تا حدی که اسیدیته به میزان لازم پایین آید و همه کلسیم اکسالات رسوب کند ، رسوبگیری کامل می شود . رسوب اضافی حاصل در طی این مرحله ، روی ذرات جامد تولید شده در مرحله اول تشکیل می شود .

متأسفانه ، تحت شرایط عملی آزمایشگاهی ، بسیاری از رسوبها نمی توانند به صورت بلوری تشکیل شوند . وقتی رسوبی چنان حلالیت پایینی داشته باشد که در S در معادله 4-3 همیشه نسبت به Q ناچیز باقی بماند ، در آن صورت عموماً یک جامد کلوییدی خواهیم داشت . بنابراین ، فوق اشباع نسبی در طول فرایند تشکیل رسوب در حد بالایی باقی مانده و یک تعلیق کلوییدی حاصل می شود . مثلاً ، تحت شرایط عملی برای یک تجزیه اکسیدهای آبدار آهن (III) ، آلومینیوم ، کروم (III) و سولفیدهای بیشتر یونهای فلزات سنگین به واسطه حلالیتهای بسیار کم آنها فقط به صورت کلوییدی تشکیل می شوند .

سنگهای رسوبی

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

دسته بندی : وورد

نوع فایل :  .doc ( قابل ویرایش و آماده پرینت )

تعداد صفحه : 13 صفحه

 قسمتی از متن .doc : 

سنگ شناسی رسوبی

پیشگفتار

سنگ های رسوبی بیش ازهفتادوپنج درصدسطح زمین را می پوشانند. یک توده رسوبی شامل موادی است که در سطح یا نزدیک سطح زمین ودر محیطی که دارای فشار و حرارت پایین می باشد، انباشته می‌گردد. معمولاً مواد رسوبی از مایعی که آن ها را در بر می گیرد، در محیط های مختلف رسوبی ته نشین می گردند ، رسوبات به روش های مختلفی تشکیل می شوند. رسوبات در برخی از مواقع از هوازدگی و فرسایش سنگ های قدیمی تر تشکیل می شوند که در این شرایط به رسوب تخریبی یا آواری می گویند. گاهی اوقات رسوبات در اثر فرایند های بیولوژیکی ، شیمیایی و یا بیو شیمیایی ، نیز تشکیل می شوند. بعنوان مثال تشکیل رسوبات تبخیری نظیر نمک و گچ یک فرایند شیمیایی محض و تشکیل بافیمانده صدف جانداران آب زی یک فرایند بیوشیمیایی است. مواد رسوبی هرگاه تحت تاُثیر فرایندهای سنگ زدایی قرار گیرند تبدیل به سنگ رسوبی می شوند . مطالعه سنگ های رسوبی برای ما بسیار حائز اهمیت است ، زیرا اطلاعات ما درباره‌ی چینه شناسی و بسیاری از علومات ما درباره تاریخ گذشته زمین در این سنگ ها نهفته است. بخش مهمی از ذخایر معدنی که دارای ارزش قابل توجهی می باشند از سنگ های رسوبی بدست می آیند. بعنوان مثال همه یا قسمت عمده نفت ، گاز طبیعی ، زغال ، نمک ، گوگرد، املاح پتاسیم، سنگ گچ ، سنگ اهک ، فسفات، اورانیوم ، منگنز، و همچنین موادی مانند‌ : ماسه، سنگ های ساختمانی، رس های سفال سازی، از سنگ های رسوبی بدست می‌ آیند. بدلیل ارزش اهمیت مطالعه این گونه سنگ ها در کشورهای پیشرفته ،دین رشته های تخصصی بررسی این سنگ ها در مقاطع کارشناسی ارشد و دکتری دایر شده است، در کشور ما نیز بعد از انقلاب پرشکوه اسلامی توجه خاصی بر زمین شناسی خصوصاً رسوب شناسی و سنگ شناسی رسوبی شده است و این رشته تخصصی در مقاطع کارشناسی ارشد و دکتری تدریس شده است.

