Geochemie

Geochemie is die chemiese studie van die verspreiding van die elemente en hul verbindings in die aarde en in sy atmosfeer.

Geskiedenis

Die klassifikasie volgens Goldschmidt

Hierdie afdeling van die vakgebied chemie het ontstaan in die 1950's. Dit stel geoloë in staat om die chemiese of isotopiese samestelling van minerale te ondersoek. Aanvanklik was daar 'n kloof van onbegrip tussen die vakgebiede chemie, fisika en geologie, maar dit het vinnig verander toe dit duidelik geword het dat geochemie die begrip van baie prosesse hier op aarde en in die sonnestelsel kan verbeter.

Die elemente

'n Belangrike geochemiese vraag is: Wat gebeur met die elemente wat in sterre gevorm word en deur 'n supernova uitgestoot word?. Goldschmidt onderskei vier tipe elemente:^[1]

1. atomofiele elemente (in geel) wat dikwels in die atmosfeer beland
2. litofiele elemente (in bruin) wat in die aluminosilikate van die kors beland
3. chalkofiele elemente (in pienk) wat saam met sulfiede minerale vorm
4. siderofiele elemente (in grou) wat saam met yster in die kern beland

Isotoopontleding

Een werkswyse wat in geochemie gebruik word, is die bepaling van die isotoopverhoudings van stabiele kerne. Die studie van isotope in die geochemie het maar taamlik onlangs begin, en die eerste resultate is eers in die 1950s gepubliseer.

Soms betref hierdie ontleding die studie van eenvoudige ruiling van isotope, 'n termodinamiese ewewig wat se studie 'n soort geotermometer oplewer. Maar die verhouding wat gemeet word kan ook deur die kinetiek van die isotoopfraksionering bepaal wees. Dit lewer inligting oor die roete waarlangs die isotoopverhouding gevorm is.^[2]

Die belangrikste elemente waarvan die isotope ondersoek word is H, C, N, O en S. Hulle is volop en belangrik vir alle lewensprosesse. Hulle is ook taamlik ligte elemente. Die isotope wat geskik is vir hierdie soort navorsing is gewoonlik taamlik lig. Die swaarder isotope Z>16 raak in die natuur nie so maklik gefraksioneer nie.

By ligte nukliede is die verskil in massa tussen isotope taamlik groot. Die grootste verskil is tussen ²H en ¹H. Deuterium is twee keer so swaar as protium.

Vir swawel is die verskil baie kleiner: ³⁴S is slegs 6,25% swaarder as ³²S. ^[2]

Verwysings

1. Geochemistry: An Introduction, Francis Albarède, Cambridge University Press, 2003, ISBN 0-521-89148-5, ISBN 978-0-521-89148-6, 248 bls
2. Geochemistry: Pathways and Processes Harry Y. McSween, Steven M. Richardson, Maria Uhle Columbia University Press, 2003, ISBN 0-231-50903-0, ISBN 978-0-231-50903-9