Kalcitflottar
Kalcitkristaller bildas på ytan av vilande vattenkroppar, även när bulkvattnet inte är övermättat med avseende på kalciumkarbonat . Kristallerna växer, fäster vid varandra och ser ut att vara flytande flottar av ett vitt, ogenomskinligt material. De flytande materialen har kallats kalcitflottar eller "leopardfläckar".
Kemi
Kalciumkarbonat är känt för att fälla ut som kalcitkristaller i vatten övermättat med kalcium- och karbonatjoner . Under vilande förhållanden kan kalcitkristaller bildas på en vattenyta när kalciumkarbonatövermättnadsförhållanden inte existerar i bulkvattnet. Vatten avdunstar från ytan och koldioxid avgasar från ytskiktet för att skapa ett tunt skikt av vatten med högt pH och koncentrationer av kalcium och karbonatjoner långt över mättnadskoncentrationen för kalciumkarbonat. Kalcitkristaller faller ut i denna mycket lokaliserade miljö och fäster vid varandra för att bilda vad som ser ut att vara flottar av ett vitt material.
Svepelektronmikrofotografier av kalcitflottar visar sammankopplade kalcitkristaller bildade runt hål på flottens yta. Hålen kan orsakas av luftbubblor eller andra främmande ämnen på vattenytan. Mikrofotografier av kalcitflottar visar spetsliknande struktur. Vattnets ytspänning håller de sammankopplade kalcitkristallerna, som individuellt har en specifik vikt på 2,7, flytande på vattenytan.
Grott- och flodsystembildning
Kalcitflottar bildas oftast i kalkstensgrottsystem . Kalkstensgrottor ger en gynnsam miljö på grund av liten luftrörelse och vatten som innehåller betydande koncentrationer av kalcium- och karbonatjoner. Bevis på kalcitflottar har hittats i kalkstensgrottor över hela världen.
Ett exempel på kalcitflottebildning i ett fjädrande älvsystem har rapporterats.
Dricksvattenreservoar
väckte Carpinteria Valley Water District i Carpinteria, Kalifornien , problem med vattenkvaliteten när "leopardfläckar" var cirka 5 till 10 cm. i diameter dök upp på vattenytan under ett nybyggt aluminiumreservoarlock. Det flytande materialet hade inte observerats när reservoaren (13 miljoner gallon) var öppen mot atmosfären. Den oro som väcktes var att en potentiellt giftig metallisk fällning bildades på vattenytan från kondensat som droppade från metallhöljet.
Vattenanalyser visade att vattnet i reservoaren var mättat med avseende på kalciumkarbonat men inga kalcitkristaller bildades i bulklösningen. Röntgendiffraktionsanalys visade att det flytande fasta materialet var mer än 97 procent kalcit. Svepelektronmikrofotografier bekräftade att formen på det kristallina materialet var romboedrisk, vilket överensstämmer med kalcitkristallbildning.
Även om det flytande materialet inte var giftigt, rekommenderades det att rörelse av vattenytan inducerades så att vilande förhållanden skulle undvikas, vilket skulle eliminera det primära villkoret för bildning av kalcitflotte.
Betonglakvatten droppar
Mikrokalcitflottar har observerats på droppar av halmstalaktitlösning (sodavatten) hängande under betongkonstruktioner. Dessa sekundära avlagringar som bildas utanför grottmiljön är kända som calthemites . De härrör från betong , kalk eller murbruk, och efterliknar formerna och formerna av speleothems skapade i grottor.
Mikroflotterna som bildas på ytan av droppar av hyperalkaliska lakvattenlösningar är typiskt cirka 0,5 mm stora när de är synliga för blotta ögat och uppträder på droppets yta efter att det har suspenderats i mer än ≈5 minuter. Den kemiska reaktionen som skapar flottarna innebär att koldioxid (CO 2 ) absorberas (diffunderas) i lösningen från atmosfären och kalciumkarbonat (CaCO 3 ) fälls ut som flottar eller deponeras som en stalagmit , stalaktit eller flytsten . Denna kemi är mycket annorlunda än den som skapar speleothems i grottor.
Inre vattenpulser från halmen (in i droppen) och luftrörelser runt den suspenderade lösningsdroppen kan få flottarna att snurra snabbt runt droppytan. Om det nästan inte finns någon luftrörelse runt den hängande droppen, kan mikroflotterna efter cirka 12 minuter eller mer gå samman och bilda ett gallerverk som täcker hela droppytan. Om lösningsdroppen hänger för länge på sugröret (≈ >30 minuter), kan den helt förkalka och blockera kaltemithalmspetsen .
Galleri
Gitterarbete eller kalcitflottar på en kaltemit (läsk) halm stalaktitdroppe
Kalcitflottar i Kartchner Caverns , Arizona
Detalj av kalcitflottar på vattenytan i Carpinteria-reservoaren
Diagram över droppstensgrottstrukturer (kalcitflottar märkta Y)
Carpinteria Reservoar med styvt aluminiumlock
BSE-SEM-bild med 89 gångers förstoring som visar ovansidan av kalcitflotterna (plana ytor) och bottenkristaller som växer undertill
externa länkar
- Lubbock Area Grotto Calcite (Inventering)/Flotte Åtkomst 2012-06-23.
- Karstbase—Kalcitflotte
- Kartchner Caverns State Park
- Ett kort videoklipp av flottar som snurrar runt en lösningsdroppe