کانیها

زمین از سنگ تشکیل شده است . سنگها تجمعی از کانیها هستند . کانیها از اتمها تشکیل شده اند . برای درک بهتر سنگها ، ما باید ابتدا درکی از کانیها داشته باشیم . ما از تعریف یک کانی شروع می کنیم . یک کانی :

بصورت طبیعی تشکیل شده است  .

جامد است ( کانیها نمی توانند بصورت مایع یا گاز باشند ) .

با ترکیب شیمیایی مشخص تشکیل می شوند .

ساختمانی بلوری دارد ( اتمها با حالتی کاملا مشخص در داخل کانیها قرار گرفته اند ) .

مثالهایی از کانیها : آیاشیشه کانی است؟  شیشه می تواند بصورت طبیعی تشکیل شود ( شیشه های ولکانیکی ابسیدین نام دارند ) ، جامد است ، ترکیبی شیمیایی  معمولا مشخص است ، هرچند ، همواره چنین نیست ، ولی چون ساختاری بلوری ندارد ( اتمهای منفرد در شیشه بصورت تصادفی قرارگرفته اند شبیه قرارگرفتن اتمها داخل مایع ) . بنابراین ، شیشه کانی نیست .  یخ : بصورت طبیعی تشکیل می گردد ، جامد است ، ترکیب شیمیایی معینی داردکه به صورت فرمول H2O بیان میگردد و دارای ساختمان کریستالی معین در هنکامی که در حالت جامد است می باشد . بنابراین ، یخ کانی است در حالی که مایع آن هنگامی که جامد نیست دارای ساختمان بلوری نمی باشد پس کانی نیست . هالیت ( نمک ) : بصورت طبیعی تشکیل می شود ، جامد است ، ترکیب شیمیایی معینی دارد که بصورت فرمول NaCl  بیان میگردد ، دارای ساختمان کریستالی ( بلوری ) معینی است  بنابراین ، هالیت یک کانی است . کانیهای مهم پوسته زمین

تنوع کانیهایی که ما می بینیم بستگی به عناصر شیمیایی موجود برای تشکیل آنها دارد. در پوسته زمین فراوانی عناصر به شرح زیر است :

1 . اکسیژن 45.5%                 5 . کلسیم 5.1 %            9 . تیتانیم 0.9%2 . سیلیس 27.2 %               6 . منیزیم 2.8 %            10 . هیدروژن 0.14%3 .آلومینیوم 8.0%                  7 . سدیم 2.3%              11 . منگنز 0.1 %4 . آهن 5.8%                        8 . پتاسیم 1.7%            12 . فسفر 0.1 %

توجه کنید که کربن ( یکی از فراوان ترین عناصر در زندگی ) در 12 عنصر فوق بیان نمی شود . با وجود محدودیت تعداد عناصر موجود در پوسته زمین ، حدود3000 کانی شناخته شده است که فقط 20 تا 30 کانی از این تعداد کانیهای رایج می باشند . رایج ترین کانیها آنهایی هستند که اساس تشکیل آنها سیلیس و اکسیژن است : یعنی سییلیکاتها . اساس یا بنیان سیلیکاتها    Sio4  ( تترا هدران ) می باشد . چهار اکسیژن یک اتم سیلیکات را احاطه کرده اند .

 تشکیل کانیها

کانیها در طبیعت توسط فرایندهای گوناگونی تشکیل می گردند . ازجمله :

کریستالی شدن ( بلوری شدن ) از ماده مذاب فرایندی که منتج به تشکیل سنگهای آذرین می شود .

ته نشینی در آب : فرایندی که منتج به تشکیل سنگهای رسوبی شیمیایی می گردند .

ته نشینی موجودات زنده : فرایندی که منتج به تشکیل سنگهای رسوبی بیو شیمیایی  میشوند .

تبدیل به ثبات بیشتر : فرایندی که منتج به تشکیل خاک ، بواسطه هوازدگی ، و شکل گیری سنگهای دگرگونی می شود .

