Geokemialliset alkuaineiden luokitukset ovat tapoja systematisoida kemiallisia elementtejä riippuen niiden esiintymisestä luonnossa. Tällaisia luokituksia on useita.
Luonnosta löytyy 89 alkuainetta Mendelejevin jaksollisesta taulukosta (lukuun ottamatta radiogeenisiä lyhytikäisiä alkuaineita, joita on löydetty pieninä määrinä). Kuitenkin meteoriiteissa, maan päällä ja maanpäällisillä planeetoilla kivet ja mineraalit koostuvat 99-prosenttisesti 12 alkuaineesta, joita kutsutaan petrogeenisiksi ( petro -kivi, geeni -alkuperä). Nämä alkuaineet ovat : O , Si , Ti , Al , Mg , Fe , Ca , K , Mn , P , Na , C. [yksi]
Kaikki muut alkuaineet ovat harvinaisia tai hivenaineita . Perimmäinen ero petrogeenisten ja harvinaisten alkuaineiden välillä on, että petrogeeniset alkuaineet määräävät järjestelmän faasi- (mineraali)koostumuksen, kun taas harvinaiset alkuaineet pääsevät näihin faaseihin epäpuhtauksien muodossa ja jakautuvat passiivisesti olemassa olevien faasien välillä, mutta eivät vaikuta niiden pitoisuuteen ja stabiilisuuteen. . Tässä säännössä on poikkeuksia. Näin ollen strontium , jopa pieninä määrinä, vaikuttaa voimakkaasti kalsiitin / aragoniitin stabiilisuuteen . Toisaalta, kun mineraaleja esiintyy järjestelmässä, jossa harvinainen alkuaine on pääaine, esimerkiksi zirkonin tai monatsiitin kiteytyessä, tällainen alkuaine käyttäytyy kuin petrogeeninen alkuaine.
Biogeokemiassa alkuaineiden jako niiden roolin mukaan elävien organismien rakenteessa on hyväksytty.
Alkuaineet, joiden pitoisuus elävissä organismeissa on yli 0,001%. Näitä ovat happi , vety , hiili , typpi , fosfori , kalium , kalsium , rikki , magnesium , natrium , kloori , rauta jne. Nämä alkuaineet muodostavat elävien organismien lihan .
Alkuaineet, joiden pitoisuus on pieni, mutta ne osallistuvat biokemiallisiin prosesseihin ja määräävät suurelta osin elävien organismien hyvinvoinnin. Nykyaikaisten tietojen mukaan yli 30 hivenainetta pidetään välttämättöminä kasvien ja eläinten elämälle. Niitä ovat alumiini , sinkki , koboltti , rauta , jodi , seleeni , kupari , molybdeeni , bromi , fluori .
Goldschmidt ehdotti sitä olettaen, että maapallo muodostui alun perin homogeenisen aineen, samanlaisen kuin meteoriittien, erottamisen seurauksena neljään osaan: metalliin, rikkisulaan , silikaattiosaan ja ilmakehään valtameren kanssa. Jokaisella elementillä on taipumus keskittyä johonkin näistä ympäristöistä, ja ne jaetaan vastaavasti siderofiilisiin , litofiilisiin , kalkofiilisiin ja atmofiilisiin elementteihin. Toisin sanoen tämä on luokitus elementin suurimman jakautumiskertoimen mukaan neljän vaiheen välillä.
H , N , inertit kaasut - vain 8 alkuainetta. [2] [3] [4]
Ne vapautuvat kaasufaasiin ja kerääntyvät ilmakehään. Luonnossa niille on ominaista kaasumainen tila. Useimmissa niistä on atomeja, joissa on täytetty elektroniulkokuori, jotka sijaitsevat atomitilavuuskäyrän yläosissa; pääasiassa diamagneettisia. Suurimmalle osalle (lukuun ottamatta vetyä, joka on lähellä litofiilisiä alkuaineita) on ominaista, että niitä esiintyy luonnossa alkuainetilassa.
Norjalaisen geokemistin V. M. Goldshmidtin luokituksen mukaan näihin kuuluvat sulfidimalmien kemialliset alkuaineet, eli kemiallisten alkuaineiden jaksollisen järjestelmän sivuryhmän elementit . Ne sisältävät 19 alkuainetta: S, Cu , Zn , Ga , Ge , As , Se , Ag , Cd , In , Sn , Sb , Te , Hg , Tl , Pb , Bi , Po . Metallisilla kalkofiilisilla alkuaineilla on erityinen affiniteetti rikille, seleenille ja telluurille. Kaikkien kalkofiilisten alkuaineiden osuus on vain 0,046% maankuoren massasta , mutta tietyissä olosuhteissa kerääntymiskyvyn vuoksi ne muodostavat malmiesiintymiä, joiden joukossa hydrotermiset suonet hallitsevat. Sedimenttikivissä useiden alkuaineiden sulfidit (kupari, lyijy, sinkki ja osittain hopea) muodostavat kerrosmaisia (strataalisia) malmiesiintymiä.
