Chemia środowiska- dziedzina chemii zajmująca się opisem zjawisk chemicznych zachodzących w środowisku przyrodniczym, związana głównie z trzema podstawowymi matrycami środowiska: atmosferą, wodą I glebą oraz relacjami pomiędzy nimi



Pobieranie 179,02 Kb.
Strona1/2
Data10.03.2018
Rozmiar179,02 Kb.
  1   2


Chemia środowiska- dziedzina chemii zajmująca się opisem zjawisk chemicznych zachodzących w środowisku przyrodniczym, związana głównie z trzema podstawowymi matrycami środowiska: atmosferą, wodą i glebą oraz relacjami pomiędzy nimi. Chemia środowiska staje się obecnie nauką interdyscyplinarną blisko związaną z biologią, geografią i fizyką.Chemia środowiska zajmuje się również zmianami zachodzącymi w przyrodzie pod wpływem zanieczyszczeń i zjawisk powstających na skutek rozwoju cywilizacji.Glin–jest trzecim najpowszechniej występującym pierwiastkiem na powierzchni Ziemi. Glin dla zwierząt w nadmiarze może być rakotwórczy[potrzebne źródło]. Codziennie w pożywieniu, między innymi w warzywach i herbacie, przyjmujemy około 12 mg glinuWodorowęglan glinu Al. (HCO3)3, ortofosforan glinu AlPO4 oraz krzemian glinu Al2(SiO3)3 są stosowane jako leki przy nadkwasocie. jest całkowicie asymilowany przez wątrobę i nie wydalany na zewnątrz, nie wykazując przy tym typowych cech toksycznych. Dlatego też większość źródeł zalicza go do metali obojętnych i z tego względu w pewnych określonych warunkach dopuszczony jest do użytkowania w gastronomii. Jednak w przypadku termicznej obróbki żywności, przy bezpośrednim kontakcie z wodą, glin wykazuje wysoką rozpuszczalność i w nadmiernych ilościach przenika do pożywienia. Z tego powodu w Polsce już w latach 80. systematycznie wycofywano z użytku naczynia aluminiowe i obecnie jego znaczenie jest marginalne. Nadmiar glinu nadmiernie obciąża wątrobę, a przyjmowanie dużych dawek tego pierwiastka, zwłaszcza w okresie dzieciństwa, skutkuje upośledzeniem funkcji i mniejszą wydajnością tego organu w późniejszych latach. Ponadto należy wspomnieć, że glin łatwo asymiluje się ze związkami wapnia łatwo przyswajalnego do związków ciężko przyswajalnych. Dlatego też należy ograniczać jego spożycie w okresie wzrostu i rozwoju układu kostnego. Nie jest również wskazane, aby w nadmiarze spożywały go osoby w trakcie leczenia złamań i cierpiące na odwapnienie kości.Glin podobnie jak krzem nie jest pierwiastkiem niezbędnym dla życia roślin. Mało tego w dużych ilościach może być toksyczny zarówno dla roślin jak i dla zwierząt zjadających roślinę zawierającą glin. Obecność glinu w glebie związana jest z obecnością jonów H+, aby się pozbyć glinu z gleby najczęściej stosuje się równolegle neutralizacje pH oraz sadzenie roślin, które pobierają glin z gruntu w większych ilościach.Związki glinu:Ortoklaz to minerał z gromady krzemianów, jedna z trzech (oprócz mikroklinu i sanidynu) odmian polimorficznych skalenia potasowego. Tworzy kryształy o pokroju tabliczkowym, słupkowym, często zbliźniaczone (bliźniaki baweńskie, karlsbadzkie – najładniejsze znaleziono w Karlovych Varach i manebachskie). Występuje też w formie skupień ziarnistych i zbitych. Jest kruchy, przezroczysty. Niekiedy wykazuje opalescencję o charakterze adularyzacji. Wywołują ją uporządkowane, drobne, wrostki albitu. Takie skalenie nazywa się kamieniami księżycowymi. Niektóre odmiany wykazują efekt kociego oka.

Albit (skaleń sodowy) – minerał z gromady krzemianów zaliczany do grupy zwanej plagioklazami jak i skaleni alkalicznych. Należy do minerałów pospolitych. Nazwa pochodzi od łacińskiego albus - biały.