ته نشینی گاز : ( که البته این عمل رایج نیست ، اما برخی اوقات در اطراف دهانه آتشفشان ایجاد می گردد )فرایندهای مختلف زمین باعث ایجاد کانیهای متفاوت می گردند که ما می توانیم این فرایندها را با شناخت کانیهای مختلف تشخیص دهیم . هر فرایند شرایط حرارات و فشار خاص خود را دارند که با آزمایشاتی که در آزمایشگاه انجام می گیرد تشخیص داده می شوند . کانیهای مهم در این رابطه

برای این هدف ، سه کانی از مهمترین کانیها ( بقیه کانیها اگر نیازشد معرفی می شوند ) عبارتند از : 

 کوارتز : با فورمول شیمیایی Sio2 _ کوارتز یکی از کانیهایی است که بصورت کانی اولیه و اصیل بصورت کریستال از ماگمای ( گدازه ) اسیدی که سنگهای اسیدی را ایجاد می کنند ، در داخل سنگهای اسیدی ایجاد می گردند . اگرچه کوارتز در حرارت بالا ایجاد می گردد ولی در شرایط نزدیک به سطح زمین پایدار است ( نمی شکند و آلتره نیز نمی گردد ) .

 کانیهای رسی : کانیهای رسی سیلیکاتهای ورقه ای می باشند ، بنابراین دارای یک ساختار کریستالی ( بلوری ) می باشند که این امکان را به آنها می دهد که در امتداد ورقه ها به آسانی بشکنند . کانیهای رسی در اثر آلتره شدن کانیهای دیگر در طول فرایند هوازدگی شیمیایی ایجاد می گردند ( آلتره شدن تحت شرایط نزدیک بودن به زمین ) . کانیهای رسی اجزاء اصلی و اولیه تشکیل خاک می باشند و همچنین در سنگهای رسوبی به عنوان مثال شیل وماسه سنگ، یافت می گردند .    

 کلسیت : با فرمول شیمیایی Caco3 ( کربنات کلسیم ) . کلسیت براحتی در آبی که مقدارکمی اسید دارد حل می شود . بنابراین کلسیت می تواند مستقیما در آب ته نشین شود . ارگانیسم ها می توانند یونهای کلسیم و کربنات را از آب جذب کرده و در پوسته هایشان رسوب دهند . بنابراین کلسیت یکی از اجزا اصلی و اولیه سنگهای رسوبی شیمیایی و بیوشیمیایی می‌باشد

سنگ‌های شیمیایی و بیوشیمیایی

الف) تبخیری‌ها

کانیهای تبخیری در محیط‌های کولابی یعنی محیطی که میزان تبخیر نسبت به ورود آب فزونی دارد تشکیل می‌شود. در این محیط اصل اشباع عامل ایجاد انواع رسوبهای تبخیری بوده و چون درجه اشباع آب با حرارت متفاوت است، لذا ترتیب خاص در پیدایش سنگ‌های تبخیری پیدا می‌شود که به آن شیل سنگهای تبخیری گفته می‌شود. محیط تشکیل این سنگها را می‌توان به دو دسته تقسیم نمود که عبارتست از الف) دریاچه‌های موقتی نظیر دریاچه قم ب) حوضه‌های کناری دریاهای بهرالیل ارتباط آن با دریای آزاد محدود می‌باشد نظیر خلیج فارس و خلیج قره‌ نباز.

شرایط عادی تبخیر و اشباع در این حوضه‌ها هم از نظر مکانی و هم از نظر زمان نظم خاصی را ایجاد می‌نماید که بطور مثال افزایش وزن مخصوص در اثر تبخیر و نوع کانی تبخیری به شرح زیر است.

