Кинетика 145 ности, соответствующих значениям рН менее 4, 'Такие условия в природе встре- чаются редко. При менее высоких степенях ненасыщенности процессом, кон- тролирующим скорость, была реакция на поверхности кристаяла, На участке 2, наиболее близком к насыщению, скорость, по-видимому, контролировалась от- делением ионов от зубцов в мономолекулярных ступеньках на поверхности кристалла, Зубцы отличаются высокой поверхностной энергией, поэтому на них могут адсорбироваться примеси из раствора, особенно ортофосфатный ион. При адсорбции последнего зубец иммобилизуется, и растворение на нем прекраща» ется, На участке 3 скорость растворения кальцита оказалась весьма чувсгвитель . ной к ничтожно малым концентрациям фосфага в растворе, На участке 2 скорость растворения зависела (наряду со степенью ненасыщенности) от РСо и (или) рН, Бернер и Морзе не предложили какого-либо механизма растворения на этом участке, хотя считали, что здесь может иметь значение адсорбция Н* на по- верхности кристалла, Пламмер и Уигли [274} изучали кинетику растворения кальцита в воде, насыщенной СО,, при 25°С и пришли к выводам, в общих чертах близким к выводам Бернера и Морзе, Скорость растворения контролировалась поверх- ностной реакцией, а не диффузией; когда раствор был тллек от равновесия с кальцитом (участок 2 по Бернеру и Морзе), скорость растворения относитель- но Са 2* имела второй порядок, а когда раствор был близок к равновесию (участок 3 по Бернеру и Морзе) — по-видимому, четвертый порядок, Из приведенного выше обсуждения очевидны два важных вывода: 1, Даже для такой относительно простой системы, как кальцит в воде, соотношение между стеленью ненасыщенности и скоростью растворения не является, вообще говоря, простым, 2, Скорость растворения может зависеть не только от степлени ненасы- щенности, но и от ряда других факторов, среди которых в данном случае важ- ны концентрация фосфата и А. о;° Необходимо иметь в виду эти сложности, так как некоторые авторы опуб- Ликовали математические модели природных водных систем, в которых кине- тика осаждения и растворения принималась линейной по отнощшению к степени пересыщения или ненасыщенности (см, гл. 14), РОСТ КРИСТАЛЛОВ КАЛЬЦИТА И АРАГОНИТА В МОРСКОЙ ВОДЕ Кинетика роста кристаллов кальцита и арагонита в морской воде была исследована Бернером [24). Главной целью его работы была попытка отве- тить на вопрос, почему в современных морских осадках образуются арагонит и высокомагнезиальный кальцит, а не низкомагнезиальный кальцит. Техника эксперимента была такой же, как — у Морзе и Бернера (см, предыдущий раз- дел), за исключением того, что раствор первоначально был пересыщенным и вместо кислоты добавлялось основание (раствор Ма ОН или Ма СО з), что- бы поддерживать пересыщение по мере осаждения Са СОЗ. В реакционном сосуде всегда присутствовал твердый Са СО , (низкомагнезиальный кальцит