Медь в гидротермальных системах: термодинамическое описание компонентов системы Cu(I)–O–H

Abstract

Проведена обработка имеющихся в литературе экспериментальных данных по растворимости Cu (мет.) и Cu2O (куприт) в воде в гидротермальных условиях. Проведены ключевые эксперименты по растворимости куприта при 300°C, давлении насыщенного пара H2O в зависимости от pH раствора. В результате получен набор значений термодинамических свойств для 25°С, 1 бар и параметров уравнения моделей НКF (Хелгесон–Киркхэм–Флауэрс) и AD (Акинфиев–Даймонд) для гидроксокомплексов Cu(I), позволяющие описывать их поведение в широком диапазоне температур (0–600°C), давлений (1–3000 бар) и плотностей водного флюида (0.01–1 г см–3). Методами термодинамического моделирования показано, что ион Cu+ является доминирующим в кислой и слабощелочной области водного растворителя во всем исследованном диапазоне температур и давлений. Влияние нейтрального гидроксокомплекса CuOH начинает сказываться в щелочной области при T > 300°C и растет с увеличением температуры. Второй гидроксокомплекс меди Cu(OH)2- проявляет себя лишь в сильнощелочной области, причем температура практически не влияет на его поведение.