(شمای اوزپگلرو وانت هوف رابطه بین وزن مخصوص آب و رسوب مواد تبخیری (معتمد 1366))

نحوه رسوب‌گذاری، نهشته‌های نمک‌دار در هنگام تبخیر یک متر از آب دریا به شرح زیر است

رسوب

ارتفاع آب باقی‌مانده

رسوب آهک با مقدار بسیار کم آهن

0/543m

رسوب گچ، ابتدا سریع و سپس کند

0/190m

رسوب گچ، شروع رسوب نمک‌طعام

0/099m

پایان بیشینه رسوب گچ و ادامه رسوب‌گذاری نمک‌طعام

0/095m

بیشینه رسوب نمک و دنباله رسوب گچ

0/039

پایان رسوب گچ و دنباله رسوب‌گذاری نمک

0/032

دنباله رسوب نمک‌طعام و رسوب کلرور پتاسیم و سولفات منیزیم

0/032000/00

سنگهای رسوبی

سنگهایی هستند که منشا خارجی دارند و در نتیجه حمل و نقل و ته نشین شدن ذرات سنگهای قبلی یا رسوب مواد محلول در محیطهای مختلف ( سطح زمین ، رودخانه ، دریاچه ، دریا و یخچال ) و بالاخره از سیمان شدن و به هم چسبیدن ذرات سنگهای مختلف و برجا تشکیل شده اند . 4-2-1- سنگ آهک : سنگ های آهکی همیشه لایه لایه اند ، اما ضخامت لایه ها در کانسارهای مختلف و حتی در نقاط مختلف یک کانسار متفاوت است . قسمتهایی که دارای توده بزرگتری هستند ، طبیعتا برای استخراج و تهیه سنگ در آبهای سطحی قابل انحلال می باشند ، لذا حاشیه این درزه ها کم و بیش هوازده می شود . خواص سنگ آهک : سنگ آهک ها دارای بافت متغیری بوده ولی اکثر آنها ریزدانه اند . آنهایی که درشت دانه هستند متشکل از بلورهای درشت یا قطعات فسیل اند . انواع ریزدانه قابلیت پرداخت بهتری دارند و پایداری آنها در برابر هوازدگی بهتر است . سنگ های آهکی و دولومیتهای متراکم و همین طور آنهایی که فاقد ناخالصی اند دارای دوام خوبی هستند ولی دوام آنها از گرانیتها و ماسه سنگهای متراکم کمتر است . سنگ آهک در ابتدا با فرآیند حل شدن هوازده می شود . تاثیر باران یا آب های سطحی ممکن است کند و تدریجی باشد ، اما احتمالا به شکل کاملا غیر یکنواخت رخ می دهد . اگر بخشی از سنگ سیلیسی شده باشد ، این قسمتها در برابر فرآیند انحلال بیش از بخشهای کربناتی مجاور مقاومت می کنند و ظاهر سنگ به صورت غیریکنواخت و آبله رو در می آید . دولومیتها معمولا به این سادگی هوازده نمی شوند . برخی از دانه های درشت ممکن است تجزیه و دانه ها جدا شوند . برخی از کانیهای مضر باعث آسیب دیدن سنگ و کاهش ارزش آن می شوند که در بخشهای قبلی توضیح داده شد . طبقه بندی : استاندارد ASTM C : 568 سنگ آهک ساختمانی را به دسته زیر تقسیم می نماید :1- سنگ آهک ساختمانی با چگالی کم : بین 1760 تا 2160 کیلوگرم بر مترمکعب2- سنگ آهک ساختمانی با چگالی متوسط : بین 2160 تا 2560 کیلوگرم بر مترمکعب3- سنگ آهک ساختمانی با چگالی زیاد : بیشتر از 2560 کیلوگرم بر مترمکعبمشخصات فیزیکی و مکانیکی لازم برای