Anortyt – minerał z gromady krzemianów zaliczany do grupy plagioklazów; bardzo rzadki. Występuje w niektórych skałach magmowych (takich jak: gabro, bazalt, noryt, anortozyt ) oraz w metamorficznych. Piękne kryształy występują w lapillach wulkanicznych Wezuwiusza.Kaolinit – minerał z gromady krzemianów, zaliczany do minerałów ilastych (grupa kaolinitu). Minerał bardzo pospolity i wyjątkowo szeroko rozpowszechniony. Kaolinit sam nie jest ogniotrwały, tracąc bowiem wodę w stosunkowo niskiej temperaturze przestaje być już kaolinitem. Jednym z produktów jego rozpadu jest mullit - minerał, który w skorupie ziemskiej znaleziono tylko raz , natomiast w produktach ceramicznych powstający bardzo często.Mullit jest minerałem wytrzymującym temperatury do 1800 stopni C.Kaolinit jest składnikiem kaolinu, miękkiej plastycznej skały, jednego z najważniejszych surowców ceramiki szlachetnej. Kaolin stosuje się w stanie surowym lub uszlachetnionym. Na jego przydatność wpływa biała barwa, drobnokrystaliczność, zdolność do przechodzenia w stan zawiesiny, niska twardość, obojętność chemiczna, powszechność występowania i niska cena surowca. Kaolin stanowi 40 - 65% masy do produkcji porcelany, fajansu, szamotowych materiałów ogniotrwałych oraz jako wypełniacz do papieru i gumy.Glinokrzemianywraz z krzemianami są największą i najliczniejszą rodziną minerałów. Minerały te budują 95% skorupy i górnego płaszcza Ziemi. Są one najważniejszymi składnikami większości skał magmowych. Powszechnie występują również w skałach metamorficznych i osadowych. Znaleziono je znaleziono także w meteorytach.Glinokrzemiany Podstawowymi składnikami większości skał magmowych są skalenie. Od ich rodzaju i ilości zależy cała klasyfikacja tych skał. Często występują one również w skałach metamorficznych. Ze względu na skład chemiczny dzielą się one na dwie grupy: skalenie potasowe i skalenie sodowo wapniowe (plagioklazy).Skalenie potasowe (ortoklaz, mikroklin) stanowią dominujący składnik wielu skał magmowych m. in. granitów, sjenitów, pegmatytów. W pegmatytach tworzą one ogromne kryształy osiągające wagę dziesiątków tysięcy ton. Znany jest kamieniołom założony w jednym krysztale amazonitu (odmiana mikroklinu).Skalenie potasowe znajdują zastosowanie w przemyśle ceramicznym m. in. do produkcji porcelany i glazury. Przezroczyste i efektownie zabarwione odmiany skaleni potasowych są cenionymi kamieniami ozdobnymi (amazonit).Plagioklazy są składnikami większości skał magmowych i wielu skał metamorficznych. Niektóre odmiany plagioklazów odznaczają się charakterystyczną grą barw, spowodowaną wrostkami innych minerałów (awenturyn, kamień księżycowy). Odmiany te są cenionymi kamieniami ozdobnymi. Do kamieni ozdobnych zaliczane są również przezroczyste odmiany andezynu, peryklinu i bytownitu.Labradoryt (skała złożona z labradoru) jest używany jako kamień okładzinowy w pracach budowlanych i nagrobkowy. Plagioklazy znajdują również zastosowanie w produkcji farb, ceramiki i szkła.Skalenie łatwo ulegają wietrzeniu zamieniając się w kaolin będący cennym surowcem do produkcji porcelany i ceramiki technicznej (fajansy).Ważną grupą minerałów skałotwórczych są również glinokrzemiany warstwowe. Zwykle tworzą one kryształy mające postać tabliczek, łuseczek i blaszek. Wiele z nich odznacza się doskonałą łupliwością równoległą (miki, chloryty).Miki są bardzo rozpowszechnione w przyrodzie. Należą one do ważnych minerałów skałotwórczych. Spotyka się je w licznych skałach magmowych, zwłaszcza pegmatytach (szczególnie jasny muskowit i ciemny biotyt) oraz łupkach krystalicznych. Charakteryzują się doskonałą łupliwością. Można je z łatwością dzielić na cienkie, elastyczne blaszki. Ta szczególna cecha okazała się bardzo przydatna dla celów praktycznych. Już od średniowiecza przezroczyste tafle miki stosowane były jako szyby w oknach. Znalazło to odzwierciedlenie w nazwie muskowitu (Moscoviticum vitrum to po łacinie moskiewskie szkło). Obecnie muskowit jest używany jako izolator cieplny i elektryczny.Jedną z mik i jednocześnie ważnym minerałem ilastym, jest illit - pospolity składnik różnych iłów i glin stosowanych do produkcji cegieł i wyrobów kamionkowych dreny,dachówki).Chloryty są rozpowszechnionymi minerałami skałotwórczymi. Stanowią one np. główny składnik łupków chlorytowych. Do chlorytów zalicza się m. in. klinochlor, kämmereryt i korundofyllit.Zeolity są dużą grupą dość rozpowszechnionych w przyrodzie minerałów. Rzadko jednak mają znaczenie skałotwórcze. Najczęściej występują one w bazaltach narastając na ściankach różnych pustek skalnych, często w postaci pięknie wykształconych kryształów (natrolit, stilbit, laumontyt).Kryształy zeolitów odznaczają się niezwykłą strukturą wewnętrzną. Mają one postać gąbki zbudowanej z nanometrowej średnicy kanalików, w których tkwią cząsteczki wody związane tylko słabymi siłami adsorpcji. Wodę tą można łatwo usunąć poprzez ogrzewanie, nie powodując przy tym zniszczenia struktury kryształów. Odwodnione zeolity odznaczają się dużą reaktywnością i mogą szybko pochłaniać cząsteczki różnych substancji, o ile ich wielkość odpowiada średnicy kanalików. Dzięki tym właściwościom zeolity można wykorzystywać jako sita molekularne do super dokładnego oczyszczania i rozdzielania rozmaitych płynów. Wchodzą one również w skład różnorodnych zmiękczaczy wody. W niektórych procesach chemicznych pochłaniają niepożądane substancje powstające w reakcjach chemicznych, zwiększając wydajność tych reakcji i mając niebagatelny wpływ na czystość otrzymywanych produktów końcowych. Niektóre zeolity są także stosowane w pompach sorpcyjnych, służących do otrzymywania próżni.

Zeolity – duża grupa minerałów glinokrzemianowych (gromada krzemianów) o różnym składzie chemicznym, właściwościach i postaci kryształów. Uwodnione glinokrzemiany sodu i wapnia, w rzadszym stopniu baru, strontu, potasu, magnezu, manganu.Obszerna grupa uwodnionych glinokrzemianów szkieletowych Na, Ca, Ba, Sr, K, Mn, Mg, w których w wolnych kanałach strukturalnych występują drobiny H2O (tzw. woda zeolitowa) oraz kationy jedno lub dwuwartościowe.Do grupy tej należy około 50 minerałów m.in. mezolit, thomsonit, gonnardyt, epistilbit, ferrieryt, laumontyt, yugawaralit, gmelinit, analcym, z czego zaledwie 15 występuje pospolicie. W pustakach i szczelinach zasadowych skał magmowych, głównie w zasadowych wulkanitach. Pojawiają się także w geodach, granitowych i pustkach łupków krystalicznych oraz w niektórych żyłach kruszcowych. ją znaczenie naukowe (jako wskaźnik warunków i charakteru przeobrażeń skał metamorficznych) i kolekcjonerskie.Ze względu na specyficzne cechy strukturalne zeolity wykorzystywane są w charakterze sit molekularnych, umożliwiających osuszanie rozpuszczalników oraz rozdział różnych mieszanin i substancji.Stosowane są jako substancja osuszająca, mają zastosowanie do oczyszczania gazów i ścieków – doskonale wychwytują jony ołowiu, cynku, miedzi, rtęci oraz promieniotwórcze izotopy strontu i cezu.Mają zastosowanie w różnych działach przemysłu chemicznego – przy produkcji proszków do prania (jako składnik zmiękczający wodę), przy produkcji nawozów mineralnych.Stosowane są również do zmiękczania wody wodociągowej.W przemyśle spożywczym – dodatek do paszy dla zwierząt.W petrochemii.Stanowią doskonały surowiec do wyrobu cementu, lekkich kruszyw i papieru.

