Startpagina / Samenvattingen / Aarde, mens en milieu 1 - introductie in de milieu-natuurwetenschappen / aq-o2-verwering

Vorstverwering - Erosie - Chemische verwering

Q: Vorming van carbonzuur, basis van chem. verwering

H 2 O + CO 2 : H 2 CO 3 ( koolzuur ) Koolzuur: H + + HCO 3 - (carbonaation) In de lucht genoeg CO 2 om water zwak zuur te maken. In de aarde veel meer CO 2 , dus veel zuurder!!!

Q: Welke types van chemische verwering zijn er ?

1. Volledige oplossing van mineralen (bv Calciet/CaCO 3 ) 2. Verandering van mineralen in andere ad 1 CaCO 3 + H + + HCO 3 - : Ca 2+ + 2HCO 3 - Kalksteen bestaat voor 95% uit calciet : denk aan kalksteengrotten ad 2 Hydrolyse van veldspaat in kleimineralen

Q: Hoe verloopt de hydrolyse van veldspaat?

veldspaat + koolzuur + O 2 : kaoliniet + opgelost calciumcarbonaat 2CaAl 2 Si 2 O 8 + 4H 2 CO 3 + O 2 =2 Al 2 Si 2 O 5 (OH) 4 + 2Ca 2+ + 4CO 3 2- 2 CaAl 2 Si 2 O 8 Gevolg: gesteente wordt broos en wordt gevoeliger voor mechanische verwering!

Q: Oxidatie van ijzer in Olivijn

Olivijn + koolzuur : opgelost ijzer + bicarbonaat + opgelost kiezelzuur Fe 2 SiO 4 + 4 H 2 CO 3 : 2 Fe 2 + (aq)+ 4 HCO3 - (aq)+ H 4 SiO4 (aq) Als er zuurstof bijkomt ontstaat hematiet ( Fe 2 O 3 ) en koolzuur 4 Fe + + 8 HCO 3 - + O 2 ( g ) + 4 H 2 O: 2 Fe 2 O 3 ( s ) + 8 H 2 CO 3 (aq)

Q: Wat is het probleem met mijnen waar veel sulfide houdende mineralen aanwezig zijn?

Het ontstaan van zwavelzuur : verzuring van afwatering!!!! ( pH vaak < 4 ) Hoe? bv oxidatie van Pyriet (FeS 2 ) (bij 1-2% pyriet in gesteente). 4 FeS 2 ( s ) + 15 O 2 ( g ) + 14 H 2 O : 4 Fe(OH) 3 ( aq ) + 8 H 2 SO 4 ( aq ) Gevolgen: bij een lage pH lossen koper, zink en lood makkelijk op: toxische effecten op waterfauna!

6 belangrijke vragen over Vorstverwering - Erosie - Chemische verwering

Vorming van carbonzuur, basis van chem. verwering

H₂O + CO₂ : H₂CO₃ (koolzuur)
Koolzuur: H⁺ + HCO₃- (carbonaation)

In de lucht genoeg CO₂ om water zwak zuur te maken.
In de aarde veel meer CO₂, dus veel zuurder!!!

Belangrijke kenmerken die leiden tot chemische verwering

aanwezigheid van zuurstof, water en koolstofdioxide. Dit zorgt voor een proces

Water + koolstof dioxide -> koolzuur
= H20 + CO2 -> H2C03

Daarna

Koolzuur -> waterstofion + bicarbonaation
H2C03 -> H+ + HC03-

Welke types van chemische verwering zijn er ?

1. Volledige oplossing van mineralen (bv Calciet/CaCO₃)
2. Verandering van mineralen in andere

ad 1 CaCO₃ + H⁺ + HCO₃^-: Ca²⁺ + 2HCO₃^-
Kalksteen bestaat voor 95% uit calciet: denk aan kalksteengrotten
ad 2 Hydrolyse van veldspaat in kleimineralen

Hoe verloopt de hydrolyse van veldspaat?

veldspaat + koolzuur + O₂: kaoliniet + opgelost calciumcarbonaat

2CaAl₂Si₂O₈ + 4H₂CO₃ + O₂=2 Al₂Si₂O₅(OH)₄ + 2Ca²⁺ + 4CO₃ ^2-

2 CaAl₂Si₂O₈Gevolg: gesteente wordt broos en wordt gevoeliger voor mechanische verwering!

Oxidatie van ijzer in Olivijn

Olivijn + koolzuur: opgelost ijzer + bicarbonaat + opgelost kiezelzuur
Fe₂SiO₄ + 4 H₂CO₃: 2 Fe₂ ⁺ (aq)+ 4 HCO3 ^- (aq)+ H₄SiO4 (aq)

Als er zuurstof bijkomt ontstaat hematiet (Fe₂O₃) en koolzuur
4 Fe⁺ + 8HCO₃^- + O₂ (g) + 4 H₂O: 2 Fe₂O₃ (s) + 8 H₂CO₃ (aq)

Wat is het probleem met mijnen waar veel sulfide houdende mineralen aanwezig zijn?

Het ontstaan van zwavelzuur: verzuring van afwatering!!!! (pH vaak < 4)
Hoe?
bv oxidatie van Pyriet (FeS₂) (bij 1-2% pyriet in gesteente).
4 FeS₂ (s) + 15 O₂ (g) + 14 H₂O : 4 Fe(OH)₃ (aq) + 8 H₂SO₄ (aq)

Gevolgen: bij een lage pH lossen koper, zink en lood makkelijk op: toxische effecten op waterfauna!

De vragen op deze pagina komen uit de samenvatting van het volgende studiemateriaal:

Aarde, mens en milieu 1 - introductie in de milieu-natuurwetenschappen

Bekijk samenvatting