Volume 8 No2 1977
HENRYK KUCHA, TADEUSZ RATAJCZAK, STANISŁAW WITCZAK
THE NATURE OF SULPHUR COMPOUNDS IN WELL-ENCRUSTING SEDIMENTS
The nature of sulphur compounds in welI-encrusting sediments was determined using chemical and thermal analyses, X-ray diffractometry, IR spectroscopy, microscopie examinations in reflected light and electron microprobe analysis. The sediments in question have been found to contain iron sulphides, elementary sulphur and presumably also hydrated iron sulphates besides iron oxides, hydroxides and carbonates. The chemical composition of sulphides is similar to that of pyrite, , Fe0,34 S1,00 *1,12 H2O or troilite, Fe0,85 S1,00 *0,18 H2O. The sulphides generally have a collomorphous structure. Sulphate ions are largely adsorbed by iron oxides.
HENRYK KUCHA, TADEUSZ RATAJCZAK, STANISŁAW WITCZAK
CHARAKTER POŁĄCZEŃ SIARKI W OSADACH KOLMATUJĄCYCH UJĘCIA WODNE
W niektórych ujęciach wodnych na terenie miasta Krakowa stwierdzono występowanie czarnych osadów kolmatujących te ujęcia. Osady wydzielały zapach typowy dla H2S, co wskazywało na występowanie w nich połączeń siarki. Celem pracy było ustalenie charakteru tych połączeń. Dokonano tego przez zastosowanie badań chemicznych, termicznych, rentgenograficznych, spektroskopowych w podczerwieni a także obserwacji mikroskopowych i analizy w mikroobszarze. Analiza chemiczna wykazała, że sumaryczna zawartość siarki siarczanowej i siarczkowej wynosi 16,08% wagowych próbki. Stosunek FeO/ /Fe2O3= 0,61 jest dość wysoki jak na tego typu osady. Na dyfraktogramie rentgenowskim próbki stwierdzono refleksy pochodzące od siarczków żelaza. Nie zdołano jednakże na ich podstawie sprecyzować, która z faz siarczkowych troilit, greigit czy mackinawit jest za nie odpowiedzialna, gdyż podstawowe refleksy tych minerałów koincydują ze sobą. Wydaje się możliwe, że analizowana substancja zawiera różne siarczki żelaza. Nie stwierdzono refleksów pochodzących od uwodnionych siarczków żelaza. Badania rentgenograficzne ekstraktu organicznego osadów otrzymanego na aparacie Soxhleta wykazały obecność siarki, rombowej. Potwierdza to analiza rentgenospektralna w mikroobszarze. Wskazuje ona na występowanie wtrąceń siarki wśród tlenków żelaza. Badania termograwimetryczne z racji nakładania się efektów termicznych pochodzących od różnych połączeń wchodzących w skład osadów nie wniosły wiele do znajomości ich składu fazowego. W widmach absorpcyjnych w podczerwieni wyraźne są m.in. pasma pochodzące od grup [SO4]. Przy pomocy badań mikroskopowych wykazano, że typową dla siarczków żelaza jest struktura kolomorficzna. Są one drobnokrystaliczne, cechują się zmiennym współczynnikiem odbicia światła. Ich analizy rentgenospektralne w mikroobszarze wskazują na skład chemiczny bądź zbliżony do pirytu Fe0,34 S1,00 *1,12 H2O lub troilitu, W stadium pośrednim możliwe jest tworzenie się greigitu. Przemawia za tym stwierdzenie cech optycznych uważanych za charakterystyczne dla tego minerału. Wydaje się że siarczki żelaza są głównym powodem ciemnego zabarwienia osadów kolmatacyjnych. W badanych utworach wykazano także obecność siarczanów. Pewna ich część występuje w formie gipsu. Większość anionów SO4 znajduje się w stanie wolnym i może migrować. Z pomiaru wartości potencjału redox wynika, że w badanym przez nas przypadku nie ma specjalnych warunków do wytracania się siarczków żelaza. Zapewne obecność ich jest efektem występowania w warstwie wodonośnej substancji organicznej. Wpływa ona na lokalne obniżenie wartości Eh, powodując redukcję siarczanów do siarczków żelaza. Proces ten może zachodzi pod wpływem bakterii siarkowych. Efektem tej dziakalności jest powstanie koloidalnego FeS *nH2O . Tą drogą powstaje także siarka elementarna rozpoznana w badanym materiale.