Leaching of trace elements from the rocks under action of organic acids
https://doi.org/10.33623/0579-9406-2017-6-70-76
Abstract
The experiments on studying leaching of trace elements (Li, Rb, Cs, Sr, Ba, V, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Tl, Y, La, Ce, Th, U) from unaltered ash of the Karymsky volcano (Kamchatka) under its interaction with 0.01 M solutions of oxalic, salicylic, tartaric, citric, and acetic acids at the different solid/liquid phases mass ratio were lead. Based on the obtained data it is drawn a conclusion that mobilization of trace elements occurs mainly as a result of demolition of crystal structure of rock-forming minerals, as well as (in case of oxalic acids) at reduction of Fe(III) and Mn(IV) oxyhydroxides to soluble Fe(II) and Mn(II) compounds. Organic complexes formation increases of the metals stability in solution and provides a possibility of achievement of much higher values of the dissolved forms concentration than for the lack of organic ligands.
About the Authors
A. V. Savenko
Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, геологический факультет
Russian Federation
Russian Federation
V. S. Savenko
Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, геологический факультет
Russian Federation
Russian Federation
A. V. Dubinin
Институт океанологии имени П.П. Ширшова РАН
Russian Federation
Russian Federation
References
1. Батурин Г.Н., Зайцева Л.В., Маневич Т.М. Вулканические пеплы исландского и камчатских вулканов // Мат-лы XIX Междунар. науч. конф. (школы) по морской геологии «Геология морей и океанов». Т. 2. М.: ГЕОС, 2011. С. 204-208.
2. Гинзбург И.И., Беляцкий В.В., Матвеева Л.А. и др. Разложение минералов органическими кислотами // Экспериментальные исследования по разложению минералов органическими кислотами. М.: Наука, 1968. С. 18-65.
3. Гони И., Гугальски Т., Гиймен К. и др. Методы изучения гипергенного изменения минералов и горных пород (использование методов на примере оливина, дунита и некоторых альпийских зеленокаменных пород) // Докл. I Междунар. геохим. конгресса. Т. 4, кн. 1. М.: Изд-во АН СССР, 1973. С. 229-244.
4. Лурье Ю.Ю. Справочник по аналитической химии. М.: Химия, 1989.
5. Матвеева Л.А. Механизм разрушения алюмосиликатных и силикатных минералов // Кора выветривания. Вып. 14. М.: Наука, 1974. С. 227-239.
6. Матвеева Л.А., Соколова Е.И., Рождественская З.С. Экспериментальное изучение выноса алюминия в зоне гипергенеза. М.: Наука, 1975.
7. Моисеенко Т.И. Водная экотоксикология: теоретические и прикладные аспекты. М.: Наука, 2009.
8. Моисеенко Т.И., Кудрявцева Л.П., Гашкина Н.А. Рассеянные элементы в поверхностных водах суши: технофильность, биоаккумуляция и экотоксикология. М.: Наука, 2006.
9. Панов Е.Н. Поведение элементов-примесей при обработке микроклина раствором органических кислот // Геохимия. 1980. № 10. С. 1568-1572.
10. Пономарева В.В., Рагим-Заде А.И. Сравнительное изучение фульвокислот и гуминовых кислот как агентов разложения силикатных минералов // Почвоведение. 1969. № 3. С. 26-36.
11. Сутурин А.Н., Куликова Н.Н., Сайбаталова Е.В., Озерова Е.Н. Взаимодействие байкальской воды с горными породами литорали, экспериментальные данные // Тр. Всеросс. конф. с участием иностр. ученых «Геологическая эволюция взаимодействия воды с горными породами». Томск: Изд-во НТЛ, 2012. С. 112-114.
12. Barman A.K., Varadachari C., Ghosh K. Weathering of silicate minerals by organic acids: I. Nature of cation solubilisation // Geoderma. 1992. Vol. 53, N 1. P. 45-63.
13. Bennett P., Siegel D.I. Increased solubility of quartz in water due to complexing of organic compounds // Nature. 1987. Vol. 326, N 6114. Р. 684-686.
14. Drever J.I., Stillings L.L. The role of organic acids in mineral weathering // Coll. Surf. A. 1997. Vol. 120, N 1-3. P. 167-181.
15. Hausrath E.M., Neaman A., Brantley S.L. Elemental release from dissolving basalt and granite with and without organic ligands // Amer. J. Sci. 2009. Vol. 309, N 8. P. 633-660.
16. Huang W.H., Keller W.D. Dissolution of rock-forming silicate minerals in organic acids: Simulated first-stage weathering of fresh mineral surfaces // Amer. Miner. 1970. Vol. 55, N 11-12. P. 2076-2094.
17. Huang W.H., Keller W.D. Organic acids as agents of chemical weathering of silicate minerals // Nature. Phys. Sci. 1972. Vol. 239, N 96. P. 149-151.
18. Welch S.A., Ullman W.J. The effect of organic acids on plagioclase dissolution rates and stoichiometry // Geochim. et Cosmochim. Acta. 1993. Vol. 57, N 12. P. 2725-2736.
Review
For citations:
Savenko A.V., Savenko V.S., Dubinin A.V. Leaching of trace elements from the rocks under action of organic acids. Moscow University Bulletin. Series 4. Geology. 2017;(6):70-76. (In Russ.) https://doi.org/10.33623/0579-9406-2017-6-70-76
Views:
422
Email this article 