Używane jako wkład filtracyjny w filtrach akwariowych, ze względu na neutralizowanie szkodliwego amoniaku i fosforanów.Azbestgrupa wielu różnych minerałów, występujących w formie włóknistej.Nazwa azbest nie określa konkretnego minerału, lecz dotyczy ogółu minerałów krzemianowych tworzących włókna. Należą do nich:azbesty właściwe: azbesty serpentynowe (chryzotylowe) i amfibolowe (aktynolitowe, amiantowe, antofyllitowe, amozytowe, krokidolitowe – odmiana riebeckitu oraz magnesioriebeckitowe). Oprócz wymienionych należą tu jeszcze inne minerały krzemianowe – diopsyd, sillimanit, egiryn, lamprofyllit, astrofyllit i inne.

Do minerałów azbestopodobnych należą: attapulgit, sepiolit, talk włóknisty, wollastonit, serpentynit włóknisty, antygoryt włóknisty oraz zeolity włókniste.Przyjmuje się, że azbestami są włókniste odmiany minerałów występujące w przyrodzie w postaci wiązek włókien cechujących się dużą wytrzymałością na rozciąganie, elastycznością i odpornością na działanie czynników chemicznych i fizycznych. W przyrodzie występuje około 150 minerałów w postaci włóknistej, które w czasie procesu produkcyjnego mogą się rozdzielać na sprężyste włókna czyli fibryle.W ostatnich latach do szkodliwych, biologicznie czynnych minerałów oddziałujących na żywe tkanki (powodujących włóknienie płuc oraz rakotwórczych), zaliczono dodatkowo: goethyt, lepidokrokit, boehmit, brucyt, kaolinit, haloizyt, sepiolit, pałygorskit, erionit i kilka innych.Techniczną klasyfikację azbestów oparto na długościach i średnicach wiązek włókien. W różnych klasyfikacjach średnice agregatów uznawanych za wiązki zmieniają się znacznie; zazwyczaj są one rzędu milimetrów. Długość wiązek wynosi od dziesiętnych części milimetra do 100 mm. Azbesty poddawane obróbce mogą rozpadać się na mniejsze cząstki (tzw. fibryle). Stwierdzono, że wymiary pojedynczych włókien po rozdrobnieniu mogą się zmieniać w bardzo szerokim zakresie: od nanometrów (nm) i mikrometrów (µm) do milimetrów. Włókna i wyroby odznaczają się znaczną odpornością na działanie czynników chemicznych, ścieranie i wysoką temperaturę.Ze na złe przewodnictwo ciepła i prądu jest stosowany jako materiał izolacyjny.Dzięki ogniotrwałości i izolacyjności termicznej stosowany jest do wyrobu tkanin ogniotrwałych i farb ogniotrwałych.Dawniej produkowano z niego okładziny ciernych szczęk hamulcowych i niepalne materiały budowlane (pokrycia dachowe, rury itp).Dzięki niskiej cenie i dobrym właściwościom mechanicznym stosowany był jako wzmocnienie w eternicie.Aktualnie ze względu na działanie rakotwórcze został wycofany, a np. pokrycia dachowe są wymieniane na inne.Ze względu na szkodliwość pyłu azbestowego (pylica), usuwanie wyrobów azbestowych z budynków wymaga zabezpieczeń pracowników, a odpady utylizacji.Jedną z metod, i do 2010 roku jedyną dopuszczoną w Polsce, utylizacji azbestu jest jego składowanie na składowiskach odpadów niebezpiecznych i zasypywanie ziemią.

Ostatnio coraz większą popularność zyskuje technologia unieszkodliwiania termicznego azbestu np. MTT (Microwave Thermal Treatment)[1]. W Polsce mają być dokonane zmiany w prawie dopuszczające metody termicznego unieszkodliwiania.



ŻelazoPierwiastek ten jest mikroelementem. Znajduje się w wielu ważnych białkach: hemoglobinie, mioglobinie, w tym też w centrach aktywnych licznych enzymów takich jak: katalaza, peroksydazy oraz cytochromy. Ponieważ zapotrzebowanie na żelazo jest zmienne i zależy od wieku, płci i stanu organizmu, norma dobowego spożycia waha się w dość dużych granicach. U osób dorosłych: od 10 mg/dobę u mężczyzn, do 20 mg u kobiet, z zastrzeżeniem że w okresie ciąży i karmienia powinno to być ok. 30 mg/dobę. Chociaż organizm ma dość dobrze rozwinięte mechanizmy regulacyjne, w niektórych sytuacjach może dojść do schorzenia nazywanego hemochromatozą, związanego z nadmiarem żelaza w organizmie. Duże ilości soli żelaza(II) są toksyczne. Sole żelaza(III-VI) są nieszkodliwe, ponieważ się nie wchłaniająŻelazo wchłania się w dwunastnicy i jelicie cienkim w postaci Fe2+. Po wchłonięciu wiązane jest przez apoferrytynę w błonie śluzowej przewodu pokarmowego. Powstaje ferrytyna, a żelazo znajduje się wtedy na +3 stopniu utlenienia. We krwi transportowane jest przez transferynę. Magazynowane jest w wątrobie również w postaci ferrytyny.Niedobór spotyka się w stanach zwiększonego zapotrzebowania, zaburzeń wchłaniania lub zwiększonej utraty żelaza. W takim przypadku może wystąpić niedokrwistość. Należy wprowadzić suplementację preparatami żelaza. Powinno się stosować ją m.in: u osób po zabiegach operacyjnych z dużą utratą krwi, u osób z krwawieniami z przewodu pokarmowego, z dróg rodnych, kobiet ciężarnych, karmiących, przy obfitych menstruacjach, u wcześniaków, u dzieci po konflikcie serologicznym, u osób z zaburzeniami wchłaniania żelaza.Znaczenie w botanice Niedobór żelaza u roślin powoduje zakłócenia przebiegu fotosyntezy i chlorozę młodych liści.Czyste żelazo jest lśniącym, srebrzystym dość miękkim (bardziej miękkim niż glin) i stosunkowo trudnotopliwym metalem, który ulega pasywacji. Domieszka krzemu bądź węgla, związana z procesem otrzymywania metalu z rud żelaza, zwiększa głębokość i prędkość korozji. Od wieków jest stosowane w formie stopów z węglem zwanym żeliwem i stalą oraz stopów z manganem, chromem, molibdenem, wanadem i wieloma innymi (są to tzw. stale stopowe).

