Kemiallisten alkuaineiden runsaus
Maa muodostui samasta aineen pilvestä, joka muodosti Auringon, mutta planeetat saivat erilaisia koostumuksia aurinkokunnan muodostuminen ja kehitys. Maapallon luonnonhistoria puolestaan aiheutti tämän planeetan osien erilaiset alkuaineiden pitoisuudet.
Maapallon suurin koostumus alkuainemassan mukaan on suunnilleen samanlainen kuin aurinkokunnan kokonaiskoostumus Suurimpien erojen mukaan maapallosta puuttuu paljon haihtuvia alkuaineita vetyä, heliumia, neonia ja typpeä sekä hiiltä, joka on kadonnut haihtuvina hiilivedyinä. Jäljelle jäävä alkuainekoostumus on suunnilleen tyypillistä ”kallioisille” sisäplaneetoille, jotka muodostuivat termisessä vyöhykkeessä, jossa aurinkolämpö ajoi haihtuvia yhdisteitä avaruuteen. Maapallo pitää happea massansa toiseksi suurimpana komponenttina (ja suurimpana atomijakeena), pääasiassa tästä alkuaineesta pidätettynä silikaattimineraaleissa, joilla on erittäin korkea sulamispiste ja matala höyrynpaine.
| Atomic Number | Nimi | Symboli | Massaosuus (ppm) | Atomifraktio (ppb) |
|---|---|---|---|---|
| 8 | happi | O | 297000 | 482 000 000 |
| 12 | magnesium | Mg | 154000 | 164 000 000 |
| 14 | pii | Si | 161000 | 150,000,000 |
| 26 | rauta | Fe | 319000 | 148000000 |
| 13 | alumiini | Al | 15900 | 15300000 |
| 20 | kalsium | Ca | 17100 | 11100000 |
| 28 | nikkeli | Ni | 18220 | 8010000 |
| 1 | vety | H | 260 | 6700000 |
| 16 | rikki | S | 6350 | 5 150 000 |
| 24 | kromi | Cr | 4700 | 2300000 |
| 11 | natrium | Na | 1800 | 2 000 000 |
| 6 | hiili | C | 730 | 1 600 000 |
| 15 | fosfori | P | 1210 | 1020 000 |
| 25 | mangaani | Mn | 1700 | 800000 |
| 22 | titaani | Ti | 810 | 440,000 |
| 27 | koboltti | Co | 880 | 390,000 |
| 19 | kalium | K | 160 | 110 000 |
| 17 | kloori | Cl | 76 | 56000 |
| 23 | vanadium | V | 105 | 53600 |
| 7 | typpi | N | 25 | 46 000 |
| 29 | kupari | Cu | 60 | 25000 |
| 30 | sinkki | Zn | 40 | 16000 |
| 9 | fluori | F | 10 | 14000 |
| 21 | skandium | Sc | 11 | 6300 |
| 3 | litium | Li | 1.10 | 4100 |
| 38 | strontium | Sr | 13 | 3900 |
| 32 | germaanium | Ge | 7.00 | 2500 |
| 40 | zirkonium | Zr | 7.10 | 2000 |
| 31 | gallium | Ga | 3,00 | 1000 |
| 34 | seleeni | Se | 2.70 | 890 |
| 56 | barium | Ba | 4.50 | 850 |
| 39 | yttrium | Y | 2.90 | 850 |
| 33 | arseeni | Kuten | 1.70 | 590 |
| 5 | boori | B | 0,20 | 480 |
| 42 | molybdeeni | Mo | 1,70 | 460 |
| 44 | rutenium | Ru | 1.30 | 330 |
| 78 | platina | Pt | 1,90 | 250 |
| 46 | palladium | Pd | 1,00 | 240 |
| 58 | cerium | Ce | 1.13 | 210 |
| 60 | neodyymi | Nd | 0,84 | 150 |
| 4 | beryllium | Ole | 0,05 | 140 |
| 41 | niobium | Nb | 0.44 | 120 |
| 76
osmium Os |
0,90 | 120 | ||
| 77
Iridium Mr |
0,90 | |||
| 37
rubidium Rb |
0,40 | 120 | ||
| 35
bromia Br |
0,30 | 97 | ||
| 57
lantaani La |
0,44 | 82 | ||
| 66
dysprosium Dy |
0,46 | 74 | ||
| 64
gadoliniumia Sr |
0,37 | 61 | ||
| 0,30 | 61 | |||
| 45
rodium poista |
0,24 | 61 | ||
| 50
tina Sn |
0,25 | 55 | ||
| 62 | samarium
SM |
0,27 | 47 | |
| 68
erbium Er |
0,30 | 47 | ||
| 70
ytterbi um Yb |
0,30 | 45 | ||
| 59
praseodyymi Pr |
0,17 | 31 | ||
| 82
Lead |
0,23 | 29 | ||
| 72
hafnium HF |