هر یک از دسته های فوق در استاندارد مذکور آمده است . سختی : سنگهای آهکی معمولا سخت نیستند ، در حالی که سنگ آهک های متراکم معمولا سخت و انواع متخلخل آن سست هستند . جذب آب : انواع مختلف سنگ آهک متراکم و سخت دارای جذب آب پایین ( کمتر از دو درصد ) هستند ، اما در انواع دیگران با چگالی کمتر که به عنوان سنگ ساختمانی نیز قابل استفاده اند ، جذب آب بیشتری حدود چهار تا دوازده درصد نیز دیده شده است . مقاومت فشاری : اکثر سنگهای سخت مقاومت خوبی بین 60 تا 80 مگاپاسکال یا حتی خیلی بیشتر از خود نشان می دهند . مقاومت در برابر آتش : مقاومت سنگ آهک در برابر آتش در دماهای پایین تر از تبدیل آن به آهک زنده ، خوب است . اگر چه سنگ آهک نیز مانند سایر سنگها در معرض اثر همزمان آتش و آب شدیدا خرد می شود . مقاومت سنگهای دولومیتی در برابر آتش از سنگهای آهکی کمتر است . رنگ : سنگ آهک خالص چه از نوع کلسیتی و چه از نوع دولومیتی سفید رنگ است ، اما ناخالصی های رسی یا کربناتی به آنها رنگ خاکستری ، قهوه ای یا تیره تر می دهد . برخی از انواع اخیرالذکر در معرض هوازدگی و آفتاب به سرعت کمرنگ می شوند . کاربرد :سنگ آهک ساختمانی را می توان در ساخت دیوارها استفاده کرد . سنگ آهک با وزن ویژه زیاد را می توان در سنگفرش خیابان ها و پیاده رو ها ، پی و نمای ساختمان مصرف کرد . سنگ آهک با وزن ویژه زیاد در برابر قلیایی ها مقاوم است . 4-2-2- تراورتن : نوعی سنگ آهکی است که دارای منشا شیمیایی است و از ته نشین شدن کربنات کلسیم نزدیک چشمه ها ، غارها و حوضچه های مردابی به وجود می آید . این سنگ بیشتر به رنگ کرم ، زرد ، قهوه ای ، خاکستری و سفید است . بافت آن متخلخل است و به صورت لایه لایه نیز وجود دارد. وجود حفره های سنگ به دلیل خروج گازها به هنگام ته نشین شدن و در پاره ای از موارد تجزیه گیاهان است . 4-2-3- ماسه سنگ :ماسه سنگ به طور معمول از دانه های کوارتز تشکیل شده است که به وسیله مواد سیمانی به یکدیگر متصل شده اند . کانیهای فرعی شامل فلدسپات ، میکا ، اکسید آهن ، پیریت یا حتی تورمالین نیز وجود دارند . در مواردی فلدسپاتها و قطعات خرده سنگی توانند جز غالب باشند . ماسه سنگ ها دارای ساختار لایه لایه هستند و در تمام آنها درزه ها را میتوان مشاهده کرد . دانه های تشکیل دهنده ماسه سنگها حدود 70 میکرون تا 4 میلیمتر است که با درشت شدن دانه ها به کنگلومرا تبدیل می شوند . از طرف دیگر ، با ریز شدن دانه ها و افزایش مواد رسی آنها به شیل منتهی می شوند . سیمان ماسه سنگ عموما اکسیدهای آهن ، سیلیس , کربنات کلسیم یا کانیهای رسی است ولی سیمانهای دیگر نیز وجود دارد . کیفیت و مشخصات سیمان روی مقاومت ، دوام ، کارپذیری و رنگ ماسه سنگ تاثیر می گذارد