Żelazo występuje w czterech odmianach alotropowych]:żelazo α (ferryt) - trwałe do temperatury Curie (768 °C), ferromagnetyk, sieć krystaliczna: układ regularny wewnętrznie centrowany (bcc) typu A2 (komórka elementarna 2,86 Å)żelazo β - trwałe w zakresie 768–910 °C, paramagnetyk, sieć krystaliczna: bcc typu A2 (2,90 Å)żelazo γ - trwałe w zakresie 910–1 400 °C, sieć krystaliczna: układ regularny ściennie centrowany (fcc) typu A1 (3,64 Å)żelazo δ - trwałe od 1 400 do 1 535 °C (temperatura topnienia), sieć krystaliczna: bcc typu A2 (2,93 Å)Tlenki żelazaMagnetyt – minerał z gromady tlenków, zaliczany do grupy spineli (żelazowych). Należy do minerałów bardzo pospolitych i wyjątkowo szeroko rozpowszechnionych. Występuje w skałach magmowych (gabro, bazalt). Obecny jest również w skałach metamorficznych i osadowych.Miejsca występowania: Bogate złoża magnetytu znajdują się w Szwecji (Kiruna, Luossawara), Rosji (Ural), na Ukrainie i w USA.W Polsce minerał ten występuje w Kowarach na Dolnym Śląsku, w Kletnie, okolicach Szklarskiej Poręby, spotykany jest w bazaltach okolic Złotoryi, w okolicach Suwałk. Jest najbogatszą i najlepszą dla przemysłu rudą żelaza. Odłamki odmiany stalowoszarej po bębnowaniu i oprawieniu bywają używane jako kamień ozdobny.Hematyt-Jest rozpowszechniony we wszystkich głównych typach skał, w których tworzy większe nagromadzenia lub jako minerał poboczny barwi je na różowo lub czerwono. Występuje jako spoiwo w niektórych skałach osadowych, okruchowych. Towarzyszy magnetytowi i pirytowi.Miejsca występowania: USA – okolice J.Górnego, Tennesse; Kanada – Quebec; Meksyk, Wenezuela, Brazylia, Liberia, Indie, Ukraina – Krzywy Róg, Kazachstan, Australia, Francja – kryształy do 10 cm, Niemcy, Szwecja, Japonia – kryształy do 6 cm..W Polsce – na terenie Rezerwatu Archeologicznego Rydno, w okolicach Nowej Słupi (Góry Świętokrzyskie), w Tatrach, w Kotlinie Kłodzkiej, Rudawach Janowickich - m.in. hałdy d. kopalni "Victoria" w Ogorzelcu, Górach Kaczawskich, spotykany jest na KujawachWystępuje także na Marsie.Główna ruda żelaza (70% Fe) – nie jest najbardziej bogatą, ale jest bardzo powszechną rudą żelaza. Bywa używany jako naturalny pigment do wyrobu czerwonej farby (czerwona ochra). Ma duże znaczenie kolekcjonerskie. Wykorzystywany jako kamień ozdobny i jubilerski. Używany do wyrobu drobnej galanterii artystycznej i żałobnej.



