7.2. Растворимость минеральных карбонатов


Буферная активность воды частично зависит от рас творимости карбонатов кальция и магния, которая в свою очередь определяется их концентрацией в раство ре. На растворимость минеральных карбонатов отрица тельное влияние оказывает присутствие в растворе маг ния и растворенных органических веществ (Ров).


Магний. Магний, присутствующий в морской воде, затрудняет растворение и осаждение минеральных кар бонатов по двум причинам. Во-первых, он действует как поверхностный ингибитор на границе раздела кристаллической и жидкой сред, и, во-вторых, на поверхности кристаллов образуются наросты магниевого кальцита, препятствующего поверхностному растворению кристаллов. Фолк (Folk, 1974) и Липпманн (Lippmann, 1960) предположили, что магний затруднял рост кристаллов на поверхности кальцитов, действуя как ингибитор, а также оседая в точках роста на поверхности кристаллов как гидратированный ион. Кроме того, магний может включаться в растущие кристаллы, что увеличивает их растворимость. Новая поверхность кристаллов, со стоящая не из чистого кальцита, а из магниевого кальцита, приходит в состояние равновесия с ионами магния в морской воде. Возникающие таким образом наросты дестабилизируют поверхностную структуру кристаллов и делают их более растворимыми (Berner, 1975; Plum mer and Mackenzie, 1974; Weyl, 1967).
Чейв и др. (Chave et al., 1962) обнаружили, что из всех минеральных карбонатов насыщенные магнием кальциты обладают наибольшей растворимостью, за ни ми по убывающей следует арагонит, слабо насыщенные магнием кальциты, чистые кальциты. Доломиты, состоящие из кальция и магния в пропорции 1:1, отличаются наименьшей растворимостью.
На практике образование наростов магниевых кальцитов выравнивает растворимость различных минеральных карбонатов, уменьшая влияние их первоначального состава. По данным Бернера (Berner, 1975) и Вейла (Weyl, 1967), рост магниевых кальцитов уравновешивает ся с концентрацией магния в окружающей морской во де. Для аквариумистов это означает, что морская вода в конечном счете является буфером для минералов. Та ким образом, исходный состав минеральных карбонатов не играет решающей роли в поддержании нормальной щелочности морской воды. Присутствие в воде Ров еще больше усложняет эту проблему.
Растворенные органические вещества (РОВ). Показано, что присутствующие в воде растворенные органические вещества затрудняют выпадение в осадок карбо ната кальция из перенасыщенной естественной или искусственной морской воды (Barcelona et al., 1976; Cha ve, 1965; Chave and Suess, 1967, 1970). Мейерс и Куинн (Meyers and Quinn, 1971) и Сьюсс (Suess, 1970) описали процесс осаждения жирных кислот и липидов на поверхности кальцитов. Покрывая поверхность карбонатных частиц, РОВ уменьшают число ионообменных участков.