Comparative Chemical Composition of Sediment Interstitial Waters

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Título:
Comparative Chemical Composition of Sediment Interstitial Waters
Autor: Parashiva Murthy, A. S. ; Ferrell, R. E.
É parte de: Clays and clay minerals, 1972-10, Vol.20 (5), p.317-321
Descrição: Abstract Interstitial waters squeezed from modem sediments with a 100 psi pressure at laboratory temperature (23°C) are depleted in K and Ca and enriched in Mg when compared to the solutions obtained at in situ temperature (28°C). The changes are especially pronounced when the samples are refrigerated during transport back to the laboratory. The magnitude of the variation in chemical composition was dependent on the element being analyzed as well as the sediment used. The maximum observed depletion in the laboratory was about 12% per degree difference in temperature for potassium. Element ratios in the solutions were affected most seriously. The Mg/Ca and Na/K ratios increased 51 and 60% respectively. A water extraction method using sediment to water ratios of 1:2, 1:5, and 1:10 was compared with the pressure method. The total composition of the pore fluids obtained by squeezing is greater than expected, corresponding to a sediment to water ratio less than 1:5. The artificially squeezed sediments are yielding pore fluids which are more concentrated than the “in-place” solutions. The water extraction method yields results which are in agreement with the behavior predicted by the Donnan Principle. It is suggested that the values obtained by successive dilution analyses can be extrapolated to measured moisture contents and used to determine the elemental composition and element ratios in interstitial pore fluids. Résumé Les solution interstitielles chassées de sédiments modernes sous une pression de 100 psi à la température du laboratoire (23°C) sont plus pauvres en K et Ca et plus riches en Mg que les solutions obtenues à la température in situ (28°C). Les changements sont particulièrement prononcés quand les échantillons sont réfrigérés pendant le transport au laboratoire. L’amplitude de la variation de la composition chimique dépend de l’élément analysé aussi bien que du sédiment utilisé. Pour la potassium, la diminution maximum observée au laboratoire est environ de 12% par degré de différence de température. Ce sont les rapports des éléments dans la solution qui sont affectés le plus sérieusement. Les rapports Mg/Ca et Na/K augmentent respectivement de 51 et 60%. Une méthode d’extraction à l’eau utilisant des rapports sédiment sur eau de 1/2, 1/5 et 1/10 a été comparée à la méthode par pression. La teneur totale en ions des fluides contenus dans les pores et obtenus par pression est plus grande que prévue, et elle correspond à un rapport sédiment sur eau inférieur à 1/5. Les sédiments artificiellement traités par la pression fournissent des fluides contenus dans les pores, qui sont plus concentrés que les solutions “en place”. La méthode d’extraction à l’eau fournit des résultats en accord avec le comportement prédit par le principelde Donnan. On suggire que les valeurs obtenues par des analyses de dilution successive puissent être extrapolées aux teneurs en eau mesurées et soient utilisées pour déterminer la composition en éléments et le rapport de ces derniers déms les fluides interstitiels des pores. Kurzreferat Zwischenräumliche Wasser, die aus neuzeitlichen Ablagerungen bei einem Druck von 100 psi unter Laboratoriumstemperatur. (23°C) ausgepresst wurden, sind arm an K und Ca und angereichert an Mg im Vergleich mit Lösungen, die bei in situ Temperaturen (28°C) erhédten wurden. Die Änderungen sind besonders auffallend wenn die Proben während des Rücktransportes zum Laboratorium gekühlt werden. Das Ausmass der Änderung in der chemischen Zusammensetzung war abhängig von dem untersuchten Element sowie von der verwendete Ablagerung. Die méiximéde im Laboratorium beobachtete Verarmung war etwa 12% pro Grad Temperaturunterschied für Kalium. Die Verhältnisse der Elemente zu einander in den Lösungen wurden sehr beträchtlich beeinflusst. Die Mg/Ca und Na/K Verhältnisse sich um 51 bzw. 60%. Ein Wasserextraktionsmethode unter Verwendung von Sediment zu Wasser Verhältnissen von 1:2, 1:5 und 1:10 wurde verglichen mit dem Druckverfahren. Die Gesamtzusammensetzung der durch Auspressen erhaltenen Porenflüssigkeiten ist grösser als erwartet, entsprechend einem Sediment-Wasserverhältnis von weniger als 1:5. Die künstlich gepressten Sedimente ergeben Poren- flässigkeiten, die konzentrierter sind als die in-situ Lösungen. Die Wasserextraktionsmethode liefert Ergebnisse, die mit dem aus dem Donnanprinzip vorausgesagten Verhalten übereinstimmen. Es wird angenommen, dass die durch fortlaufende Verdünnungsanalysen erhaltenen Werte auf gemessene Feuchtigkeitsgehalte extrapoliert werden können und zur Bestimmung der Elementarzusammensetzung und der Elementarverhältnisse in zwischenräumlichen Porenflüssigkeiten verwendbar sind. Резюме Внедренные воды выжатые из осадков под давлением 100 фунт/дюйм2 при лабораторной температуре (23°С) истощаются К и Са и обогащаются Mg по сравнению с растворами выжатыми при температуре in situ (28°С). Эти перемены особенно заметны при рефрижерации образцов во время транспортировки в лабораторию. Степень вариаций в химической композиции зависит как от анализируемого элемента, так и от используемого осадка. В лаборатории максимальное наблюдаемое истощение было в порядке 12% на градус разницы температуры для калия. Соотношение элементов в растворах было очень серьезно затронуто. Относительное содержание Ма/Са и Na/K повысилось на 51 и 60 процентов, соответственно. Метод экстракции воды при котором относительное содержание осадков к воде — 1:2, 1:5 и 1:10 сравнивался с методом экстракции под давлением. Общая пропорция выжатой из пор жидкости была выше, чем ожидали, соответствуя относительному содержанию осадков к воде менее 1:5. Исскуственно выжатые осадки дают жидкости, которые более концентрированы, чем растворы in situ . Экстракция воды дает результаты, которые сходятся с поведением предсказанным по принципу Доннана. Предполагают, что значения получаемые анализом повторных разбавлений, можно экстраполировать к измеренному содержанию влаги и применять для определения композиции элементов и их относительного содержания во внедренных в порах жидкостях.
Idioma: Inglês

Comparative Chemical Composition of Sediment Interstitial Waters

Parashiva Murthy, A. S. ; Ferrell, R. E.

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