Limonit (żelaziak brunatny) - bardzo drobnoziarnista lub skrytokrystaliczna mieszanina minerałów (tlenków i wodorotlenków żelaza), kiedyś uważana za odrębny minerał. Według dzisiejszych podziałów jest to rodzaj skały. Substancja bardzo pospolita, rozpowszechniona i spotykana w miejscach występowania goethytu. Miejsca występowania: Kongo, Angola, Algieria, Maroko, Wenezuela, Kuba, Niemcy, Hiszpania.akonit - petr. skała metamorficzna, niejednorodna, złożona z warstewek hematytowo-magnetyzowych oraz kwarcytu łyszczykowego; ruda żelaza o znacznej zawartości krzemionki.Piryt – minerał żelaza z gromady siarczków, nadsiarczek żelaza(II), FeS2. Nazwa pochodzi od gr. pyr = ogień oraz pyrites = iskrzący, gdyż minerał ten iskrzy się pod wpływem uderzeń krzesiwa (krzemienia, twardego metalu). Występuje niemal we wszystkich typach skał. Tworzy kryształy izometryczne przyjmujące najczęściej postać sześcianów, ośmiościanów, dwunastościanów pentagonalnych (pięciokątnych). Na ścianach kryształów często są widoczne wyraźne zbrużdżenia. Czasami tworzy charakterystyczne bliźniaki zwane "krzyżami żelaznymi". Występuje też w skupieniach zbitych, ziarnistych, skorupowych, kulistych i groniastych. Obok markasytu jest odmianą poliformiczną siarczku żelaza. Ze względu na podobieństwo barwą do złota, nazywane bywa "złotem głupców".Często zawiera domieszki niklu, kobaltu, cynku, srebra, złota, miedzi.Występuje najczęściej w asocjacji z sfalerytem, galeną, chalkopirytem, markasytem, arsenopirytem oraz pirotynem.Pod wpływem tlenu i wilgoci atmosferycznej, ulega szybkiemu powierzchniowemu wietrzeniu, utleniając się do tlenków i wodorotlenków żelaza (np. limonit) oraz siarczanów żelaza (korozja atmosferyczna). Nawet dotknięcie palcem ścian kryształu pirytu może skutkować pojawieniem rdzy na jego powierzchni w ciągu kilku dni, ze względu na działanie naturalnej wilgoci skóry.Krzem, podobnie jak węgiel, tworzy łańcuchy krzem-krzem, krzem-tlen-krzem oraz krzem-azot-krzem. Istnieje dość liczna (około 300 000) grupa takich związków, jest ich jednak o wiele mniej niż związków węgla.Ze względu na zdolność do tworzenia łańcuchów, krzem jest proponowany jako alternatywna wobec węgla podstawa życia.Najważniejsze związki krzemu to krzemionka, będąca podstawowym składnikiem piasku i szkła, kwasy krzemowe H2nSimO2m+n, ich sole - krzemiany, które są składnikami szkła wodnego oraz chlorosilany i alkoksysilany podstawowe substraty do produkcji polisiloksanów i żeli krzemionkowych. Organizm ludzki potrzebuje 20-30 mg krzemu dziennie. Większej dawki wymagają kobiety w ciąży, osoby po operacjach kostnych oraz ludzie starsi, gdyż ilość tego pierwiastka w narządach maleje z wiekiem. Występuje przede wszystkim w tkance łącznej, z której zbudowane są ścięgna, błony śluzowe, ściany naczyń krwionośnych, zastawki serca, skóra i układ kostno-stawowy. Krzem usuwa z komórek substancje toksyczne, korzystnie wpływa na naczynia włosowate, uszczelniając je, zwiększa wytrzymałość tkanki kostnej, wzmacnia zdolność obronną organizmu przeciw zakażeniom, zapobiega przedwczesnemu starzeniu się. Usuwa podrażnienia i stany zapalne skóry, poprawiając jej ogólny wygląd i zapobiegając wiotczeniu, ogranicza wypadanie włosów, przyspiesza ich wzrost, wzmacnia paznokcie. Jest on również używany do budowy ścian komórkowych niektórych organizmów oraz stanowi centrum reaktywności kilkunastu enzymów, odpowiedzialnych za "przerób" krzemionki okrzemków i niektórych skorupiaków.

Kryształy kwarcuCytryn (kwarc żółty) – kamień szlachetny, odmiana kwarcu. Należy do minerałów rzadkich. poszukiwany i ceniony przez kolekcjonerówZe względu na barwę jest cenionym kamieniem jubilerskimBarwa żółta spowodowana jest obecnością małych wyrostków wodorotlenku żelaza.Cytryny można otrzymywać przez wyprażanie ametystów i morionów. Przez ogrzewanie można też zmieniać barwę cytrynów, np. cytryny i ametysty z kopalni Montezuma w Brazylii stają się po podgrzaniu zielone.Ametyst – minerał, fioletowa, przezroczysta odmiana kwarcu (SiO2). Jest to odmiana kwarcu o zabarwieniu fioletowym, purpurowym lub purpurowo fioletowym. Swoją barwę zawdzięcza obecności żelaza i promieniowaniu radioaktywnemu. Intensywność barwy można podwyższyć przez krótkotrwałe ogrzewanie. Długotrwałe ogrzewanie niszczy naturalne zabarwienie nieodwracalnie.Tworzy kryształy o pokroju słupkowym, rzadziej igiełkowym (do kilku centymetrów, bardzo rzadko tworzy czyste kryształy powyżej 10cm). Najczęściej występuje w formie szczotek krystalicznych w pustkach skalnych (geodach, druzach, szczelinach). Wykształca skupienia zbite i ziarniste. Często wykazuje charakterystyczne wstęgowanie/smugowanie – naprzemienne ułożenie warstewek o różnym natężeniu barwy. Czasami tworzy formy o wykształceniu berłowym.Kryształ górski inaczej: Kryształ skalnyNieskazitelna czystość, silny połysk sprawiły, że był on często utożsamiany z diamentem; stąd wiele nazw nieprawidłowych jak: diament alaskański, bohemiński, islandzki, meksykański lub marmora. Jest minerałem nadzwyczaj odpornym na działanie kwasów i zasad. Rozpuszcza się jedynie w kwasie fluorowodorowym. Dzięki specjalnej obróbce uzyskiwano w kamieniach doskonałe efekty optyczne i świetlne. Wykonywano rzeźby, wazy, ozdoby, przedmioty kultu religijnego. Obecnie wykorzystuje się do wyrobu taniej biżuterii. Stanowi poszukiwany kamień kolekcjonerski, bywa stosowany do wyrobu ozdób i artystycznej biżuterii.Krzemionka bezpostaciowa:Opal - mineraloid zaliczany do krzemianów. Występuje w skupieniach groniastych, kulistych, nerkowatych, tworzy naskorupienia, żyłki, inkrustacje, konkrecje i szkielety przestrzenne (opoki), tworzy pseudomorfozy. Nie wykształca kryształów, jest zestaloną koloidalną krzemionką z zawartością wody wahającą się w granicach 3- 10% (niekiedy zawartość dochodzi do 20% - hydroopal). Często występują wrostki różnych minerałów (np. opal mszysty) oraz inkluzje gazowe i ciekłe. Opal jest najbardziej znanym naturalnym kryształem fotonicznym. Niektóre odmiany wykazują charakterystyczne zjawiska optyczne: opalizację, opalescencję, efekt kociego oka, asteryzm. poszukiwany przez kolekcjonerówużywany do wyrobu drogocennej biżuterii,opal szlachetny należy do najcenniejszych, najdroższych kamieni szlachetnych.Agat – to minerał, wielobarwna, wstęgowa odmiana chalcedonu..Agaty powstają w geodach. Zbudowane są z wielu różnokolorowych, naprzemianległych, (najczęściej bladych) warstw. Powstawanie pasm było prawdopodobnie wynikiem zachodzących procesów wielokrotnego wydzielania się krzemionki z roztworów lub cyklicznego wytrącania się pigmentu w żelu krzemionkowym. Zróżnicowana jest też barwa agatów – powodują ją bardzo drobne wrostki różnych minerałów np. chlorytów, hematytu, goethytu. Przeważają warstwy szare, różowawe i brunatne, rzadko występują żywsze barwy: czerwone, zielone, czarne. Stąd stosowane bardzo często sztuczne barwienie agatów.Onyks – cenna odmiana chalcedonu o równoległym ułożeniu warstw, na przemian białej i czarnej.Biało-czarny onyks jest często nazywany zwyczajnym, arabskim lub czarnym. Onyks występuje również w kolorze zielonym i białym. obecnie wykonuje się z niego miniaturowe rzeźby i intaglia, szlifuje w formie paciorków. Jest doskonałym materiałem do inkrustacji. Stanowi poszukiwany kamień kolekcjonerski, a także jubilerski i ozdobny. aturalne onyksy należą do minerałów rzadkich. Spotykane na całym świecie; powstają w pogazowych pustkach w skałach wulkanicznych. Często uzyskuje się onyks sztuczny, produkowany na bazie agatów. Od czasów starożytnego Egiptu onyks barwiono, aby podkreślić jego barwęSkład chemiczny gleby jest bogaty. Główne składniki chemiczne to: krzemionka, krzemiany, sole (gównie węglany, azotany, siarczany i fosforany) takich metali jak: żelazo, wapń, potas, sód i magnez oraz w mniejszych ilościach mangan, miedź, chrom i kobalt. Ciekawym zjawiskiem jest też to że w glebie występują w śladowych ilościach wszystkie pierwiastki jakie można znaleźć na Ziemi|pierwiastek” Si (krzem)Al (glin)Fe (żelazo)Ca (wapń) Mg (magnez)K (potas)N (azot)P (fosfor

