1 / 17

Kén vizes környezetben

Kén vizes környezetben. Dr. Fórizs István. Kén izotópok. 32 S=95,1% 33 S=0,74% 34 S=4,2% 36 S=0,016% Általában: d 34 S szulfidok < d 34 S szulfátok. Jelentéktelen (de vannak kivételek) Szulfidok oxidációja (abiogén) Szulfátok vízbe való beoldódása (abiogén). Jelentős

benedict-lowe
Download Presentation

Kén vizes környezetben

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Kén vizes környezetben Dr. Fórizs István

  2. Kén izotópok 32S=95,1% 33S=0,74% 34S=4,2% 36S=0,016% Általában: d34Sszulfidok < d34Sszulfátok

  3. Jelentéktelen (de vannak kivételek) Szulfidok oxidációja (abiogén) Szulfátok vízbe való beoldódása (abiogén) Jelentős Biológiai tevékenység (pl.szulfát-redukció, -oxidáció) Kicsapódás (pl. evaporitok, mészkő) Kén izotóp-frakcionáció

  4. Szulfátok izotópos összetétele

  5. Biológiai közbenjárás (baktériumok, moszatok) • Az élőlények mindig a kisebb energiájú kémiai kötéseket bontják szívesebben (32S). • Következmény: 1) Szulfid oxidációjakor a szulfát izotóposan könnyebb. 2) Szulfát redukciójakor a maradék szulfát izotóposan nehezedik, a redukált kén, pl. pirit, d34S értéke negatívabb lesz. !! Ha az összes anyag átalakul, akkor nincs frakcionáció.

  6. Bakteriális szulfát redukcióClark et al. 1996

  7. Szulfát-víz oxigén izotópcsere:termometria Az izotópcsere feltételezett módja hidratáció/dehidratáció SO42- + 2H+↔ HSO4- + H+↔ H2SO4 ↔ SO3(aq) + H2O Az izotópcsere sebessége: Normál hőmérsékleten: millió éves felezési idővel 200 °C fölött nagyon gyors (néhány nap). De! pH=3 alatt az izotópcsere nagyon fölgyorsul. Mintázásnál ezt figyelembe kell venni! Ha oldott szulfátot mintázunk izotópos mérésre, akkor ne savazzuk le a mintát!

  8. Esettanulmány vízben oldott szulfátra • PellicoriD. A., GammonsC. H., PoulsonS. R. (2005) Geochemistry and stable isotope composition of the Berkeleypit lake and surrounding mine waters,Butte,Montana.Applied Geochemistry 20:2116 -2137.

  9. Berkeley-bányató

  10. Vízizotópok

  11. Az oldott szulfát (SO42-) izotópos összetétele

  12. Kisérletek • Aerób: kőzetőrlemény + ioncserélt víz levegőn • Anaerób: kőzetőrlemény + ioncserélt víz, közben N2 gáz áramlik át rajta.

  13. A kisérletek eredményei

  14. Pirit oxidáció • Anaerób FeS2(sz) + 14Fe3+ + 8H2O = 15Fe2+ + 2SO42- + 16H+ A szulfát O-je 100%-ban a H2O-ból származik. • Aerób FeS2(sz) + 10Fe3+ + 6H2O + O2 = 11Fe2+ + 2SO42- + 12H+ A szulfát O-je 75%-a H2O-ból származik, 25%-a légköri. A levegő oxigénjének izotópos összetétele: d18O = +23‰

  15. Kisérletek: aerob és anaerob szulfid-oxidáció A szulfátban lévő O hány százaléka légköri eredetű.

  16. Számítási feladat • Egy halastóba vihar során ipari szennyvíz kerül. • Halastó: V=3000 m3, cSO4 = 2 mg/l, d34SSO4 = 30 [‰]CDT. • Ipari szennyvíz: V=???, cSO4= 315 mg/l, d34SSO4= -5 [‰]CDT. • A szennyezés után a tóban a d34SSO4 = 16 [‰]CDT. A szennyező cég állítja, hogy csak 8 m3 szennyvíz került a tóba. Igaza van?

  17. Megoldás • Keveredési egyenlet • 1-es index tó, 2-es index szennyvíz • v1×c1×d1+v2×c2×d2 = (v1×c1+v2×c2)dk • v2 = v1×c1/c2×(d1-dk)/(dk-d2) = 13 m3 • Nem mondott igazat!!

More Related