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柠檬是酸性还是碱性: yaoronggui 2010-8-6 01:40; 从化学或食品学的观点来看食品的酸性或碱性时，可能会有很大的分别。柠檬是酸性的还是碱性的呢？大多数人都会觉得有酸味者都是酸辛的。但从食品学的角度来看，柠檬是碱性食品，为何呢？柠檬汁进入人体后，便会氧化成二氧化碳和水，其余的部分则变为无机质。我们看它的无机质有什么东西，便可决定它是碱性食品或酸性食品了。因为柠檬汁进入人体后，留在体内的无机质主要成分为 NaHCO 3 等物质，所以柠檬属碱性食品。; 个人分类: 化学与生活|5454 次阅读|2 个评论

地球科学原理之29 地球的pH值演化过程: rock6783 2009-4-23 20:05; 广东海洋大学廖永岩（电子信箱： rock6783@126.com ） 38-40 亿年前当地球的地壳冷却至水蒸气的凝聚点时，就有液态水的形成（ Nutman, et. al., 2001; 张均， 1998 ）。因为地球已经进行了 6 亿多年左右的去气作用，原始大气中已有很多的 CO 2 ，也有很多的地球去气作用排出的 HCl 、 HF 等其它酸性气体。所以，地表一有液态水的形成，就会有 CO 2 等酸性气体溶入。所以，海洋刚形成时， pH 值应是比较低的，应为 0.3 左右（陈福等， 1997 ；陈福， 2000 ； Krauskopf and Bird, 1995; White and Waring, 1963 ）。构成地壳的硅酸盐岩，如花岗岩、玄武岩和橄榄岩，是在高温下形成的各种硅酸盐的复合物。在高温高压下形成时，由于聚合、络合等作用，往往形成复杂而难以风化的结构。风化它们，需要较低的 pH 值。 pH 值不低，硅酸盐岩就算能风化，也风化得不完全或风化得相当缓慢； pH 值越低，硅酸盐岩风化得越彻底、越迅速。所以， pH 值越低，风化作用越强， pH 值越高，风化作用越弱。构成地壳的硅酸盐岩，一旦风化后，在常温常压下，就很难再形成类似的硅酸盐岩；要形成单种的硅酸盐岩，也需要比风化时高得多的 pH 值及相对高的单种硅酸盐的浓度。这种情况除在热液矿床形成时有可能形成外，海洋和湖泊等地球的主要水圈很难发生。所以，硅酸盐岩的风化，在一定程度上讲，是不可逆的。由于构成各种硅酸盐岩的结构不一样、金属离子不一样，风化作用对其的影响也不一样。就结构来说， SiO 4 四面体作为硅酸盐的基本构造单位，可以孤立地被其它金属离子包围起来，也可以彼此以共用角顶的方式连结起来形成各种形式的硅氧骨干。其中，岛状硅氧骨干硅酸盐岩含硅最少，含金属离子最多，最易风化，如橄榄岩类；其次为环状和链式硅氧骨干硅酸盐岩，含硅较少，含金属离子较多，比较容易风化，如辉石类。风化它们，需要的 pH 值也不太低。架状硅氧骨干硅酸盐岩含硅相对较多，含金属离子相对较少，较不易风化，风化释放出的金属离子也较少，风化它们，需要相对较低的 pH 值，如长石类。层状硅氧骨干硅酸盐岩含硅最多，含金属离子最少，最不易风化，风化释放出的金属离子，也相对最少，风化它们，需要很低的 pH 值，如云母和高岭石类等。层状及架状硅氧骨干硅酸盐岩和石英岩（ SiO 2 岩，硅酸岩）一样，都具有近似架状的结构，只是架状及层状硅氧骨干硅酸盐岩含的金属离子比石英岩多，石英岩含硅比层状及架状硅氧骨干硅酸盐岩更高而已。所以，层状及架状硅氧骨干硅酸盐岩，虽然还是硅酸盐岩，但已十分接近石英岩。总体来说，岛状硅酸盐岩环状硅酸盐岩链状硅酸盐岩架状硅酸盐岩层状硅酸盐岩架状硅酸岩（ SiO 2 岩、硅酸岩），岩石所含金属离子越来越少，含硅越来越多，越来越不易风化，风化它们需要越来越低的 pH 值。在同等结构条件下，活泼金属离子（如钠、钾等）形成的硅酸盐岩易风化，快速彻底地风化它们的 pH 值相对不太低；不活泼金属离子（如锰、铅等）形成的硅酸盐岩不易风化，快速彻底地风化它们，需要相对较低的 pH 值。就不同岩石来说，含架状或层状硅氧骨干较多的花岗岩类等酸性硅酸盐岩，难风化，风化后提供的金属离子和硅酸根离子少；含岛状、环状或链状硅氧骨干较多的橄榄岩、玄武岩等基性硅酸盐岩，易风化，风化后提供的金属离子和硅酸根离子多。由于地壳形成的早期， pH 值较低，硅酸盐岩风化迅速， SiO 2 不断形成，从原始海洋形成至 38 亿年前，经近 2 亿年， pH 值不断增高，达 5.0 以上，开始有二价铁的氢氧化物沉积（因这时的大气为强还原环境，不会有三价铁的存在）（韩吟文和马振东， 2003 ）。较高的 pH 值，为生命的出现创造了条件。 38 亿年前，地球上出现了生命，后来又出现了消耗 CO 2 ，光合不放氧的生物（ Nutman, et. al., 2001; 张均， 1998 ）。 