Fizykochem.własciwosci gleb:Odczyn jest określany przez stosunek jonów wodorowych, H+, dojonów wodorotlenowych OH-, na które dysocjuje woda:H2O = H+ + OHWwodzie destylowanej [H+] = [OH-] = 10-7 mol/dm3. Odpowiada toodczynowi obojętnemu. Wzrost stęŜenia jonów [H+] (spadek [OH-])powoduje, Ŝe roztwór staje się kwaśny. Wzrost stęŜenia jonów[OH-] (spadek [H+]) powoduje, Ŝe roztwór staje się zasadowy.Odczyn gleby wyraŜa się wartością pH,pH = -log [H+]roztwory kwaśne – pH < 7roztwory obojętne – pH = 7roztwory zasadowe – pH > 7Kwasowość – stan gleby, w którym jej odczyn jest kwaśny1. Kwasowość czynna – pochodzi od jonów H+ roztworu glebowego2. Kwasowość potencjalna – pochodzi od jonów H+ i Al3+zaadsorbowanych przez koloidy glebowe: kwasowość wymienna – ujawnia się w glebach po potraktowaniu ich roztworami soli obojętnych – KCl,kwasowość hydrolityczna - ujawnia się w glebach po potraktowaniu ich roztworami soli hydrolizujących zasadowo – (CH3COO)2Ca Właściwości buforowe gleby - zdolność gleby do przeciwstawiania się zmianie odczynuSorpcja – powierzchnia ciała stałego (gleby) przyciąga i zatrzymuje warstwę jonów, atomów lub molekuł. Za zdolności sorpcyjne gleby odpowiada kompleks sorpcyjny zbudowany z koloidów glebowych: minerały ilaste (smektyty, wermikulit, illit, kaolinit) krystaliczne i amorficzne tlenki Ŝelaza i glinu minerały bezpostaciowe próchnica kompleksy ilasto-próchnicze zięki właściwościom sorpcyjnym gleby możliwe jest: regulacja w nich odczynu,magazynowanie dostarczanych w nawozach składników pokarmowych roślin,neutralizacja szkodliwych dla organizmów Ŝywych substancji, które dostają się do glebyRodzaje sorpcji w glebie:Wymiana jonowa – jon z roztworu wymienia (zastępuje)jon z powierzchni lub struktury ciała stałego Sorpcja chemiczna – powstawanie na powierzchnigleby trwałych wiązań chemicznych (kompleksów)między sorbentem a sorbatem

Sorpcja fizyczna – zagęszczanie na powierzchni cząstek gleby molekuł innych ciał (cieczy, gazów) wskutek działania sił van der Waalsa Sorpcja biologiczna – pobieranie i zatrzymywanie jonów z roztworu przez organizmy Ŝywe Przyczyną wymiany jonowej i sorpcji chemicznej są nie skompensowane ładunki elektryczne występujące na powierzchni koloidów glebowych. Źródłem tych ładunków są:_ Niewysycone wiązania (wartościowości) występujące na krawędziach i zewnętrznych płaszczyznach minerałów ilastych (pakietów) oraz cząstkach próchnicy. Są to ładunki zmienne poniewaŜ ich wielkość zmienia się wraz z odczynem gleby._ Wewnątrzwarstwowa wymiana w kryształach minerałów ilastych. Są to ładunki trwałe poniewaŜ ich wielkość nie zaleŜy od pH._ Zmienne pH roztworów glebowych (pHZPC) – w przypadku koloidów glebowych z grupy wodorotlenków Fe i Al.

