Кларки елементів

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук

Кла́рки елеме́нтів (рос. кларки элементов, англ. percent abundance of elements; нім. Clarke-Zahl f von Elementen pl) — система усереднених вмістів, що характеризують поширеність хімічних елементів у великій геохімічній системі (в земній корі, літосфері, атмосфері, гідросфері, біосфері, на Землі загалом або в космосі). У більш вузькому розумінні — числа, які вказують середній вміст хімічних елементів у даному космічному тілі. Термін «кларк елементу» запропонував Олександр Ферсман у 1923 році на честь відомого американського геохіміка Франка Кларка[1].

Виражається в масових, об'ємних, атомних відсотках (%), промілле (о/оо), мільйонних частках (г/т) або по відношенню до вмісту одного з елементів, найбільш поширеного, наприклад, кремнію. Узагальнення даних за хімічним складом гірських порід, що складають земну кору, з урахуванням їх поширення до глибини 16 км, уперше було зроблено американським вченим Ф. В. Кларком (1889)[2].

Найповніше зведення кларків і оригінальні оцінки середнього вмісту елементів у різних типах гірських порід і земній корі належать Ферсману (1933)[1], О. П. Виноградову (1949, 1956, 1962)[3][4], З. Р. Тейлору (1964)[5] та ін[6][7]. У космосі різко переважають найпростіші елементи Н і Не (99,99%), в земній корі (99%) — О, Al, Fe, Ca, Mg, Na, К, Ti, Mn, Н, в гідросфері О і Н. У певній залежності від кларків знаходиться загальний вміст елементів в геохім. системах, загальні запаси тих або інших металів і руд в земній корі, масштаби родовищ, к-ть мінералів кожного елемента, поведінка елементів у геохімічних процесах.

Також кларки використовуються в екологічних дослідженнях забруднення навколишнього середовища.

Кларки елементів у земній корі[ред.ред. код]

Нижче наведені кларки елементів (в масових процентах) для земної кори. Елементи розташовані у порядку зменшення їх розповсюдженості.

Номер з/п Елемент Кларк, мас.%
1. О 49,5000
2. Si 25,8000
3. Al 7,5700
4. Fe 4,7000
5. Ca 3,3800
6. Na 2,6300
7. К 2,4100
8. Mg 1,9500
9. H 0,8800
10. Ti 0,4100
11. Cl 0,1900
12. Р 0,0900
13. С 0,0870
14. Mn 0,0850
15. S 0,0480
16. N 0,0300
17. Rb 0,0290
18. F 0,0280
19. Ba 0,0260
20. Zr 0,0210
21. Cr 0,0190
22. Ni 0,0150
23. Sr 0,0140
24. V 0,0140
25. Zn 0,0120
26. Cu 0,0100
27. W 0,0064
28. Li 0,0060
29. Ce 0,0043
30. Co 0,0037
31. Sn 0,0035
32. Y 0,0026
33. Nd 0,0022
34. Nb 0,0019
35. Pb 0,0018
Разом 99,98 мас.%
Інші елементи (сумарно) 0,02 мас.%

Кларки в міських ґрунтах[ред.ред. код]

Нижче наведені кларки елементів в мг/кг (грам на тону; ppm; 1•10−4 %) для міських ґрунтів. Поширеність і розподіл хімічних елементів досліджені В.О. Алєксєєнко[ru] та О. В. Алєксєєнко за сприяння академіка М.П. Лаверова[ru] в ґрунтах більш ніж 300 населених пунктів. Роботи проводилися протягом 15 років і дозволили узагальнити як дані власних випробувань ґрунтів, так і значне число опублікованих досліджень, присвячених забрудненню міських ґрунтів у багатьох країнах. Детальна інформація про методику розрахунку кларків міських ґрунтів і використаних даних наведена в статтях[8][9] і двох монографіях[10][11].

Вперше наводяться значення кларків, які можуть бути використані як стандарти вмістів елементів (як гранично допустима концентрація) у міських ґрунтах початку XXI ст.

Елемент Атомний номер Кларк в міських ґрунтах[10]
Ag 47 0,37
Al 13 38200
As 33 15,9
B 5 45
Ba 56 853,12
Be 4 3,3
Bi 83 1,12
C 6 45100
Ca 20 53800
Cd 48 0,9
Cl 17 285
Co 27 14,1
Cr 24 80
Cs 55 5,0
Cu 29 39
Fe 26 22300
Ga 31 16,2
Ge 32 1,8
H 1 15000
Hg 80 0,88
K 19 13400
La 57 34
Li 3 49,5
Mg 12 7900
Mn 25 729
Mo 42 2,4
N 7 10000
Na 11 5800
Nb 41 15,7
Ni 28 33
O 8 490000
P 15 1200
Pb 82 54,5
Rb 37 58
S 16 1200
Sb 51 1,0
Sc 21 9,4
Si 14 289000
Sn 50 6,8
Sr 38 458
Ta 73 1,5
Ti 22 4758
Tl 81 1,1
V 23 104,9
W 74 2,9
Y 39 23,4
Yb 70 2,4
Zn 30 158
Zr 40 255,6

Див. також[ред.ред. код]

Примітки[ред.ред. код]

  1. а б Ферсман, А. Е. Геохимия, тт. I–IV. Природа и техника. ОНТИ, 1933, 1934, 1937 и 1939.
  2. Clarke, F.W. & Washington, H.S.: «The Composition of the Earth's Crust». U.S. Dep. Interior, Geol. Surv. 770 (1924), 518.
  3. Виноградов, А. П.: «Закономерности распределения химических элементов в земной коре». Геохимия, 1956, № 1, с. 6-52.
  4. Виноградов А. П. Закономерности распределения химических элементов в земной коре. Геохимия, 1956, № 1, с. 6-52.
  5. Taylor, S.R. (1964). Abundance of chemical elements in the continental crust; a new table. Geochimica et Cosmochimica Acta 28(8): 1,273-1,285. doi: 10.1016/0016-7037(64)90129-2.
  6. Alekseenko V., Alekseenko A. The abundances of chemical elements in urban soils // Journal of Geochemical Exploration. — 2014. — № 147 (B). — С. 245–249. http://dx.doi.org/10.1016/j.gexplo.2014.08.003
  7. Wedepohl K. H., Geochemie, B., 1967 (Sammiung Göschen, Bd 1224-1224a/1224b)
  8. Алєксєєнко В. О., Лаверов М. П., Алєксєєнко О. В. Про кларки хімічних елементів в ґрунтах населених пунктів // Науковi працi Донецького нацiонального технiчного унiверситету. Серiя: "Гiрничо-геологiчна. — 2011. — № 15 (192). — С. 17-21.
  9. Алексеенко В. А., Алексеенко А. В., Воронец С. Н. Роль природных факторов в формировании геохимических особенностей почв селитебных ландшафтов // Структура и морфогенез почвенного покрова в условиях антропогенного воздействия. Мат-лы Междунар. науч.-практ. конф. — Изд. центр БГУ, Минск, 2013. — С. 236–238. http://elib.bsu.by/handle/123456789/48936
  10. а б Алексеенко В. А., Алексеенко А. В. Химические элементы в геохимических системах. Кларки почв селитебных ландшафтов. — Ростов н/Д: Изд-во ЮФУ, 2013. — 388 с. — 5000 экз. —ISBN 978-5-9275-1095-5.
  11. Алексеенко В. А., Алексеенко А. В. Химические элементы в городских почвах. — М.: Логос, 2014. — 312 с. — 1000 экз. — ISBN 978-5-98704-670-8.

Література[ред.ред. код]