Solid-Solute Phase Equilibria in Aqueous Solutions X. Solubility Constant and Stability of Norsethite

Summary.

 The solubility constant of norsethite, BaMg(CO₃)₂, was determined for the first time. Also, a new method was developed which permits the precipitation of pure norsethite from homogeneous solution. The solubility measurements were performed at 25°C in 0.20 molċdm⁻³ sodium perchlorate media of constant ionic strength. It was shown that norsethite dissolves congruently in this solution. The pH variation method was used to obtain a stoichiometric solubility constant which was extrapolated to zero ionic strength by use of the Davies equation.

The resulting thermodynamic solubility constant was incorporated in a comprehensive computer model which permits solubility calculations in complex systems. Thus, the conditions for norsethite formation in the environment and in the laboratory can be predicted. Furthermore, the stability of norsethite with respect to witherite (BaCO₃) and the various magnesium carbonate phases was calculated.

Zusammenfassung.

Die Läslichkeitskonstante von Norsethite, BaMg(CO₃)₂, wurde erstmals bestimmt. Es wurde auch eine neue Methode entwickelt, die die Ausfällung von reinem Norsethit aus homogener Läsung gestattet. Die Löslichkeitsmessungen wurden bei 25°C in 0.20 molċdm⁻³ NaClO₄-Lösungen konstanter Ionenstärke durchgeführt. Es konnte gezeigt werden, daß sich Norsethit unter diesen Bedingungen kongruent löst. Mit Hilfe der pH-Variationsmethode wurde eine stöchiometrische Löslichkeitskonstante erhalten, die mit der Davies-Gleichung auf unendliche Verdünnung extrapoliert wurde.

Die erhaltenen Daten wurden in ein Computermodell zur Berechnung von Löslichkeiten in komplexen Systemen aufgenommen, mit dem die Bedingungen für die Bildung von Norsethit in der Natur und im Laboratorium vorhergesagt werden können. Außerdem wurde die Stabilitöt von Norsethit in bezug auf Witherit (BaCO₃) und verschiedene Magnesiumcarbonatphasen berechnet.