Jednym z najwaŜniejszych rodzajów sorpcji na koloidach glebowych jest wymiana jonowa. Polega ona na tym, Ŝe jon z roztworu glebowego wymienia (zastępuje) jon z powierzchni lub struktury koloidu glebowego.Wymianie jonowej ulegają przede wszystkim kationy sorpcja wymienna kationów (cation exchange)a zdecydowanie w mniejszym stopniu aniony sorpcja wymienna anionów (anion exchange). Najczęściej spotykanymi kationami w glebach są:Ca2+, Mg2+, K+, Na+, NH4Pojemność sorpcyjną gleby (CEC) oblicza się wyznaczając sumę kationów metali o charakterze zasadowym (Ca, Mg, Na, K) i jonów wodoru znajdujących się w kompleksie sorpcyjnym gleby.Dokonuje się tego poprzez potraktowanie próbki gleby roztworem zawierającym 1M NH4+ i oznaczenie w roztworze po reakcji zawartości Ca, Mg, Na i K oraz pH, które jest miarą zawartości jonów H+.Wyznaczona w ten sposób wartość CEC nazywana jestpojemnością całkowitą.Pojemność potencjalną wyznacza się traktując próbkę np.zawierającym 1M Mg2+ w celu wysycenia wszystkich potencjalnych pozycji wymiennych a następnie desorbuje się magnez roztworem zawierającym 1M Ba2+ lub 1M NH4+.



Odczyn gleb,podział wskazuje na kwasowość lub zasadowość gleby, wyróżnić możemy więc:gleby kwaśne, pH < 6,6, z przewagą jonów wodorowych i jonów glinu. Gleby kwaśne dzielimy na:silnie kwaśne, pH < 4,5;kwaśne, pH 4,6 - 5,5;lekko kwaśne pH 5,6 - 6,5;gleby obojętne, pH 6,6 - 7,2, jony występują w równowadze;gleby zasadowe, pH > 7,2, z przewagą jonów wodorotlenkowych, znaczenie ma tutaj obecność takich składników zasadowych jak węglan wapnia, jony wapnia, magnezu i sodu.KwasowośćOdczyn gleby mówi nam o tak zwanym zakwaszeniu gleby. Jony wodorowe zakwaszające glebę pochodzą z różnego rodzaju kwasów organicznych i nieorganicznych oraz fizjologicznie kwaśnych soli. Większość kwasów glebowych powstaje w wyniku procesów życiowych mikroorganizmów. Wszystkie elektrolity a więc kwasy, zasady i sole dysocjują w wodzie na jony: HCl = H + Cl i NaOH = Na + OH Mocne kwasy takie jak kwas solny, azotowy i siarkowy dysocjują prawie całkowicie i o tych kwasach mówimy, że są silnie kwaśne. Przeciwieństwem wymienionych wyżej kwasów są kwasy słabo zdysocjowane. Należą do nich wszystkie kwasy organiczne jak kwas octowy, mrówkowy, cytrynowy i inne w których roztworach obecne są małe ilości jonów wodorowych H Odpowiednikami mocnych i słabych kwasów są mocne i słabe zasady. O ile jony wodorowe decydują o kwasowości danego roztworu, o tyle jony wodorotlenowe są odpowiedzialne za jego zasadowość. Jeżeli w roztworze znajduje się tyle samo jonów wodorowych i wodorotlenowych mówimy o środowisku obojętnym. Dla scharakteryzowania kwasowości lub zasadowości danego roztworu można podawać stężenie tego samego rodzaju jonów, mianowicie jonów wodorowych. Stężenie to jest małą liczbą i dlatego dla wygody podaje się ujemny logarytm dziesiętny ze stężenia jonów wodorowych, oznaczony skrótem pH. I tak stężenie jonów wodorowych w 1 litrze destylowanej wody w temp. 25C wynosi 7. Czyli: • środowisko obojętne ma pH = 7 • środowisko kwaśne, poniżej 7 • środowisko zasadowe, powyżej 7 Wartość pH jest wielkością logarytmiczną. Stąd zmianie pH o jednostkę odpowiada 10-ciokrotny wzrost stężenia jonów wodorowych. W glebie można wyróżnić dwa rodzaje kwasowości: aktywną i potencjalną. Przez pojęcie kwasowości aktywnej rozumie się ilość zdysocjowanych wolnych jonów wodorowych występujących w roztworze glebowym; ich miarą jest pH oznaczone w zawiesinie wodnej.Kwasowość potencjalna obejmuje niezdysocjowane jony wodorowe związane z kompleksem sorpcyjnym gleby czyli bardzo drobnymi cząsteczkami i fazy stałej gleby. Jony te mogą być ujęte przy pomiarze pH po uprzednim ich przeprowadzeniu z kompleksu sorpcyjnego do roztworu glebowego przy użyciu roztworu chlorku potasowego.