Niillä on affiniteetti silikaattimineraaleja ja sulatteita kohtaan.
Alkuaineet, jotka muodostavat noin 93 % maankuoren massasta ja noin 97 % valtameriveden suolakoostumuksen massasta. Ne sijaitsevat atomitilavuuskäyrän laskevilla osilla. K L.e. sisältävät: Li, Be, B, C, O, F, Na, Mg, Al, Si, P, Cl, K, Ca, Ti, V, Cr, Mn, Br, Rb, Sr, Zr, Nb, I, Cs, Ba, Hf, Ta, W, At, Fr, Ra, Ac, Th, Pa, U. L.e. on vaikea pelkistää alkuainetilaan ja ne ovat pääasiassa paramagneettisia. Luonnossa valtaosa näistä alkuaineista on osa silikaatteja, mutta niiden oksidit , halogenidit, karbonaatit, sulfaatit ja fosfaatit ovat myös laajalle levinneitä . Liitostiheydet L.e. alhainen (2⋅10 3 - 4⋅10 3 kg/m³).
Heillä on affiniteetti rautaa kohtaan .
Fe , Co , Ni , Mo , Ru , Rh , Pd , Re , Os , Ir , Pt , Au [2] .
| yksi | kahdeksantoista | ||||||||||||||||||||||||
| yksi | 1H _ |
2 | 13 | neljätoista | viisitoista | 16 | 17 | 2 Hän | |||||||||||||||||
| 2 | 3Li_ _ |
4 Ole |
5B _ |
6C _ |
7 N |
8 O |
9F_ _ |
10 Ne | |||||||||||||||||
| 3 | 11 Na |
12 mg |
3 | neljä | 5 | 6 | 7 | kahdeksan | 9 | kymmenen | yksitoista | 12 | 13 Al |
14Si _ |
15p _ |
16S _ |
17Cl _ |
18Ar _ | |||||||
| neljä | 19 000 _ |
20Ca_ _ |
21sc _ |
22 Ti |
23V _ |
24Cr _ |
25 Mn |
26 Fe |
27Co _ |
28 Ni |
29 Cu |
30 Zn |
31 Ga |
32 v _ |
33As _ |
34 se |
35 Br |
36 Kr | |||||||
| 5 | 37 Rb _ |
38Sr _ |
39 Y |
40 Zr |
41 Nb _ |
42kk_ _ |
(43) Tc |
44 Ru |
45 Rh |
46 Pd |
47 Ag |
48 CD |
49 tuumaa |
50 sn |
51 Sb |
52 te |
53 I |
54 Xe | |||||||
| 6 | 55Cs _ |
56 Ba |
57-71 Lan |
72 hf |
73 Ta |
74W _ |
75 Re |
76 Os |
77 Ir |
78 Pt |
79 Au |
80 Hg |
81Tl _ |
82 Pb _ |
83 Bi |
84po _ |
85 klo |
86 Rn | |||||||
| 7 | 87Fr_ _ |
88 Ra |
89-103 laki |
(104) RF |
(105) Db |
(106) Sg |
(107) Bh |
(108) Hs |
(109) Mt |
(110) Ds |
(111) Rg |
(112) Cn |
(113 ) |
(114) Fl |
(115) Mc |
(116) Lv |
(117) Ts |
(118) Og |
|||||||
| Lantanidit | 57la _ |
58 Ce |
59 Pr |
60. _ |
(61) Pm |
62 cm_ |
63 euroa |
64 Gd |
65 Tt _ |
66 Dy |
67 Ho |
68 Er |
69 Tm |
70 Yb |
71 Lu | ||||||||||
| aktinidit | 89 Ac |
90th_ _ |
91Pa _ |
92 U |
(93) Np |
(94) Pu |
(95) Am |
(96) cm |
(97) Bk |
(98) Ks |
(99) Es |
(100) Fm |
(101) Md |
(102) Ei |
(103) Lr | ||||||||||
| Atmofiilinen | Kalkofiilinen | litofiilinen | siderofiilinen | harvinaista ja poissa luonnosta |
