Experimental study of ZrF62– stability in hydrothermal solutions at 90–255 ᵒC
https://doi.org/10.33623/0579-9406-2019-6-107-111
Abstract
The solubility of fluorite in HCl and HF solutions with a variable concentration of Zr at 90, 155, 205 and 255 ᵒC and the pressure of saturated water vapor were investigated. The results showed that the solubility of fluorite increases with increasing concentration of zirconium. Using the OptimA program, the free energies of the ZrF62– complex were determined from the experimental data, from which the dissociation constants of the reaction ZrF62– =Zr4+ + 6F- were calculated. The pK values were 29,86±0,13; 34,03±0,062; 38,28±0,033; 40,94± 0,079 at 90, 155, 205 and 255 ᵒС (saturated water vapor pressure).
About the Authors
M. E. Tarnopolskaya
Lomonosov Moscow State University
Russian Federation
119991, Moscow, GSP-1, Leninskiye Gory, 1
Russian Federation
119991, Moscow, GSP-1, Leninskiye Gory, 1
A. Yu. Bychkov
Lomonosov Moscow State University
Russian Federation
119991, Moscow, GSP-1, Leninskiye Gory, 1
Russian Federation
119991, Moscow, GSP-1, Leninskiye Gory, 1
References
1. Борисов М.В., Шваров Ю.В. Термодинамика геохимических процессов. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1992. 256 с.
2. Брызгалин О.В., Рафальский Р.П. Приближенная оценка констант нестойкости комплексов рудных элементов при повышенных температура // Геохимия. 1982. № 6. С. 839–849.
3. Буслаев Ю.А. Константы нестойкости комплексных фторидов циркония // Журн. неорг. химии. 1962. № 5. С. 1204–1206.
4. Краснобаев А.А., Вализер П.М., Перчук А.Л Ордовиксий возраст дунит-верлит-клинопироксенитового полосчатого комплекса массива Нурали (Южный Урал, Россия) по данным SHRIMP U-Pb датирования цирконов // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 4. Геология. 2018. № 1. С. 60–70.
5. Лубнина Н.В., Слабунов А.И. Карельский кратон в структуре неоархейского суперконтинента Кенорленд: новые палеомагнитные и изотопно-геохронологические данные по гранулитам Онежского комплекса // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 4. Геология. 2017. № 5. С. 3–15.
6. Попова Ю.А., Матвеева С.С., Бычков А.Ю. и др. Поведение лантаноидов при формировании минерализованных куполов на примере Спокойнинского месторождения (Забайкалье) // Геохимия. 2017. № 2. С. 178–185.
7. Рыженко Б.Н. Основные закономерности термодинамики процесса электростатической диссоциации в высокотемпературных водных растворах // Геохимия. 1974. № 8. С. 1123–1139.
8. Рыженко Б.Н., Коваленко Н.И., Присягина Н.И. и др. Экспериментальное определение форм существования циркония в гидротермальных растворах // Геохимия. 2008. № 4. С. 364–375.
9. Спиридонов Э.М., Филимонов С.В., Семиколенных Е.С. и др. Цирконолит, бадделеит, циркон и торит островодужных кварцевых габбро-норит-долеритов интрузива АЮ-ДАГ (ГОРНЫЙ КРЫМ) // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 4. Геология. 2018. № 5. С. 70–78.
10. Тарнопольская М.Е., Бычков А.Ю., Шваров Ю.В., Попова Ю.А. Экспериментальное исследование растворимости флюорита в кислых растворах как метод изучения фторидных комплексов бора // Геохимия. 2017. № 4. С. 329–334.
11. Тевелев А.В., Мосейчук В.М., Тевелев А.В., Шкурский Б.Б. Распределение значений возраста цирконов в метаморфитах Тараташского блока Южного Урала (исходный провенанс-сигнал) // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 4. Геология. 2017. № 4. С. 15–19.
12. Юргенсон Г.А., Кононов О.В. Шерловая Гора: месторождение самоцветов и редких металлов // Минерал. альманах. 2014. № 19 (2). С. 12–93.
13. Ahrland S., Karipides D., Noren B. The fluoride and sulphate complexes of zirconium(IV) // Acta Chem. Scand. 1963. Vol. 17. P. 411–424.
14. Connick R.E., McVey W.H. The Aqueous Chemistry of Zirconium // J. Amer. Chem. Soc. 1949. Vol. 71, N 9. P. 3182–3191.
15. Migdisov Art.A., Williams-Jones A.E., van Hinsberg V., Salvi S. An experimental study of the solubility of baddeleyite (ZrO2) in fluoride-bearing solutions at elevated temperature // Geochim. et Cosmochim. Acta. 2011. Vol. 75, N 23. P. 7426–7434.
16. Noren B. The fluoride complexes of zirconium (IV) // Acta Chem. Scand. 1967. Vol. 21. P. 2457–2462.
17. Shvarov Yu.V. A suite of programs, OptimA, OptimB, OptimC, and OptimS compatible with the Unitherm database, for deriving the thermodynamic properties of aqueous species from solubility, potentiometry and spectroscopy measurements // Appl. Geochem.2015. N 55. P.17–27.
18. Shock E.L., Sassani D.C., Willis M., Sverjensky D.A. Inorganic species in geologic fluids: Correlations among standard molal thermodynamic properties of aqueous ions and hydroxide complexes // Geochim. et Cosmoch. Acta. 1997. Vol 61, N 5. P. 907–950.
Review
For citations:
Tarnopolskaya M.E., Bychkov A.Yu. Experimental study of ZrF62– stability in hydrothermal solutions at 90–255 ᵒC. Moscow University Bulletin. Series 4. Geology. 2019;(6):107-111. (In Russ.) https://doi.org/10.33623/0579-9406-2019-6-107-111
Views:
195
Email this article 