Dla charakterystyki gleb z punktu widzenia gleboznawczego mierzy się pH w zawiesinie wodnej. Natomiast dla celów rolniczych oznacza się pH w roztworze chlorku potasowego.Przyczyny zakwaszeniaProces zakwaszenia gleb wiąże się ściśle z przemieszczaniem soli i kationów o charakterze zasadowym z wierzchnich warstw w głąb profilu glebowegoProcesom przemieszczania (ługowania) sprzyjają opady oraz kwasy organiczne i nieorganiczne ( głównie węglowy) będące produktami działalności życiowej mikroorganizmów i roślin wyższych, następnie sole fizjologicznie kwaśne i sole hydrolizujące kwaśne kwaśne deszcze,Buforowość gleby, zdolność gleby do przeciwdziałania zmianom własnego odczynu (odczyn gleby), powodowanym dopływem jonów kwasowych lub zasadowych. Wysoką buforowość w stosunku do kwasów mają gleby węglanowe oraz gleby ciężkie, silnie próchniczne. Niską buforowością charakteryzują się gleby lekkie, ubogie w próchnicę i części koloidalne; zwiększa ona podatność gleby na degradację pod wpływem kwaśnych deszczów i zmusza do ostrożności w stosowaniu nawozów działających zakwaszająco lub alkalizująco. zależy od ilości zawartych w niej koloidów organicznych i mineralnych (koloidy glebowe) oraz kationów wymiennych i węglanów. Gleba w rolnictwie intensywnym traci w znacznym stopniu właściwości buforujące.Koloidy glebowe, frakcja cząstek glebowych o średnicy 0,0001 - 0,2 µm, składająca się głównie z minerałów ilastych i cząstek organicznych. Zawartość i stan koloidów glebowych w glebie decyduje o jej właściwościach. najdrobniejsze cząstki gleby (tzw. ił koloidowy), które warunkują jej żyzność; k.g. organiczne (np. próchnica), miner. (np. kaolinit, krzemionka) i org.-mineralne.Czynniki glebotwórcze - elementy środowiska geograficznego wpływające na powstawanie i rozwój gleb.organizmy żywe,klimat,skały macierzyste,rzeźba terenu,stosunki wodne, czas,działalność człowieka.Proces glebotwórczy - całokształt zjawisk fizycznych, chemicznych i biologicznych zachodzących w powierzchniowej warstwie skorupy ziemskiej, w wyniku których kształtują się gleby. Procesy glebotwórcze przebiegające w określonych warunkach klimatycznych i określonych utworach macierzystych oraz pod wpływem określonej szaty roślinnej doprowadzają do ukształtowania się odpowiednich typów gleb.Bagienny,bielicowania,brunatnienia,murszenia, oglejenia,przemywania-płowieniaSkały magmowe – jeden z trzech głównych typów skał (obok skał osadowych i metamorficznych) budujących skorupę ziemską, powstałych wskutek krystalizacji lub zakrzepnięcia magmy w głębi skorupy ziemskiej lub lawy na powierzchni Ziemi. kały magmowe wyróżnia się również w zależności od ich składu chemicznego i mineralnego. Podstawowym jest podział ze względu na zawartość krzemionki. Wyróżniamy skały magmowe:kwaśne – powyżej 66% SiO2 (w górnej części diagramu QAPF - obfite w kwarc (Q))obojętne – 53-66% SiO2 (w środkowej części diagramu QAPF)zasadowe – 45-53% SiO2 (w dolnej części diagramu QAPF - obfite w skaleniowce (F))

skrajnie zasadowe (ultrazasadowe) – poniżej 45% SiO2Degradacja gleby, to ogół procesów i zjawisk, które poprzez pogorszenie właściwości fizycznych (zniszczenie struktury), biologicznych (zmniejszenie ilości i jakości próchnicy) i/lub chemicznych (np. zakwaszenie przez wymywania kationów zasadowych wapnia, magnezu, potasu) gleby istotnych dla roślin, wpływają ujemnie na jej żyzność, a więc i zasobność.Degradacja gleby obejmuje te zmiany zachodzące w glebie, które znacznie obniżają jej możliwości produkcyjne, uniemożliwiając uzyskanie maksymalnych, stabilnych i pełnowartościowych plonów nie tylko w rolnictwie, ale także np. w leśnictwie.Najbardziej narażone na degradację są lekkie gleby piaszczyste, o cienkiej warstwie próchnicznej.Degradację gleby powoduje głównie człowiek w sposób bezpośredni, zniekształcając procesy glebotwórcze czy likwidując wierzchnią pokrywę glebową, czyli warstwę próchniczną. Działania pośrednie takie jak wielkopowierzchniowe wycinki lasów (prowadzące do stepowienia), nadmierna intensyfikacja produkcji rolnej, emisja zanieczyszczeń pyłowych i gazowych przez przemysł, transport, gospodarkę komunalną, czy też obniżenie poziomu wód gruntowych wskutek nadmiernego ich eksploatowania również powodują degradację gleb.Za degradację gleby odpowiedzialne mogą być także czynniki naturalne, głównie erozja gleby oraz zmiany klimatyczne.Erozja gleby, proces rozdrabniania i przemieszczania (zdzierania) wierzchniej warstwy gleby wskutek oddziaływania wiatru (wywiewanie gleby, deflacja) i wody (zmywanie gleby, erozja wgłębna). Występuje zwłaszcza w terenach górskich i pagórkowatych, pozbawionych lasu i na glebach ciężkich, tzn. z przewagą drobnych frakcji.Wyróżniamy erozję wodną, powierzchniową, rozmywową oraz odmianę łagodną tej ostatniej - erozję żłobinową i jej formę ciężką - erozję wąwozową.Jest jednym z najważniejszych czynników degradacji gleby. Uformowanie się 2,5 cm warstwy próchnicznej wymaga średnio 500 lat. Rocznie w skali globu erozji ulega 0,7% gleb rolnych. Utrzymanie się tego tempa grozi utratą ponad 30% gleb użytkowanych rolniczo do 2050.Celem zapobieżenia degradacji gleby stosuje się rekultywację poprzez zabiegi inżynieryjne (np.: budowa progów), leśne (np.: zalesianie i zadrzewianie zboczy), rolnicze (np.: odpowiednie płodozmiany przeciwerozyjne, uprawa mechaniczna w poprzek stoków).Nawadnianie - -zwiększenie wartości użytkowo-rolniczej gleb i poprawa mikroklimatu poprzez meliorację-przedłużenie okresu prac polowych wskutek odwodnienia-umożliwienie mechanizacji prac polowych dzięki odwodnieniu-zwiększenie plonów poprzez wprowadzenie melioracji i nawadniania gleb-nawadnianie często wprowadza zmianę kierunku produkcji i zwiększenie stopnia jej intensywności-sztuczne nawadnianie gleby sprowadza do zwiększenia stopnia wykorzystania nawozów- zapewnienie i to nie małych funduszy dla wykonania nawodnienia i melioracji gospodarstw rolnych,- koszty renowacji i utrzymania w należytej kondycji wykonanych prac melioracyjnych- zaburzenie naturalnego środowiska dla niektórych gatunków fauny i flory,Pestycydy: niszczą one wszystkie organizmy (pożyteczne) bytujące na danym obszarze, przerwanie łańcucha pokarmowego, uodpornienie się agrofagów na trucizny. skażeniapobliskich zbiorników i cieków wodnych, Zatrucia


  1   2


©operacji.org 2017
wyślij wiadomość

    Strona główna