تحقیق در مورد سنگهای آذرین رسوبی

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

دسته بندی : وورد

نوع فایل :  .doc ( قابل ویرایش و آماده پرینت )

تعداد صفحه : 61 صفحه

 قسمتی از متن .doc : 

سنگهای آذرین

تعریف

منظور از بافت ، شکل و اندازه بلور و رابطه فیزیکی آنها با یکدیگر است که توسط میکروسکوپ مورد مطالعه قرار می‌گیرد. بنابراین بافت سنگ آذرین می‌تواند مراحل مختلف انجماد نحوه تبلور سنگ آذرین را مشخص نماید. از این رو بافت سنگهای آذرین بصورت زیر تقسیم‌بندی می‌شوند.

بافت درشت بلور

بافت درشت بلور به سنگهای آذرینی اختصاص دارد که آرام در اعماق سرد شده و همه بلورها فرصت کافی برای رشد یافته‌اند. در بافت درشت بلور اندازه بلورها بین چند دهم میلیمتر تا چند سانتیمتر متغیر است. در این بافت به هیچ وجه بخش شیشه‌ای و غیر متبلور وجود ندارد. اغلب کانی در این بافت ، اتومورف بوده و شکل بلور شناسی خود را در سنگ حفظ می‌کنند و بعضی دیگر که حد فاصل کانی‌های اتومورف را پر کرده‌اند، گزنومورف می‌باشند.بافت دانه‌ای :در این بافت بلورهای گزنومورف کوارتز بصورت منفرد و یا مجتمع فصای بین بلورهای اتومورف را پر کرده‌است. در بافت دانه‌ای فلدسپاتهای پلاژیوکلاز تقریبا اتومورف می‌باشند و در بین آنها فلدسپاتهای آلکالن بصورت گزنومورف و گاهی تقریبا اتومورف دیده می‌شوند.

بافت پورفیروئید :گاهی در بعضی از سنگها بعضی از بلورها به قدری رشد می‌کنند که اندازه آنها به چند سانتیمتر می‌رسد. لذا به آن ساخت پورفیر مانند یا پورفیروئیدی می‌گویند. بلورهای بسیار درشت را پورفیروبلاست می‌گویند.

بافت پگماتیتی :در این بافت بلورها بسیار درشت می‌شوند. بطوری که اندازه آنها بین چند سانتیمتر تا چند دسیمتر متغیر است.

بافت پگماتیک گرافیک :موقعی است که یک بلور کوارتز و یک بلور فلدسپات آلکالن طوری در هم داخل شده‌ باشند که یکی از آنها (معمولا فلدسپات آلکالن) متن را تشکیل داده و بلور دیگر ادخال‌ها را بسازد.

بافت کروی : در این بافت زمینه سنگ دارای بافت دانه‌ای است و در این زمینه اجتماعاتی از بلورها بصورت کره با ساخت شعاعی قرار گرفته‌اند. هر کره از طبقات متحدالمرکز و متناوب کانیهای تیره و روشن تشکیل شده به نحوی که کانیهای روشن در امتداد شعاعها کره و کانیهای تیره موازه با سطح کره رشد کرده‌اند.

بافت آپلیتی :در این بافت بلورها ریز و یکنواخت هستند که با چشم غیر مسلح به آسانی قابل رویت نمی‌باشند. این بافت مخصوص دسته‌ها و فیلونهای توده‌های آذرین اسیدی غنی از پلاژیو کولز است.

بافت ریز بلور

بافت ریز بلور مخصوص سنگهای آتشفشانی ، دایکها ، سیل‌ها و سطح خارجی توده‌های نفوذی است.بافت دانه‌ای ریز بلور :در این بافت اندازه دانه‌ها از بافت آپلیتی تا بافت کریپتو کریستال (نامرئی بلور) تغییر می‌کند. بافت دانه‌ای ریزبلور بافت فلسی تیک نیز نامیده می‌شود. در بافت فلسی تیک پرفیریک بلورهای درشت در متن دانه‌ای ریزبلور مشاهده می‌گردند.

بافت میکرولیتیک :بافت میکرولیتیک مخصوص گدازه‌هاست. در این بافت قسمت اعظم فلدسپات بصورت بلورهای اتومورف و باریک متبلور می‌گردد که میکرولیت خوانده می‌شود. فضای بین میکرولیتها را بخشی متبلور و نامرئی و یا غیر متبلور شیشه‌ای پر می‌کند که اصطلاحا مزوستاز گفته می‌شود.

بافت میکرولیتیک پورفیریک :اگر در بافت میکرولیتیک بلورهای درشت کانیها نیز دیده ‌شود به آن بافت میکرولیتیک پورفیریک می‌گویند.

بافت دلریتی :بافت دلریتی در سنگهای بازیک که بصورت فیلون ، دایک یا سیل تشکیل شده‌ باشند دیده می‌شود. در بافت دلریتی بلورهای اتومورف