0,19 | 28 | ||
| 74
volframi W |
0,17 | 24 | ||
| 79
kulta Au |
0,16 | 21 | ||
| 48
kadmiumin Cd |
0,08
18 |
|||
| 63
Europiumtris Ei |
0,10 | |||
| 67
holmium Ho |
0,10 | 16 | ||
| 47
hopea Rising |
0,05 | 12 | ||
| 65
terbium Fair |
0,07 | 11 | ||
| 51
antimoni SB |
0,05 | 11 | ||
| 75
renium Re |
0,08 | 10 | ||
| 0,05 | 10 | |||
| 69
tulium TM |
0,05 | 7 | ||
| 55
cesium Wc |
0,04 | 7 | ||
| 71
lutetium Lu |
0,05 | 7 | ||
| 90
torium |
0,06 | 6 | ||
| 73
tantaali Ta |
0,03
4 |
|||
| 80
Mercury HG |
0,02 | 3 | ||
| 92
uraani G |
0,02 | 2 | ||
| 49
indium |
0,01
2 |
|||
| 81
tallium TL |
0,01 | |||
| 83
vismutti Ole |
0,01 | 1 |
CrustEdit
yltäkylläisyyden (Atom jae) Kemiallisen elementit Earth” ylemmästä continental crust toimintaa Järjestysluku. Harvinaisin elementit kuori (esitetty keltainen) Harvinainen johtuu useista tekijöistä: kaikki paitsi yksi ovat tihein siderophiles (rauta-hellä) elementtien Goldschmidt Classification, eli ne on taipumus sekoita hyvin metallisella raudalla, heikentävien ne penkki siirrettiin syvemmälle maapallon ydin. heidän yltäkylläisyyden meteoroids ja enemmän. Lisäksi telluuri on uhanalainen preaccretional lajittelun Nebula muodostuksen kautta haihtuvien Vety telluridi.
kaavio oikealla esittää suhteellinen Atomic-runsaus alkuaineet Maan ”ylemmästä continental crust-osa, joka on suhteellisen helposti mittauksiin ja arviointiin.
Monet esitetyt elementit kuvaaja luokitellaan (osittain päällekkäin) luokat:
- Rock muodostavien alkuaineiden (pääelementit vihreä alalla, ja pieniä elementtejä vaaleanvihreä kenttä),
- Harvinaiset maametallit (lantanidit, La, Lu, Sc ja Y; merkitty sinisellä),
- merkittävä Industrial metallien (maailmanlaajuinen tuotanto > ~ 3 x 107 kg / vuosi; merkitty punainen),
- Jalometallit (merkitty purppura),
- Yhdeksän harvinaisin ”metallit” – kuusi platinaryhmän alkuaineita ja Au, Re, ja Te (metalloidi) – keltaisessa kentässä. Nämä ovat Harvinainen kuori penkkimittakaavasta liukoinen rauta ja alun perin konsentroitiin maapallon ydin. Telluurijäte on suurin yksittäinen köyhdytettyä Element silikaatti maapallon suhteen Cosmic runsaus, koska sen lisäksi penkki konsentroitiin tihein kalkogenidit ydin se oli vakavasti vaje preaccretional lajittelu on Nebula vaihtelevin vety telluridi.
Huomaa, että on olemassa kaksi Tauot Jos epästabiili (radioaktiiviset) elementit teknetium (Atomic numero 43) ja prometium (Atomic numero 61 ) Olisi.Näitä elementtejä ympäröivät vakaat elementit, mutta molemmilla on suhteellisen lyhyt puoliintumisaika (~ 4 miljoonaa vuotta ja ~ 18 vuotta). Nämä ovat täten erittäin harvinaisia, koska kaikki näiden alkutekijät aurinkokuntaa edeltävissä materiaaleissa ovat kauan sitten hajonneet. Nämä kaksi elementtiä syntyy nyt luonnollisesti vain erittäin raskas radioaktiivisten alkuaineiden (esimerkiksi uraanin, toriumin tai uraanimalmeissa olevien pienien määrien plutoniumin) fissiosta tai tiettyjen muiden alkuaineiden vuorovaikutuksessa kosmisten säteiden kanssa. Sekä teknetium että prometium on tunnistettu spektroskooppisesti tähtien ilmakehissä, missä ne syntyvät käynnissä olevilla nukleosynteettisillä prosesseilla.
