Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

13.3: Хімічне вивітрювання

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    56804

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Чому камінь відрізняється кольором на поверхні і в інтер'єрі?

    Ця скеля знаходиться в Південному гірському парку в столичному районі Фенікс. Клімат часто жаркий і посушливий. Які кольори породи на цій фотографії? Якого кольору поверхню породи? Якого кольору в інтер'єрі? Як ви думаєте, чому існують відмінності в кольорі між поверхнею і внутрішньою частиною цієї породи? Як хімічне вивітрювання змінює ландшафт?

    Хімічне вивітрювання

    Хімічне вивітрювання відрізняється від механічного вивітрювання. Мінерали в породі змінюють свій хімічний склад. Вони стають іншим видом мінералу або навіть іншим типом гірської породи. Хімічне вивітрювання працює через хімічні реакції, які змінюють породу.

    Більше не стабільний

    Більшість мінералів утворюються глибоко всередині земної кори. На цих глибині температури і тиск набагато вище, ніж на поверхні. Мінерали, які були стійкі глибше в корі, не стійкі в поверхневих умовах. Саме тому відбувається хімічне вивітрювання. Мінерали, що утворюються при більш високій температурі і тиску, перетворюються на мінерали, стійкі на поверхні.

    Агенти хімічного вивітрювання

    Існує безліч агентів хімічного вивітрювання. Пам'ятайте, що вода була основним агентом механічного вивітрювання. Ну а вода також є агентом хімічного вивітрювання. Це робить його подвійним агентом! Вуглекислий газ і кисень також є агентами хімічного вивітрювання. Кожен з них розглядається нижче.

    Вода

    Вода - дивовижна молекула. Він має дуже просту хімічну формулу, H 2 O. Він виготовлений лише з двох атомів водню, пов'язаних з одним атомом кисню. Вода чудова з точки зору всіх речей, які вона може зробити. Багато речей легко розчиняються у воді. Деякі види гірських порід можуть навіть повністю розчинятися у воді (малюнок нижче)! Інші мінерали змінюються шляхом додавання води в їх структуру. Гідроліз - це назва хімічної реакції між сполукою і водою.

    Вивітрювання скелі в каньйоні волоського горіха поблизу Флагстафф

    Вивітрювання скелі в каньйоні волоського горіха поблизу Флагстафф, штат

    Діоксид вуглецю

    Вуглекислий газ (CO 2) поєднується з водою, коли краплі дощу потрапляють через повітря. Це робить слабку кислоту, звану вугільною кислотою. Це трапляється настільки часто, що вугільна кислота є звичайною, слабкою кислотою, що зустрічається в природі. Ця кислота працює на розчинення гірських порід. Він з'їдає скульптури та пам'ятники. Хоча це нормально, більше кислот виробляється, коли ми додаємо забруднюючі речовини в повітря. Щоразу, коли ми спалюємо будь-яке викопне паливо, воно додає закис азоту в повітря. Коли ми спалюємо вугілля, багате сіркою, він додає в повітря діоксид сірки. Оскільки закис азоту і діоксид сірки вступають в реакцію з водою, вони утворюють азотну і сірчану кислоту. Це два основних компоненти кислотних дощів. Кислотний дощ прискорює хімічне вивітрювання.

    Кисень

    Кисень сильно реагує з елементами на поверхні Землі. Цей процес називається окисленням. Ви, напевно, найбільш знайомі з іржею, яка утворюється, коли залізо реагує з киснем. Багато мінерали багаті залізом. Червоні породи рясніють оксидами заліза (рис. Нижче). Оскільки залізо перетворюється на оксид заліза, оксиди заліза також можуть мати червоний колір у ґрунтах.

    Червоні скелі Долини Монументів обумовлені окисленням заліза в скелі

    Червоні скелі Долини Монументів обумовлені окисленням заліза в скелі.

    Рослини і тварини

    Рослини і тварини також викликають хімічне вивітрювання. Оскільки коріння рослин забирають поживні речовини, вони видаляють елементи з мінералів. Це викликає хімічну зміну породи.

    Механічне вивітрювання та хімічне вивітрювання

    Механічне вивітрювання збільшує швидкість хімічного вивітрювання. Коли скеля розбивається на більш дрібні шматки, площа поверхні шматків збільшується. При більшій кількості поверхонь, є більше місць для хімічного вивітрювання (рисунок нижче). Припустимо, ви хотіли зробити гарячий шоколад в холодний день. Важко було б отримати великий шматок шоколаду, щоб розчинити в молоці або гарячій воді. Можливо, ви могли б зробити гарячий шоколад з деяких менших шматочків, як шоколадна стружка, але набагато простіше додати порошок до молока. Це пояснюється тим, що чим менше шматочки, тим більша площа поверхні у них. Менші шматочки розчиняються легше.

    Механічне вивітрювання може збільшити швидкість хімічного вивітрювання

    Механічне вивітрювання може збільшити швидкість хімічного вивітрювання.

    Резюме

    • Хімічне вивітрювання змінює склад мінералу, щоб розщепити його.
    • Вода хімічно вивітрює гірські породи в гідролізі.
    • Вуглекислий газ хімічно вивітрює породу, створюючи кислоти.
    • Кисень хімічно вивітрює породу шляхом з'єднання з металом.

    Рецензія

    1. Що таке гідроліз?
    2. Як вуглекислий газ призводить до хімічного вивітрювання?
    3. Як механічне вивітрювання підвищує ефективність хімічних процесів вивітрювання?
    4. Як рослини сприяють хімічному вивітрювання?

    Дізнатися більше

    Використовуйте ресурс нижче, щоб відповісти на наступні питання.

    1. Що таке хімічне вивітрювання?
    2. Які три способи хімічного вивітрювання відбувається?
    3. Що таке окислення? Що він виробляє?
    4. Що таке карбонізація? Що він створює?
    5. Що таке гідратація? Що він робить?
    6. В якому типі навколишнього середовища найбільш імовірно відбувається хімічне вивітрювання?