Растворимость в гидротермальных условиях
Как показано на рис. 1.4, изменение растворимости аморфного кремнезема в зависимости от температуры, по-видимому, можно представить наклонной прямой, общей для различных образцов, выбранных при одинаковых экспериментальных условиях. Однако разброс значений при данной температуре значителен, охватывая, например, при 25°С интервал концентраций 0,0070—0,0180 %.
Максимум наблюдается в области температур около 200°С, поскольку выше этой точки аморфный кремнезем кристаллизуется со всевозрастающей скоростью, зависящей от того, какие прнмеси присутствуют в кремнеземе.
Действие давления на растворимость аморфного кремнезема в морской воде при 0°С рассмотрено в работе [20]. Растворимость повышалась от 0,0065 до 0,0071 % при увеличении давления от 1 до 150 атм, а затем повышалась линейно до значения 0,0094 % при 1200 атм.
Давление также оказывает заметное действие на скорость кристаллизации. Олер [1646] обнаружил, что при давлении 3000 бар силикагель кристаллизовался в микрокристаллический кварц (шерт) даже при температуре 165°С.
Вследствие быстрого понижения растворимости кремнезема при охлаждении отбор проб в таких экспериментах представлял проблему. Фурнье и Рове [164в] разработали улучшенные способы быстрого охлаждения и разбавления образцов растворов, в которых равновесие достигалось при высоких температурах и давлениях в автоклаве. Данные этих авторов выражаются уравнением
LgC = ^- + 4,52
Где С — концентрация кремнезема в мг SiCb/кг раствора (или частях Si02 на миллион весовых частей раствора); Т — абсолютная температура.
Согласно этому уравнению, значения растворимостей при данном давлении пара раствора будут следующие:
Растворимость
Температура. °С ^ ^^
25 117 0,0117
10,0 321 0,0321
Растворимость при постоянном давлении, равном 1039 бар, выражается уравнением
Lg С = ^=1^ + 4,82
Дифференциальная теплота растворения АН составляет
3,71 ±0,05 ккал/моль, а дифференциальная энтропия AS равна 13,9±0,05 кал/(град-моль).
