Avainero kalkofiilisten ja siderofiilisten alkuaineiden välillä on se, että kalkofiilisiä alkuaineita esiintyy lähellä maan pintaa, kun taas siderofiilisiä elementtejä esiintyy lähellä maan ydintä.
Voimme luokitella kaikki kemialliset alkuaineet niiden lähteen ja levinneisyyden mukaan. Ja tämän tyyppistä luokitusta kutsutaan Goldschmidt-luokitukseksi. Koska tämän menetelmän on kehittänyt tiedemies Victor Goldschmidt, sitä kutsutaan Goldschmidtin luokitukseksi. Tämän luokituksen pääkategoriat sisältävät litofiiliset elementit, siderofiiliset elementit, kalkofiiliset elementit ja atmofiiliset elementit.
Mitä ovat chalcophile elementit?
Chacophile elementit ovat kalkogeenia rakastavia elementtejä. Ne on nimetty sellaisiksi, koska näillä kemiallisilla alkuaineilla on taipumus yhdistyä muiden kalkogeenien (ryhmän 16 kemiallisten alkuaineiden) kuin hapen kanssa. Siksi näitä elementtejä voidaan havaita lähellä maan pintaa. Tämän ryhmän jäseniä ovat Ag, As, Bi, Cd, Cu, Ga, Ge, Hg, In, Pb, S, Sb, Se, Sn, Te, Ti ja Zn. Näiden alkuaineiden joukossa on metalleja ja raskaita ei-metalleja. Niillä on alhainen affiniteetti happea kohtaan, ja ne yhdistyvät mieluummin muiden kalkogeenien kanssa. Pääasiassa voimme löytää nämä alkuaineet yhdessä rikkiatomien kanssa sulfideina, jotka ovat erittäin veteen liukenemattomia.
Yleensä kalkofiilisten alkuaineiden sulfidit ovat tiheämpiä kuin silikaattimineraalit; siksi niitä esiintyy silikaattimineraalien alapuolella maankuoren kiteytyessä. Siksi on harvinaista löytää näitä yhdisteitä maankuoresta.
Kuva 01: Maan yleinen rakenne (kuoresta ytimeen)
Kalkofiilisten alkuaineiden luettelon jäsenistä metalliisimpia alkuaineita ovat kupari, sinkki, booriryhmän alkuaineet. Metallisen luonteensa vuoksi näillä alkuaineilla on taipumus yhdistyä raudan kanssa maan ytimessä. Lisäksi kalkofiiliset alkuaineet muodostavat suurimman osan kaupallisesti tärkeistä metalleista.
Mitä siderofiiliset elementit ovat?
Siderofiiliset elementit ovat siirtymämetalleja, jotka pyrkivät vajoamaan maan ytimeen. Uppoaminen tapahtuu pääasiassa siksi, että nämä alkuaineet liukenevat helposti rautaan joko kiinteässä tai sulassa tilassa. Tämän luettelon jäseniä ovat Ru, Rh, Pd, Re, Os, Ir, Pt ja Au. Lisäksi Co ja Ni sisältyvät kohtalaisen siderofiilisinä alkuaineina. Jotkut lähteet kuitenkin luokittelevat volframin (W) ja Ag:n myös siderofiilisiksi alkuaineiksi.
Kuva 02: Kulta on arvokas metalli siderofiilisten elementtien joukossa
Käytännössä siderofiilisilla elementeillä ei ole affiniteettia happea kohtaan. Esim. kullan oksidit ovat erittäin epävakaita. Sideofiiliset elementit voivat muodostaa vahvoja sidoksia rikki- ja hiiliatomien kanssa. Lisäksi nämä alkuaineet voivat muodostaa metallisia sidoksia raudan kanssa maan ytimessä. Siksi voimme havaita siderofiilisiä elementtejä, jotka ovat uponneet alueille lähempänä maan ydintä. Suurin osa siderofiilisistä elementeistä katsotaan siten arvokkaiksi alkuaineiksi; esim. kulta, hopea ja platina ovat erittäin kalliita.
Mitä eroa on kalkofiilisilla ja siderofiilisilla elementeillä?
Voimme luokitella kaikki kemialliset alkuaineet niiden lähteen mukaan. Ja tämän tyyppistä luokitusta kutsutaan Goldschmidt-luokitukseksi. Chacophile-elementit ovat kalkogeenia rakastavia elementtejä, kun taas siderofiilit ovat rautaa rakastavia elementtejä. Keskeinen ero kalkofiilisten ja siderofiilisten elementtien välillä on, että kalkofiilisiä elementtejä esiintyy lähellä maan pintaa, kun taas siderofiilisiä elementtejä esiintyy lähellä maan ydintä. Lisäksi kalkofiiliset elementit ovat tyypillisesti halvempia kuin siderofiiliset elementit.
Alla infografiikkataulukot lisää vertailuja, jotka liittyvät kalkofiilisten ja siderofiilien elementtien eroihin.
Yhteenveto – Chalcophile vs Siderophile Elements
Goldschmidt-luokitus on geokemiallinen luokitus, joka ryhmittelee kemialliset alkuaineet neljään luokkaan: litofiiliset alkuaineet, siderofiiliset alkuaineet, kalkofiiliset alkuaineet ja atmofiiliset alkuaineet. Keskeinen ero kalkofiilisten ja siderofiilisten elementtien välillä on se, että kalkofiilisiä elementtejä esiintyy lähellä maan pintaa, kun taas siderofiilisiä elementtejä esiintyy lähellä maan ydintä.
