КОМПЛЕКСООБРАЗОВАНИЕ ТИТАНА В ГИДРОТЕРМАЛЬНЫХ СИСТЕМАХ

Abstract

Выполнено определение растворимости рутила в водных растворах НО, HF, H2S04, NaOH, NaF при 500°С, 1000 бар и летучести водорода от 8 х Ю-12 до 10.3 бар (буферы Мn3О4/Мn2О3, Ni/NiO, растворение навески Аl). Из экспериментальных измерений растворимости вычислены константы следующих равновесий при 500°С и давлении 1 кбар: ТiO2(рутил) + Н20 + НCl0 = Ti(OH)3Cl0 (рК = 4.89); ТiO2(рутил) + 2НС10 = Ti(0H)2C20 (рК = 4.69); ТiO2(рутил) + HS04- + Н+ = Ti(OH)2S040 (рК = 1.98); ТiO2(рутил) + 2HS04- + 2Н+ = Ti(S04 )20 + 2Н20 (рК = -1.50); ТiO2(рутил) + 2Н20 + ОН- = Ti(OH )5- (рК= 3.17); ТiO2(рутил) + 2Н20 + 20Н- = Ti(OH)62- (рК = 1.46); ТiO2(рутил) + 2Н20 + F- = Ti(OH)3F0 + + ОН- (рК = 5.86); ТiO2(рутил) + 2HF0 = Ti(OH)2F20 (рК = 2.99); ТiO2(рутил) + 2Н20 + F- = Ti(OH)4F- (рК= 3.69). Используя результаты исследования состава вулканических эманации, в которых было определено содержание титана, выполнена оценка констант равновесий ТiO2(рутил) + Н20 + НCl0 = = Ti(OH)3Cl0 (рК = 2.74); ТiO2(рутил) + HS04- + Н+ = Ti(OH)2S040 (рК = 3.40) при 25°С. На основе электростатической модели ионизации электролитов рассчитаны константы ионизации и свободные энергии Гиббса следующих форм титана в водных флюидах при параметрах постмагматических процессов: Ti(OH )3+, Ti(OH )40, Ti(OH )5-, Ti(OH)62-, Ti(OH)3F0, Ti(OH)2F20, Ti(OH)4F-, Ti(OH)3Cl0, Ti(OH)2Cl20, Ti(OH)2S040, Ti(S04)20. Из результатов изучения комплексообразования титана с Cl, F, S04 следует, что наиболее благоприятны для миграции титана высокофторидные кислые водные флюиды, концентрация титана в которых не будет превышать долей мг/кг Н20.