Note on magnesite formation (Studies on irreversible geochemical reactions Nº 9)

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URI: http://hdl.handle.net/2042/305  |   DOI : https://doi.org/10.4267/2042/305
Title: Note on magnesite formation (Studies on irreversible geochemical reactions Nº 9)
Author: DEELMAN, John C.
Abstract: In recent laboratory experiments magnesite (MgC03) has been synthesized at a temperature of 313ºK (= 40ºC). The experiments have demonstrated that irreversible reactions are involved in the low-temperature formation of magnesite. Fundamental to such irreversible reactions is a requirement for fluctuations, i.e., alternations between precipitation and dissolution. But unequivocal evidence for the necessity for fluctuations in order to produce such irreversible geochemical reactions can be demonstrated only by static control experiments. The present note describes several static control experiments on the low-temperature synthesis of magnesite. The first experiment consisted of adding the total amount of ammonia (used in the original experiment in 14 different titration steps) in a single action: only magnesium hydroxide carbonate formed, not magnesite. In the second experiment the possible reaction between magnesium chloride, ammonia and carbon dioxide in solution was studied at 318ºK (= 45ºC): magnesium hydroxide formed, not magnesite. The third static control experiment involved the reaction between magnesium chloride and ammonium carbamate; this time nesquehonite formed, not magnesite. The implications of these static control experiments in relation to the low-temperature formation of magnesite and dolomite in the sedimentary environment are discussed.
Description: Au cours d'expériences récentes en laboratoire, de la magnésite (MgC03) a été synthétisée à une température de 313ºK (= 40ºC). Ces expériences ont démontré que la formation de magnésite à basse température implique des réactions irréversibles. L'alternance de phases de précipitation et de dissolution est une exigence pour que de telles réactions se produisent. Toutefois, la preuve sans équivoque de la nécessité de ces phénomènes d'alternance pour produire de telles réactions géochimiques irréversibles ne peut être établie que par le truchement d'expériences statiques de contrôle. Cette note décrit une série d'expériences statiques aboutissant à la formation de magnésite de synthèse à basse température. La première expérience consiste en l'ajout de la quantité totale d'ammoniaque requise en une seule fois (à l'origine, l'ammoniaque était introduite en 14 étapes) : seul du carbonate de magnésium a été produit, pas de magnésite. Dans une deuxième expérience, la réaction entre le chlorure de magnésium, l'ammoniaque et le gaz carbonique en solution a été étudiée à 318ºK (= 45ºC) : on obtient ainsi de l'hydroxyde de magnésium, non de la magnésite. La troisième expérience statique de contrôle implique la réaction entre le chlorure de magnésium et le carbamate d'ammonium ; cette fois-ci, c'est de la nesquehonite qui a été produite, et non de la magnésite. Les conséquences de ces expériences statiques de contrôle sur la formation de magnésite et de dolomite à basse température dans un contexte sédimentaire (et non plus dans des conditions de laboratoire) sont discutées.
Subject: Magnesite; dolomite; irreversible geochemical reactions; Magnésite; réactions géochimiques irréversibles
Publisher: Association "Carnets de Géologie"
Date: 2003

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