Hvad er kemisk vejrforhold?

Der er tre typer forvitring, der påvirker sten: fysisk, biologisk og kemisk. Kemisk forvitring, også kendt som nedbrydning eller forfald, er nedbrydning af sten ved kemiske mekanismer.

Kemisk forvitring bryder ikke sten i mindre fragmenter gennem vind, vand og is (det er fysisk forvitring). Det bryder heller ikke klipper fra hinanden gennem handlinger fra planter eller dyr (det er biologisk vejrforhold). I stedet for ændrer det den kemiske sammensætning af klippen, normalt gennem carbonering, hydrering, hydrolyse eller oxidation.

Kemisk forvitring ændrer klippematerialets sammensætning mod overflademineraler, såsom lerearter. Den angriber mineraler, der er relativt ustabile under overfladeforhold, såsom de primære mineraler fra stødende klipper som basalt, granit eller peridotit. Det kan også forekomme i sedimentære og metamorfe klipper og er et element af korrosion eller kemisk erosion.

Vand er især effektivt til at indføre kemisk aktive stoffer gennem brud og få sten til at smuldre stykkevis. Vand kan også løsne tynde skaller af materiale (i sfæroid forvitring).

Lad os se på fire hovedtyper af kemisk forvitring der blev nævnt tidligere. Det skal bemærkes, at dette ikke er de eneste former, bare de mest almindelige.

Carbonation opstår når regn, som naturligvis er lidt sur på grund af atmosfærisk kuldioxid (CO₂), kombineres med et calciumcarbonat (CaCO)₃), såsom kalksten eller kridt. Interaktionen danner calciumhydrogencarbonat eller Ca (HCO)₃)₂. Regn har en normal pH niveau 5,0-5,5, som alene er surt nok til at forårsage en kemisk reaktion. Syreregn, som er unaturligt sur fra atmosfærisk forurening, har et pH-niveau på 4 (et lavere tal indikerer større surhedsgrad, mens et højere tal indikerer større basalitet).

Carbonation, sommetider benævnt opløsning, er drivkraften bag synkehullerne, hulerne og underjordiske floder i karst topografi.

Hydrering opstår, når vand reagerer med en vandfrit mineral, skaber et nyt mineral. Vandet sættes til den krystallinske struktur af et mineral, der danner et hydrat.

Anhydrit, der betyder "vandløs sten", er et calciumsulfat (CaSO₄) der normalt findes i underjordiske indstillinger. Når det udsættes for vand nær overfladen, bliver det hurtigt gips, det blødeste mineral på Mohs hårdhedsskala.

Hydrolyse er det modsatte af hydrering; i dette tilfælde nedbryder vand de kemiske bindinger af et mineral i stedet for at skabe et nyt mineral. Det er en nedbrydningsreaktion.

Navnet gør denne specielt let at huske: Præfikset "hydro-" betyder vand, mens suffikset "-lysis"betyder nedbrydning, nedbrydning eller adskillelse.

Oxidation refererer til reaktionen af ​​ilt med metalelementer i en sten, der dannes oxider. Et let genkendeligt eksempel på dette er rust. Jern (stål) reagerer let med ilt og omdannes til rødbrune jernoxider. Denne reaktion er ansvarlig for rød overflade af Mars og den røde farve på hæmatit og magnetit, to andre almindelige oxider.