Předmět Geochemie exogenních procesů (G9811)

Na serveru studentino.cz naleznete nejrůznější studijní materiály: zápisky z přednášek nebo cvičení, vzorové testy, seminární práce, domácí úkoly a další z předmětu G9811 - Geochemie exogenních procesů, Přírodovědecká fakulta, Masarykova univerzita (MU).

Materiál	Typ	Datum	Počet stažení

Cíl

Hlavním cílem kurzu je pokročilá znalost geochemických procesů, probíhajících v podmínkách zemského povrchu, zejména:1. fyzikální/chemické/termodynamické/kinetické aspekty zvětrávání2. difúzní modely interakce hornina-voda3. reakční model - teorie přechodového stavu4. nukleace a krystalový růst5. geochemie jílových minerálů- rovnovážné modely systému Al-pH, Al-Si-pH- diagramy převládající stability v systémech Na-Al-Si-H2O, K-Al-Si-H2O, Ca-Al-Si-H2O- dynamický model zvětrávání v otevřeném systému s různými klimatickými vlivy

Osnova

Stabilita hornin v podmínkách zemského povrchu: Nestabilita vyvřelých a metamorfovaných hornin. Vývoj horninových systémů. Entropie a Gibbsova funkce. Goldishovo schéma.Zvětrávání hornin. Vliv atmosféry a vody: Fyzikální a chemické zvětrávání. Zvětrávání alumosilikátů. Reversibilita a ireversibilita procesů. Difúzní a reakční model. Atmosférické plyny. Pufrování vod atmosférickým CO2. Biogeochemické procesy.Kinetika interakce hornina-voda: Experimenty. Box-modely. Rezervoáry hmot, toky hmot. Rychlostní rovnice a rychlostní konstanty. Stacionární stav, rovnováha. Arheniova rovnice. Pre-exponenciální faktor. Aktivační energie. Teorie přechodového stavu: Elementární procesy. Teorie aktivovaného komplexu. Modelování, výpočty. Potenciálová bariéra. Termodynamický přístup. Rychlost interakce. Chemická afinita.Stav nasycení: Termodynamika rozpouštění. Index nasycení. Přesycení, rovnováha a nenasycení roztoků.Teorie nukleace: Termodynamika povrchů. Mezifázová povrchová energie. Polymerace, kondenzace. Homogenní a heterogenní nukleace. Klastery, nuklea, kritické nukleo. Potenciálová bariéra. Vliv přesycení. Růst krystalu: Mechanizmus růstu. Ostwaldovo krokové pravidlo, rekrystalizace. Tvorba sekundárních minerálních fází. Dioctaedrická gibbsitová vrstva. Trioktaedrická brucitová vrstva. Amorfní gely SiO2, stabilita křemene.Jílové minerály: Minerály 1:1. kaolinit, halloysit. Stabilita a rozpustnost. Minerály 2:1. smektity (pyrofyllit, montmorillonit, beidellit), vermikulit. Minerály 2:1:1. Chlority. Modely vzniku sekundárních fází: Systém Al-pH, rovnovážné hranice, stabilita roztoku a minerálních fází. Systém Al-Si-H2O, kaolinite, gibbsit, pyrofyllit.Diagramy převládající stability: Systémy Na-Al-Si-H2O, K-Al-Si-H2O, Ca-Al-Si-H2O. Konstrukce diagramů. Pole stability. Rovnovážné linie. Reakční cesta, vývoj systémů.Dynamický model zvětrávání: Vliv klimatických podmínek, průměrných srážek, drenáže. Složení a koncentrace půdních vod, odpařování.

Literatura

doporučená literaturaChemical weathering rates of silicate minerals. Edited by A. F. White - S. L. Brantley. Washington: Mineralogical Society of America, 1995. 583 s. ISBN 0-939950-38-3. infoSTUMM, Werner a James J. MORGAN. Aquatic chemistry : chemical equilibria and rates in natural waters. New York: John Wiley & Sons, 1995. xvi, 1022. ISBN 0-471-51184-6-. infoAPPELO, C.A.J. a D. POSTMA. Geochemistry, Groundwater and Polution. 1. vyd. Rotterdam/Brookfield: A.A.Balkema, 1994. 519 s. ISBN 905410 106 7. infoDREVER, James I. The Geochemistry of Natural Waters. : Prentice Hall, 1997. 450 s. ISBN 0-13-272790-0. infoneurčenoPFEIFFER, Hubert, Thomas KLUPSCH a Werner HAUBENREISSER. Microscopic theory of crystal growth. Berlin: Akademie-Verlag, 1989. 400 s. ISBN 3-05-500684-4. info

Požadavky

! G9810 Geochem. exogen. proc. && ( (!( PROGRAM ( B - GE )|| PROGRAM ( N - GE )|| PROGRAM ( D - GE4 )|| PROGRAM ( D - GE )|| PROGRAM ( C - CV ))) || ( NOW ( G0101 Školení BOZP a PO pro geology )&& NOW ( C7777 Zacházení s chemickými látkami )))G5081 GeochemieStředoškolská chemie a matematika, základní dovednosti IT (MS Excel)

Garant

doc. RNDr. Rostislav Melichar, Dr.

Vyučující

doc. Ing. Jiří Faimon, Dr.Mgr. Roman Ličbinskýdoc. Ing. Jiří Faimon, Dr.Mgr. Marika JabůrkováMgr. Marek Lang