Koeficijent razdiobe

(engl. partition coefficient) To je koeficijent koji označava omjer koncentracija komponenti u dvije koegzistentne faze. Pretpostavlja se da je u stanju ravnoteže omjer koncentracije elemenata u tragu u čvrstoj fazi (Cs) prema koncentraciji u tekućini (CL) konstantan:

Koeficijent_razdiobe

Konstanta D (KDse naziva koeficijent razdiobe. On ovisi o temperaturi, tlaku, sastavu taljevine, sastavu krutine, ali ne i o koncentraciji elementa u tragu sve dok je ona mala. Može se mjeriti iz djelomice kristaliziranih eksperimentalnih faza uravnoteženjem kristala i taljevine na visokim tempereturama, hlađenjem i analiziranjem koegzistirajućih čvrstih i tekućih faza ili u prirodnim lavama koje sadrže fenokristale ili staklo.

Eksperimentalne metode:

  • Odjeljivanje čvrstih i tekućih faza ručno, pomoću teških tekućina ili diferencijalnim otapanjem
  • Dodavanje radioaktivnog izotopa studiranog elementa u tragu početnom materijalu, praćeno autoradiografijom uravnoteženih kristala i tekuće faze zbog određivanja raspodjele dodanog izotopa
  • Obogaćivanje koncentracije elementa u tragu u početnim materijalima do razina koje dozvoljavaju da se kristali i staklo analiziraju elektronskom mikrosondom

Utjecaj različitih faktora na veličinu koeficijenta:

  • Temperatura: Zavisnost o temperaturi može imati vrijednost u geotermometriji. Npr. Leeman i Lindstorm (1978.) su pronašli peterostruko povećanje KD za nikal između olivina i bazaltne taljevine između 1400 i 1100 °C i da se temperature kristalizacije mogu procijeniti tom metodom s točnošću unutar 50 ºC.
  • Tlak: Njegov utjecaj na KD nije detaljno istražen, ali raspoložive činjenice ukazuju da tlak ima veliki učinak. KD za raspodjelu nikla između olivina i bazične silikatne taljevine pronađen je da varira za faktor veći od dva između 5 i 20 kBar.
  • Sastav tekućine: Ima velik učinak na KD. Watson (1977.) je studirao razdiobu mangana između olivina i taljevine za niz taljevinskih sastva na razičitim temperaturama i pronašao da kod 1350 ºC koeficijent razdiobe varira za faktor dva između taljevine s 45 i 65 % SiO2.

Sumiranjem uloga mjerenja koeficijenata razdiobe u primjeni na probleme petrogeneze postoje dva glavna ograničenja njihove upotrebe:

  1. Kao rezultat mnogih faktora koji utječu na njih, koeficijenti razdiobe elemenata u tragovima se razlikuju stostruko između magmi različitih sastava.
  2. Uzimanje u obzir neravnoteže koja postoji između kristala i tekućine.

Postizanje ravnoteže je djelomice kontrolirano brzinom difuzije elementa u tragu unutar magme. Element u tragu može biti prioritetno uziman od rastućeg kristala čime se okolna tekućina osiromašuje njime sve dok se difuzijom iz ostalih dijelova taljevine ne uspostavi njegova koncentracija, a u međuvremenu postoji neravnotežno stanje između koncentracije elementa u tekućini i kristalima.[1]

Korišteni izvori   [ + ]

1. Prohić, E., (1998), Geokemija, Zagreb: TARGA.

Da li vam je ovaj članak pomogao?

Povezane objave

Ostavi svoj komentar…