Runsauskaaviossa on myös katkoksia, joissa kuusi jalokaasua olisi, koska ne eivät ole kemiallisesti sitoutunut maapallon kuoreen, ja ne syntyvät kuoressa vain radioaktiivisten alkuaineiden hajoamisketjuista, ja ovat siksi siellä erittäin harvinaisia.
Kahdeksan luonnossa esiintyvää hyvin harvinaista, erittäin radioaktiivista elementtiä (polonium , astatiini, francium, radium, aktinium, protactinium, neptunium ja plutonium) eivät sisälly tähän, koska mikä tahansa näistä alkuaineista, jotka olivat läsnä maan muodostumisessa, ovat hajonneet eoneja sitten, ja niiden määrä on tänään vähäpätöinen ja sitä tuotetaan vain uraanin ja toriumin radioaktiivisesta hajoamisesta.
Happi ja pii ovat erityisesti kuoren yleisimpiä elementtejä. Maapallolla ja yleensä kallioisilla planeetoilla pii ja happi ovat paljon yleisempiä kuin niiden smic runsaus. Syynä on, että ne yhdistyvät toisiinsa muodostaen silikaattimineraaleja. Muut kosmisesti yleiset alkuaineet, kuten vety, hiili ja typpi, muodostavat haihtuvia yhdisteitä, kuten ammoniakki ja metaani, jotka kiehuvat helposti avaruuteen planeettojen muodostumislämmöstä ja / tai auringon valosta.
Harvinaiset maametallielementitMuokkaa
”Harvinaiset” maametallielementit ovat historiallinen harhaluulo. Termin pysyvyys heijastaa tuntemattomuutta eikä todellista harvinaisuutta. Runsaammat harvinaisten maametallien elementit ovat keskittyneet kuoreen samalla tavalla kuin tavalliset teollisuusmetallit, kuten kromi, nikkeli, kupari, sinkki, molybdeeni, tina, volframi tai lyijy.Kaksi harvinaisinta harvinaisten maametallien alkuaineita (thulium ja lutetium) ovat lähes 200 kertaa yleisempiä kuin kulta. Toisin kuin tavalliset emäkset ja jalometallit, harvinaisten maametallien alkuaineilla on hyvin vähän taipumuksia keskittyä hyödynnettäviin malmiesiintymiin, minkä vuoksi suurin osa maailman harvinaisen maametallin tarjonnasta tulee vain harvoista lähteistä. Lisäksi kaikki harvinaiset maametallit ovat kemiallisesti melko samanlaisia toistensa suhteen, joten niitä on melko vaikea erottaa puhtaiden alkuaineiden määriksi.
Eroja harvinaisten maametallien alkuaineiden määrissä ylemmässä mannerkuoressa maapallon edustavat kahden vaikutuksen päällekkäisyyttä, yksi ydin ja yksi geokemiallinen. Ensinnäkin harvinaisilla maametalleilla, joilla on parilliset atomiluvut (58Ce, 60Nd, …), on enemmän kosmisia ja maanpäällisiä määriä kuin vierekkäisillä harvinaisten maametallien elementeillä, joilla on pariton atomiluku (57La, 59Pr, …). Toiseksi kevyemmät harvinaisten maametallien elementit ovat yhteensopimattomampia (koska niillä on suuremmat ionisäteet) ja siksi ne ovat keskittyneet voimakkaammin mantereen kuoreen kuin raskaampien harvinaisten maametallien elementit. Useimmissa harvinaisten maametallien esiintymissä neljä ensimmäistä harvinaisten maametallien alkuaineita – lantaani, cerium, praseodyymi ja neodyymi – muodostavat 80-99% malmissa esiintyvien harvinaisten maametallien kokonaismäärästä.
MantleEdit
CoreEdit
OceanEdit
AtmosphereEdit
Elementtien järjestys tilavuusosuuden mukaan (joka on suunnilleen molekyylimooliosuus) ilmakehä on typpeä (78,1%), happea (20,9%), argonia (0,96%), jota seuraa (epävarmassa järjestyksessä) hiili ja vety, koska vesihöyry ja hiilidioksidi, jotka edustavat suurinta osaa näistä kahdesta ilmassa olevasta alkuaineesta, vaihtelevat Rikki, fosfori ja kaikki muut aineet nts esiintyy huomattavasti pienemmissä osuuksissa.
Runsauskäyräkaavion (oikealla yläpuolella) mukaan argoni, joka on ilmakehän merkittävä, ellei pääkomponentti, ei näy kuoressa ollenkaan. Tämä johtuu siitä, että ilmakehän massa on paljon pienempi kuin kuoren, joten kuoreen jäävä argoni myötävaikuttaa vain vähän massaosuuteen, kun taas samaan aikaan argonin kertyminen ilmakehään on tullut riittävän suureksi merkittäväksi.
(tietosivu) #Urban maaperät.