Náttúrufræðingurinn - 1997, Síða 37

(1. tafla). Munurinn stafar af leysingu efna
úr berginu og/eða úr bergbrotunr í jarðvegi.
Allar algengar steindir, a.m.k. í storku-
bergi eru annaðhvort oxíð eða silíköt. Oxíð
eru efnasambönd súrefnis og ýmissa málma
en silíköt sambönd kísils, súrefnis og málma.
Silíköt má alltaf rita sem summu oxíða af kísli
og málmum. Tökum dæmi: Ólivín sem er
algeng steind í íslensku basalti hefur efna-
formúluna Mg,Si04. Þessa efnaformúlu má
rita sem 2MgÖ+SiÖ2. Önnur algeng steind
er albít með efnaformúluna NaAlSi308. Hana
má rita sem !/2Na,0+!/2Al.,03+3Si02. Leys-
ingu ólivíns í vatni má skoða sem leysingu
tveggja oxíða:
Mg0+2H+=Mg2++H,0 (13)
og
SiO,+2H,O=H4SiO40 (14)
Sýru þarf til að leysa upp magnesíumoxíð úr
ólivíninu en ekki kísiloxíðið. Við leysinguna
breytist efnainnihald vatnsins þannig að
H+-jónir eyðast en styrkur Mg+2-jóna eykst.
Auk þess eykst styrkur kísils í vatninu.
Hcildarhvarfið fæst með því að Ieggja saman
hvörfin fyrir leysingu oxíðanna tveggja:
2MgO+SiO,+4H+=2Mg2++H4SiO40 (15)
eða einfaldlega
Mg,Si04+4H+= 2Mg2++H4SiO'j (15a)
í vatni eru ýmsar uppleystar sýrur eins og
kolsýra sem áður er nefnd. Hluti kolsýru í
yfirborðsvatni er konrinn í það frá andrúms-
lofti, en hluti frá rotnandi jurtaleifum í jarð-
vegi. Um leið og vetnisjónir eyðast við að
leysa upp berg geta nýjar myndast frá þeim
sýrum sem uppleystar eru í vatninu, sbr.
jöfnu (1), og þannig viðhaldið leysingunni.
Ef kolsýra er sýrugjafinn sem rekur leys-
ingu ólivíns má rita:
4H,CO 3 + Mg,Si04 =
2Mg2++ 4HCO 3+ H4Si04 (16)
Af líkingu (16) sést að leysing ólivíns felur
í sér eyðingu á kolsýru og samhliða því
myndast magnesíunr- og bíkarbónatjónir.
Með öðrum orðunr, hvarf sýrunnar við
basann (ólivínið) leiðir til myndunar á salti
sem er uppleyst í vatninu og kemur katjónin
frá basanum en anjónin frá sýrunni. Auk
þess myndast uppleystur kísill. Fyrir utan
myndun hans er efnahvarfið hliðstætt við
sýru-basa efnahvörf. Við slík hvörf myndast
salt og kemur katjónin frá basanum en
anjónin frá sýrunni og auk þess vatn við
samruna vetnisjónar (H+) og hýdroxýljónar
(OH"), þ.e. H++ OH =H,0.
Leysingu albíts (NaAlSi308) í vatni má rita
á sambærilegan hátt við leysingu ólivíns
eða:
4H2CO°3+ NaAlSi308 + 4H,0 =
Na++ AP++4HCÖ 3+3H4SiO« (17)
Þetta hvarf lýsir leysingu í súrri lausn. Ef
hún er hins vegar basísk myndast ekki Al3+
heldur Al(OH)". í basísku vatni þarf því
enga sýru til að leysa upp albít, þar sem
hvarfið er:
NaAlSi308+ 8HzO =
Na++ Al(OH) 4+ 3H4Si04 (18)
Albít leysist einfaldlega upp í basísku
vatni ef vatnið er undirmettað m.t.t. þess án
þess að hafa áhrif á pH-gildi þess.
Ef nógu mikið albít hefur leyst upp í vatni,
til að metta vatnið, ríkir efnajafnvægi milli
steindarinnar og vatnslausnarinnar. Jafn-
vægisfastinn, K, er skýrgreindur senr
[Na+j [ Al(OH)"| |H4SiO°4]3
Kaibít"" [NaAlSi308] [H,0]8 ” ' (19)
þ.e. margfeldi af styrk myndefna deilt með
margfeldi á styrk hvarfefna, en hornklofar
tákna styrk elna. Athugið að styrkur kísils er
í þriðja veldi og styrkur vatns í áttunda.
Auðvitað hefði mátt skrila kísilinn þrisvar
sinnum í hvarfinu í jölnu (18) og margfalda
allt saman, en [H^SiO'j] |H4SiO‘j] [H4SiO(]|
er auðvitað það sama og [H4SiO(4]3. Styrkur
hreinna efna er greinilega 1. Ef um er að ræða
hreint albít, þ.e.a.s. steindin inniheldur
engin óhreinindi og styrkur uppleystra efna
83