Overflod af de kemiske grundstoffer

Jorden dannede sig fra den samme sky af stof, som dannede Solen, men planeterne fik forskellige sammensætninger under dannelsen og udviklingen af solsystemet. Til gengæld forårsagede Jordens naturlige historie, at dele af denne planet havde forskellige koncentrationer af elementerne.

Jordens bulk-sammensætning efter elementær masse svarer stort set til solsystemets bruttosammensætning , hvor de store forskelle er, at Jorden mangler en stor del af de flygtige grundstoffer hydrogen, helium, neon og nitrogen samt kulstof, der er gået tabt som flygtige kulbrinter. Den resterende elementære sammensætning er nogenlunde typisk for de “stenede” indre planeter, der dannedes i den termiske zone, hvor solvarme drev flygtige forbindelser ud i rummet. Jorden bevarer ilt som den næststørste komponent i sin masse (og største atomfraktion), hovedsageligt fra at dette element tilbageholdes i silikatmineraler, som har et meget højt smeltepunkt og lavt damptryk.

120

52

tellur

Te

HP

17

53

iod

I

Th

2

CrustEdit

grafen til højre viser den relative Atomic-overflod af kemiske elementer i jorden “s Øvre kontinental skorpe-den del, der er relativt tilgængelige for målinger og estimering.

Mange af elementerne vist i grafen inddeles i (delvist overlappende) kategorier:

1. klippe-dannende elementer (store elementer i green field og mindre elementer i en lysegrøn området)
2. Sjældne jordarters elementer (lanthanider, La, Lu, Sc og Y, mærket i blå);
3. større Industrielle metaller (verdensproduktionen > ~ 3 x 107 kg / år; mærket med rødt)
4. Ædelmetaller (mærket i lilla);
5. de ni sjældneste “metaller” – de seks platingruppeelementer plus Au, Re og Te (et metalloid) – i det gule felt. Disse er sjældne i skorpen fra bænken opløselige i jern og oprindeligt koncentreret i Jordens kerne. Tellur er den mest forarmet Element i silicatet Earth forhold til kosmiske Abundance, fordi der ud over bænk koncentreret mest tætte chalcogenider i kernen det blev alvorligt udtømt ved preaccretional Sortering i tågen mest flygtige Hydrogen tellurid.

Bemærk at der er to pauser, hvor den ustabile (Radioaktive) elementer technetium (Atomic nummer 43) og promethium (Atomic nummer 61 ) Ville være.Disse elementer er omgivet af stabile elementer, men alligevel har begge relativt korte halveringstider (henholdsvis ~ 4 millioner år og ~ 18 år). Disse er således ekstremt sjældne, da enhver oprindelig fraktion af disse i materialer før solsystemet er for længst henfaldet. Disse to grundstoffer produceres nu kun naturligt gennem spontan fission af meget tunge radioaktive grundstoffer (for eksempel uran, thorium eller spormængderne af plutonium, der findes i uranmalm) eller ved interaktion mellem visse andre grundstoffer og kosmiske stråler. Både technetium og promethium er blevet identificeret spektroskopisk i stjernernes atmosfærer, hvor de produceres af igangværende nukleosyntetiske processer.

Der er også brud i overflodgrafen, hvor de seks ædelgasser ville være, da de ikke er kemisk bundet i jordskorpen, og de genereres kun i skorpen af henfaldskæder fra radioaktive grundstoffer og er derfor ekstremt sjældne der.

De otte naturligt forekommende meget sjældne, meget radioaktive grundstoffer (polonium , astatin, francium, radium, actinium, protactinium, neptunium og plutonium) er ikke inkluderet, da nogen af disse grundstoffer, der var til stede ved dannelsen af jorden, er henfaldet for evigt siden, og deres mængde i dag er ubetydelig og produceres kun fra det radioaktive henfald af uran og thorium.

Ilt og silicium er især de mest almindelige grundstoffer i skorpen. På jorden og i stenagtige planeter generelt er silicium og ilt langt mere almindelige end deres co smic overflod. Årsagen er, at de kombineres med hinanden for at danne silikatmineraler. Andre kosmisk almindelige grundstoffer såsom brint, kulstof og nitrogen danner flygtige forbindelser såsom ammoniak og metan, der let koger væk i rummet fra varmen fra planetformationen og / eller solens lys.

Sjælden- jordelementer Rediger

“Sjældne” jordelementer er en historisk misvisende betegnelse. Vedholdenheden af udtrykket afspejler ukendthed snarere end ægte sjældenhed. De mere rigelige sjældne jordarter er ligeledes koncentreret i skorpen sammenlignet med almindelige industrielle metaller som f.eks. krom, nikkel, kobber, zink, molybdæn, tin, wolfram eller bly. De to mindst forekommende sjældne jordarter (thulium og lutetium) er næsten 200 gange mere almindelige end guld. Men i modsætning til den almindelige base og ædle metaller sjældne jordarter har meget ringe tendens til at blive koncentreret i udnyttelige malmaflejringer. Derfor kommer det meste af verdens udbud af sjældne jordarter kun fra en håndfuld kilder. Desuden er de sjældne jordmetaller alle ret kemisk ens med hinanden, og de er således ret vanskelige at adskille i mængder af de rene grundstoffer.

Forskelle i overflod af individuelle sjældne jordarter i den øvre kontinentale skorpe. af jorden repræsenterer overlejringen af to effekter, en nuklear og en geokemisk. For det første har de sjældne jordarter med lige atomnumre (58Ce, 60Nd, …) større kosmiske og jordiske overflader end de tilstødende sjældne jordarter med ulige atomnummer (57La, 59Pr, …). For det andet er de lettere sjældne jordarter mere inkompatible (fordi de har større ioniske radier) og derfor stærkere koncentreret i den kontinentale skorpe end de tungere sjældne jordarter. I de fleste sjældne jordmalmaflejringer udgør de første fire sjældne jordarter – lanthan, cerium, praseodym og neodym – 80% til 99% af den samlede mængde metal af sjældne jordarter, der kan findes i malmen.

MantleEdit

CoreEdit

OceanEdit

AtmosphereEdit

Elementernes rækkefølge efter volumen-fraktion (som er omtrent molekylær mol-fraktion) i atmosfære er nitrogen (78,1%), ilt (20,9%), argon (0,96%), efterfulgt af (i usikker rækkefølge) kulstof og brint, fordi vanddamp og kuldioxid, som repræsenterer de fleste af disse to grundstoffer i luften, er variable svovl, fosfor og alt andet element nts er til stede i signifikant lavere proportioner.

I henhold til kurven for overflodskurve (over højre) vises argon, en væsentlig hvis ikke hovedbestanddel af atmosfæren overhovedet ikke i skorpen. Dette skyldes, at atmosfæren har en langt mindre masse end skorpen, så argon, der er tilbage i skorpen, bidrager lidt til massefraktion der, mens samtidig opbygning af argon i atmosfæren er blevet stor nok til at være signifikant.

Byjord Rediger

For en komplet liste over overflod af elementer i byjord, se overflod af elementerne (dataside) # Byjord.