Description: Wässrige Fluidphasen sind die bedeutendesten Transportmittel auf der Erde, und die reaktive Fluidströmung durch die Lithosphäre ist häufig für die Mobilisierung, den Transport und die Ausfällung von Metallen in Form wirtschaftlicher Anreicherungen verantwortlich. Der Stofftransport sowie die hydrodynamische Modellierung erfordern eine einheitliche und konsistente Grundlage für die thermochemischen und Transporteigenschaften der einzelnen Komponenten und dienen als Modell- oder Prozessparameter. Im Vergleich zu den flüssigkeitsähnlichen Fluiden mit hoher Dichte sind die thermodynamischen Daten für gelöste Stoffe in Fluiden mit niedriger Dichte viel fragmentarischer, inkonsistent, und es gibt keinen einheitlichen thermodynamischen Formalismus, um die Nahfeldwechselwirkung der Hydratisierung darzustellen und die Löslichkeit, Vertielung und Spezierung von Metallkomponenten zu interpretieren. Dieses Projekt wird ein neues thermodynamisches Modell und einen neuen Datensatz für wässrige Spezies in Flüssigkeiten mit niedriger Dichte entwickeln. Wir werden uns auf die Ableitung und Bewertung der wichtigsten Funktionsformen und Terme konzentrieren, die die variable Struktur und Komprimierbarkeit der Hydratationshülle darstellen. Die neue Zustandsgleichung wird anhand der verfügbaren experimentellen und molekulardynamischen Simulationsdaten für repräsentative gelöste Stoffe kalibriert. Dieser Ansatz wird die Kapazität von bisherigen thermodynamischen Modellen wesentlich erweitern, den Metalltransport in Flüssigkeiten mit niedriger Dichte prediktiv zu simulieren ermöglichen, und soll seine Aufwendung bei magmatischer Entgasung und in expandierenden oder siedelnden hydrothermalen und geothermalen Systemen finden.
Types:
SupportProgram
Origins:
/Bund/UBA/UFORDAT
Tags:
Geochemie
?
Metall
?
Gelöste Stoffe
?
Hydratisierung
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Löslichkeit
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Mineralogie
?
Modellierung
?
Lithosphäre
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Verkehrsmittel
?
Petrologie
?
Petrology
?
Region:
Baden-Württemberg
Bounding boxes:
9° .. 9° x 48.5° .. 48.5°
License: cc-by-nc-nd/4.0
Language: Deutsch
Organisations
-
Umweltbundesamt (Bereitstellung)
-
Universität Freiburg, Institut für Geo- und Umweltnaturwissenschaften, Professur Mineralogie - Petrologie (Projektverantwortung)
Time ranges:
2020-01-01 - 2025-12-31
Alternatives
-
Language: Englisch/English
Title: Sub project: Thermodynamics and new equation of state for major and metal components in low-density aqueous fluids
Description: Aqueous fluids are the most effective mass transport agents on the Earth and the reactive fluid flow through the lithosphere is often responsible for metal mobilization, transport and deposition in the form of economic enrichments. The fluid-mediated mass transfer as well as hydrodynamic computational modeling require uniform and consistent basis of thermochemical and transport properties of individual constituents and these serve as model or process constraints. Unlike for high-density liquid-like fluids, the thermodynamic data for solutes in low-density fluids are much more fragmentary and no uniform thermodynamic formalism exist to adequately represent the short-range hydration interaction and to address metal solubility, partitioning and speciation in low-density fluids and vapors. This project will develop a new thermodynamic model and dataset for aqueous species in low-density fluids. We will concentrate on evaluation of leading terms and functional forms representing variable structure and compressibility of the hydration shell. The new equation of state will be calibrated for representative solutes by available experimental and molecular-dynamics simulation data. This approach will extend capability of thermodynamic models to represent metal transport in low-density fluids, particularly during magmatic devolatilization and in expanding or boiling hydrothermal and geothermal systems.
https://ufordat.uba.de/UFORDAT/pages/PublicRedirect.aspx?TYP=PR&DSNR=1138838
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