G8580 Hydrogeochemie

Přírodovědecká fakulta
jaro 2001
Rozsah
2/1. 3 kr. Ukončení: zk.
Vyučující
doc. Ing. Jiří Faimon, Dr. (přednášející)
Garance
doc. Ing. Jiří Faimon, Dr.
Ústav geologických věd – Sekce věd o Zemi – Přírodovědecká fakulta
Kontaktní osoba: doc. Ing. Jiří Faimon, Dr.
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.
Mateřské obory/plány
Cíle předmětu
1) Termodynamika a kinetika v systému hornina – voda.  Vývoj G, S, G v závislosti na pokročilosti procesu, gradient, vzdálenost od rovnováhy, index nasycení. Kinetika procesů, rychlostní konstanty, vliv teploty, potenciálová bariéra, dynamická rovnováha. 2) Chemické a fyzikální vlastnosti vody. Struktura. Vazby, parciální náboje. Rozpouštění plynů (parciální tlak, Henryho zákon, závislost Henryho konstanty na teplotě), rozpouštění O2, N2, CO2. 3) Formy látek ve vodách. Homogenní a nehomogenní systémy, pravé a koloidní roztoky. Suspenze. Jednoduché iony, hydratační komplexy. Systémy Fe, Al, CO2, Si, Mn, Cu, Pb. Organické látky.  4) Vyjadřování koncentrací. Molární a hmotnostní zlomky, mg/l, ppm, ppb, mol/l, ekvivalenty. Grafické zobrazování složení. Palmerova klasifikace. 5) Acidobazické a komplexotvorné reakce. pH, instrumentace. Látkové bilance, elektroneutralita, protonová podmínka. Salinita, alkalita. Karbonátový systém. Hydratační komplexy, organické komplexy, iontové páry.  6) Oxidačně redukční procesy. Nernstova rovnice, redox potenciál, smíšené potenciály, aktivita elektronů. Instrumentace. Eh/pH diagramy. Systémy Fe, Mn, N, S.   7) Interakce minerální fáze - voda. Fázové rozhraní. Stabilita minerálů. Goldichovo schema. Teorie aktivovaného komplexu. Teoret. a experiment. závislost c=f(t). Reversibilní a ireversibilní rozpouštění, rovnováha a stacionární stav. 8) Precipitace sekundárních minerálů. Homogenní nukleace, nukleační jádra, kritické nukleo, spontánní růst, potenciálová bariéra, vliv přesycení. Heterogenní nukleace. 9) Typy, vývoj a rozdělení přírodních vod. Box-modely: Rezervoáry, výměnné toky, doba zadržení. Geologický a hydrologický oběh. Atmosferická voda:  Zdroje, složení, pH, původ. Tenze, vlhkost, rosný bod. Aerosoly, mokrý a suchý spad, srážky, mineralizace. Evaporace, transpirace, evapotranspirace. Povrchové vody:  Látková bilance, snosové oblasti vodoteče. Podpovrchové vody: Povrchový a podpovrchový odtok, půdní a podzemní voda, mineralizace. Mořské vody: Chemické a izotopické složení, vznik, vlastnosti. Ostatní: Vody endogenní, fosilní (juvenilní). Brakické vody. Vody pórové, metamorfní, vulkanické, magmatické. Důlní vody, vody rudních ložisek, hald a odkališť. 10) Litogenní vody. Vody kyselých alumosilikátových hornin: Diagramy stability (Na,K)-Al-Si-H2O a Al-Si-H2O, reakční cesty, stacionární stav, sekundární fáze. Vody bazických a ultrabazických hornin: Diagramy stability Mg-Si-H2O, Ca-Si-H2O a Ca-Mg-CO2-H2O, reakční cesty, stacionární stav. Krasové vody: Rovnováha s kalcitem, vliv CO2, jeskynní systémy, růst sintrů. Diagram stability Ca-CO2-H2O. Vody pískovců a slínovců: Diagramy stability Ca-Mg-CO2-H2O a Ca-CO2-SO4-H2O.
Další komentáře
Předmět je vyučován každoročně.
Výuka probíhá každý týden.
Předmět je zařazen také v obdobích jaro 2000, jaro 2002.