35 亿年前，地球上出现了能进行光合作用的绿色植物（张均， 1998; Schopf, 1993; Tice andLowe, 2004 ）。在大量的绿色植物强烈的光合作用下，若地球的去气作用产生的 CO 2 小于绿色植物的光合作用消耗的 CO 2 ，则大气中 CO 2 浓度不断减少， CO 2 造成的降 pH 值作用将小于硅酸盐岩风化和 SiO 2 沉积造成的升 pH 值作用。这样， pH 值将不断升高。当 pH 值升至一定程度，将造成碳酸盐的沉积。碳酸盐的沉积，将大量释放 H + ，具有强烈的降 pH 值作用。这样，地球排气作用的降 pH 值作用和碳酸盐形成的降 pH 值作用一道，与硅酸盐岩风化形成 SiO 2 沉积的升 pH 值作用，和光合作用消耗 CO 2 的升 pH 值作用相等， CO 2 平衡体系和 SiO 2 平衡体系，将重新建立平衡。总的来讲，地球去气作用产生的 CO 2 及 HCl 、 HF 、 SO 2 和 H 2 S 等酸性气体溶于海洋，造成 pH 值降低（ pHpHCO 2 时，是 CO 2 起主要作用， pH pHCO 2 时，是 HCl 、 HF 等其它酸性气体起主要作用）。低 pH 值，造成地壳的硅酸盐岩风化加强和 SiO 2 的形成，使 pH 值上升，完成 CO 2 转化为 HCO 3 - 的过程。植物的光合作用，使 pH 值进一步升高，超过碳酸盐的沉淀值，造成大量的碳酸盐沉积。碳酸盐的沉积，又使 pH 值恢复至正常值。在地球演化的各个时期，地球上的活生物量相当少，通过光合作用形成这些生物量，所消耗的 CO 2 也比较少。但是，从地球形成至今，已合成并沉积了大量的矿物有机碳，这将消耗大量的 CO 2 （ Falkowski , et. al., 2000 ）。地球上大量的碳酸盐岩的形成，主要是由于通过光合作用，形成这些矿物有机物时形成的。那么，这些矿物有机物到底有多少呢？它们能消耗多少 CO 2 ？且听下回分解。未完，待续。下回预告：地球科学原理之 30 有机碳沉积的作用参考文献：陈福 . 酸性含矿热液的成因及成矿演化模式 . 地质地球化学 , 2000, 28(1): 48-52 陈福 , 王中刚 , 朱笑青 . 自然界酸性溶液的形成和向成矿溶液演化机理 - 表生循环水向成矿溶液演变机理之 ( 二 ), 矿物学报 , 1997, 17(4): 399-411 韩吟文，马振东 . 地球化学 . 北京：地质出版社 . 2003. 303-370 张均 . 生物进化 . 北京：北京大学出版社 . 1998. 41-99 Falkowski P et al. The global carbon cycle: A test of our knowledge of earth as a system. Science. 2000,290:291-296 Krauskopf K. B., Bird D. K. ed. Introduction to geochemistry. (3 ed.) New York: McGraw-Hill. 1995. 0-647 Nutman A. P., Friend C. R. L., Bennett V. C. Review of the oldest (4400-3600 Ma) geological and mineralogical record; glimpses of the beginning. Episodes, 2001, 24: 93-101 Schopf J. W. Microfossils of the early Archean Apex Chert; new evidence of the antiquity of life. Science, 1993, 260: 640-646 Tice M. M. Lowe D. R. Photosynthetic microbial mats in the 3,416-Myr-old ocean. Nature, 2004 431: 549-552 White D. E., Waring G. A. Volcanic emanations, Chapter K. Data of geochemistry, 6th edition. U. S. Geological Survey Professional Paper. 1963: K1-K27 （注：本地球科学原理系列，是根据廖永岩著，海洋出版社（ 2007 年 5 月）出版的《地球科学原理》一书改编而来，转载者请署明出处，请不要用于商业用途）; 个人分类: 地球科学|6300 次阅读|0 个评论

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