Thermodynamic modelling of selenium behaviour at near-surface conditions

Abstract

В ходе выполнения работы собраны и систематизированы литературные данные о распространенности, геохимических особенностях и формах нахождения селена в природе. На основании литературных данных создана актуальная база термодинамических данных для природных и некоторых синтетических соединений селена. Рассчитаны Eh-pH диаграммы для систем M-Se-H2O (M = Co, Ni, Fe, Cu, Pb, Zn, Cd, Hg, Ag, Bi, As, Sb, Al, Ca). На основании этих диаграмм оценены физико-химические параметры устойчивости минералов и некоторых синтетических соединений селена, а также области его нахождения в виде растворенных частиц. Более детально изучена система Cd-Se-H2O: синтезирован селенит кадмия CdSeO3·H2O, методами микрорентгеноспектрального и рентгенофазового анализов определена его фазовая и химическая чистота. Полученное соединение исследовано методами ИК- и рамановской спектроскопии, высокотемпературной дифрактометрии и комплексного термического анализа с масс-спектрометрическим анализом газовой фазы. Методом изотермического насыщения определена растворимость CdSeO3·H2O; на основании полученных данных найдены термодинамические функции образования и рассчитаны минеральные равновесия с его участием.

During the execution of the work collected and systematized data on prevalence, geochemical characteristics and forms of selenium in nature. Based on literature data created an actual thermodynamic data for natural and some synthetic compounds of selenium. The Eh-pH diagrams for M-Se-H2O systems (M = Co, Ni, Fe, Cu, Pb, Zn, Cd, Hg, Ag, Bi, As, Sb, Al, Ca) are calculated. Based on these charts are evaluated physical and chemical parameters of stability of minerals and some synthetic compounds of selenium, as well as areas in the form of dissolved particles. Examined in more detail the system Cd-Se-H2O: synthesized cadmium selenite CdSeO3·H2O, Х-ray microanalysis and x-ray phase analysis determined its phase and chemical purity. This connection was investigated by IR and Raman Spectroscopy, high temperature diffractometry and comprehensive thermal analysis with mass spectrometric analysis of the gas phase. Saturation isothermal method determined solubility CdSeO3·H2O; on the basis of the received data the thermodynamic functions have been found and calculated mineral equilibria.